門禁管理系統(tǒng)在民爆生產(chǎn)中的應用

黃海斌

摘 要：根據(jù)《民用爆炸物品生產(chǎn)企業(yè)門禁式定員監(jiān)控系統(tǒng)安全技術條件》要求，結(jié)合公司實際結(jié)構(gòu)，提出了適用于本公司的門禁管理系統(tǒng)解決方案。本文概述克立司帝門禁系統(tǒng)應用于危險工作場所的定員控制的實施方案和效果，探討非接觸式智能卡、紅外報警聲光報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)等技術構(gòu)成門禁系統(tǒng)在民爆生產(chǎn)管理中的實際應用。

關鍵詞：民爆生產(chǎn)；門禁系統(tǒng)；定員

中圖分類號： TP3 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）34-148-2

1 緒論

1.1 項目研究背景

民爆行業(yè)是我國工業(yè)體系中的基礎性產(chǎn)業(yè)，是經(jīng)濟社會中的重要組成部分。民爆企業(yè)為社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展做出了重要貢獻，但與此同時也暴露出許多隱患和問題，由于民爆產(chǎn)品是具有易燃易爆危險屬性的特殊商品，在生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生安全生產(chǎn)事故。隨著國家對民爆生產(chǎn)企業(yè)監(jiān)管力度加深，要求民用爆炸物品高等級危險生產(chǎn)工房必須嚴格按照相關技術條件的規(guī)定設置門禁式定員監(jiān)控系統(tǒng)，企業(yè)必須保證門禁式定員監(jiān)控系統(tǒng)如期安裝與應用，同時制定并健全門禁式定員監(jiān)控系統(tǒng)的管理制度，加強組織管理和人員培訓，不斷提高現(xiàn)場定員定量管理水平，堅持以人為本的安全生產(chǎn)管理意識。

1.2 國內(nèi)行業(yè)現(xiàn)狀

2013年6月3日，工信部增發(fā)《關于增補完善民爆生產(chǎn)線安全監(jiān)控手段的通知》。為進一步加強民爆化工生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)人員的動態(tài)管理，實時準確統(tǒng)計生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)人員數(shù)量，追蹤作業(yè)人員位置，對生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)區(qū)域內(nèi)人員的有效管理，促進生產(chǎn)質(zhì)量、管理水平的提升和生產(chǎn)建設行業(yè)的科學發(fā)展，要求各民爆企業(yè)增補完善生產(chǎn)線視頻監(jiān)視系統(tǒng)，增設配備高清攝像頭；安裝完善生產(chǎn)線智能化門禁系統(tǒng)，在生產(chǎn)線1.1級生產(chǎn)工房防護土堤的各出入口配備安裝智能化門禁系統(tǒng)，做到人員出入自動記錄，超員自動報警；完善并升級工業(yè)炸藥及其制品生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)。在未來的發(fā)展中，門禁系統(tǒng)將會有更多的智能識別技術、報警技術和快捷操作被應用到門禁系統(tǒng)中來，門禁系統(tǒng)快速地在各領域中得到應用，給門禁生產(chǎn)企業(yè)帶來很大的發(fā)展空間。

1.3 主要研究內(nèi)容

門禁系統(tǒng)又稱出入口管理系統(tǒng)，是安防智能化產(chǎn)品之一。門禁系統(tǒng)對建筑物通道的人員出入進行管理，從而控制出入人員的身份、數(shù)量，同時將進出人員的身份、時間進行詳細記錄并匯總保存一定期限，以備事后分析。民爆行業(yè)危險生產(chǎn)場所安裝門禁系統(tǒng)可以有效防范作業(yè)區(qū)域的安全管理，提高施工現(xiàn)場的安全秩序和工作質(zhì)量。

1.4 基本功能

①進出人員身份識別與數(shù)量統(tǒng)計：門禁系統(tǒng)能對出入危險場所的人員身份進行識別和統(tǒng)計，并把相應信息實時顯示到現(xiàn)場或監(jiān)控中心。

