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安防技術(shù)與弱電技術(shù)(四)

經(jīng)過前三期的連續(xù)刊載,本篇文章終于到了終結(jié)版,本期將主要介紹一卡通系統(tǒng)與現(xiàn)場總線與您進行詳細分析,定能讓您獲益不淺。

一卡通系統(tǒng)
一卡通系統(tǒng)是在以計算機網(wǎng)絡管理為核心,非接觸式IC卡為信息載體的基礎上實現(xiàn),它包括停車場管理、門禁管理、智能收費管理、考勤管理等組成的一個“一卡通”系統(tǒng)。設計的目標是用戶只需使用一張經(jīng)過授權(quán)的卡片,通過一卡通系統(tǒng),就能實現(xiàn)停車、進門、消費、考勤等功能。

顯然,具有有豐富的擴展功能的門禁系統(tǒng)和一卡通系統(tǒng)早已逾越擴展傳統(tǒng)的安防領域。

停車場出入口自動化管理系統(tǒng)
在建筑群中建立停車場出入口自動化管理系統(tǒng)(Parking Automation System 簡稱 PAS),以適應建筑智能化的需要,實現(xiàn)停車場自動化管理,方便車輛的停放、降低運營成本、提高停車安全,已成為急需要解決的問題。

停車場出入口自動管理系統(tǒng),也就是在停車場的入口和出口處分別設置相應的自動化設備,控制和管理車輛的進入和開出。

一般來說停車場入口處的設備是全自動的,可完全實現(xiàn)無人值守的方式;出口則需要配備人工收費站,對臨時停車客戶進行收費,這種方式稱為出口收費系統(tǒng);也可以將收費站安排在停車場內(nèi)甚至是建筑物內(nèi)的任一地方,這個收費站可以是全自動的,也可以是人工的,客戶在付費后,只要在規(guī)定的時間內(nèi)駕車到出口處并經(jīng)過自動檢驗和確認后即可離場,這種方式稱為中央收費系統(tǒng)。中央收費系統(tǒng)適用于具有五個以上出口車道的大型停車場使用,但其系統(tǒng)造價昂貴。

停車場出入口自動管理系統(tǒng)一般由三部分組成:入口處設備;出口處設備:管理中心。

在此以一進一出停車場管理系統(tǒng)為例,說明系統(tǒng)的設備組成和工作過程,并結(jié)合目前最先進的自動出感應卡(臨時客戶使用)和不停車遙感設備(長期客戶使用)進行介紹。

停車場入口處工作流程
當車輛接近停車場入口處時,首先看到的是位于醒目位置上的滿位燈或大屏幕顯示屏等。當車庫內(nèi)臨時車位滿時,滿位燈不會亮,顯示屏顯示當前剩余的空車為數(shù)或其他信息,臨時客戶駕車駛?cè)搿H糗噹靸?nèi)臨時車位已滿,則滿位等亮,“滿位”兩個字將非常顯眼,顯示屏也將顯示滿位字樣,提醒用戶不要再進入停車場。即使用戶沒有注意到滿位現(xiàn)象,而駕車到自動出卡機前,出卡機上的顯示屏也會顯示“車庫滿位”同時出卡機自鎖,用戶無法取卡。

當車庫沒有滿位,車輛靠近入口處自動出卡機和遙感系統(tǒng)時,埋在此處地下的備車地感線圈和車輛檢測器觸發(fā)自動出卡機和遙感系統(tǒng)開始工作。

長期停車客戶可以將遙感盤貼在擋風玻璃的內(nèi)面左上角,當車輛以一定的速度駛過遙感天線時,遙感盤進入遙感天線的磁場范圍,從磁場內(nèi)獲得能量同時將盤號,區(qū)號等相關信息傳遞給遙感天線直至管理電腦,經(jīng)確認遙感盤無誤后,天線控制器發(fā)出信號控制閘門機打開,允許車輛進入。

臨時停車者根據(jù)自動出卡機上大屏幕顯示和按鈕指示,按鈕取卡,出卡機自動將卡送至出卡口。此時讀卡過程已經(jīng)完成,用戶將卡從出卡口拿出,入口閘門機門臂自動升起,允許車輛駛?cè)胪\噲?。車輛駛過閘門機和位于閘門機后的地下復位地感線圈后,閘門機門臂自動放下。

