談談門禁系統(tǒng)在地鐵中的應用

摘要:針對地鐵對門禁系統(tǒng)的要求,闡述了它在門禁系統(tǒng)的組成和功能,并在實踐中付之以用。

關鍵詞:地鐵;大型門禁綜合管理系統(tǒng);網絡控制器;TCP/IP;IPX
 
1概述
      隨著網絡技術的發(fā)展和廣泛的應用,門禁系統(tǒng)的發(fā)展也由傳統(tǒng)的主從式智能門禁系統(tǒng)模式轉換為基于Internet的遠程、網絡控制模式。門禁管理系統(tǒng)由單一的門禁控制管理功能發(fā)展到集計算機技術、通訊技術、自動識別技術、機械工程和安全管理的大型門禁綜合管理系統(tǒng)。
      地鐵門禁系統(tǒng)屬于大型門禁系統(tǒng),它具有控制點數多、數據通訊量大、數據傳輸距離遠、聯動設備多、安全性能要求高等特點。
      下面就對門禁系統(tǒng)在地鐵中的構成及其功能進行介紹。
2地鐵門禁系統(tǒng)的構成
      地鐵門禁系統(tǒng)構成由四大部分構成:第一,系統(tǒng)通訊網絡;第二,中央級門禁管理系統(tǒng);第三,車站級門禁管理系統(tǒng);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。
      地鐵門禁系統(tǒng)是以車站為單位,由車站控制室的車站級門禁系統(tǒng)工作站對車站內設備房門禁設備進行統(tǒng)一管理。各車站的車站門禁系統(tǒng)管理工作站通過光纖通訊網絡將各站點的數據信息上傳至中央級門禁系統(tǒng)。中央級門禁系統(tǒng)統(tǒng)一管理全線門禁系統(tǒng)。
2.1系統(tǒng)通訊網絡
      系統(tǒng)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(tǒng)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。
2.1.1全線骨干網
      門禁系統(tǒng)數據傳輸的骨干網采用的是基于工業(yè)以太網技術。工業(yè)以太網是以太網技術在控制網絡延伸的產物,協(xié)議組包括了物理層的以太網物理層、鏈路層的以太網MAC、網絡層的網絡互聯協(xié)議IP、傳輸層的傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數據協(xié)議UDP等,工業(yè)以太網與OSI互聯參考模型的對照關系如下圖1所示。工業(yè)以太網的物理層與鏈路層采用IEEE802.3標準。
      地鐵門禁系統(tǒng)是通過基于工業(yè)以太網進行數據通信,車站門禁系統(tǒng)管理工作站通過工業(yè)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(tǒng)任何一臺車站門禁系統(tǒng)工作站可以直接以TCP/IP或IPX協(xié)議與客戶內部服務器進行數據交換,實時共享全系統(tǒng)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。地鐵全線門禁系統(tǒng)網絡如圖2所示。
2.1.2車站級門禁系統(tǒng)網絡
      車站門禁系統(tǒng)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(tǒng)包括各車站級的門禁系統(tǒng)和控制中心站級的門禁系統(tǒng)。車站門禁系統(tǒng)網絡如圖3所示。
2.2中央級門禁管理系統(tǒng)
      中央級門禁系統(tǒng)是集中處理下級門禁系統(tǒng)的數據信息,即通過中央級門禁系統(tǒng)對控制中心大樓、各車站級門禁系統(tǒng)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(tǒng)管理操作軟件以及交換機。
2.2.1門禁系統(tǒng)管理服務器
      門禁系統(tǒng)管理服務器主要功能是監(jiān)視各車站門狀態(tài)、故障信息以及存儲歷史記錄。
2.2.2中央級系統(tǒng)管理工作站
      中央級系統(tǒng)管理工作站是門禁系統(tǒng)的管理控制中心,實現對各車站(區(qū)域)系統(tǒng)內的所有門禁終端的監(jiān)控,滿足系統(tǒng)運作、授權、設備監(jiān)測與控制、網絡管理、數據庫管理、維修管理、及系統(tǒng)數據的集中采集、統(tǒng)計、保存、查詢等功能。
2.2.3數據庫軟件
      數據庫就是將數據以一定的格式、一定的標準,按照一定的數據結構要求,構造的一組數據文件,按照確定的存取路徑,實現對數據資源的調用。常用的數據庫有SQLServer、Oracle、Sybase。
2.2.4工業(yè)級交換機
      中央級門禁系統(tǒng)工業(yè)級交換機具有支持網管功能。可以對信息流量進行管理監(jiān)視、分析;可以為應用數據流分配帶寬、優(yōu)先級及控制網絡訪問;可以通過VLAN(虛擬局域網絡)技術強化網絡管理和網絡安全,控制不必要的數據廣播。
2.2.5門禁系統(tǒng)管理操作軟件
      門禁系統(tǒng)管理軟件基于視窗操作平臺,穩(wěn)定運行于WINDOWS2000、WINDOWSNT、WINDOWSXP等操作系統(tǒng)。
      主要功能如下:
      控制器管理功能:監(jiān)控車站級工作站運行狀態(tài),收集車站級工作站運行狀態(tài)數據,數據庫的建立、備份、清除;門禁卡授權管理功能設置車站系統(tǒng)運作參數,下達運作命令及設置系統(tǒng)運行模式到各個車站;緊急狀態(tài)下可以解除車站門禁狀態(tài)。
      卡片管理功能:發(fā)卡、退卡、掛失卡。
      記錄管理功能:對操作信息、報警信息進行實時記錄、歷史記錄;進行故障查詢和分析,可以自行編輯報表,也可自動生成日、周、月、年的報表;進行檔案資料的記錄和存儲。
      網絡監(jiān)視管理功能:對系統(tǒng)及網絡具有在線監(jiān)視、自診斷、自恢復及在線修復功能,并可顯示網絡負荷情況。
2.3車站級門禁系統(tǒng)
      車站級門禁系統(tǒng)是由車站門禁系統(tǒng)管理工作站對本站門禁進行數據管理、處理。監(jiān)視現場設備狀態(tài)、故障等。
      車站級門禁系統(tǒng)由車站系統(tǒng)管理工作站、門禁網絡控制器、車站門禁系統(tǒng)管理軟件構成。
2.3.1車站級門禁系統(tǒng)管理工作站
      車站級門禁系統(tǒng)管理工作站是車站門禁系統(tǒng)實現對本車站系統(tǒng)內的所有門禁終端的監(jiān)控,滿足系統(tǒng)運作、授權、設備監(jiān)測與控制、網絡管理、數據庫管理、維修管理、及系統(tǒng)數據的集中采集、統(tǒng)計、保存、查詢等功能。