門禁系統在地鐵工程中的設計和實現

王　振

【摘 要】隨著網絡技術的發展和廣泛的應用，門禁系統的發展也由傳統的主從式智能門禁系統模式轉換為基于Internet的遠程、網絡控制模式。

【關鍵詞】門禁系統 地鐵 遠程控制

1 地鐵門禁系統的構成

地鐵門禁系統構成由四大部分構成：第一，系統通訊網絡；第二，中央級門禁管理系統；第三，車站級門禁管理系統；第四，現場級門禁設備。在運營中形成了兩級管理三級控制的管理模式。

1.1系統通訊網絡

系統通訊網絡由兩部分構成，第一，全線骨干網絡。即各站點門禁系統工作站由光纖網絡連接進行全線通訊；第二，車站級網絡。車站級網絡采用現場總線方式將車站內各現場門禁設備連接。

⑴全線骨干網

地鐵門禁系統是通過基于工業以太網進行數據通信，車站門禁系統管理工作站通過工業級千兆光纖交換機可以直接上全線光纖以太網，通信速率達10M或100M，系統任何一臺車站門禁系統工作站可以直接以TCP/IP或IPX協議與客戶內部服務器進行數據交換，實時共享全系統所有資源。其特點是：數據傳輸、交換、共享以及遠程訪問容易、方便，數據處理速度快，動作響應速度快。

⑵車站級門禁系統網絡車站門禁系統網絡采用的是現場總線方式，將多臺門禁網絡控制器分別掛在RS485現場總線上，通過ATM方式進行數據通訊，所有設備的信息通過RS485轉RS232的轉換器與車站的工作站連接。特點是通訊距離遠，RS485現場總線在不加中繼的情況下有效通訊距離是1200米；門禁網絡控制器的每個RS485口，可帶多臺門禁控制器設備。車站級門禁系統包括各車站級的門禁系統和控制中心站級的門禁系統。

1.2中央級門禁管理系統中央級門禁系統是集中處理下級門禁系統的數據信息，即通過中央級門禁系統對控制中心大樓、各車站級門禁系統的下一級進行操作管理。主要的設備有中央門禁管理服務器、管理工作站、數據服務器、數據庫軟件、門禁系統管理操作軟件以及交換機。

1.3車站級門禁系統

車站級門禁系統是由車站門禁系統管理工作站對本站門禁進行數據管理、處理。監視現場設備狀態、故障等。車站級門禁系統由車站系統管理工作站、門禁網絡控制器、車站門禁系統管理軟件構成。

⑴車站級門禁系統管理工作站

車站級門禁系統管理工作站是車站門禁系統實現對本車站系統內的所有門禁終端的監控，滿足系統運作、授權、設備監測與控制、網絡管理、數據庫管理、維修管理、及系統數據的集中采集、統計、保存、查詢等功能。

⑵門禁網絡控制器

門禁網絡控制器將電源、控制、驅動、通訊集成為一體的設備，通過提供RS232轉RS485的通訊接口與車站級的門禁控制器連接。門禁網絡控制器提供了多個RS485通訊接口，一般有2至8個通訊接口，每條RS485總線可以驅動多個門禁控制器。理論上，每條RS485總線可以攜帶256臺門禁控制器，但是考慮到工程實施的實際情況，一般只攜帶不大于32臺門禁控制器。

⑶車站門禁系統管理軟件

通訊管理功能：能接收中央級管理工作站系統下達的系統參數，同時將參數下達到相關門禁終端；車站管理工作站與中央級系統管理工作站之間網絡中斷時，車站門禁系統也能正常工作，在通訊網絡連通時，將網絡中斷時間內的數據上傳至中央級系統管理工作站。

1.4現場級門禁系統

現場級門禁系統由門禁控制器、讀卡器、門鎖、緊急開門按鈕等設備構成。

⑴門禁控制器

門禁控制器通常可分為一體式和分體式，一體式即控制器與讀卡器連成一體的門禁設備。它具有體積小、功能簡潔、安裝簡易等特點。在民用建筑上使用較多。分體式即控制器與讀卡器分散獨立安裝。特點是接線較多、復雜，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行鑒證、識別，并將數據處理上傳至門禁控制器由門禁控制器發出相關工作指令，門鎖執行動作。

⑶卡片通過讀卡或讀卡加密方式來識別進出權限，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。其特點成本低，讀卡設備易磨損，使用壽命短，卡片易復制，卡片信息容易在外界磁場下丟失，導致卡片無效。

射頻卡：射頻卡采用非接觸方式與讀卡設備進行數據交換，一般采用13.56MHz的頻率進行數據交換。具有方便安全，使用壽命長，卡片很難被復制，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

門鎖是門禁系統的執行部件，根據門的材料、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，在打碎玻璃后保證電鎖處于打開狀態，在緊急情況下保證疏散通道暢通。

2 系統運行模式

地鐵門禁系統現場設備運作模式有三種：第一，在線模式；第二，離線模式；第三，災害模式。

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

離線模式：根據所保存的安全參數進行分析判斷，使門的正常開啟不受影響。在與車站級設備的通信中斷的情況下，自動的轉為離線模式工作，且離線后重新在線時，離線的信息可以重新上傳到車站級設備。

災害模式：當發生火災時，自動的轉為災害模式。將所有設備房電鎖均處于開門狀態，與此同時，自動售檢票系統的閘機門也處于打開狀態。

3 結束語

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

參考文獻：

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(作者單位：長江大學計算機科學學院）