②滿員狀態(tài)信息提示：對危險場所定員滿員狀態(tài)通過LED顯示屏或聲光報警等形式進行現(xiàn)場提示。

③超員狀態(tài)報警：對危險場所出現(xiàn)超員情況系統(tǒng)報警，并同時在控制管理平臺和現(xiàn)場報警顯示，以防超員進入生產(chǎn)現(xiàn)場造成安全隱患。

④進出人員實時監(jiān)控：對危險場所的每個進出通道口進行實時監(jiān)控和動態(tài)抓拍精準識別，現(xiàn)場報警與顯示的響應時間不超過2秒。

⑤記錄與儲存：自動保存監(jiān)控信息，并上傳至企業(yè)監(jiān)控中心，且同步備份，信息保存時間不低于3個月。

⑥具有兼容性和可擴展性，并具備故障自診斷、軟件防篡改功能。

⑦企業(yè)正常生產(chǎn)期間能實現(xiàn)全天候、24小時連續(xù)運行，斷電續(xù)航能力不小于60分鐘。

2 相關技術與組成部分

門禁系統(tǒng)由前端設備（包括探測設備、監(jiān)控設備、聲光報警裝置和顯示屏等）、傳輸設備、控制/管理設備和顯示/記錄以及相應的系統(tǒng)軟件構(gòu)成。

2.1 紅外傳感技術

生產(chǎn)線門禁系統(tǒng)的所有通道應具有完全開放性，確保人員無障礙通過，因此以紅外光柵探測器為計數(shù)探測單元部分主要設備，以開關量輸出方式，把各個出入口的出入信息通過線纜傳輸?shù)介T禁系統(tǒng)的處理與控制單元（PLC），以保證門禁系統(tǒng)能夠準確計算生產(chǎn)線內(nèi)實際在線人員數(shù)量。

2.2 視頻監(jiān)控技術

視頻監(jiān)控部分采用固定式槍擊防爆高清130萬像素網(wǎng)絡高清攝像頭，每個出入口分別安裝一個，實行24小時實時監(jiān)控，并對出入人員進行動態(tài)抓拍，將圖片保存至服務器中以備查看。與此同時將監(jiān)控視頻畫面實時傳至監(jiān)控中心，視頻監(jiān)控圖像信息保存時間不低于3個月。

2.3 身份認證和數(shù)量統(tǒng)計

身份識別部分以非接觸式智能卡讀卡器及智能卡為主要設備，是門禁系統(tǒng)的重要組成部分，在每個出入口分別安裝出、入讀卡器，起到對持卡通行人員的身份進行識別和確認的作用。智能卡具有攜帶方便、操作簡單、識別準確度高等優(yōu)點，能夠準確記錄人員的基本信息。所有讀卡器連接至現(xiàn)場PLC后通過雙絞線與上位機連接，保證實時記錄出入人員身份信息。

2.4 現(xiàn)場人員信息顯示

現(xiàn)場人員信息顯示部分采用LED顯示屏顯示方式，它實時反映生產(chǎn)現(xiàn)場實際在線人數(shù)，每個出入通道安裝一個LED電子顯示屏，顯示屏內(nèi)置控制卡通過千兆網(wǎng)卡，通過六類雙絞線以TCP/IP傳輸協(xié)議與上位機進行連接，實時顯示門禁系統(tǒng)在線人員數(shù)量的詳細信息和正在讀卡人員信息，做到滿員提示的效果。

2.5 報警系統(tǒng)

報警系統(tǒng)由聲光報警器及語音系統(tǒng)共同組成，它能夠?qū)崟r給予進出生產(chǎn)現(xiàn)場的人員相應的語音提示及警示。當生產(chǎn)現(xiàn)場人數(shù)滿員，多余人員刷卡即將進入、非定員人員非法闖入生產(chǎn)現(xiàn)場時等情況，聲光報警器會發(fā)出聲光報警，語音系統(tǒng)同時進行語音提示。

