門禁系統(tǒng)在地鐵安防中的應(yīng)用早已不是鮮例，地鐵安防的高要求決定地鐵門禁系統(tǒng)有別于一般的門禁系統(tǒng)應(yīng)用，本文以成都地鐵1號線為例，講述門禁系統(tǒng)在該地鐵安防系統(tǒng)中的系統(tǒng)構(gòu)架及設(shè)備、系統(tǒng)功能，希望能給業(yè)內(nèi)同行提供幫助。
成都地鐵1號線一期工程為成都市內(nèi)南北走向，北起大豐站，南至廣都站，規(guī)劃線路全長31.6km，共設(shè)17個站點(diǎn)，一個OCC控制中心，一處停車場，一處車輛段，兩座主變電站。
成都地鐵1號線門禁系統(tǒng)要求通過設(shè)置門禁系統(tǒng)對車站、車輛段大樓、控制中心大樓等處的員工進(jìn)/出通道、設(shè)備管理區(qū)通道門、重要的設(shè)備房及管理用房的出入進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理，通過門禁系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動識別員工的身份；自動根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定開啟門鎖等，從而達(dá)到提高地鐵運(yùn)營管理水平、提高地鐵安全技術(shù)防范水平及降低日常管理成本的目的。
系統(tǒng)特殊性及方案考慮
特殊性
·管理區(qū)域范圍廣、門禁控制點(diǎn)多且分散；
·環(huán)境條件較復(fù)雜，要求門禁設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)；
·系統(tǒng)安全性要求高；
·門類型多，要求配置相應(yīng)的電控鎖；
·與其它系統(tǒng)接口多。
方案考慮
基于地鐵門禁系統(tǒng)的特殊性，在系統(tǒng)方案設(shè)計時，要著重考慮以下方面：
1、兩級管理、三級控制
考慮到管理區(qū)域廣、門禁點(diǎn)多、分散的特點(diǎn)，系統(tǒng)以集中管理和分級管理相結(jié)合、分級控制方式設(shè)計，即中央與車站兩級管理，中央、車站和現(xiàn)場三級控制。在中央控制中心設(shè)置統(tǒng)一的管理服務(wù)器和授權(quán)服務(wù)器負(fù)責(zé)全線門禁設(shè)備的參數(shù)設(shè)置和授權(quán)管理，同時設(shè)置管理工作站，負(fù)責(zé)管理全線各個車站的門禁設(shè)備。在各個車站、車輛段配置管理工作站負(fù)責(zé)本站內(nèi)所有門禁點(diǎn)的管理（包括實(shí)時監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)查詢、遠(yuǎn)程控制等）并兼作臨時授權(quán)工作站。同時，在每個車站配置一臺網(wǎng)絡(luò)主控制器，負(fù)責(zé)管理本站內(nèi)所有的門禁數(shù)據(jù)（包括人員信息、門禁事件、報警事件等）及就地級設(shè)備的控制。各級設(shè)備運(yùn)行在同一個局域網(wǎng)，采用TCP/IP協(xié)議，中央級系統(tǒng)可以實(shí)時監(jiān)控和管理任一個車站、任一個門禁點(diǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、門狀態(tài)、進(jìn)出事件、報警事件等。
2、安全性設(shè)計
·系統(tǒng)具有在線、離線、災(zāi)害三種運(yùn)行模式，可根據(jù)不同情況進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在緊急情況時通過設(shè)置在車控室的IBP盤上的門禁系統(tǒng)緊急按鈕統(tǒng)一斷電；
·雙機(jī)熱備份；
·多級數(shù)據(jù)存儲模式，系統(tǒng)采用中央服務(wù)器、車站工作站、網(wǎng)絡(luò)主控制器、就地控制器4級數(shù)據(jù)存儲模式。普通的門禁系統(tǒng)一般只有2級數(shù)據(jù)存儲，即服務(wù)器和就地控制器兩級存儲。而本方案采用多級數(shù)據(jù)存儲，其優(yōu)點(diǎn)是，無論哪一級通訊中斷，都不會影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，都不會影響門控開啟/關(guān)閉，并所有的門禁事件、報警時間等都能得到及時、完整的保存，當(dāng)系統(tǒng)通信恢復(fù)正常后，所有數(shù)據(jù)能夠及時保存到中央數(shù)據(jù)庫，參見圖1；
