手机信号侦测报警系统在监所领域的应用与实践

时间:2012-09-04信息来源:监狱信息网作者:

【摘要】本文从监所管理的角度来探讨在监所内非法使用手机给监管安全带来的影响,严厉打击监所非法使用手机的重要性和必要性,以及怎样应用有效的科技手段来解决这一给监所的监管安全带来隐患的难题,同时对手机信号侦测报警系统在监所管理中的应用提供了分析案例,为从事监所信息化工作的同志提供一些这方面的思路,为贯彻司法部提出的“四防一体化”建设提供一种实现途径,为监所的监管安全提供更有力的技术保障。

【关键词】 手机信号 侦测 屏蔽 监所 应用

 

随着现代通信技术的高速发展,手机作为现代社会通讯技术发展的产物,已成为人们日常工作和生活不可缺少的重要通讯工具,但手机的广泛应用也给一些场所带来诸多的负面影响,在重要的会议场合使用将对保密信息安全构成威胁;在考场考生使用手机将成为一种作弊工具;在油气站使用手机将为企业的安全带来隐患;在飞机上使用手机,将干扰正常的飞机导航系统,引发空难;在监狱、看守所的使用手机将为罪犯或嫌疑犯提供了一种新的犯罪手段,对社会稳定带来负面影响,给监所的管理、安全和发展带来极大的危害,严重影响了社会的安定与和谐。而建立一套科学、严谨、稳定、先进、实用且行之有效的手机信号侦测报警智能管理系统,充分利用高科技手段有力的保障监所的安全和稳定,从而提高监所科学管理水平,推动数字化监所建设。

一、严厉打击监所内非法使用手机的必要性

监狱、看守所以下简称监所,是社会治安综合治理的最重要环节之一,监狱是国家的刑法执行机关,承担着改造罪犯的重要职责,监狱也是国际社会人权斗争的重点,监狱所发生的任何闪失,都会给监狱内外的管理带来巨大的压力,甚至严重的后果。近些年来,随着信息技术的不断提高犯罪人素质和技术水平越来越高,在监所内通过非法使用通讯设备进行远程诈骗,遥控监所外犯罪人员继续犯罪,串供,里应外合越狱、脱逃等现象屡见不鲜。

如俄罗斯--谋杀犯乘直升机越狱事件
  今年3月22日,俄罗斯首都莫斯科附近的沃洛格达地区舍克斯纳镇的一座监狱上演了一起好莱坞大片似的越狱事件。越狱者名叫阿列克谢舍斯塔科夫,现年35岁,此前因谋杀和盗窃罪被判处24年监禁,目前已在这所监狱服刑了12年之久。他在狱中通过手机联系了一男一女两名帮凶,是他们以“贸易代表团”的名义租用并劫持了一架直升机,挟持飞行员飞往关押舍斯塔科夫的监狱上空,放下绳梯将他救走。
  狱警曾向直升机开枪,但没有打中。最后,经过警方的围追堵截,直升机最终迫降。可在飞机降落地只发现手脚被捆绑、嘴也被封住的飞行员,其他3人不知去向。原来舍斯塔科夫下飞机之后,在公路上劫持了一辆出租车,没想到遇到警方设下的路障检查,终于束手就擒。
   为了有效地阻止这些现象的发生,在对监所内非法使用手机的来源进行堵源截流外,还必须运用高科技的手段对那些非法使用的手机进行及时截获,为监所的监管安全提供有力的保障。

二、打击监所内非法使用手机的科技手段

1、打击监所内非法使用手机的科技手段

为了有效地解决这一给监所监管安全带来隐患的难题,目前,对监所内非法使用手机打击的科技手段主要有以下三种系统:

◇、手机侦测报警系统;

◇、手机屏蔽报警系统;

◇、手机侦测与屏蔽报警系统;

下面分别对这三种系统的一般原理、结构及连接方式进行分别阐述,在对这三种系统阐述之前,我们首先了解一下手机的基本原理及目前常用的手机制式及频谱范围及频谱图。

2、手机的工作原理、制式及频段范围及频谱图

2.1、手机的工作原理

在一定的频率范围内,手机和基站通过无线电波联接起

来,以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输。

2.2、目前手机存在的几种制式及频段范围

目前,全球手机制式主要包括GSM、CDMA、3G三种,手机自问世至今,经历了第一代模拟制式手机(1G)、第二代GSM、TDMA等数字手机(2G)、第2.5代移动通信技术CDMA和第三代移动通信技术3G。

GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的,它是在蜂窝系统的基础上发展而成。包括GSM900MHz、GSM1800MHz及GSM1900MHz等几个频段。GSM系统有几项重要特点:防盗拷能力佳、网络容量大、号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量底等。

这几种制式的频段范围:

CDMA频段发射频率

865-880MHz  电信CDMA手机(原联通133段)

GSM频段发射频率

925-960MHz   移 动G网 手 机

DCS频段发射频率

1805-1880MHz 移动及联通双频手机

PHS频段发射频率

1900-1920MHz 小 灵 通 手 机

W-CDMA频段发射频率

2010-2025MHz 移 动188段3G视频手机

TD-SCDMA频段发射频率

2130-2145MHz 联 通 沃186段3G视频手机

CDMA2000频段发射频率

865-881MHz   电信天翼189段3G视频手机

这几种制式的频谱图:

以下是这三种系统的一般原理、结构及连接方式

3、手机侦测报警系统的原理、结构及连接方式

3.1、手机侦测报警系统的原理、结构

利用特定的电子设备在一定范围内对手机发出的无线电波进行识别,实现这一功能的电子设备叫手机侦测器(手机发现仪、又叫手机仪)能在1-100米范围内准确发现GSM/DCS/TD-CDMA/WDMA等制式的各类手机,当有手机出现在附近区域,无论手机是拨打状态还是待机状态,只要手机是开机状态就可以发现该手机的进入,同时确定其所在的大概位置。

3.2、手机侦测报警系统的连接方式

3.2.1、使用随机带RS232-485转接器一端接中控主机串口,另一端用485通讯线焊接四芯航空插头插入到分控管理基站的4芯接口。

3.2.2、将485通讯数据总线焊接5芯航空插头,插入分控管理基站的(5芯航空插座)将随机带电源线一头插入分控管理基站的3芯航空插座。

3.2.3、将侦测器的数据线连接至485通讯总线,将侦测器的电源线连接至220V电源总线。

3.2.4、如上图所示,依此类推,连接好所有手机侦测器和基站及中控主机。

3.2.5、电源总线接地后插入220V电源插座,(为了避免人为断电造成系统瘫痪,电源线的最佳的安装方式应该直接进入该楼栋内的配电箱,并入独立UPS不间断电源系统,设备箱加锁管理)

4、手机屏蔽报警系统的原理、结构及连接方式

4.1、手机屏蔽报警系统的原理、结构

手机屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰,手机不能检测出从基站发出的正常数据,使手机不能与基站建立联接。手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。手机信号屏蔽器(又称手机信号屏阻断器、手机信号干扰器)的工作原理如下:由锯齿波信号发生器产生扫描信号经过倒相器倒相后,进入压控振荡器调制在CDMA、GSM、PHS下行频率相同的三个频段上,调制的扫频信号经过功率放大器放大,通过稳压管控制功率放大器的功率,使其发射功率小于1W,放大后的扫频信号以无线电波的形式向空中发射。因扫频信号在手机接收报文信号中形成乱码干扰,手机接收不到基站发出的正常数据,使手机不能与基站建立正常联接,从而使手机脱离基站通讯网络。手机表现为搜索网络无信号、无服务系统等现象,达到阻断效果,并不是依靠无限制的加大功率和手机基站抗衡而达到阻隔效果。

红色代表电源线,蓝色代表数据线

4.2、手机屏蔽报警系统的连接方式

如图所示:用485通讯线缆把屏蔽器的数据输出线缆依次连接,用220V电源线将屏蔽器的电源输入线依次连接,电源总线接地后插入220V电源插座,(为了避免人为断电造成系统瘫痪,电源线的最佳的安装方式应该直接进入该楼栋内的配电箱,并入独立UPS不间断电源系统,设备箱加锁管理)485数据总线焊接3芯航空插头后,接入分控基站的3芯航空插座。所有线缆连接好后:给电源总线供电,首次通电后(或断电再次通电)基站会自动发码自检下属的所有屏蔽器,系统进入正常工作状态。

此系统无需中控主机及软件便可以独立工作,基站上的液晶屏可显示报警信息,基站对报警信息可记忆存储读取,方便管理者查阅功。

注意事项:除基站数据接口用航空插头外,其他数据线接口均用采用直插式标准数据接口连接。布线方式必须严格遵循系统布线手册进行,电源线及数据线应选取国标多芯屏蔽线缆,并进行可靠接地。

