CN110084917A - 一种监所智能巡检执勤管控***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监所智能巡检执勤管控***和方法，所述***包括：狱警相应的RFID电子标签、RFID电子标签阅读器和服务器；所述服务器包括：排班管理模块，用于配置每个狱警的在岗时间和地点要求；巡检任务管理模块，用于配置巡检任务和执行人；狱警定位模块，用于基于RFID的定位方法实时获取狱警在监区的位置信息；狱警执勤管理模块，基于狱警的实时定位，和排班管理模块、巡检任务管理模块中的在岗和巡检任务要求，判断狱警的在岗状态和巡检任务状态。本发明结合基于RFID的无线定位方法，自动判断监所工作人员的在岗状态和巡检任务状态，实现了狱警执勤的全方位管控。

Description

一种监所智能巡检执勤管控***和方法

技术领域

本发明属于信息监测技术领域，尤其涉及一种监所智能巡检执勤管控***和方法。

背景技术

监所对于工作人员的监控方式主要包括：门禁、摄像头以及GPS定位等方式，而发明人发现采用门禁方式，若要对工作人员进行全方位的位置检测，需安装许多相关设备，例如若采用带有工作人员身份的射频卡进行监控，需要所有需监测的重要位置均安装射频信号采集设备，成本较高，并且重要位置可能会发生变化；而采用摄像头的方式，图像的质量受光线等环境因素影响严重，且当视野范围内存在多个人时，可能会由于遮挡导致人员识别发生遗漏，无法实现精确的位置监测；而GPS定位存在精度偏低的问题，对于监所这类室内定位而言并不适用。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种监所智能巡检执勤管控***和方法，结合基于RFID的无线定位方法，自动判断监所工作人员的在岗状态和巡检任务状态，实现了狱警执勤的全方位管控。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种监所智能巡检执勤管控***，包括：狱警相应的RFID电子标签、RFID电子标签阅读器和服务器；其中，所述服务器包括：

排班管理模块，用于配置每个狱警的在岗时间和地点要求；

巡检任务管理模块，用于配置巡检任务和执行人；

狱警定位模块，用于基于RFID的定位方法实时获取狱警在监区的位置信息；

狱警执勤管理模块，基于狱警的实时定位，和排班管理模块、巡检任务管理模块中的在岗和巡检任务要求，判断狱警的在岗状态和巡检任务状态。

一个或多个实施例提供了一种监所智能巡检执勤管控方法，包括：

接收每个狱警的在岗时间和地点要求，以及巡检任务和执行人的配置信息；

基于RFID的定位方法实时获取狱警在监区的位置信息；

基于狱警的实时定位，和在岗、巡检任务要求，判断狱警的在岗状态和巡检任务状态。

本发明的有益效果

1、本发明采用基于RFID的无线定位方法，实时监测监所工作人员的所在位置，与预先配置的相关在岗要求和巡检要求，自动判断监所工作人员的在岗状态和巡检任务状态，实现了狱警执勤的全方位管控。

2、本发明采用的基于RFID的无线定位方法，采用了分区域的理念，在每次实时定位前，若发现参考点位置的RSSI值有变动，则对相应区域的参考RSSI值进行更新，使得定位精度更为准确。

3、本发明基于室内地图配置巡检任务，更加直观且效率更高；在判断巡检任务状态时，引入矢量地图的缓冲区，使得工作人员在待巡检目标位置一定范围内就判断为到达了该点，而不必精确的根据预设位置巡检。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为一个或多个实施例中监所智能巡检执勤管控***结构架构图；

图2为一个或多个实施例中监所智能巡检执勤管控***功能框架示意图；

图3为一个或多个实施例中监所智能巡检执勤管控方法流程图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例公开了监所智能巡检执勤管控***，包括：狱警相应的RFID电子标签、RFID电子标签阅读器、ZigBee模块、服务器和狱警移动设备。其中，RFID电子标签阅读器用于获取狱警相应RFID的射频信息，经由ZigBee模块传输至服务器，服务器据此进行考勤管理。其中，狱警均配备移动设备，用于接收服务器下发的巡检任务，以及，访问服务器获取待巡检的位置、路线等，和历史考勤、巡检数据。

具体地，如图1所示，所述***的***框架为：RFID阅读器将识别到的电子标签信息通过串口传输给ZigBee终端节点；主射频模块通过SPI接受从射频模块识别到的电子标签ID信息以实现双通道传输，具有更好的数据准确性及可靠性；ZigBee终端节点：将主从射频模块对电子标签识别到的数据信息通过无线方式发送给ZigBee协调器节点；协调器节点：将ZigBee终端节点发送过来的电子标签数据信息通过串口RS232传给服务器。ZigBee技术是基于IEEE 802.15.4标准的低功耗局域网协议，其可跨越很大的物理空间，适合距离较远比较分散的结构，且可保证信息传输的可靠性。且在同一环境内RFID射频识别过程与ZigBee通讯技术之间相互的电磁波干扰较小，RFID区域定位技术与ZigBee点定位技术的相结合可有效提高定位的精确性。

