基于自動售檢票系統(tǒng)的邊門門禁控制系統(tǒng)及方法

閆秀寶

(山東軌道交通勘察設(shè)計院有限公司,山東 濟(jì)南 250014)

0 引言

地鐵車站站廳層公共區(qū)分為付費區(qū)與非付費區(qū),兩區(qū)之間的分隔帶上,設(shè)置有通過自動售檢票系統(tǒng)(AFC)控制的閘機(jī)群組,用于乘客通過自動檢票機(jī)進(jìn)、出站;此外,在閘機(jī)群組旁邊、靠近票亭(客服中心)的位置通常設(shè)置邊門,用于地鐵車站工作人員、殘疾人、老年人或軍人等特殊乘客通過使用,并可在緊急情況疏散乘客。

近年來,地鐵車站邊門的開啟方式基本淘汰了使用機(jī)械鎖、工作人員現(xiàn)場通過鑰匙開鎖的低效方式,改為利用門禁系統(tǒng),在邊門處安裝電插鎖或電磁鎖,工作人員在票亭通過按壓開門按鈕或現(xiàn)場刷卡的方式進(jìn)行開啟控制。然而,門禁系統(tǒng)車站級、現(xiàn)場級設(shè)備均主要集中在設(shè)備區(qū),公共區(qū)邊門點數(shù)較少(一般為1～4個)且分散、稀疏,線纜長度綿延較遠(yuǎn),且需要借助AFC系統(tǒng)在墊層內(nèi)埋設(shè)的線槽進(jìn)行布線,AFC線槽未到之處,還需要門禁系統(tǒng)單獨在墊層內(nèi)埋管敷設(shè),不但線纜利用率偏低,而且施工界面及線槽內(nèi)線纜布放比較混亂;此外,在后期的運營過程中,AFC與門禁系統(tǒng)通常分屬票務(wù)、安防2個不同的運營部門,兩者的設(shè)備維護(hù)檢修工作容易互相干擾;同時,對于距離票亭較遠(yuǎn)的邊門,在操作邊門開啟之后,票亭內(nèi)工作人員無法觀察到邊門的開/閉狀態(tài),需要工作人員進(jìn)行現(xiàn)場核實,對邊門附近工作人員依賴度高,影響特殊乘客的進(jìn)站乘車體驗。

為了解決上述問題,本文提出了一種基于自動售檢票系統(tǒng)的邊門門禁控制系統(tǒng)及方法,可對原有不受控的邊門門禁系統(tǒng),由車站級AFC提供邊門門禁的網(wǎng)絡(luò)通信、手動直啟控制、電源等需求,使系統(tǒng)布線集約化,專業(yè)間界面分工明確,狀態(tài)受控,并提供多種控制方式對邊門門禁進(jìn)行控制及狀態(tài)反饋,減少對邊門附近工作人員的依賴,提高運營效率。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于自動售檢票系統(tǒng)的邊門門禁控制系統(tǒng),包括：門禁、AFC工作站人機(jī)交互模塊和車站級AFC。門禁安裝于邊門上,并通過邊門附近閘機(jī)群組的二層交換機(jī)與車站級AFC通信連接,AFC計算機(jī)系統(tǒng)通信連接與AFC工作站人機(jī)交互模塊通信連接;車站級AFC,能夠根據(jù)AFC工作站人機(jī)交互模塊下發(fā)的門禁開啟控制指令控制門禁開啟[1-2]。

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖

1.1 門禁及邊門構(gòu)成

門禁安裝于邊門上,用于控制邊門的開啟關(guān)閉。邊門包括邊門固定扇門和邊門活動扇門,門禁由電磁鎖、門禁狀態(tài)傳感器(門磁開關(guān))、讀卡器、就地控制箱等部分組成,如圖2所示。

