第4章出入控制系统设计与实施概要

第4章出入控制系统设计与实施《现代安防技术设计与实施》电子工业出版社第4章出入控制系统设计与实施4.1出入口控制技术概述4.2出入口控制系统的结构4.3传输4.4门禁控制系统的设计4.5感应卡自动识别出入口控制系统4.6人体生物特征识别门禁系统4.7无线门禁系统第4章出入控制系统设计与实施4.8RFID开放式门禁系统4.9车库管理系统的设计4.10出入口控制系统的技术发展方向4.1出入口控制技术概述特征载体、特征读取(识别)装置和锁定机构是构成出入口控制系统的三个基本要素。1、特征载体，或称为出入凭证。出入口控制系统是对人流、物流、信息流进行管理和控制的系统。因此，系统首先要能对它们进行身份的确认，并确定其出入(行为)的合法性。4.1出入口控制技术概述当前控制出入门的凭证有卡片、密码和生物特征三大类：（1）卡片读取式门禁控制系统，也称为刷卡机（2）密码输入方式是将通过固定式键盘或乱序键盘(ScramblePAD)输入的代码与系统中预先存储的代码相比较，两者一致则开门。（3）生物特征识别系统包括指纹、掌纹、脸面、眼视网膜图、声音识别、签名、DNA等多种识别方式，具有唯一性的特点。4.1出入口控制技术概述2、读识装置，是与特征载体进行信息交换的设备。3、锁定机构，即锁具。出入控制系统只有加上适当的锁定机构才具有实用性。当读取装置确认了持有者的身份和权限后，要使合法者能够顺畅的出人，并有效的阻止非法者的请求。不同形式的锁定机构就构成子各种不同出入控制系统，或者说实现了出入控制技术的不同应用。锁定机构如果是一个门，系统控制的是门的启闭，就是“门禁”系统。4.2出入口控制系统的结构4.2.1出入口控制系统的基本组成结构图4-1门禁控制系统的基本组成结构4.2.1出入口控制系统的基本组成结构图4-2单出入口控制设备型组成4.2.1出入口控制系统的基本组成结构图4.3多出入口控制设备型组成4.2.1出入口控制系统的基本组成结构出入口控制系统的基本组成结构如图4-1~所示，出入口系统有单出入口和多出入口控制（如图4-2,4-3），出入口控制系统的组成部分大多具有独用性，要将不同厂家生产的产品连接起来相当困难，甚至不可能。4.2.2出入口控制系统的分类1、出入口控制系统分类《智能建筑设计标准》中对出入口控制系统的分类要求如表4-1所示。4.2.2出入口控制系统的分类4.2.2出入口控制系统的分类2、按出入口控制系统联网方式划分有总线制、环线制、单级网、多级网四种，见图4-4~4-7。图4.4总线制系统组成4.2.2出入口控制系统的分类图4.5环线制系统组成4.2.2出入口控制系统的分类图4.6单级网系统组成图4.7多级网系统组成4.2.3出入口控制系统的锁具及其设计原则锁具类型主要有包括阳极锁、阴极锁、剪力锁、电力式推把锁等在内的电控锁；以12VDC或24VAC供电并在加电时上锁的电磁锁；以12VDC或24VAC供电并在加电时开锁、无电时上锁的电击锁等。锁具运行机制的设计非常重要。对于诸如电影院等公共场合，应设计成失电时可逃生的出入机制（Fail.save），此时应采用电磁锁，以保证人员的逃生安全；而对于诸如银行、机房等机要部门，则应设计为失电时保安机制（Fail.Secure），即失电时锁具处于锁住状态以确保财产和设备的安全，等待来电时开门或者需用钥匙开门。4.2.3出入口控制系统的锁具及其设计原则于出入口控制系统相配套的还需有出入口的管理法则，需根据具体要求设计，可采用的出入门管理法则主要包括如下几种。(1)进出双向控制(2)双重密码控制(3)双人同时出入法则(4)出入次数控制(5)缺席法则4.3传输门禁控制器可以支持多种联网的通信方式，如RS-232、485或TCP／IP等，在不同情况下使用各种联网的方式，以实现全国甚至于全球范围内的系统联网。为了门禁系统整体安全性的考虑，通信必须能够以加密的方式传输，加密位数一般不少于64位。