服务器，包括：

用户管理模块，用于记录狱警的基本信息，狱警访问服务器的用户名和密码，以及各狱警的权限信息，包括访问权限和配置权限，所述基本信息包括但不限于姓名、年龄、工号、所属部门等。

排班管理模块，用于配置每个狱警的班次，采用“工作区域+工作时间”组合的方式进行管理，例如“东监区+8:00-12:30”、“西监区+12:30:18:00”等。

监所地图管理模块，用于管理监所室内地图，所述室内地图可以为矢量地图，包含多个图层，以点图层、线图层和面图层为主，点图层用于管理巡检地点、终点巡视区域等，线图层用于管理巡检轨迹，面图层用于管理室内地图不同监区、不同楼层的地图矢量数据，所述模块还管理室内地图对应的属性数据：巡检任务的执行人，巡检地点的时间条件(例如周一、周三和周五8:00-8:30之间必须巡查)；巡检轨迹的起始、终止位置和时间条件等。当管理员从巡检路线管理模块配置了新的巡检路线和要求，并指定执行人时，监所地图管理模块进行数据更新。

巡检任务管理模块，用于配置相关狱警的巡检路线和要求，所述巡检路线和要求可以基于监所地图管理模块中的室内地图进行设置，输入执行人和相关要求，通过可视化的地图来指定巡检任务，更为直观。具体地，巡检任务配置过程如下：

巡检任务管理模块接收用户经由移动设备发送的巡检任务配置请求时，首先判断所述用户权限是否为管理员权限，若是，向所述移动设备发送巡检任务类型选择指令，所述巡检任务类型包括但不限于：一个或多个巡检地点、需按顺序巡视的巡检轨迹；

接收该用户关于巡检任务类型的选择，向所述移动设备反馈相关室内地图，这些室内地图以每个楼层为一组进行显示，并标注相应的位置，例如东监区地下1层；接收该用户关于室内地图的选择，若为巡检地点配置，生成点图层并进入可编辑模式，用户可在地图上进行添加点要素，每接收到用户添加的一个点要素，就请求用户输入巡检要求和执行人；若为巡检轨迹配置，生成线图像并进入可编辑模式，接收用户按先后顺序点选的点位置，生成轨迹数据，同时分别将最先点选和最后点选的位置记为起始点和终止点，轨迹数据生成后，请求用户输入巡检要求和执行人。

狱警定位模块，用于实时采集狱警在监区的位置信息，并记录采集时间。

理想情况下，若环境不改变，每个参考点采样的特定位置的RSSI值是定值。但是，受环境等干扰因素的影响，一个特定位置的RSSI值是不稳定的。所述基于RFID的实时定位方法包括RSSI数据库建立阶段和实时定位阶段：

数据库建立阶段包括：

(1)将待定位区域进行划分区块，采集每个区块RSSI和对应坐标值；

(2)采用K-means对每个区块的RSSI值进行聚类，划分为K个参考区域，聚类中心即为参考点，记录下该位置的RSSI值和坐标值，放置RFID标签以便实时采集，建立初始RSSI数据库,采集的数据记为：RP_i＝{(x_i,y_i),RSSI_i}，其中，RP_i表示第i个参考点，(x_i,y_i)表示第i个参考点的地理位置坐标，RSSI_i表示第i个参考点的RSSI值。

实时定位阶段包括：

(3)对于每个狱警，在每次实时定位前，均对参考点执行有效性检测：

对于每个参考点：采集参考点的当前RSSI值，将其与数据库中该参考点的RSSI值进行比较，若差值的绝对值小于设定阈值，则判断当前数据库中该参考点有效，执行步骤(4)，否则，针对该参考点对应的参考区域重新采集RSSI值，更新数据库；

(4)将该狱警对应的标签的RSSI值与数据库中的RSSI值进行比对，选取欧氏距离最小的k个RSSI值进行加权计算出指定狱警的位置：

其中，D_i＝||RSSI-RSSI_i||表示待定位标签与第i个参考点的欧氏距离。

狱警执勤管理模块，基于狱警定位模块中狱警的实时定位，和排班管理模块、巡检任务管理模块中的出勤和巡检要求计算狱警的出勤状态和巡检任务状态：

对于每个狱警，根据狱警定位模块实时获取的该狱警所在位置和相应时间，结合监所地图管理模块，判断是否满足排班管理模块中当天该狱警的出勤时间和地点要求，若满足，将狱警当天的出勤状态记为正常；能够准确统计每个狱警是否有缺勤、迟到的现象；

