基于單片機(jī)的AB門雙門聯(lián)動(dòng)互鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉元波 何丹丹 鄒晨

摘要：本文系統(tǒng)的介紹了適合公安系統(tǒng)以及銀行等本身具有特殊性場所的雙門門禁控制系統(tǒng)的原理與設(shè)計(jì)。這個(gè)系統(tǒng)以單片機(jī)作為控制核心，指紋識(shí)別、人臉識(shí)別等多種形式作為開門的識(shí)別鑰匙，使得整個(gè)系統(tǒng)小巧，節(jié)省空間。該系統(tǒng)在節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本的情況下，卻可以有效的提高安防系統(tǒng)的安全可靠性。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)控制;門禁系統(tǒng);安全防范體系

中圖分類號(hào)：TN510 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）09-0154-02

0 引言

公安、銀行系統(tǒng)因其特殊性，安防系統(tǒng)在安全性和可靠性方面的要求明顯要比其他的行業(yè)要嚴(yán)格很多，從而這也使得這些場所的安防涉及的領(lǐng)域非常廣泛。除了視頻監(jiān)控，還涵蓋圍墻周界、AB門、高壓電網(wǎng)、報(bào)警、巡更、門禁、對講、宣教廣播等方面，可以說無所不包。由監(jiān)所公共場所和公共通道門禁，閉路監(jiān)控、電子巡更等子系統(tǒng)構(gòu)成監(jiān)所的第二級(jí)安全防范體系在以前的過程中都不被重視，監(jiān)所門禁建設(shè)管理現(xiàn)代化是保障監(jiān)獄安全的必要基礎(chǔ)。

1 AB門系統(tǒng)原理簡介

在安防系統(tǒng)中，用到的AB門系統(tǒng)原理如圖1所示。當(dāng)需要從A區(qū)經(jīng)過B區(qū)到C區(qū)時(shí)，首先在A區(qū)識(shí)別器上進(jìn)行識(shí)別，在確認(rèn)通過并且B門沒有打開的前提下，控制器打開A門，人進(jìn)入B區(qū)，B門打開或沒有權(quán)限通過則不能開門進(jìn)入B區(qū);進(jìn)入B區(qū)后，如果不關(guān)閉A門，則無法通過識(shí)別打開B門，當(dāng)關(guān)閉A門后，在B門的識(shí)別器上進(jìn)行識(shí)別，控制器驗(yàn)證識(shí)別信息通過后打開B門，當(dāng)B門打開之時(shí)，尾隨人員就無法打開A門進(jìn)入B區(qū)，只有當(dāng)人進(jìn)入C區(qū)，關(guān)好B門后，A區(qū)的人員才能通過識(shí)別驗(yàn)證打開A門進(jìn)入B區(qū)。從C區(qū)返回A區(qū)的操作流程正好同上面相反。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

目前市面上已有一些廠家設(shè)計(jì)出一些利用中心機(jī)房里的計(jì)算機(jī)通過通訊方式對門禁系統(tǒng)進(jìn)行控制，其優(yōu)點(diǎn)是功能多，但缺點(diǎn)也是同樣的明顯，其對人力物力的消耗非常大，應(yīng)用起來經(jīng)濟(jì)成本相對較高，而且對于一些小型的銀行儲(chǔ)蓄所，或者其他小型的應(yīng)用場所來說不合適。本系統(tǒng)采用單片機(jī)控制，簡單、小巧、易安裝，適合范圍較廣。單片機(jī)控制的AB門雙門控制系統(tǒng)基本上有下列部分組成：（1）管理軟件：安裝在管理電腦上，用來設(shè)置控制器參數(shù)、人員授權(quán)、查詢記錄等。（2）控制器：系統(tǒng)的核心部分，一般是雙門控制器或四門控制器，連接讀卡器、門磁、按鈕、管理電腦等，接受連接設(shè)備傳回的信息，并通過鑒別信息來控制電鎖開關(guān)和向軟件傳遞記錄等信息。（3）識(shí)別器：用來識(shí)別進(jìn)入人員的身份信息，如卡號(hào)、密碼、指紋、臉型、靜脈等，識(shí)別不同的對像需要安裝對應(yīng)的識(shí)別設(shè)備，如讀卡器、密碼讀頭、指紋讀頭、人臉識(shí)別儀、靜脈識(shí)別儀等設(shè)備。與控制器連接，通過Wiegand信號(hào)向控制器傳遞識(shí)別信息。（4）出門按鈕：與控制器連接，將短路信號(hào)傳遞給控制器，符合判斷條件后，讓控制器打開電鎖。有些工程是不裝出門按鈕的，而是改用識(shí)別器進(jìn)行出門識(shí)別。（5）門磁：感應(yīng)門開關(guān)狀態(tài)的短路開關(guān)，當(dāng)門關(guān)閉時(shí)，傳遞閉合信號(hào)給控制器，當(dāng)門打開時(shí)，傳遞斷開信號(hào)給控制器，控制器以此來判斷門的開關(guān)狀態(tài)。要實(shí)現(xiàn)互鎖功能，必須接門磁。有的電鎖帶有門磁功能，此時(shí)只需要使用電鎖帶的門磁即可，可不需要單獨(dú)安裝門磁。（6）電鎖：通過控制器對電源的通斷控制進(jìn)行鎖門和開門，是系統(tǒng)的執(zhí)行部分。根據(jù)現(xiàn)場安裝條件和客戶的要求不同，可以裝不同類型的電鎖，如電插鎖、磁力鎖、電控鎖等。（7）四聯(lián)開關(guān)：帶有四個(gè)開關(guān)按鈕，與控制器對應(yīng)接口連接，分別控制門全開、門全關(guān)、A門開、B門開。