2.6 線路通信部分

門禁系統(tǒng)的線路為保證供電、信號及數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩c穩(wěn)定，采用屏蔽線纜，選擇較合理的線纜線徑。為保護線纜安全戶外全部穿PVC管并埋地，防爆場所根據(jù)《民用爆破器材工程設計安全規(guī)范》和《民用爆炸物品危險作業(yè)場所監(jiān)控系統(tǒng)設置要求》的相關規(guī)定，全部采用防爆式布線規(guī)范敷設安裝。

2.7 門禁系統(tǒng)的程序與組態(tài)軟件設計與應用

門禁系統(tǒng)的運行完全依賴程序與組態(tài)軟件的穩(wěn)定性來實現(xiàn)，因此，在門禁系統(tǒng)程序及組態(tài)軟件的開發(fā)的時候，采用了密碼狗的方式，同時具備故障自診斷、軟件防篡改功能，來保證門禁系統(tǒng)的可靠運行。同時組態(tài)開發(fā)階段設置了專門的門禁系統(tǒng)管理員，其職責是增加、修改或刪除授權(quán)進出人員的身份資料，建立相應人員身份信息的智能卡，服務器主機使用SQL2000數(shù)據(jù)庫軟件對系統(tǒng)人員資料信息進行管理，為門禁系統(tǒng)的安全可靠運行奠定了基礎。

2.8 系統(tǒng)的電源供應與防雷

為保證門禁系統(tǒng)能安全穩(wěn)定實現(xiàn)全天候運行，門禁系統(tǒng)配備專業(yè)山特C3KS UPS不間斷電源，在外部的電源中斷時，能夠保持門禁系統(tǒng)續(xù)航達60分鐘以上，以防止突發(fā)情況時導致系統(tǒng)癱瘓。在防雷設計方面，門禁系統(tǒng)主供電源都安裝防雷器，防直擊雷和防雷擊電磁脈沖浪的保護措施，并且每個出入通道的設備都接地。

3 系統(tǒng)配置和調(diào)試

3.1 門禁系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖

門禁系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖如圖1 所示。

3.2 系統(tǒng)硬件安裝布置

本項目需要安裝兩個車間共12個通道口門禁前端設備，分別由乳化車間7個通道和導爆索車間5個通道出入口組成。每個通道需裝有1對紅外光柵、1個報警器，光柵的兩側(cè)分別安裝一進一出讀卡器，通道口外顯眼處放置1塊128mm×32mm LED電子屏，在通道內(nèi)選擇視野良好位置安裝1個網(wǎng)絡高清攝像頭，使之可以同時監(jiān)控到讀卡器、光柵以及經(jīng)過通道的人員。每個通道的電器控制箱固定在通道內(nèi)墻上，并將語音控制板、讀卡器控制板和網(wǎng)絡交換機等設備集中安裝在控制箱內(nèi)，并由箱內(nèi)集中給箱內(nèi)和箱外設備供電。控制板、語音控制板、電子屏和攝像頭使用UTP雙絞線制作RJ45接口連接到電氣控制箱內(nèi)的交換機上，交換機使用同樣連接方式連至車間監(jiān)控室的交換機和上位主機。每個車間安裝一臺主機，導爆索車間5個門，乳化車間7個門，因此主機硬件配置I5處理器、4G內(nèi)存、獨立顯卡1G顯存、2T硬盤。監(jiān)控中心安裝一臺服務器配置為：I7處理器、4G內(nèi)存、獨立顯卡1G顯存、4T硬盤。為滿足電源續(xù)航要求，每個車間配備一臺C3KS山特UPS，給所有門禁設備實時供電。同時，車間主機與中心服務器通過原有的公司局域網(wǎng)相互聯(lián)接。

3.3 軟件安裝調(diào)試

3.3.1 地址分配

根據(jù)設備數(shù)量結(jié)合本公司網(wǎng)絡地址分配方式，對新增每個網(wǎng)絡設備分配固定的IP地址，形成“設備IP分配表.xls”（見表1）。