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·備用電源，每級系統(tǒng)都備有專門的UPS備用電源，即中心控制室、車站監(jiān)控室都配備了大功率的UPS電源。而主控制器、就地控制器各配備專用小功率內(nèi)置式UPS備用電源，當(dāng)火災(zāi)等應(yīng)急模式下門被強(qiáng)行打開，但就地控制器（也稱門禁控制器）的工作狀態(tài)、門磁狀態(tài)、讀卡器狀態(tài)仍能被監(jiān)控。
3、多類型鎖具選用
根據(jù)門類型要求，在車站、控制中心及車輛段各設(shè)備管理房采用一體化鎖；在車站設(shè)備區(qū)與公共區(qū)的通道門采用雙門磁力鎖，每個鎖體抗拉力可達(dá)500公斤以上；在車站站廳公共付費(fèi)區(qū)與非付費(fèi)區(qū)的員工通道采用滿足消防安全原則的陰極鎖，與逃生裝置配合使用。
4、多系統(tǒng)接口
針對地鐵門禁系統(tǒng)與其他系統(tǒng)接口較多的問題，在方案設(shè)計時，考慮了以下相關(guān)接口：
·與通信系統(tǒng)接口，要求做到時鐘同步；
·與綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口，要求各個車站門禁點(diǎn)位的門狀態(tài)（開、閉、強(qiáng)制打開等）、所有門禁設(shè)備狀態(tài)（在線、離線、故障等）、門禁事件、報警事件等能在綜合監(jiān)控系統(tǒng)的FEB服務(wù)器的電子地圖上被實(shí)時監(jiān)控。緊急情況時，F(xiàn)EB服務(wù)器也能遠(yuǎn)程控制門的開/閉；
·與自動售檢票系統(tǒng)接口：AFC自動售檢票系統(tǒng)采用蓉城公交一卡通卡作為電子門票，地鐵門禁系統(tǒng)既識別AFC電子門票，也能識別地鐵內(nèi)部員工卡；
·與企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)（EAM）接口：做到材料、物資統(tǒng)一編碼，便于電子化管理；
·與控制中心辦公樓門禁系統(tǒng)接口，做到與后續(xù)建設(shè)的控制中心（也稱OCC）辦公樓門禁系統(tǒng)無縫集成；
·與控制中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)接口，做到門禁刷卡與視頻監(jiān)控聯(lián)動；
·與延長線及后續(xù)線路接口，做到與人員信息、數(shù)據(jù)庫等無縫整合。
5、三種工作模式
門禁系統(tǒng)工作分為在線、離線和災(zāi)害三種模式，分別對應(yīng)于正常工作、通信網(wǎng)絡(luò)故障和災(zāi)害三種工況。
·在線模式
在線模式為系統(tǒng)的正常運(yùn)行模式。中央計算機(jī)系統(tǒng)將門禁控制參數(shù)和門禁授權(quán)信息下載到車站計算機(jī)系統(tǒng)，車站計算機(jī)系統(tǒng)將相應(yīng)的參數(shù)和授權(quán)信息在下載到就地控制器，就地控制器控制門鎖的開閉。就地控制器將門禁操作信息逐級上傳到車站計算機(jī)系統(tǒng)和中央計算機(jī)系統(tǒng)。系統(tǒng)對服務(wù)器、工作站、通信線路、電源等方面都設(shè)立了容錯和冗余機(jī)制，保障系統(tǒng)能夠最大限度地在線工作。在該模式下，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的廣域聯(lián)動。
·離線模式
離線運(yùn)行模式是指就地控制器、集中主控制器、車站管理工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、中央服務(wù)器發(fā)生通信中斷時，各控制器、工作站、服務(wù)器自動進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的離線模式工作，最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)的作用。
當(dāng)中央計算機(jī)系統(tǒng)與車站級設(shè)備通信中斷時，車站計算機(jī)系統(tǒng)可獨(dú)立實(shí)時監(jiān)控本站門禁系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)。
當(dāng)中央級系統(tǒng)、工作站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、主控制器都出現(xiàn)問題時，就地控制器可根據(jù)本地存儲的門禁參數(shù)和授權(quán)信息獨(dú)立工作，并存儲中斷期間的門禁信息。當(dāng)通信恢復(fù)時，門禁就地控制器會自動將中斷期間的門禁信息及時地上傳。
·災(zāi)害模式
在火災(zāi)及其它緊急情況下，按下車站控制室的門禁緊急按鈕或車輛段大樓/OCC大樓消防控制室的消防緊急按鈕統(tǒng)一斷電。車站計算機(jī)也可根據(jù)收到的火災(zāi)報警聯(lián)動信息、管理員命令自動進(jìn)入災(zāi)害模式，向指定區(qū)域或全站的門禁設(shè)備發(fā)出開門命令，滿足消防疏散和緊急救災(zāi)要求。同時，綜合監(jiān)控系統(tǒng)也可根據(jù)設(shè)定的參數(shù)對門禁系統(tǒng)進(jìn)行模式控制。