对于被指派巡检任务的每个狱警，根据狱警定位模块实时获取的该狱警所在位置和相应时间，结合监所地图管理模块，判断是否按照巡检任务管理模块中当天的巡检地点和时间要求进行巡检，对完成的任务状态记为正常，否则为异常，基于此，对狱警是否完成了的巡检任务实现了监测，避免了未巡、漏巡、迟到、早到、顺序走错等情况的发生。

由于巡检任务是通过在地图上添加点来绘制的，而狱警巡检时，若要准确地走到这些点位置上，需要参考地图进行多次调整，因此本实施例中，为巡检地点或者巡检轨迹中的多个点，均生成一定距离的缓冲区，当狱警进入某个点位相应的缓冲区内，认为该狱警到达了该点位。具体地，对于巡检地点任务，首先判断相关狱警是否到达目标位置，若到达，再判断到达时间是否满足任务的要求时间，若满足，将该任务记为已完成；对于巡检轨迹任务，首先判断相关狱警是否到达轨迹包含的各个点位，若有遗漏，将该任务记为异常，若无遗漏，进一步判断整个轨迹的巡检起始时间是否满足时间要求，若不满足要求，将该任务记为异常，若满足，进一步判断各点位的到达时间是否满足顺序要求，若满足，将该任务记为已完成。

实施例二

本实施例的目的是提供一种监所智能巡检执勤管控方法，如图2所示，包括：

步骤1：接收每个狱警的在岗时间和地点要求，以及巡检任务和执行人的配置信息；

步骤2：基于RFID的定位方法实时获取狱警在监区的位置信息；

步骤3：基于狱警的实时定位，和在岗、巡检任务要求，判断狱警的在岗状态和巡检任务状态。

其中，所述步骤1中巡检任务的配置基于室内地图进行，预先存储监所的室内地图数据。接收用户经由移动设备发送的巡检任务配置请求时，首先判断所述用户权限是否为管理员权限，若是，向所述移动设备发送巡检任务类型选择指令，所述巡检任务类型巡检地点或巡检轨迹；

接收该用户关于巡检任务类型的选择，向所述移动设备反馈相关室内地图；

接收该用户关于室内地图的选择，若为巡检地点配置，生成点图层并进入可编辑模式，每接收到用户添加的一个点要素，即请求用户输入巡检要求和执行人；若为巡检轨迹配置，生成线图像并进入可编辑模式，接收用户按先后顺序点选的点位置，生成轨迹数据，同时分别将最先点选和最后点选的位置记为起始点和终止点，轨迹数据生成后，请求用户输入巡检要求和执行人。

所述步骤2中基于RFID的定位方法包括：

将待定位区域进行划分区块，采集每个区块RSSI和对应坐标值；

采用K-means对每个区块的RSSI值进行聚类，划分为K个参考区域，聚类中心即为参考点，记录下该位置的RSSI值和坐标值，放置RFID标签以便实时采集，建立RSSI数据库；

对于每个狱警，在每次实时定位前，均对参考点执行有效性检测；

将待定位狱警对应的RFID电子标签的RSSI值与数据库中的RSSI值进行比对，计算该狱警的位置，具体地，选取欧氏距离最小的k个RSSI值进行加权计算出指定狱警的位置。

所述步骤3中，判断狱警的在岗状态包括：根据狱警定位模块实时获取的该狱警所在位置和相应时间，判断是否满足排班管理模块中当天该狱警的出勤时间和地点要求，若满足，将狱警当天的出勤状态记为正常。

所述步骤3中，为巡检地点或者巡检轨迹中的多个点，均生成一定距离的缓冲区，当狱警进入某个点位相应的缓冲区内，认为该狱警到达了该点位；判断狱警的巡检任务状态包括：

对于巡检地点任务，首先判断相关狱警是否到达目标位置，若到达，再判断到达时间是否满足任务的要求时间，若满足，将该任务记为已完成；

对于巡检轨迹任务，首先判断相关狱警是否到达轨迹包含的各个点位，若无遗漏，判断整个轨迹的巡检起始时间是否满足时间要求，若满足，进一步判断各点位的到达时间是否满足顺序要求，若满足，将该任务记为已完成。

以上一个或多个实施例具有以下技术效果：

采用基于RFID的无线定位方法，实时监测监所工作人员的所在位置，与预先配置的相关在岗要求和巡检要求，自动判断监所工作人员的在岗状态和巡检任务状态，实现了狱警执勤的全方位管控。

采用的基于RFID的无线定位方法，采用了分区域的理念，在每次实时定位前，若发现参考点位置的RSSI值有变动，则对相应区域的参考RSSI值进行更新，使得定位精度更为准确。