3.3.2 LED顯示屏設置

使用筆記本通過網(wǎng)線單獨連接顯示屏，打開LedshowZK.exe軟件，輸入密碼“888”對屏參進行設置，控制組件選擇“BM-5MK1”，通訊模式選擇“網(wǎng)絡通信”，屏幕寬度輸入“128”，高度輸入“32”，然后選擇“網(wǎng)絡設置”菜單，將默認的IP地址192.168.0.66設置為已分配好的“設備IP分配表.xls”文件中的IP，完成后單擊“加載屏參”，通信成功后電子屏顯示設置的參數(shù)，將網(wǎng)線接回控制箱交換機，LED電子屏設置完成。

3.3.3 語音卡設置

利用筆記本單獨連接語音卡，打開筆記本預先安裝的“upgrade.exe”軟件，搜索網(wǎng)內(nèi)的語音卡，將搜索出來默認IP地址為192.168.0.233更改為“設備IP分配表.xls”中分配的地址， 保存關閉軟件。使用筆記本W(wǎng)INDOWNS系統(tǒng)自帶運行cmd.exe，telnet設置好的IP地址對語音卡進行設置。分別對服務器地址、串口工作速率、使用協(xié)議和工作模式等進行相應設置，完成設置后保存重啟語音卡。打開筆記本預先裝的“語音卡測試.exe”程序，輸入語音卡的IP地址，單條發(fā)送測試，語音卡發(fā)出聲音說明成功完成配置。

3.3.4 設置網(wǎng)絡攝像機

筆記本使用網(wǎng)線直連攝像機，打開“IPCSearch.exe”程序，出現(xiàn)的界面中點擊“搜索”，在出現(xiàn)的記錄中鼠標右鍵，點擊“修改IP”，出現(xiàn)的界面中輸入“設備IP分配表.xls”文件中的IP，點擊“設置”完成保存。右鍵出現(xiàn)的記錄，點擊“重啟設備”，攝像機啟動之后以WEB方式登錄更改后的IP地址攝像機，為更好利用有限硬盤存儲更多的錄像和抓拍信息，把視頻大小類型更改為D1模式，碼流大小更改為2000KBit，保存即可完成攝像機設置。

3.4 軟件安裝調(diào)試

3.4.1 車間管理軟件

車間管理軟件，即“車間管理平臺”安裝于車間主機上，主要用于本車間信息相關設置，其功能主要包括出入口設置、攝像機管理、LED屏設置、語音卡設置、控制器設置、實時監(jiān)控、抓拍動態(tài)畫面、出入查詢、報警查詢和報警復位等。同時，用于下載及設置車間信息，下載職工授權(quán)，設置延時卡，清場人員。還可用于首次安裝或者是重裝系統(tǒng)之后，刪除本地所有信息，從服務器數(shù)據(jù)庫下載本廠職工基礎資料。

3.4.2 綜合管理平臺

綜合管理平臺安裝于監(jiān)控中心服務器主機上，配合安裝的SQL2000對整個門禁系統(tǒng)進行管理，主要用于注冊信息卡、登記分廠信息、登記車間信息、登記職工信息、車輛信息、授權(quán)職工、查詢設備信息、用戶管理、角色管理、查詢職工出入車間記錄、各車間異常報警記錄、實時查看車間狀態(tài)及各出入口出入情況。

4 結(jié)論

民爆企業(yè)危險等級生產(chǎn)場所智能化門禁式定員監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)已按照國家文件要求，在國內(nèi)本行業(yè)企業(yè)已陸續(xù)投入使用，以上討論為本人對此系統(tǒng)使用及所實現(xiàn)功能的一些想法和理解，隨著科學技術的不斷發(fā)展，門禁系統(tǒng)在行業(yè)內(nèi)作用愈加顯著，功能也會愈加完善，更合理。

參 考 文 獻

[1] 國家工信部.關于印發(fā)《民用爆炸物品生產(chǎn)企業(yè)門禁式定員監(jiān)控系統(tǒng)安全技術條件》的通知（工信安函【2013】119號）[S].2013.

[2] 國家工信部.民爆企業(yè)安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求（送審稿）[S].2005.

[3] 柯資穎.嵌入式門禁系統(tǒng)軟件的設計與實現(xiàn)[D].西安電子科技大學，2008.