公安局
电子围栏（终端信息采集系统）项目
规
划
设
计
方
案
2017年7月
目 录
TOC \o "1-3" \h \z \u 第一章 采集系统介绍 3
1.1 概述 3
1.2 建设目标 3
1.3 建设原则 3
1.4 系统框图及原理介绍 5
第二章 信息采集设备 7
2.1 信息采集设备 7
2.1.1 工作流程 7
2.1.2 设备特点 7
2.1.3 现场效果图 14
2.1.4 组网布控方案 15
第三章 系统软件介绍 16
3.1 后台分析软件架构 16
第四章 组网方案 19
4.1 项目要求 19
4.2 组网方案 19
4.2.1 信息采集系统组网方案 19
4.3 前端设备编号规则 21
4.4 信息采集设备部署 21
采集系统介绍
概述
1.1.1需求背景：
根据中央《关于加强社会治安防控体系建设的意见》及 2015 年9 月 23 日召开的“全国社会治安防控体系建设工作会议”相关精神，认真贯彻公安部的统一部署与要求，依托优质运行的道路过车卡口系统基础建设，以强化公安机关跨区域协同作战机制为载体，以提升公安机关应急处突、反恐防爆科技支撑和精确快速打击能力，针对公安部 7 类重点人员（涉恐人员、涉稳人员、重大刑事犯罪前科人员、涉毒人员、在逃人员、肇事肇祸精神病人、重点上访人员）和各地重点关注对象，规划建设电子围栏与信息化侦查分析平台本可为重点安保任务，专项整治事件提供有效预案。
1.1.2解决方案：
“采集系统”是采用先进的无线通信原理针对目前日益增加的数据获取需求而开发的又一种全新的信息捕获和数据分析手段。收集手机用户的信息IMSI（国际移动用户识别码）、IMEI（终端设备号）、MSISDN（手机号码），已经成为技术侦察一项重要的手段。
“采集系统”采用特殊的通信协议，并从信令上让手机重新选择网络，待手机进入采集，点网络后强制触发手机进行位置区更新，从信令中获取用户的IMSI/IMEI/等信息。采集的IMSI/IMEI信息加密后通过无线或有线的方式传送到后台分析服务器，为办案人员提供查询、分析、处理案件的信息化手段。
建设目标
在 局建设采集数据中心，有计划、有步骤进行电子围栏采集前端设备的布设，逐步完成全区电子围栏采集系统建设。
实现如下主要任务：
获取中国移动、中国联通、中国电信三大运营商的移动终端用户标识码（包括IMSI、IME、ESN地址及捕获时间等信息）。支持的通信制式包括GSM、FDD-LTE、TD-LTE。
实时站点管理分析
地图上直观的实时管理、和显示设备站点位置， 设备的管理、信息查询和告警分析一目了然。
数据信息分析
后台智能数据分析：轨迹分析、碰撞分析、伴随分析、人流监测。
离线地图：
后台系统全面支持离线地图功能。完全杜绝了因后台系统接入internet网络而产生的泄密和中毒风险。
区域告警
可针对指定区域进行区域告警管理。并实时进行预警。
关注名单预警
被设定为关注名单的用户被采集到后，系统会自动发送预警短信到指定手机上，提醒管理人员，达到无人值守的目的。
建设原则：
遵守“统一规划、整体布局、分步建设、数据共享、集中可控、技术先进、影响最小、安全保密”的基本原则。
工程建设及系统运行尽量减少对通信网络和用户正常通信的影响；
实时性:系统前端采集设备能实时采集用户手机信息，并能实时将所采集的数据传输至后台，对布控目标实现实时告警；
实用性和扩展性 ：结合用户的实际需求，合理设计方案，优化产品，采用标准化的软、硬件开发原则，及开放式的软件结构，系统具备可扩展性，方便日后升级和扩容，防止重复投资建设，提升整体的性价比。
安全性和唯一性 ：系统设计时充分考虑了整个系统的安全机制，采用了先进的、可靠的保密措施，并提供了严格的权限管理。所有产品自主研发，所有硬件及元器件均来自国内。系统的应用渠道单一性、唯一性严格把控。