圖2 邊門門禁安裝正視圖及俯視圖

電磁鎖包括鎖體和銜鐵,鎖體安裝于邊門固定扇門上,銜鐵安裝于邊門活動扇門上,當(dāng)電磁鎖通電時,鎖體和銜鐵吸合在一起,將邊門閉合,當(dāng)電磁鎖斷電時,鎖體和銜鐵分開,將邊門打開。

門禁狀態(tài)傳感器采用門磁開關(guān),門磁開關(guān)安裝于鎖體與銜鐵吸合位置處,獲取電磁鎖的狀態(tài)信息,電磁鎖的狀態(tài)信息為打開或關(guān)閉。

就地控制箱放置于客服中心內(nèi),控制箱內(nèi)設(shè)置通信模塊、控制模塊、第一電源模塊及第二電源模塊,第一電源模塊為電磁鎖供電,第二電源模塊為通信模塊和控制模塊供電;第一電源模塊、第二電源模塊的電源均引自車站級AFC的不間斷電源。

讀卡器嵌入邊門一側(cè)的安裝柱內(nèi),讀卡器通過韋根線與就地控制箱中的控制模塊連接。

1.2 車站級AFC系統(tǒng)構(gòu)成

車站級AFC由服務(wù)器、三層交換機(jī)、操作員工作站、票務(wù)工作站、緊急控制盒等設(shè)備組成;終端設(shè)備包括自動檢票機(jī)(閘機(jī))、自動售票機(jī)、票亭售票機(jī)(含票亭工作站)等設(shè)備。

每個終端設(shè)備集群設(shè)置一臺二層交換機(jī),集群設(shè)備連接至二層交換機(jī),各個二層交換機(jī)采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)連接至車站級三層交換機(jī),實現(xiàn)車站AFC系統(tǒng)信息處理及設(shè)備控制功能。

車站AFC系統(tǒng)構(gòu)成如圖3所示。

圖3 車站AFC系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

AFC工作站設(shè)置在車站控制室內(nèi),票亭工作站設(shè)置在站廳公共區(qū)客服中心內(nèi);AFC緊急釋放按鈕嵌入安裝在車站控制室緊急后備盤(IBP盤)上,為AFC緊急控制盒的觸發(fā)按鈕,用于緊急情況下手動控制閘機(jī)通道扇門開啟。

2 控制流程及方法

本控制系統(tǒng)及方法控制端觸發(fā)方式主要包括工作站界面控制、讀卡器就地刷卡控制以及緊急控制三大類,控制信號均由AFC系統(tǒng)路由傳送至邊門就地控制箱。

就地控制箱內(nèi)的控制模塊與通信模塊連接,通信模塊與邊門附近閘機(jī)群組的二層交換機(jī)連接,邊門附近閘機(jī)群組的二層交換機(jī)與車站級AFC連接,從而接入AFC站內(nèi)環(huán)網(wǎng),控制模塊接收車站級AFC通過通信模塊傳來的指令信號,根據(jù)指令信號向第一電源模塊下達(dá)控制信號,當(dāng)車站級AFC控制門禁開啟時,控制模塊切斷第一電源模塊,電磁鎖斷電打開,邊門開啟;此外,控制模塊還接收門磁開關(guān)傳來的電磁鎖的狀態(tài)信息,并將電磁鎖的狀態(tài)信息發(fā)送至車站級AFC[3]。

系統(tǒng)控制流程如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)控制流程示意圖

2.1 工作站界面控制

AFC工作站人機(jī)交互模塊與車站級AFC通信連接,用于向車站級AFC下達(dá)門禁開啟控制指令,并能對電磁鎖的狀態(tài)信息進(jìn)行顯示。

AFC工作站通過與車站級AFC數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)對就地控制箱的信號輸出,從而控制電磁鎖失電,鎖體與銜鐵分?jǐn)唷⒐潭ㄉ乳T開啟,在AFC工作站人機(jī)交互模塊的工作界面上設(shè)置“開門”按鈕,車站控制室值班員能夠通過對工作界面中“開門”按鈕操作,實現(xiàn)對邊門的開啟控制;同時,門禁狀態(tài)傳感器獲取電磁鎖的狀態(tài)信息,門禁狀態(tài)傳感器與車站級AFC連接,將獲取的電磁鎖的狀態(tài)信息發(fā)送至車站級AFC,在AFC工作站上對門禁的開、閉狀態(tài)進(jìn)行顯示。