门禁控制系统中的通信接口主要分为两类。4.3传输1、串行通信接口标准RS-423／422／485数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中，经常彩串行通信来达到信息交换的目的。无论是完整的七层OSI模型，还是简化的三层（或四层）工业局域网络，其第1层均为物理层。RS-232C、RS-423、RS-422及RS-485既是物理层的协议标准，也是串行通信接口的电气标准。4.3传输2、TCP/IP网络通信接口此类网络基本结构参见图4-8，在这种结构中，布线是很重要的莪一个环节。4.3传输图4-8网络门禁系统及其接口4.3传输（1）布线时应注意的问题1）电缆的安装应符合IEE电气安装线缆敷设规范和国家、行业的相关规定。2）应根据选择的出入口产品厂商的要求选择符合规定的产品。3）室内布线时不仅要求安全可靠而且要使线路布置合理、整齐、安装牢固。4）布线时应尽量避免导线有接头。非接头不可的，其接头必须采用压线或焊接。导线连接和分支处不应受机械力的作用。4.3传输5）使用的导线，其额定电压应不大于线路的工作电压；导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设的环境条件以及导线对机械强度的要求。6）布线在建筑内安装要保持水平或垂直。布线应加套管（塑料或铁水管，按室内的布线的技术要求选配），天花板上可装软管或PVC管，但需固定稳妥美观。7）信号线不能与大功率电力线平行，更不能穿在同一管内。如因环境所限，要走平行线，则要远离50cm以上。8）报警控制箱的交流电源应单独走线，不能与信号线和低压直流电源线穿在同一管内，交流电源线的安装应符合电器安装要求。4.3传输9）报警控制箱到天花的走线要求加套管埋入墙内或用铁水管加以保护，以提高防盗系统的防破坏性能。10）布线时应区分电源线、通信线、信号线。其中电源线的线径足够粗，采用多股导线；信号线和通信线采用五类或六类双绞线，环境要求较高时可采用屏蔽双绞线。布线时注意强、弱电分开走线。4.3传输（2）安装时应注意的额问题1）电源要保证功率足够，尽量使用线性电源，门锁和控制器应分开供电。电源的安装尽可以靠近用电设备，以避免受到干扰和传输损耗。2）门禁系统要注意安装位置的选取，防止电磁干扰。3）读卡器不要安装在金属物体上，最好通过控制器供电。4）控制器应放于较隐蔽或安全的地方，防止人为的恶意破坏。5）锁连接时，锁的两端要反接二极管，最好将锁的电源和控制器的电源分开。4.3传输（3）门禁控制系统应用时应注意的问题1）控制器等重要设备不但必须有放置的物理场所如专用柜，而且要有IP地址，便于管理及故障时的查找。2）在操作网络安防系统时，容易受到黑客攻击和数据盗窃。必须注意信息安全，防止数据危及出入口控制系统的安全。3）在安装前确定域帐号、IP地址和带宽要求。准确的高通信量次数和客户的停机维护对于出入口控制系统的安全和功能也十分重要。4.4门禁控制系统的设计4.4.1门禁系统的构成门禁系统由控制器、读卡器、卡片、出入口控制系统软件管理单元、电源、电控锁等设备组成，如图4-9所示。图4-9门禁系统的基本组成4.4门禁控制系统的设计1、门禁控制器影响门禁控制器的安全性、稳定性、可靠性的因素很多，通常表现在以下各个方面。（1）控制器的分布（2）控制器的防破坏措施（3）控制器的电源供应（4）控制器的报警能力（5）开关量信号的处理（6）结构设计4.4门禁控制系统的设计（7）电源部分（8）控制器的程序设计（9）继电器的容量（10）控制器的保护4.4门禁控制系统的设计2、电锁与执行单元电锁与执行单元部分包括各种电子锁具、挡车器等控制设备，这些设备应具有动作灵敏、执行可靠、良好的防潮、防腐性能，并具有足够的机械强度和防破坏的能力。4.4门禁控制系统的设计3、传感与报警单元传感与报警单元部分包括各种传感器、探测器和按钮等设备，最常用的就是门磁和出门按钮，应具有一定的防机械性创伤措施。