基于室内地图配置巡检任务，更加直观且效率更高；在判断巡检任务状态时，引入矢量地图的缓冲区，使得工作人员在待巡检目标位置一定范围内就判断为到达了该点，而不必精确的根据预设位置巡检。

本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种监所智能巡检执勤管控***，其特征在于，包括：狱警相应的RFID电子标签、RFID电子标签阅读器和服务器；其中，所述服务器包括：

排班管理模块，用于配置每个狱警的在岗时间和地点要求；

巡检任务管理模块，用于配置巡检任务和执行人；

狱警定位模块，用于基于RFID的定位方法实时获取狱警在监区的位置信息；

狱警执勤管理模块，基于狱警的实时定位，和排班管理模块、巡检任务管理模块中的在岗和巡检任务要求，判断狱警的在岗状态和巡检任务状态。

2.如权利要求1所述的一种监所智能巡检执勤管控***，其特征在于，所述服务器还包括：监所地图管理模块，用于管理监所室内地图，并根据巡检任务管理模块的配置更新巡检任务图层。

3.如权利要求2所述的一种监所智能巡检执勤管控***，其特征在于，所述服务器还包括：用户管理模块，用于记录狱警的基本信息，狱警访问服务器的用户名和密码，以及各狱警的权限信息。

4.如权利要求3所述的一种监所智能巡检执勤管控***，其特征在于，所述巡检任务管理模块中，巡检任务配置方法包括：

巡检任务管理模块接收用户经由移动设备发送的巡检任务配置请求时，首先判断所述用户权限是否为管理员权限，若是，向所述移动设备发送巡检任务类型选择指令，所述巡检任务类型巡检地点或巡检轨迹；

接收该用户关于巡检任务类型的选择，向所述移动设备反馈相关室内地图；

接收该用户关于室内地图的选择，若为巡检地点配置，生成点图层并进入可编辑模式，每接收到用户添加的一个点要素，即请求用户输入巡检要求和执行人；若为巡检轨迹配置，生成线图像并进入可编辑模式，接收用户按先后顺序点选的点位置，生成轨迹数据，同时分别将最先点选和最后点选的位置记为起始点和终止点，轨迹数据生成后，请求用户输入巡检要求和执行人。

5.如权利要求1所述的一种监所智能巡检执勤管控***，其特征在于，所述基于RFID的定位方法包括：

将待定位区域进行划分区块，采集每个区块RSSI和对应坐标值；

采用K-means对每个区块的RSSI值进行聚类，划分为K个参考区域，聚类中心即为参考点，记录下该位置的RSSI值和坐标值，放置RFID标签以便实时采集，建立RSSI数据库；

对于每个狱警，在每次实时定位前，均对参考点执行有效性检测；

将待定位狱警对应的RFID电子标签的RSSI值与数据库中的RSSI值进行比对，计算该狱警的位置。

6.如权利要求5所述的一种监所智能巡检执勤管控***，其特征在于，所述计算该狱警的位置包括：选取欧氏距离最小的k个RSSI值进行加权计算出指定狱警的位置。

7.如权利要求1所述的一种监所智能巡检执勤管控***，其特征在于，判断狱警的在岗状态包括：根据狱警定位模块实时获取的该狱警所在位置和相应时间，判断是否满足排班管理模块中当天该狱警的出勤时间和地点要求，若满足，将狱警当天的出勤状态记为正常。

8.如权利要求4所述的一种监所智能巡检执勤管控***，其特征在于，为巡检地点或者巡检轨迹中的多个点，均生成一定距离的缓冲区，当狱警进入某个点位相应的缓冲区内，认为该狱警到达了该点位；判断狱警的巡检任务状态包括：

对于巡检地点任务，首先判断相关狱警是否到达目标位置，若到达，再判断到达时间是否满足任务的要求时间，若满足，将该任务记为已完成；

对于巡检轨迹任务，首先判断相关狱警是否到达轨迹包含的各个点位，若无遗漏，判断整个轨迹的巡检起始时间是否满足时间要求，若满足，进一步判断各点位的到达时间是否满足顺序要求，若满足，将该任务记为已完成。

9.如权利要求1所述的一种监所智能巡检执勤管控***，其特征在于，所述服务器与一个或多个移动设备建立通信连接，所述移动设备，用于接收服务器下发的巡检任务。

10.一种监所智能巡检执勤管控方法，其特征在于，包括：

接收每个狱警的在岗时间和地点要求，以及巡检任务和执行人的配置信息；

基于RFID的定位方法实时获取狱警在监区的位置信息；

基于狱警的实时定位，和在岗、巡检任务要求，判断狱警的在岗状态和巡检任务状态。