票亭工作站人機(jī)交互模塊,用于顯示門禁狀態(tài)和下達(dá)門禁開啟控制指令。其操作及控制方式與AFC工作站的方式一致。票亭值班員能夠通過對工作界面中“開門”按鈕操作,實現(xiàn)對邊門的開啟控制,并對門禁的開、閉狀態(tài)進(jìn)行顯示。

2.2 讀卡器就地控制

讀卡器和車站級AFC通信連接,車站級AFC還能夠在獲取讀卡器的讀卡信息后,通過該信息進(jìn)行開門權(quán)限驗證,當(dāng)權(quán)限驗證通過時,控制電門禁開啟,當(dāng)權(quán)限驗證不通過時,門禁不開啟。

員工卡接觸讀卡器,讀卡器獲取讀卡信息后,讀卡信息首先傳輸至就地控制箱,再經(jīng)就地控制箱的通信模塊進(jìn)入AFC站內(nèi)環(huán)網(wǎng),最終上傳至車站級AFC進(jìn)行權(quán)限驗證,若驗證成功,車站級AFC向就地控制箱發(fā)送門禁開啟指令信號,就地控制箱控制電磁鎖失電,鎖體與銜鐵斷開、固定扇門開啟;若驗證不成功,鎖體與銜鐵繼續(xù)維持吸合狀態(tài),邊門不開啟。因此,具備邊門控制權(quán)限的車站工作人員可通過邊門讀卡器讀取員工卡信息的方式,實現(xiàn)邊門的開啟。

2.3 緊急控制

車站控制室IBP盤上設(shè)置了AFC緊急釋放按鈕,AFC緊急釋放按鈕通過控制線與AFC緊急控制盒相連;AFC緊急控制盒引控制線至各閘機(jī)通道的同時,也接至本系統(tǒng)的邊門就地控制箱中,與第一電源模塊連接,從而實現(xiàn)閘機(jī)通道扇門開啟的同時,也控制邊門電磁鎖失電,鎖體與銜鐵分?jǐn)唷⒐潭ㄉ乳T開啟,替代了原通過按動門禁釋放按鈕控制邊門開啟的方式。當(dāng)按下AFC緊急釋放按鈕時,第一電源模塊失電,邊門開啟。

此外,第一電源模塊還與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)(FAS)連接,火災(zāi)自動報警系統(tǒng)通過其I/O模塊連接AFC緊急控制盒,實現(xiàn)火災(zāi)情況下,FAS輸出控制信號,聯(lián)鎖控制邊門電磁鎖失電,鎖體與銜鐵分?jǐn)?、固定扇門開啟,替代了原通過連鎖門禁系統(tǒng)開啟邊門的方式。當(dāng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)發(fā)出報警時,FAS聯(lián)動第一電源模塊失電,邊門開啟。

3 結(jié)語

本文提出了一種基于自動售檢票系統(tǒng)的邊門門禁控制系統(tǒng)及方法,使邊門開啟控制所需的數(shù)據(jù)通信、緊急手動控制、電源供電,敷設(shè)路徑完全由自動售檢票系統(tǒng)提供、完成,繞開了冗長且分散布線的門禁系統(tǒng),施工界面、運營管理界面清晰,節(jié)約了投資及工程量,方便了維修管理;控制方式層面,不但具備門禁緊急工況手動或FAS聯(lián)動開啟、員工卡刷讀卡器開啟等功能,還具備票亭工作站、車站控制室AFC工作站端的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)開啟功能,大幅降低了對車站工作人員的依賴,提升了客服效率。