停車場出口工作流程
車輛駛?cè)氤隹谲嚨罆r,埋在此處地下的備車地感線圈和車輛檢測器觸發(fā)遙感系統(tǒng)和人工收費站內(nèi)的感應讀卡機開始工作。

長期停車場客戶可以將遙感盤貼在擋風玻璃的內(nèi)面左上角,當車輛以一定的速度駛過遙感天線時,遙感盤進入遙感天線的磁場范圍,從磁場內(nèi)獲得能量同時將盤號、區(qū)號等相關信息傳遞給遙感天線直至管理電腦,經(jīng)確認遙感盤無誤后,天線控制器發(fā)出信號控制閘門機打開,允許車輛駛出。

臨時停車客戶將在入口處取得的感應卡交給收費站內(nèi)收銀員,收銀員將卡在讀卡機前晃過,讀卡機自動讀取卡片號碼,收費電腦根據(jù)卡號從管理電腦上將該卡進入的時間和收費電腦內(nèi)設定的費率自動計算停車費用,并在費用顯示屏上顯示出來,同時自動打開錢箱,收銀員收費完畢后,按下確認鍵,收費電腦發(fā)出信號控制閘門機打開,允許車輛駛出停車場。車輛駛過閘門機和位于閘門機后的地下復位地感線圈后,閘門機門臂自動放下。

現(xiàn)場總線
現(xiàn)場總線是現(xiàn)代控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物?,F(xiàn)場總線技術(shù)是近十年中蓬勃發(fā)展起來的新生事物,在實際工程應用中體現(xiàn)出其強大的生命力,控制網(wǎng)必將沿著現(xiàn)場總線方向發(fā)展,現(xiàn)場總線技術(shù)也必將是控制網(wǎng)技術(shù)的核心。

目前世界上現(xiàn)場總線的標準有200多個,有很多應用于建筑物的總線技術(shù),它們中大多數(shù)是某個具體應用的解決方案。

當前國際上具有代表性的現(xiàn)場總線技術(shù)與產(chǎn)品有FF總線、PROFI 總線、LON總線、BAC net、CAN 總線、INTER 總線和CC Link總線等。

我國智能建筑界對其中的LONWORKS技術(shù)的開發(fā)與應用起步于二十世紀九十年代中期,與國外大公司對該技術(shù)的開發(fā)與應用基本上是同步的,現(xiàn)已初步形成適合我國國情的產(chǎn)品系列;CAN總線技術(shù)的開發(fā)與應用也結(jié)出豐碩的成果,國內(nèi)已有基于CAN總線的分布式火災報警控制系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)、住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)和樓宇自控系統(tǒng)產(chǎn)品。

CAN總線
在目前已有的幾種現(xiàn)場總線方式中,CAN總線(Controller Area Network)具有較高的性能價格比,它是一種支持分布式控制和實時控制的對等式現(xiàn)場總線網(wǎng)絡。
1、基于雙絞線和光纖的CAN總線停車場管理系統(tǒng)
目前絕大多數(shù)的停車場出入口管理設備采用的是RS422,RS485的通信方式,其傳輸距離和傳輸速度有較大的局限性。當前,在智能化建筑物中采用由現(xiàn)場總線構(gòu)成的網(wǎng)絡系統(tǒng)使樓宇自動控制設備向著開放式、可互操作的方向迅速發(fā)展。在目前已有的幾種現(xiàn)場總線方式中,CAN總線具有較高的性能價格比,它是一種支持分布式控制和實時控制的對等式現(xiàn)場總線網(wǎng)絡。它的傳輸速率范圍是5kbps至1Mbps,傳輸介質(zhì)可以是雙絞線和光纖等,任意兩個節(jié)點之間的傳輸距離可達10km。CAN現(xiàn)場總線所能允許的最大節(jié)點數(shù)足夠滿足大型停車場的需求。