特别注意:可靠接地及线缆使用屏蔽层是为了避免电源的杂波浪涌及外界电磁信号对侦器产生干扰,使系统产生误动作。

5、手机侦测与屏蔽报警系统的原理、结构及连接方式

5.1、手机侦测与屏蔽报警系统的原理、结构

手机侦测与屏蔽报警系统就是在手机侦测报警系统与手机屏蔽报警系统的功能叠加,但不是简单的叠加,而是取两者之长,共同构成一个完整的监所内非法使用手机的解决方法。是在侦测到手机信号后,再启动屏蔽器,对手机信号进行屏蔽。

5.2、手机侦测与屏蔽报警系统连接方式

5.2.1、将232-485转接器一端接电脑的串口,另一端用485通讯线缆(随基站附赠)连接至基站报警输出端口(5芯航空插座)。

5.2.2、如图所示:


5.2.3、将485通讯数据总线焊接5芯航空插头,插入分控管理基站的(5芯航空插座)将随机带电源线一头插入分控管理基站的3芯航空插座。

5.2.4、将侦测器和屏蔽器的数据线连接至485通讯总线,将侦测器和屏蔽器的的电源线连接至220V电源总线。

5.2.5、如图所示,依此类推,连接好所有手机侦测器屏蔽器和基站及中控主机。

5.2.6、电源总线接地后插入220V电源插座,(为了避免人为断电造成系统瘫痪,电源线的最佳的安装方式应该直接进入该楼栋内的配电箱,并入独立UPS不间断电源系统,设备箱加锁管理)

三、三种系统的适用性、性价比及在监所中的应用比较

1、三种系统的适用性、性价比比较

下面对手机侦测报警系统、手机屏蔽报警系统、手机侦测与屏蔽报警系统进行适用性、造价进行比较。

系统

组件

功能

适用性、造价

手机侦测报警系统

侦测器+基站+中控主机+软件

侦测+定位+实时报警+信息分析+视频联动=智能侦测报警系统

实现对违规行为的实时侦测定位报警及联网报警监控监看功能,适合在人防管理方面较为优秀的看守所监狱应用,震慑效果明显,性价比高。

手机屏蔽报警系统

屏蔽器+基站+中控主机+软件

屏蔽+巡检+报警=智能屏蔽系统

适合小投资,简单监管,地理位置相对偏僻如小型看守所、监狱密布式手机管理应用,有效防止人为破坏造成的监管疏漏,性价比中。

手机侦测与屏蔽报警系统

侦测器+屏蔽器+基站+中控主机+管理软件

侦测+定位+屏蔽+报警+信息分析+远程网络查询+视频联动=智能管理系统

高度智能化的技防+人防完善管理,无电磁污染,适合所有有先进管理意向的看守所监狱应用,性价比低。

2、三种系统的在监所中的应用比较

手机屏蔽可以大面积使用,一次性达到效果,但缺少精细化管理。同时在长时间使用还存在以下缺点:

2.1、由于手机信号屏蔽器是信号发射干扰设备,不少人总怀疑其发出的载波信号在监狱内使用时会对人体造成伤害,很多用户不赞同直接在监管区域大量安装使用;

2.2、监所安装的手机信号屏蔽器是昼夜24小时常年不间断工作,有些单位安装的普通屏蔽器会由于工作时间的过长导致屏蔽器老化过快造成屏蔽距离逐渐变近或设备损坏,出现屏蔽死角给违法违规人员造成可乘之机。

2.3、普通非智能型的手机信号屏蔽器一般会安装在监舍楼内,因其无法实现断电报警、设备损坏自动报警等功能,监管领导又无法每天都对设备进行巡检,不法分子或违规人员会利用这个机会竭力破坏掉设备实现监舍内能打电话。

2.4、因手机信号屏蔽器在监区内是大面积安装,一些不良设备因质量不可靠往往会对外界造成一定干扰,引发运营商和监所外用户单位与监所使用方之间的投诉及纠纷,给监所管理者日常工作带来不便。

2.5、在监所内单纯安装手机信号屏蔽器虽然可以实现监所内无法打电话功能,但因其是被动式防范,监管领导无法知道究竟是生活区还是生产区,是哪个监区哪个房间,是什么时间什么人在违规拨打电话,无法有的放矢地进行有效的专项分析管理,进而通过技防+人防的管理手段彻底解决掉这一大监管难题。