3 軟件設(shè)置

軟件設(shè)置操作步驟：增加控制器、定義權(quán)限、增加人員、發(fā)卡、授權(quán)、更新參數(shù)、下載卡數(shù)據(jù)等操作請參考門禁軟件操作手冊，這里只對設(shè)置互鎖功能進(jìn)行說明，具體操作步驟如下：（1）雙擊要設(shè)置互鎖的門禁控制器，打開高級(jí)參數(shù)編輯框，如圖2所示。（2）選擇互鎖1門-2門——確定保存設(shè)置。（3）再到此控制器圖標(biāo)上點(diǎn)右鍵——更新參數(shù)——完成互鎖設(shè)置。

4 實(shí)例應(yīng)用

本系統(tǒng)以暑期實(shí)踐期間所在公司的項(xiàng)目——安陽市公安局某分局的辦案區(qū)域通道出入口的AB門雙門互鎖門禁系統(tǒng)為例進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。該系統(tǒng)由表1所示產(chǎn)品組成。

系統(tǒng)主要功能特點(diǎn)：（1）施工布線維修簡單：整個(gè)系統(tǒng)通過一根4芯總線接到AB門的聯(lián)動(dòng)鎖、讀卡器、指紋機(jī)等設(shè)備上，完全區(qū)別于傳統(tǒng)門禁繁雜接線，便于安裝、便于維護(hù)。（2）聯(lián)動(dòng)互鎖功能：整個(gè)系統(tǒng)可以分為A、B兩道門，如從B進(jìn)入AB門通道區(qū)，這個(gè)時(shí)候必須要關(guān)上B后才能開啟A的鎖，不然的話A不能開啟（鑰匙也不能開啟）。（3）緊急閉鎖功能：為防止發(fā)生各種緊急情況，該系統(tǒng)設(shè)置緊急閉鎖功能。當(dāng)值班人員通過監(jiān)控或者巡視途中發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)可以按下“緊急關(guān)”按鈕，這時(shí)A、B兩門會(huì)緊急關(guān)閉，處于一種鎖死狀態(tài)，除了通過手動(dòng)復(fù)位這種方法將無法開啟AB門，此時(shí)可疑人員會(huì)被隔離在B門之外或者AB門中間。因?yàn)榫o急閉鎖開關(guān)由值班人員控制，所以大大保障了人員的安全性。（4）緊急開鎖功能：當(dāng)發(fā)生緊急事故如發(fā)生火災(zāi)或地震等自然災(zāi)害時(shí)，亦或者需要短時(shí)間內(nèi)的大量人員或貨源運(yùn)輸時(shí)，可以通過“緊急開”按鈕同時(shí)將AB門開啟從而形成快速通道。同緊急閉鎖功能一樣，關(guān)閉該功能需要手動(dòng)復(fù)位。（5）門狀態(tài)語音提示功能：該系統(tǒng)還裝有報(bào)警系統(tǒng)，若有其中一個(gè)門超十五秒鐘（配置有調(diào)時(shí)功能）未關(guān)閉，將會(huì)有語音報(bào)警關(guān)門提示。（6）斷電延時(shí)功能：系統(tǒng)電源箱中內(nèi)置開關(guān)電源和一體式延時(shí)供電電池，保證即使在市電斷電情況下正常行使其功能。（7）手動(dòng)開啟功能：如果主電源與備用電源均斷開，并且主控系統(tǒng)失效，可通過手動(dòng)開關(guān)進(jìn)行開啟，從而保證聯(lián)動(dòng)門仍在控制之中。（8）便捷擴(kuò)展功能：此系統(tǒng)還配置了各種擴(kuò)展功能，如RFID卡、指紋密碼鎖、人臉識(shí)別系統(tǒng)等使系統(tǒng)的安全性更上一層樓，除此之外還可以通過系統(tǒng)對燈光、報(bào)警器進(jìn)行控制聯(lián)動(dòng)，從而更好的實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)。除此之外，系統(tǒng)還會(huì)對出入人員信息進(jìn)行存儲(chǔ)，還支持信息導(dǎo)出功能。（9）遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)控制功能：該系統(tǒng)還支持局域網(wǎng)內(nèi)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制，只需將局域網(wǎng)進(jìn)行配置便可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程緊急開啟關(guān)閉AB門。

5 結(jié)語

AB門雙門聯(lián)動(dòng)互鎖系統(tǒng)，目前已被廣泛應(yīng)用于看守所、監(jiān)獄、銀行等安全通道門禁中，其作用也是非常顯著，對于特定場所內(nèi)的人員出入及財(cái)產(chǎn)安全防范能力有了明顯的提高。隨著該門禁應(yīng)用特例的技術(shù)越來越成熟，功能越來越完善，在以后的其它重要的場所的應(yīng)用度必然會(huì)加深，而且可以和監(jiān)控系統(tǒng)、報(bào)警裝置等相互配合，實(shí)現(xiàn)更為高度智能化主動(dòng)防范性能，在安防系統(tǒng)中發(fā)揮其重要作用。此系統(tǒng)已在部分省市武警部隊(duì)作為標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)用至各個(gè)監(jiān)所AB門中。

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Abstract：this paper systematically introduces the principle and design of the two-door access control system suitable for public security system and Banks and other special places.This system takes the single chip microcomputer as the control core，fingerprint recognition，face recognition and other forms as the identification key to open the door，making the whole system small and saves space.The system can effectively improve the security reliability of the security system while saving economic cost.

Key words：SCM control;Access control system;Security system