如上海朗通科技有限公司設計的基于雙絞線和光纖的CAN總線停車場的出入口管理設備包括自動出卡機、自動出票機、入口控制器、出口控制器和閘門機,這些設備的控制部分均由電源、I/O模塊以及CPU模塊組成。每個控制部分都具有8對輸入口和8對輸出口(可以擴展),并且可以連接5個具有RS232通信的不同或是相同的設備,這些設備包括LCD液晶顯示屏、LED全點陣顯示屏、讀卡機、發(fā)卡機、條碼打印機、語言發(fā)聲器等等?;贑AN總線設計的設備都可以掛在總線上,而不必考慮這個設備類型是否與其他的設備相符。因此,由這些產(chǎn)品組成的系統(tǒng)是所有設備的集成,這個優(yōu)點是原先采用普通RS485或者是RS422通信方式的設備所不具備的。

2、基于CAN總線干線網(wǎng)絡的可視對講產(chǎn)品
GST—DJ6000系統(tǒng)是在海灣公司全新開發(fā)的新一代可視對講產(chǎn)品。在小區(qū)范圍內(nèi)的干線網(wǎng)絡采用CAN總線,使任意規(guī)模的小區(qū)工程都能夠有滿意的解決方案。

LCN總線
另一種現(xiàn)場總線——局部控制網(wǎng)絡LCN(Local Control Network),作為自動化控制通用技術(shù),本身已具有更強的包容性和擴展性。高智能和高靈活性,為安防用戶提供豐富的個性化解決方案。

LCN模塊標準配置2個執(zhí)行器,其他擴展執(zhí)行器和感應器均通過3個多用途接口T、I、P擴展連接而成。為了節(jié)省安裝空間,所有系統(tǒng)的功能被集成在幾個總線模塊之中,安裝者可按實際需要,使用其部分功能。

LCN具備布線簡便和參數(shù)設置簡單的優(yōu)點,它提供了種類不多,但功能全面的總線模塊和多級的報文反饋系統(tǒng),所以它被歐洲很多人認為是目前最先進的總線技術(shù)。

1、LCN應用于安防領域的優(yōu)勢
目前大多數(shù)的安防系統(tǒng),靈活性不足,誤報現(xiàn)象更是一項難題。因為這其中缺乏智能分析的邏輯循環(huán)。個別具備簡單邏輯分析的安防系統(tǒng)產(chǎn)品,也無法完全適應各種客戶的要求,使有的人覺得使用方便,另外一些人覺得反而增添很多麻煩。 例如:以色列EL紅外方向幕簾探測器,可以避免方向性穿過紅外線幕簾而產(chǎn)生的誤報的現(xiàn)象,方便用戶臨時進出紅外幕墻。但對延時時間的設置,需要在探測器內(nèi)進行跳線插接來實現(xiàn),不便臨時性的操作。對于LCN來而言,上述的功能和進一步的優(yōu)化輕而易舉。

LCN兼容各式報警和感應探頭,能夠?qū)Σ杉瘉韨€各種數(shù)據(jù)進行進一步的分析和整理。例如:LCN系統(tǒng)本事具備的溫度感應探頭,被動式人體感應探頭,風雨光探測器,還具備模擬量和數(shù)字量的輸入接口,與市場上絕大多數(shù)的探頭感應器兼容。

LCN不但是一套感應系統(tǒng),更是一套執(zhí)行器的系統(tǒng),不但可以感應各種探頭發(fā)送來的信息,而且可以進行分析和判斷;不但控制報警器,還可以控制幾乎所有的電器產(chǎn)品,如電動門窗的聯(lián)動工作,燈光系統(tǒng)的聯(lián)動工作等等,適合各種應急系統(tǒng)的設計。

LCN控制面積之廣,控制點和感應點的數(shù)量之高,為世界一流水平。

LCN性能穩(wěn)定,無論從產(chǎn)品質(zhì)量,還是報文的通訊質(zhì)量,均有強大的技術(shù)保證。

LCN是一套成熟有效的監(jiān)控系統(tǒng),經(jīng)歷歐洲市場10多年的考驗。

由于LCN應用于安防的突出優(yōu)勢,其性價比高于傳統(tǒng)的安全自動化技術(shù),具有較高的經(jīng)濟性和廣闊的應用前景。

2、LCN技術(shù)在門禁系統(tǒng)中的應用
LCN在安防領域應用十分廣泛,本文僅以LCN技術(shù)在門禁系統(tǒng)中的應用為例。
門禁系統(tǒng)必須靈活有效的區(qū)分主人和陌生人的區(qū)別,為主人自動開門,將陌生人拒之門外,并與電動門鎖系統(tǒng)聯(lián)動。