这些设备全部都是采用开关量的方式输出信号，设计良好的门禁系统可以将门磁报警信号与出门按钮信号进行加密或转换，如转换成TTL电平信号或数字量信号。同时，门禁系统还可以监测出以下报警状态：报警、短路、安全、开路、请求退出、噪声、干扰、屏蔽、设备断路、防拆等状态，可防止人为对开关量报警信号的屏蔽和破坏，以提高门禁系统的安全性。另外门禁系统都应该对报警线路具有实时的检测能力。4.4门禁控制系统的设计传感部分的大致组成如下：（1）出门按钮—是按一下打开门的设备，适用于对出门无限制的情况。（2）门磁—用于检测门的安全／开关状态等。（3）电源—整个系统的供电设备，分为普通和后备式（带蓄电池的）两种。（4）遥控开关—作为紧急情况下，进出门使用。（5）玻璃玻碎报警器—作为意外情况下开门使用。4.4门禁控制系统的设计4、管理与设置单元管理与设置单元部分主要指门禁系统的管理软件，管理软件可以运行在Windows2000、2003和XP等环境中，支持客户端／服务的工作模式，并且可以对不同的用户进行可操作功能的授权和管理。管理软件应该使用Microsoft公司的SQL等大型数据库，具有良好的可开发性和集成能力。管理软件应该具有设备管理、人事信息管理、证章打印、用户授权、操作员权限管理、报警信息管理、事件浏览、电子地图等功能。随着智能化大厦应用的不断深入，“一卡通系统”作为一个新的需求逐渐被提出，具体应用如下：4.4门禁控制系统的设计（1）门禁、考勤管理子系统它是现代商业大厦大不可或缺的组成部分，它既可以树立公司、大厦或机关办公室规范化管理的形象，提高管理档次，同时又可以规范内部的管理体制。感应卡技术的诞生使一张感应卡就可以代替所有的大门钥匙，且具有不同的通过权限，授权持卡进入其职责范围内可以进入的门。所有的进出情况在电脑里都有记录，便于针对具体事情的发生时间进行查询，落实责任。其主要实现如下功能。4.4门禁控制系统的设计1）基于电脑的编程2）卡片使用模式3）出入等级控制系统4）实时监控功能5）记录存储功能6）顺序处理功能7）双向管制系统4.4门禁控制系统的设计8）多级操作权限密码设定系统9）密码功能4.4.2安全管理子系统门禁系统在安全管理方面需要实现智能卡与大厦的保安监控系统联动，实现安防一体化的功能。这主要由安全管理子系统来完成。1、刷卡联动抓拍系统2、刷卡联动录像3、实时监控4、报警切换5、视频确认功能4.4.3巡更管理子系统作为安全管理的一个延伸，保安人员的巡更管理同样是保障大厦安全的不可或缺的条件，该系统需要的功能应该包括以下几点：1）以IC卡作为巡更牌，由控制中心电脑软件编排巡更班次、时间间隔、线路走向，有效地管理巡更员巡视活动，增强保安防范措施。2）软件设定巡更时间要求、线路要求、次数要求，通过发行巡更点（位置信息）、巡更牌，记录巡更员身份、编号，并授予巡更活动权限。3）巡更员带巡更牌按规定时间及线路要求巡视，将巡更牌在巡更点前晃动，便可记录巡更员到日期、时间、地点及相关信息。若不按正常程巡视，则记录无效。查对核实后，即视作失职。控制管理中心随时查询整理备份相关信息，对失盗失职进行有效分析。4.4.3巡更管理子系统4）可随时或者定时提取各巡更员的巡更记录。5）电脑对采集回来的数据进行整理、存档，自动生成分类记录、报表并打印。管理人员根据在电脑中实时、非实时查询保安人员巡逻情况。4.4.4现金流及刷卡消费管理子系统与门禁系统相配套的还有现金流及刷卡消费管理子系统。现金流管理可以同银行的金融卡联网，满足以下几点：1、对公、对私客户资料管理实现个人客户资料的建档及管理、不良客户管理；根据客户信息统计存款量；客户资料全行共享，建立“客户中心”的业务模式；商户资料管理、设备资料管理、商户回扣率的设置；商户交易量统计、商户积分资料统计。4.4.4现金流及刷卡消费管理子系统2、卡管理卡资料管理：实现卡资料的录入、查询、修改、删除等功能；