門禁系統(tǒng)在地鐵工程中的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

王　振

【摘 要】隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，門禁系統(tǒng)的發(fā)展也由傳統(tǒng)的主從式智能門禁系統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換為基于Internet的遠(yuǎn)程、網(wǎng)絡(luò)控制模式。

【關(guān)鍵詞】門禁系統(tǒng) 地鐵 遠(yuǎn)程控制

1 地鐵門禁系統(tǒng)的構(gòu)成

地鐵門禁系統(tǒng)構(gòu)成由四大部分構(gòu)成：第一，系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)；第二，中央級門禁管理系統(tǒng)；第三，車站級門禁管理系統(tǒng)；第四，現(xiàn)場級門禁設(shè)備。在運(yùn)營中形成了兩級管理三級控制的管理模式。

1.1系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)

系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)由兩部分構(gòu)成，第一，全線骨干網(wǎng)絡(luò)。即各站點(diǎn)門禁系統(tǒng)工作站由光纖網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行全線通訊；第二，車站級網(wǎng)絡(luò)。車站級網(wǎng)絡(luò)采用現(xiàn)場總線方式將車站內(nèi)各現(xiàn)場門禁設(shè)備連接。

⑴全線骨干網(wǎng)

地鐵門禁系統(tǒng)是通過基于工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，車站門禁系統(tǒng)管理工作站通過工業(yè)級千兆光纖交換機(jī)可以直接上全線光纖以太網(wǎng)，通信速率達(dá)10M或100M，系統(tǒng)任何一臺車站門禁系統(tǒng)工作站可以直接以TCP/IP或IPX協(xié)議與客戶內(nèi)部服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)時(shí)共享全系統(tǒng)所有資源。其特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)傳輸、交換、共享以及遠(yuǎn)程訪問容易、方便，數(shù)據(jù)處理速度快，動(dòng)作響應(yīng)速度快。

⑵車站級門禁系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)車站門禁系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用的是現(xiàn)場總線方式，將多臺門禁網(wǎng)絡(luò)控制器分別掛在RS485現(xiàn)場總線上，通過ATM方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，所有設(shè)備的信息通過RS485轉(zhuǎn)RS232的轉(zhuǎn)換器與車站的工作站連接。特點(diǎn)是通訊距離遠(yuǎn)，RS485現(xiàn)場總線在不加中繼的情況下有效通訊距離是1200米；門禁網(wǎng)絡(luò)控制器的每個(gè)RS485口，可帶多臺門禁控制器設(shè)備。車站級門禁系統(tǒng)包括各車站級的門禁系統(tǒng)和控制中心站級的門禁系統(tǒng)。

1.2中央級門禁管理系統(tǒng)中央級門禁系統(tǒng)是集中處理下級門禁系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，即通過中央級門禁系統(tǒng)對控制中心大樓、各車站級門禁系統(tǒng)的下一級進(jìn)行操作管理。主要的設(shè)備有中央門禁管理服務(wù)器、管理工作站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫軟件、門禁系統(tǒng)管理操作軟件以及交換機(jī)。

1.3車站級門禁系統(tǒng)

車站級門禁系統(tǒng)是由車站門禁系統(tǒng)管理工作站對本站門禁進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、處理。監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)、故障等。車站級門禁系統(tǒng)由車站系統(tǒng)管理工作站、門禁網(wǎng)絡(luò)控制器、車站門禁系統(tǒng)管理軟件構(gòu)成。

⑴車站級門禁系統(tǒng)管理工作站

車站級門禁系統(tǒng)管理工作站是車站門禁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對本車站系統(tǒng)內(nèi)的所有門禁終端的監(jiān)控，滿足系統(tǒng)運(yùn)作、授權(quán)、設(shè)備監(jiān)測與控制、網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)據(jù)庫管理、維修管理、及系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中采集、統(tǒng)計(jì)、保存、查詢等功能。