2.6、24小时长年不间断使用数量巨大的手机屏蔽器,同样会因为巨大的耗电量而增加了监管单位的管理成本。

从适用性、在监所中的应用、性价比来看,手机侦测系统更适合监所使用,适合监所精细化管理的需要,能更有效地打击监所非法使用手机的罪犯或嫌疑犯。

下面专门对手机侦测报警系统在监所中的应用进行详细讲述,并提出应用的具体案例分析,以供参考。

四、在监所建立手机信号侦测系统应考虑哪些因素

1、考虑基站的因素

目前国内中国移动、中国联通、中国电信在全国各建有基站数十万座,各个基站的功率、信道数都不尽相同,各基站与监所距离远近不同,一般建议安装手机信号侦测系统的监区附近两三百米内最好不要有基站,如果有基站,都需要重点考虑因基站过近、信号过强带来的影响!

2、考虑监所内各建筑布局的因素

各个监所的规模、建筑数量、结构、大小、层高等都不一样,各个监所周边的手机基站分布的方向、功率、地形等因素都不尽相同,从远处基站传送过来的手机信号强弱也就不一,每一个监所内如何布点都是需要根据实际现场情况来设计的!

3、考虑其它方面的因素

即使在同一环境中,基站信号受风扰、空气湿度等影响,也会造成信号场强的波动起伏,另外也存在室内、室外空间的场强差异、地面、建筑结构、材质及金属物品对手机侦测信号造成非常复杂的不利影响。

4、考虑人为因素和机器正常损耗的因素

监所里安装手机信号侦测系统,多数侦测终端安装的位置相对来说较高或者稍有隐蔽,不被常人查觉,但未必就能防止人为破坏,必须要考虑将来人为因素的影响,这包括监犯等人为损坏或者切断侦测器的供电。

五、建立手机信号侦测系统应做哪些准备

1、明确侦测区域的范围,是监区内重点区域的监仓内、还是生产区区域;

2、明确侦测项目的预期规划和效果,包括整个手机侦测项目的规划经费;

3、准备好单位平面图并标注出监区内的各建筑的名称、布局、尺寸、层高等。同时也应标注出监所周边环境情况,特别是围墙周边数百米范围内的办公区域位置、民宅或社会厂企等位置等;

4、划分出重点侦测区域、非重点侦测区域及不需要被侦测的区域;

5、了解监所周边的基站分布情况(方位及所属通讯公司);

六、手机信号侦测报警系统功能要求

1、系统侦测能够针对监所的监仓使用,一台侦测器侦测范围对应一个监仓,侦测手机信号准确可靠,报警及时,报警位置可精确到一个房间,同时还保障干警在值班室使用警务通手机不受影响,同时保证上下楼层报警信号不会串报。

2、系统能适应新增的3G信号,侦测器应当涵盖当前国内所有手机制式,在侦测区域内可以准确侦测到当前国内各种制式手机。如:GSM/DCS/CDMA/WCDMA/TD-SCDMA/CDMA2000/小灵通。能有效防止侦测区域内干警使用对讲机及其他无线通讯设备时造成的误报警。

3、系统能与安防系统或其他集成,能够分区域分栋分层分监区分监房精确定位+视频联动报警来管理整个布防侦测区域内的违规违法情况,通过管理基站与计算机之间的通讯,干警在监控中心即可全面监管监所内的工作,同时结合视频监控联动,一旦发生报警信息,控制中心软件上立刻可明确告知所在监区、楼层、监房位置信息,同时弹出该监房实时视频图像,即可及时调派干警实时准确到达现场处理违规违法行为。

4、系统应采用多层架构组成,便于日后的维护和扩容,能对管理基站及中心计算机的系统设备进行实时巡检,确保整个系统的安全稳定的工作,能有效的杜绝不法分子试图通过断电、断线、破坏设备等手段达到其违法违规犯罪的目的。系统只要是正常工作过程中,任何环节出现问题智能管理软件都会报警提示管理者,能方便管理者及时维护设备及系统,不留任何管理死角。

5、系统应具备智能化、人性化、科学化并环保节能,能通过智能联网、智能管理软件实时报警巡检,侦测器工作时应对整个监所布防区域没有任何电磁污染,能够在低功耗下工作,既不干扰外界环境又能良好杜绝监所内违规使用手机的违法犯罪行为。

七、手机侦测报警系统的软件要求

1、界面要求

界面是软件与用户交互的最直接的层,界面的好坏决定用户对软件的第一印象。而且设计良好的界面能够引导用户自己完成相应的操作,起到向导的作用。设计合理的界面能给用户带来轻松愉悦的感受和成功的感觉。界面要具有以下几个特点:

