监狱罪犯人数清点信息化系统分析

刘宏涛

［摘要］ 监狱犯人人数清点是监狱狱政管理的一项重要举措。但这项工作简单而又复杂，因此采用信息化手段辅助进行监狱犯人人数清点是监狱的一项迫切需求。分析了现有监狱通常所采用的罪犯人数清点方式，结合监狱的实际环境对比了三种RFID技术，提出了一种更为合理高效的基于监狱罪犯人数清点信息化系统。

［关键词］ 监狱； 人数清点； 信息化； 系统

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 10. 042

［中图分类号］F272.7［文献标识码］A［文章编号］1673 - 0194（2012）10- 0075- 03

１引言

在我国，监狱作为政府的刑罚执行机关，肩负着对几百万服刑人员的刑罚和教育改造任务。近年来，随着犯罪类型和在押犯成分的日趋复杂，罪犯的报复性、狡诈性增强，浮躁心理和不安分的意识增强，稍有不慎他们就会铤而走险，伺机挟持人质、逃脱、自杀，给监狱警察的人身安全和场所的持续稳定带来极其不利的影响。

因此，加快现代监狱“多媒体、数字化、全方位创安”的建设，是提高现代监狱监管改造服刑人员工作、构建现代文明监狱的重要标志。而要实现这个建设目标，需要通过有效地利用计算机技术、通讯技术、网络技术等现代化技术和设施，对监狱系统的各项工作进行创新性整合，对传统的监狱系统管理机制、组织结构、人员素质等诸方面进行优化、改造和重组。

２需求分析

监狱犯人人数清点是监狱狱政管理的一项重要举措。据统计分析，因脱管而导致脱逃和狱内发案的案件中，脱管时间最长达７０分钟。在限定时间对犯人进行近距离的人数清点，或者说是面对面的清点，可以大大减少犯人脱管的概率，减少犯人脱逃和域内发案等相关事件的发生。

根据多家监狱调研结果来看，监狱犯人人数清点一般可分为两大类——关键节点人数清点和劳作环节人数清点。所谓关键节点清点，即犯人在出工、中午、收工、晚上等重要时间和地点节点都要进行人员清点，一般实行“一天四点名” 制度。劳作环节人数清点，是犯人在进入车间或工厂后，干警每隔一定的时间必须进行的一项工作。从监狱调研的结果来看，劳作环节人数清点频率很高，平均每30分钟就要清点一次。

因此可以说监狱一线值班干警最常见最重要的一项工作就是清点犯人人数。

３现有人数清点方式分析

我国监狱现在所采用的人数清点方式主要有人工清点、条形码扫描式清点、视频分析清点以及无线定位式清点。

３．１人工清点

对犯人人数进行人工清点这项工作看似简单却又复杂。所谓的简单来自于这项工作表面上看只不过是数数，但真正的一线干警却能体会到其中的复杂。比如犯人是清一色的光头，这在清点人数的干警视觉上会造成一定的疲劳，很容易产生漏点、错点的现象而不得不重新清点人数一次甚至多次，造成清点效率的低下。清点效率的低下直接就会造成部分犯人脱管时间的延长，从而加大监狱安全隐患。

甚至有时候部分不负责任的干警为了省事，根本不去清点人数，而在点名表上直接打钩，这将会带来很大的安全隐患。有时候犯人在清点人数时进场的早晚能够反映一定的信息，比如每次都最后进场的几个犯人很可能会有所图谋，如果预先知道这些情况监狱干警就可以未雨绸缪，而靠监狱干警肉眼去清点犯人人数很难发觉这样一个隐藏信息。

因此，采用技术手段辅助进行监狱犯人人数清点是监狱的一项迫切需求。

３．２条形码扫描

条形码扫描式清点常用于犯人劳作场所人数清点。

条形码扫描式清点是预先将犯人衣服前襟或者后背上固定一块条形码，由干警手持具有数据统计功能的条形码扫描仪，走至犯人跟前，逐个进行扫描统计。这种方法，能自动进行统计，自动生成相关报表，有效地监督了干警人数清点的工作；且条码扫描需要和犯人近距离接触，相当于面对面地进行清点，大大减少犯人脱管的可能性；条码扫描具有手持式终端，可具有一定的智能化提示，能缓解一线干警视觉上的疲劳，减少清点出错几率。

