摘要:針對地鐵對門禁系統的要求,闡述了它在門禁系統的組成和功能,並在實踐中付之以用。
關鍵詞:地鐵;大型門禁綜合管理系統;網絡控制器;TCP/IP;IPX
1概述
隨着網絡技術的發展和廣泛的應用,門禁系統的發展也由傳統的主從式智能門禁系統模式轉換爲基於Internet的遠程、網絡控制模式。門禁管理系統由單一的門禁控制管理功能發展到集計算機技術、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。
地鐵門禁系統屬於大型門禁系統,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。
下面就對門禁系統在地鐵中的構成及其功能進行介紹。
2地鐵門禁系統的構成
地鐵門禁系統構成由四大部分構成:第一,系統通訊網絡;第二,中央級門禁管理系統;第三,車站級門禁管理系統;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。
地鐵門禁系統是以車站爲單位,由車站控制室的車站級門禁系統工作站對車站內設備房門禁設備進行統一管理。各車站的車站門禁系統管理工作站透過光纖通訊網絡將各站點的數據資訊上傳至中央級門禁系統。中央級門禁系統統一管理全線門禁系統。
2.1系統通訊網絡
系統通訊網絡由兩部分構成,第一,全線骨幹網絡。即各站點門禁系統工作站由光纖網絡連接進行全線通訊;第二,車站級網絡。車站級網絡採用現場總線方式將車站內各現場門禁設備連接。
2.1.1全線骨幹網
門禁系統數據傳輸的骨幹網採用的是基於工業以太網技術。工業以太網是以太網技術在控制網絡延伸的產物,協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議IP、傳輸層的傳輸控制協議TCP和用戶數據協議UDP等,工業以太網與OSI互聯參考模型的對照關係如下圖1所示。工業以太網的物理層與鏈路層採用IEEE802.3標準。
地鐵門禁系統是透過基於工業以太網進行數據通信,車站門禁系統管理工作站透過工業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,系統任何一臺車站門禁系統工作站可以直接以TCP/IP或IPX協議與客戶內部服務器進行數據交換,實時共享全系統所有資源。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。地鐵全線門禁系統網絡如圖2所示。
2.1.2車站級門禁系統網絡
車站門禁系統網絡採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,透過ATM方式進行數據通訊,所有設備的資訊透過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。車站級門禁系統包括各車站級的門禁系統和控制中心站級的門禁系統。車站門禁系統網絡如圖3所示。
2.2中央級門禁管理系統
中央級門禁系統是集中處理下級門禁系統的數據資訊,即透過中央級門禁系統對控制中心大樓、各車站級門禁系統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、門禁系統管理操作軟件以及交換機。
2.2.1門禁系統管理服務器
門禁系統管理服務器主要功能是監視各車站門狀態、故障資訊以及存儲歷史記錄。
2.2.2中央級系統管理工作站
中央級系統管理工作站是門禁系統的管理控制中心,實現對各車站(區域)系統內的所有門禁終端的監控,滿足系統運作、授權、設備監測與控制、網絡管理、數據庫管理、維修管理、及系統數據的集中採集、統計、儲存、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,構造的一組數據檔案,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工業級交換機
中央級門禁系統工業級交換機具有支援網管功能。可以對資訊流量進行管理監視、分析;可以爲應用數據流分配帶寬、優先級及控制網絡訪問;可以透過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門禁系統管理操作軟件
門禁系統管理軟件基於視窗操作平臺,穩定執行於WINDOWS2000、WINDOWSNT、WINDOWSXP等操作系統。
主要功能如下:
控制器管理功能:監控車站級工作站執行狀態,收集車站級工作站執行狀態數據,數據庫的建立、備份、清除;門禁卡授權管理功能設定車站系統運作參數,下達運作命令及設定系統執行模式到各個車站;緊急狀態下可以解除車站門禁狀態。
卡片管理功能:髮卡、退卡、掛失卡。
記錄管理功能:對操作資訊、報警資訊進行實時記錄、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。
網絡監視管理功能:對系統及網絡具有在線監視、自診斷、自恢復及在線修復功能,並可顯示網絡負荷情況。
2.3車站級門禁系統
車站級門禁系統是由車站門禁系統管理工作站對本站門禁進行數據管理、處理。監視現場設備狀態、故障等。
車站級門禁系統由車站系統管理工作站、門禁網絡控制器、車站門禁系統管理軟件構成。
2.3.1車站級門禁系統管理工作站
車站級門禁系統管理工作站是車站門禁系統實現對本車站系統內的所有門禁終端的監控,滿足系統運作、授權、設備監測與控制、網絡管理、數據庫管理、維修管理、及系統數據的集中採集、統計、儲存、查詢等功能。