⑵門禁網(wǎng)絡(luò)控制器

門禁網(wǎng)絡(luò)控制器將電源、控制、驅(qū)動(dòng)、通訊集成為一體的設(shè)備，通過提供RS232轉(zhuǎn)RS485的通訊接口與車站級的門禁控制器連接。門禁網(wǎng)絡(luò)控制器提供了多個(gè)RS485通訊接口，一般有2至8個(gè)通訊接口，每條RS485總線可以驅(qū)動(dòng)多個(gè)門禁控制器。理論上，每條RS485總線可以攜帶256臺門禁控制器，但是考慮到工程實(shí)施的實(shí)際情況，一般只攜帶不大于32臺門禁控制器。

⑶車站門禁系統(tǒng)管理軟件

通訊管理功能：能接收中央級管理工作站系統(tǒng)下達(dá)的系統(tǒng)參數(shù)，同時(shí)將參數(shù)下達(dá)到相關(guān)門禁終端；車站管理工作站與中央級系統(tǒng)管理工作站之間網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，車站門禁系統(tǒng)也能正常工作，在通訊網(wǎng)絡(luò)連通時(shí)，將網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)上傳至中央級系統(tǒng)管理工作站。

1.4現(xiàn)場級門禁系統(tǒng)

現(xiàn)場級門禁系統(tǒng)由門禁控制器、讀卡器、門鎖、緊急開門按鈕等設(shè)備構(gòu)成。

⑴門禁控制器

門禁控制器通?？煞譃橐惑w式和分體式，一體式即控制器與讀卡器連成一體的門禁設(shè)備。它具有體積小、功能簡潔、安裝簡易等特點(diǎn)。在民用建筑上使用較多。分體式即控制器與讀卡器分散獨(dú)立安裝。特點(diǎn)是接線較多、復(fù)雜，體積較一體式大。

⑵讀卡器

讀卡器是將讀取到的卡片信息進(jìn)行鑒證、識別，并將數(shù)據(jù)處理上傳至門禁控制器由門禁控制器發(fā)出相關(guān)工作指令，門鎖執(zhí)行動(dòng)作。

⑶卡片通過讀卡或讀卡加密方式來識別進(jìn)出權(quán)限，按卡片的種類可以分為磁卡和射頻卡兩種卡片。

磁卡：采用接觸式讀取卡片的信息。其特點(diǎn)成本低，讀卡設(shè)備易磨損，使用壽命短，卡片易復(fù)制，卡片信息容易在外界磁場下丟失，導(dǎo)致卡片無效。

射頻卡：射頻卡采用非接觸方式與讀卡設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，一般采用13.56MHz的頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。具有方便安全，使用壽命長，卡片很難被復(fù)制，卡片信息保存10年。射頻卡可以分為Mifare1卡、Motorola卡、EM卡、HID卡、Legic卡等。

⑷門鎖

門鎖是門禁系統(tǒng)的執(zhí)行部件，根據(jù)門的材料、出門要求等不同的需求選取不同的鎖具.

⑸緊急開門按鈕

緊急開門按鈕直接接在電瑣的供電回路里，安裝方式與門鎖的安裝有關(guān)，在打碎玻璃后保證電鎖處于打開狀態(tài)，在緊急情況下保證疏散通道暢通。

2 系統(tǒng)運(yùn)行模式

地鐵門禁系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)作模式有三種：第一，在線模式；第二，離線模式；第三，災(zāi)害模式。

在線模式：即全線各車站處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，門禁系統(tǒng)的所有設(shè)備都處于正常的工作狀態(tài)。門禁控制器將信息上傳到車站級設(shè)備，收到車站級設(shè)備的指令。

離線模式：根據(jù)所保存的安全參數(shù)進(jìn)行分析判斷，使門的正常開啟不受影響。在與車站級設(shè)備的通信中斷的情況下，自動(dòng)的轉(zhuǎn)為離線模式工作，且離線后重新在線時(shí)，離線的信息可以重新上傳到車站級設(shè)備。

災(zāi)害模式：當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)的轉(zhuǎn)為災(zāi)害模式。將所有設(shè)備房電鎖均處于開門狀態(tài)，與此同時(shí)，自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的閘機(jī)門也處于打開狀態(tài)。

3 結(jié)束語

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展更新，相信在不久的將來門禁系統(tǒng)為地鐵帶來更加的安全、有效、方便、快捷。

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(作者單位：長江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院）