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系統(tǒng)架構(gòu)及設(shè)備組成
成都地鐵1號線門禁系統(tǒng)由中央計算機(jī)系統(tǒng)、車站級(車站、車輛段及控制中心)計算機(jī)系統(tǒng)、門禁終端設(shè)備、門禁卡及相應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)組成。系統(tǒng)架構(gòu)參見圖2。
·中央級門禁系統(tǒng)設(shè)備主要有：中央服務(wù)器、中央管理工作站、中央授權(quán)工作站、臺式讀卡器、通信設(shè)備（即交換機(jī)、通信線纜等）、UPS、打印機(jī)等；
·控制中心大樓門禁系統(tǒng)設(shè)備主要有：控制中心大樓工作站、臺式讀卡器、就地級設(shè)備（門禁主控制器、就地控制器、讀卡器、電控鎖具、出門按鈕、緊急開門按鈕）、通信設(shè)備（即：交換機(jī)、通信線纜）、UPS、打印機(jī)等；
·車輛段門禁系統(tǒng)設(shè)備主要有：車輛段授權(quán)工作站、臺式讀卡器、門禁站級工作站、就地級設(shè)備（門禁主控制器、就地控制器、讀卡器、電控鎖具、出門按鈕、緊急開門按鈕）、通信設(shè)備（即：交換機(jī)、通信線纜）、UPS、打印機(jī)等；
·車站門禁系統(tǒng)設(shè)備主要有：車站門禁工作站、就地級設(shè)備（主控制器、就地控制器、讀卡器、電控鎖具、出門按鈕、緊急開門按鈕）、通信設(shè)備（即交換機(jī)、通信線纜）、UPS、打印機(jī)等。
系統(tǒng)功能
中央級系統(tǒng)功能
中央級計算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對各車站（區(qū)域）系統(tǒng)內(nèi)的所有門禁設(shè)備的監(jiān)控、系統(tǒng)運(yùn)作、授權(quán)、設(shè)備監(jiān)控與控制、網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)據(jù)庫管理、維修管理及系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中采集、統(tǒng)計、保存、查詢等功能。系統(tǒng)為三層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用TCP/IP協(xié)議，每個區(qū)域網(wǎng)都可以按用戶需求實(shí)現(xiàn)自由拓?fù)?，每個設(shè)備可以通過網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)。具體功能如下：
·監(jiān)控車站級設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，下達(dá)運(yùn)作命令，設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行模式；
·對系統(tǒng)設(shè)備主控制器不間斷監(jiān)測，在系統(tǒng)遭到破壞或硬件監(jiān)測失去響應(yīng)時，系統(tǒng)立即自動報警；
·設(shè)置員工票的安全級別、授權(quán)進(jìn)入的區(qū)域、密碼等；
·根據(jù)操作員的不同級別實(shí)現(xiàn)不同的操作管理權(quán)限；
·設(shè)置就地車站系統(tǒng)運(yùn)作參數(shù)，下達(dá)運(yùn)作命令及設(shè)置系統(tǒng)到各個車站級計算機(jī)系統(tǒng)；
·圖表顯示全線門禁系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)作狀況，實(shí)時監(jiān)視全線所有門的開閉狀態(tài)；
·對操作信息、報警信息進(jìn)行實(shí)時記錄；可進(jìn)行故障查詢和分析，同時可以自行編輯生成報表；進(jìn)行檔案資料的記錄和存儲；
·監(jiān)控功能，支持電子地圖與表格雙重顯示、動態(tài)圖標(biāo)、事件處理等；
·報警功能，包括無效門禁卡報警、防折返報警、防重復(fù)進(jìn)入報警、開門超時報警、破壞報警等；
·報表生成、查詢及打印。
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車站級系統(tǒng)