通過LCN總線技術(shù),可以輕松的實現(xiàn)上述的要求,因為,所有的LCN總線模塊均具備上述的功能,例如,可以使用LCN的紅外遙控器,輕松實現(xiàn)遙控開關門鎖的功能。借助LCN系統(tǒng)中非接觸式射頻卡(ID卡)套件LCN-UT實現(xiàn)了門禁系統(tǒng)的進一步擴展:以ID卡替代紅外遙控器,通過在總線模塊中存儲的ID卡編碼數(shù)據(jù),控制電子鎖的開啟。

由電動門銷和電磁鎖組成的智能電子鎖控制系統(tǒng),提供了高度的雙保險的安全保證,而通過紅外遙控器實現(xiàn)對電動門銷系統(tǒng)的遠程控制,在便利性和舒適性上,自然又是技術(shù)的進步,但它必須有效的識別,哪些遙控器具備門禁開鎖功能,哪些不行。

通過LCN技術(shù)可以輕松的實現(xiàn)多級別的門禁系統(tǒng)的設計,并具備隨時修改和調(diào)整的能力,以符合用戶各種變化和需要,所有的LCN模塊均迷你化,與電子門鎖系統(tǒng)一起,直接安裝在門板的夾層中,成為智控電子鎖的一個組成部分,并通過LCN數(shù)據(jù)線與門禁系統(tǒng)保持通訊。

CC-Link總線
《控制與通信總線CC-Link規(guī)范》(Control & Communication Link)于2005年9月取得中國國家標準,進入中國市場。這是由日本三菱電機推出的,中國市場又多了一種總線技術(shù)的選擇。值得關注這一總線技術(shù)已成功地應用于在中國智能建筑工程項目。

此外,EPA(Ethernet for Plant Automation)總線也值得注意。EPA成為第一個由中國人制定的工業(yè)自動化國際標準,實時以太網(wǎng)就是基于ISO/IEC8802-3協(xié)議并能實現(xiàn)實時通信的網(wǎng)絡。通俗地講,所謂實時以太網(wǎng),就是根據(jù)工業(yè)數(shù)據(jù)通信的要求和特點,在ISO/IEC8802-3協(xié)議基礎上,通過增加一些必要的措施,使之具有實時通信能力建立在IEEE802.3標準的基礎上,通過對其和相關標準的實時擴展,提高實時性,并且做到與標準以太網(wǎng)的無縫連接,稱作實時以太網(wǎng)(簡稱RTE)。與CC-Link總線同樣可應用于在智能建筑工程項目。

結(jié)語
長期以來,國內(nèi)安防界由于按照學科專業(yè)、產(chǎn)品屬性和應用領域的不同進行分類,會存在差異。筆者個人拙見:專業(yè)技術(shù)分類不宜過細,分類角度不宜單一,細化往往與科學性、合理性有悖。

安防技術(shù)與弱電技術(shù)以及測量控制技術(shù)似乎不是同類專業(yè)技術(shù),其實它們都有內(nèi)在關聯(lián)和聯(lián)系,并且已經(jīng)潛移默化地互相延伸、拓展、滲透和融合,甚至于難分彼此。
“合久必分”和“分久必合”是人類歷史潮流,也是科技發(fā)展的基本規(guī)律,安防技術(shù)與弱電技術(shù)以及測量控制技術(shù)理應遵循這一規(guī)律,彼此之間優(yōu)勢互補、取長補短、互相延伸、拓展、滲透和融合乃是提高安防技術(shù)與弱電技術(shù)整體應用水平的必由之路。

安防技術(shù)基于了解和掌握弱電技術(shù)以及測量控制技術(shù)的知識結(jié)構(gòu),對于個人和單位而言,“博大精深”永遠是方法論和追求目標,筆者愿與同行共勉之。

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