稳定性和可靠性 ：系统所有硬件均采用工业级的模块和元器件，在恶劣环境下能保证系统长期可靠的运行。
系统应用及原理介绍
1.4.1 系统应用：
信息采集：系统集成手机串号捕获功能，能够捕获范围内手机的IMSI、IMEI、ESN号码及被捕获的时间。目前可捕获的制式包括
(2G：GSM 4G：FDD-LTE、TD-LTE)
后台数据分析： 后台将采集到的数据进行各种数据分析及功能的应用如：
采集统计、站点分析、轨迹分析、轨迹反查、伴随分析、碰撞分析等关注人员预警：当设定了关注人员名单后，当关注人员被发现时，后台实时告警，并可向指定的手机发送短信提醒。（后台软硬件支持、需要公网通道）
后台综合管理：系统配备有指挥调度平台，可视化的人机界面下实现对终端的控制，指挥等调度功能。
1.4.1 系统工作原理：
当被移动终端进入信息采集系统前端的覆盖范围时，采集系统通过信令级的诱导方式，将公网上的手机用户牵引到自己的网络当中，完成对手机上的IMSI和 IMEI/ESN等信息的采集，信息采集完成之后，采集系统将手机主动推送到公网，使其恢复正常的通信。所有采集到的数据将统一通过有线或无线方式发送到后台服务器并对数据进行相应的分析处理及功能应用。
应用场景：适用于室外或室内需要进行数据采集的区域。如城乡结合部高速路口、十字路口、高速收费口等。直采方式支持对中高速移动（60~100km）对象的采集。
信息采集系统由以下网元组成：
整体系统由信息采集、数据传输、数据分析三部分构成。
信息采集部分主要有信息采集器(包括2G采集设备，4G采集设备)、射频线缆及天线组成。
数据传输即信息采集器采集的数据通过有线（TCP/IP等）方式传输给后台服务器。
信息采集设备
信息采集设备
工作流程
当被采集移动终端进入采集系统（电子围栏）覆盖范围时，采集系统将在4G网络上的手机用户和2G网络上的用户一起牵引到自己的网络当中，完成对手机上的IMSI和IMEI信息的采集，信息采集完成之后，采集系统将手机主动推送到公网，使其正常通信。
设备特点
GSM信息采集设备
该设备采集覆盖范围内的中国移动、中国联通2G手机用户的IMSI/IMEI信息，结合设备自身时间和位置信息，以无线或有线的方式传送到后台管理系统，通过布控、短消息告警、查询与分析等功能为一线办案人员提供查询、分析、处理案件的信息化手段。
4G信息采集设备
根据布点现场的4G信号强度情况定制单频段产品（移动、联通、电信各选取一个主频段），采集覆盖范围内的中国移动、中国联通、中国电信4G手机用户的IMSI/IMEI信息，结合设备自身时间和位置信息，以无线或有线的方式传送到后台管理系统，通过布控、短消息告警、查询与分析等功能为一线办案人员提供查询、分析、处理案件的信息化手段。
设备特点
高集成度， 2G手机用户IMSI、IMEI的信息采集，侦码有效率95%；4G手机用户IMSI、IMEI的信息采集，侦码有效率90%，非法移动终端出现后，后台系统将产生告警提示；
自动侦测，极大降低了辐射时间和对移动网络造成的不必要干扰；
自采集软启动，启动时间5-12秒，极大的减少了漏号的可能；
信息采集率高，可满足中、高速运动下的信息获取；
基于特殊通信协议的方式，在相同覆盖范围内辐射功率为传统系统的300分之一；对设备功率要求极大降低，节能减排；
独立的后台数据分析服务器，提供特定的数据分析、数据查询和告警警示等功能；
统一的后台分析处理平台，数据集中采集汇集，便于综合数据的统一分析和比对分析，便于统一指挥调度；
采用模块化结构设计，设备稳定性、可靠性高，易于维护，自然散热无噪音干扰；
实时提取覆盖范围内移动终端用户的相关定位信息，获取其行动轨迹和活动范围；
信息获取时间1-3秒，过程隐秘性强，被采集对象感知度极低，不易觉察；