車站門禁系統(tǒng)的主控制器連接到以太網(wǎng)，中央門禁管理服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)對主控制器進(jìn)行管理，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和處理。實(shí)現(xiàn)對車站系統(tǒng)管轄范圍內(nèi)的門禁終端設(shè)備的監(jiān)控，能滿足系統(tǒng)運(yùn)作、授權(quán)、網(wǎng)絡(luò)管理、維修管理及系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計、保存、查詢等功能。具體功能如下：
·監(jiān)控管轄區(qū)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，自動接收狀態(tài)數(shù)據(jù)，自動查詢設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)；
·可設(shè)定多個級別的操作權(quán)限實(shí)現(xiàn)不同的操作管理，所有操作事件自動生成日志備查；
·以電子地圖模擬設(shè)備布置，監(jiān)控各門禁設(shè)備的通信狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)及故障情況。當(dāng)出現(xiàn)狀態(tài)變化或故障時，能在屏幕上準(zhǔn)確、實(shí)時地顯示；
·具有“運(yùn)行”狀態(tài)、“在線／備用”狀態(tài)、“通信失效”報警、非法操作及其他重要信息報警。所有的報警信息都聲光提示，且報警界面可以自動彈出，報警必須由操作員確認(rèn)后才消除，并有數(shù)據(jù)、時間、確認(rèn)和處理等記錄；
·具有軟件更新功能；
·車站管理人員可通過車站級系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車站信息數(shù)據(jù)管理；
·監(jiān)控門禁設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，操作員可查詢或打印（分級權(quán)限）中央級系統(tǒng)下載的系統(tǒng)參數(shù)；
·在車站控制室IBP盤上設(shè)緊急控制按鈕，緊急狀況下斷開車站所有門的供電回路，控制門開啟；
·根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)多種即時或統(tǒng)計查詢功能，能根據(jù)需求按時生成各類報表，可以靈活地根據(jù)條件查詢數(shù)據(jù)及生成臨時報表；
·當(dāng)中斷電源恢復(fù)時，所有設(shè)備能自動根據(jù)相應(yīng)程序重新啟動；
·具有自診斷功能；
·預(yù)留與CCTV監(jiān)視設(shè)備的聯(lián)動功能，當(dāng)門禁設(shè)備報警時，電視監(jiān)視系統(tǒng)自動調(diào)出報警區(qū)域圖像，使值班人員能夠?qū)崟r監(jiān)視現(xiàn)場情況。
門禁終端設(shè)備功能
·所有控制信息包括設(shè)置參數(shù)（持卡人記錄，準(zhǔn)入等級、準(zhǔn)入時間表和所有其它與系統(tǒng)有關(guān)的操作數(shù)據(jù)等）均從車站計算機(jī)系統(tǒng)下載到主控制器，由主控制器下載到就地控制器；
·就地控制器通過RS485總線和主控制器相連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通訊；
·就地控制器讀取卡內(nèi)信息，在線模式下將信息上傳到主控制器，同時接收主控制器下達(dá)的指令。在通信中斷情況下，自動轉(zhuǎn)為離線模式工作。離線模式下則根據(jù)所保存的安全參數(shù)進(jìn)行分析判斷，使門的正常開啟不受影響。通信恢復(fù)后，離線期間保存的信息能自動上傳；
·當(dāng)就地控制器故障時，門的狀態(tài)為關(guān)閉；
·向電控鎖具發(fā)出動作信號，控制電控鎖開/閉；通過對門磁狀態(tài)檢測，判斷門的開/閉狀態(tài)；
·使用與自動售檢票系統(tǒng)相同制式（TYPE A）的讀卡器作為門禁系統(tǒng)的讀卡器，能讀取經(jīng)二次編碼后作為員工卡的“城市通卡”及地鐵專用員工卡的信息；
·開門事件、報警事件本地存儲，同時上傳至主控制器；
·緊急開門按鈕可直接切斷電鎖電源，使其處于打開狀態(tài)，保證在緊急情況下疏散通道暢通。
結(jié)語
成都地鐵1號線一期智能網(wǎng)絡(luò)門禁系統(tǒng)彰顯了門禁系統(tǒng)在地鐵安防系統(tǒng)建設(shè)中的作用，雖然該系統(tǒng)目前尚未安裝，但其整體設(shè)計方案將對國內(nèi)地鐵門禁行業(yè)的發(fā)展提供又一個典型案例，在中國地鐵門禁系統(tǒng)領(lǐng)域添上濃墨重彩的一頁。
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