条形码扫描式人数清点在流水线型的犯人劳作现场相对比较适合，而在机加工型的劳作现场几乎不可行。因为机加工车间一般比较大，占地极广，甚至好几间厂房连在一起，而且人员相对分散，采用条形码扫描式人数清点需要走到犯人跟前才能扫描到，恐怕半个小时连一半人数都清点不了，效率太低。

３．３视频分析清点

从视频中分析出人数是一个非常复杂和有挑战性的计算机视觉与人工智能问题。一种常见解决方案是采用运动区域检测算法来实现的。其基本原理是在固定摄像头里提取出运动区域，根据这些运动区域进行统计。当运动区域和人的大小相似的时候，就可以认为有一个人通过。当多个人距离较近的时候，采用人体大小的先验知识，把一个运动区域分割为多个单人区域，从而对人数的估计。当然，视频流是实时连续的，运动区域的检测和分割需要在每一帧内不停地计算。此外还要对帧间地运动区域进行跟踪，把不同时间的运动区域连接起来，从而给出正确的人数和行人运动方向。

３．４无线定位式清点

无线定位系统是通过在监狱以及其他所有相关人员活动和经过区域布设一定数量的固定式或移动式人员定位监控基站，在监狱内需要监控的区域实现信号全覆盖；在围墙等边界区域布置射频围栏；相关人员佩戴定位腕带，可实现对犯人及管理人员进行实时的、全程的、主动式监控，对异常情况及时报警；以及对狱警进行实时的保护及救援，提高管理效率，有效防止极端事件发生。

无线定位系统可在监狱所有需要监控的场所中安放ＲＦＩＤ读写器、摄像机、喇叭等监控设备。当出现信号消失、私自跨区域行为、拆卸或剪断腕式标签等行为时，红外摄像机立即捕捉并记录现场情况，中央控制室声光报警提示，管理人员根据现场情况使用对讲，通过该区域的喇叭进行管理。

无线定位系统中最重要的终端设备是定位腕带。狱警佩戴腕带，可以防攻击，在紧急情况下自动或手动发出报警求救信号。犯人佩戴的腕带式电子标签卡不停地向外发射ＩＤ号信息，当犯人到监控区以后，装在监控区的读卡器就会读到标签ＩＤ号信息，读卡器再通过以太网线以及相关集线器等中间设备把信号传到电脑上，通过对照ＩＤ号数据库就能看到犯人的详细信息，可以自动统计该区域内犯人人数，可以判定犯人是否越界，可以跟上位机电子地图联动查看某人的具体位置。同时，每个监控区的固定式读卡器可以通过软件设置使其在固定的时间间隔进行监控，比如设置３０分钟自动刷新一次，即实现自动执行一次。

无线定位系统可实现人员自动清点，这一点毋庸置疑。但由于无线定位系统大多采用有源ＲＦＩＤ技术，这种方式在进行监狱劳作场所人数清点时存在较多问题，对于这些问题，将在下文进行讨论。

４ＲＦＩＤ技术分析

ＲＦＩＤ技术是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。整个识别过程无需人工干预，可识别高速运动物体并可同时识别多个目标，操作快捷方便。

ＲＦＩＤ技术可以分为有源电子标签技术、半无源电子标签技术和无源电子标签技术。

４．１有源电子标签技术

有源电子标签又称主动标签，标签的工作电源完全由内部电池供给，同时标签电池的能量供应也部分地转换为电子标签与阅读器通讯所需的射频能量。

有源电子标签技术优势非常明显，由于自身带有电池供电，可提供较大功率，最远可靠识读距离可达四五百米，能满足绝大多数的民用、甚至军用对微通讯的距离要求，而且可以在终端有源电子标签内可集成温度、加速度、位移、脉动等多种传感器，从而实现多用途识别和检测功能。但对于监狱行业人数清点应用来说，有源电子标签技术存在较大的问题。