采用IP65防护等级，全工业化防雨、防雷设计；
本地无线监控功能及个性化的人机界面，操作简单，数据分析性强，交互性好；
后台智能数据分析、MAC和手机信息身份比对、手机号码反查身份识别
黑名单告警：被设定为黑名单的用户出现在系统范围内时，将在后台产生告警。
轨迹跟踪、人员定位：可根据指定的用户名单查询其行动轨迹，进行跟踪及定位。
信息采集系统产品组成
应用场景：适用于采集对象移动速度在120km以下的手机信息采集
直采型：
2G采集主设备 4G采集主设备 覆盖天线
后台服务器：
机架式后台服务器
应用场景：用于信息采集机数据处理分析
现场效果图
设备安装示意图
系统软件介绍
后台分析管理软件是我司综合警用日常办案流程及电子围栏数据查询管理需求，重点考虑数据的安全性、操作的易用性、业务告警的及时性等要求，为警用业务人员打造一套高效、客观、稳定的电子围栏数据查询、分析、管理的软件平台。
后台软件在完成对前端设备进行配置、告警等基本的操作维护的基础上，还提供设备故障的及时告警，采集数据的统计分析告警、设备的维护操作日志记录等功能。
后台分析软件架构
逻辑架构:软件在逻辑方面分为数据采集、数据管理、基本功能、扩展功能。基本功能主要覆盖了电子围栏信息采集基本业务，扩展功能用于提供信息采集业务之外的扩展功能。
软件架构: 如下图所示
后台软件采用分布式多层结构，软件架构分为表现层、应用层、服务层、数据层。其中应用层根据系统自身特点又分为采集子层、业务子层、对外接口等。
特色功能应用
后台软件业务管理功能的具体应用功能模块既能满足公安人员、数据分析人员对电子围栏采集信息的综合分析评估，又能以实际案情为轴线来进行相关预警、查询、分析。
轨迹定位及反查
查询特定终端及其历史轨迹回放，通过多个监控点的交叉分析，特定时间，关键位置的数据记录可快速推断定位重大的嫌疑人及团伙。
伴随分析
通过某一用户的轨迹，网络连接记录，以及终端内常用的无线网络相似度，定位同伙。
人流监测
监测每一时刻的人数，及时发现异常人数，预防群体性事件的发上，根据历史数据，通过同比或环比及时发现异常。
行为分析
针对关注人员的上网行为，结合获取的手机信息确认被关注人员身份。可记录查询被关注人员网络行为如邮箱，BBS论坛，访问的网页信息等。
身份策略
实时获取和区分虚拟身份和认证
组网方案
项目要求
项目需求预计：
根据站点规划，拟部署信息采集设备 套，后台系统1套。
组网方案
信息采集系统组网方案
图4-1
说明：
信息采集后通过无线或者有线传输至后台服务器。
信息采集设备通过可配置的多重通信协议(TCP,HTTP/HTTPS)，应用层对传送的号码信息进行加密。
综合网关提供多服务器接入认证。只有认证通过设备才可以接入得到数据平台网络中。
采集接口服务器使用双机备份+负荷分担机制，确保采集数据的及时传达。
数据实时上传能与其他业务系统实现无缝对接。
前端设备编号规则
为方便全区设备统一管理，需制订统一编号规则。
建议按照区卡口的规则来制定。
信息采集设备部署
信息采集设备选点规划应在全区逐个展开，遵循交通要道、关键路径和要害地点三原则。
具体规划步骤应如下所示：
1、与区公安局相关负责人对照区地图详细深入探讨，了解各地的地理位置、道路建设情况和案件发生情况；
2、明确高速公路收费站、主要出入口、城区主要出入口、城区重点路段以及案件高发地带，车站进出站口、车站候车室、重点小区进出口、广场
3、结合当地天网工程和视频监控卡口，讨论电子围栏前端设备的具体部署；
4、完成站点初步规划后再逐个站点审核，去除可有可无的站点，检查有无遗漏的关键路段和重点区域；
5、生成全区站点规划图表，最终汇总成整个站点规划图表；
6、明确各个安装地点后，根据区域划分规则进行安装布控。