1.1、操作易用性

按钮名称应该易懂,用词准确。

1.2、界面规范性

通常界面设计都按Windows界面的规范来设计,即包含“菜单条、工具栏、工具箱、状态栏、滚动条、右键快捷菜单”的标准格式,可以说:界面遵循规范化的程度越高,则易用性相应的就越好。

1.3、帮助完整性

系统应该提供详尽而可靠的帮助文档,在用户使用产生迷惑时可以自己寻求解决方法。

1.4、美观协调性:

界面应该大小适合美学观点,感觉协调舒适,能在有效的范围内吸引用户的注意力。

1.5、操作快捷性

在菜单及按钮中使用快捷键可以让喜欢使用键盘的用户操作得更快一些。在西文Windows及其应用软件中快捷键的使用大多是一致的。

1.6、操作安全性

在界面上通过安全机制来控制出错几率,大大减少系统因用户人为的错误引起的破坏。

2、内容要求

2.1、具有电子地图功能

手机侦测报警智能管理系统的主控软件,可采用树形目录结构,用以显示用户的电子地图,它可以全面真实的反映以下几种功能:

2.1.1、用户的权限级别;

系统主控软件的权限分为三种:管理员、一般用户、浏览用户。

管理员用户:管理具备对于主控软件的一切管理和操作权限,包括以下几点:

◇编排软件中的组织结构图;

◇增减各个手机信号屏侦测器的点位、修改各点位标注名称;

◇对其它用户名的增减、修改;

◇设置定时查询;手动查询

◇状态浏览;

◇日志查询;

一般用户:一般用户的权限包括:

◇手动查询;

◇修改自己的登录口令;

◇状态浏览;

◇日志查询;

浏览用户:浏览用户的权限包括:

◇手动查询;

◇修改自己的登录口令;

2.1.2、用户单位的各个手机信号侦测区域的分布情况;  

2.1.3、用户单位的各个手机信号侦测点位的分布情况;   

2.1.4、整套手机侦测系统的各个侦测点位的真实运行状态;

2.1.5系统中各个手机信号侦测位故障与否的情况;

2.2、信号异常报警功能

在侦测器覆盖侦测区域内有异常信号发生时,软件自动报警。报警方式有四种:

2.2.1、声音报警

2.2.2、界面显示

2.2.3、弹出窗口

2.2.4、系统提示

2.3、设备异常报警功能

当设备遭到人为损坏或者出现通讯故障时,软件会自动报警。(如人为断电,切断数据线也会报警)

2.3.1、主动提示出警功能

当有异常情况出现时,软件会提示值班人员及时安排出警,并记录下出警结果,该记录可按存储介质大小长时间保存。

2.3.2、提供每台设备侦测范围内的报警信息统计功能,给管理人员提供准确可靠的分析信息。

2.4、完善的日志管理功能

完善的系统日志功能会记录下每一台手机侦测器的工作状态、管理员或操作员的操作日志,同时对于那些更高明的破坏行为具有追踪和排查功能。

2.5、完善的数据库操作功能

2.5.1、能对数据库进行备份和恢复。

2.5.2、数据库信息分析功能:报警信息、故障信息的汇总分析。

2.5.3、数据库支持远程访问,在同一局域网的任意一端,只要有一定的权限,均可通过网络远程访问数据库,轻松查看最新报警信息及处理结果。

八、手机侦测报警系统的实施

下面以某一监狱为例采用对手机侦测报警系统在监所中的应用进行具体分析。

1、系统的需求

为了确保整个监狱手机信号侦测报警智能管理,满足监狱内对语音通信的具体要求,需要适当地址放置侦测设备,以组建一套安全可靠、稳定实用、便于控制、管理和维护的智能管理系统。

手机信号侦测报警系统的结构分为三层,最底层由手机信号侦测器,中间层为分控管理基站,最顶层是中控主机,在服务器上安装管理软件。这三者的关系为①、手机信号侦测是针对手机发射的信号上行信号。②、控制盒其实是侦测器电源控制设备,通过基站对其控制,从而控制侦测器的供电。侦测器在正常工作时,控制盒处于通路状态,一旦侦测器侦测到手机信号,侦测器通过485总线将报警编码发送到分控基站,分控基站立刻通过485总线发出指令命令控制盒断电,控制盒给所有侦测器停止供电,10秒后,基站命令控制盒恢复供电,侦测器又开始正常侦测工作。这样一个循环工作过程。基站的产生是第三代手机侦测系统的显著特征,众所周知

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