（１） 有源电子标签中的电池无论可使用两年还是三年，总需要进行更换。对于一些大型监狱来说，犯人动辄3000人以上，如果更换一遍电池，则需要付出巨大的工作量，同时给监狱的正常狱政管理带来很大的麻烦。

（２） 大多数有源电子标签采用ＲＳＳＩ技术进行定位，定位精度大于１ｍ，无法区分墙内和墙外。而且有源电子标签识读距离较远，监狱干警在视距以外即可感应标签，长时间工作容易产生惰性，从而形成安全疏漏。

（３） 有源电子标签多数做成腕带形式。腕带过紧，长时间压迫手腕血脉，易带来健康问题；腕带过松，即便带有防拆开关，犯人也较容易脱戴，造成安全问题。且标签内一般都含有CPU核，成本较高，不利于在监狱进行大规模推广应用。

４．２半无源电子标签技术

半无源电子标签内的电池供电是仅对标签内要求供电维持数据的电路或者标签芯片工作所需电压的辅助支持，本身耗电很少的标签电路供电。标签未进入工作状态前，一直处于休眠状态，相当于无源标签，因而电池可维持几年，甚至长达１０年有效；当标签进入阅读器的读出区域时，受到阅读器发出的射频信号激励，进入工作状态时，标签与阅读器之间信息交换的能量支持以阅读器供应的射频能量为主（反射调制方式），标签内部电池的作用主要在于弥补标签所处位置的射频场强不足，标签内部电池的能量并不转换为射频能量。

对于监狱行业人数清点的应用，半无源电子标签技术也存在较大的问题。虽然，半无源电子标签的电池可以维持较长时间，但大多数半无源卡都是一次性的，用完即丢。这对于一些判处10年以上徒刑的犯人，重建一张卡，就需要修改罪犯系统数据库，以前数据也需要进行重新映射，这将会给监狱管理带来极大的不便。

４．３无源电子标签技术

无源电子标签（被动标签）没有内装电池，在阅读器的读出范围之外时，电子标签处于无源状态，在阅读器的读出范围之内时，电子标签从阅读器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。无源电子标签一般均采用反射调制方式完成电子标签信息向阅读器的传送。

无源电子标签识读距离较短，ＵＨＦ无源技术一般可达到３～８米距离识读。干警如需要利用本系统清点犯人人数，必须走进犯人３～８米范围内，读取犯人信息，干警无法懈怠，无法逃避人数清点，从而可以最大程度提高监狱几个重要环节，重要场所的安全性；同时无源电子标签无需更换电池，不存在因更换电池带来的巨大工作量和管理上的不便，而且一张卡可以连续使用15年以上，非常适合本系统的应用。

同时，对于无源电子标签可能造成人卡分离的问题，在本应用上也不成问题。因为，监狱犯人都有严格的胸卡管理制度，要求犯人必须佩戴胸卡。如果犯人不佩戴胸卡，在严格的管理制度之下，干警短时间内即可发现，勒令犯人佩戴。同时在利用无源电子标签技术清点人数的时候，见人见卡。

因此，综合以上分析，最适合在监狱人数清点上面应用的技术应该是无源电子标签技术。

５结论

ＲＦＩＤ是一项易于操控、简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，识别工作无须人工干预，它既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或瞄准；可在各种恶劣环境下自由工作：短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体；长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几千米，如自动收费或识别车辆身份等。其所具备的独特优越性是其他识别技术无法企及的。

监狱罪犯人数清点信息化系统采用无源ＲＦＩＤ技术构建，在充分研究监狱对犯人人数清点需求的基础上，可以实现监狱工作更科学、更公正、更安全、更高效地履行监管改造的使命，满足监狱在安全防范、公正执法、改造质量、管理水平等方面的需要，更好地发挥监狱的本质职能。

主要参考文献

［１］ 汪光华． 构建科技创安系统加强监狱安全防范［Ｊ］． 中国安全科学学报，２００６，１６（１２）．

［２］ 白冰，李国义． 监狱人员无线定位管理系统的设计［Ｊ］． 辽宁工业大学学报，２０１０，３０（３）．

［３］ 田文涛，李鸿强，苗长云． 人体心电监护物联网节点研究与实现［Ｊ］． 计算机工程与应用，２０１１，４７（４）．