智能门禁控制系统应用研究

高国锋+陈宁

摘要：旅游景区门禁系统作为游客首度接触景区服务的渠道，由于景区服务游客的特殊性，又对门禁系统的服务便捷性、功能性、主题性、文化性等提出更高要求。作为景区门禁系统，不仅要满足景区门禁安全性要求，更要对数据采集、游客压力分流、主题景观塑造等方面提出更高要求。

关键词：门禁系统；旅游景区；经营决策；拓展应用

中图分类号：X924.3；F592.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）01-0001-04

1 绪论

本文将对门禁系统功能的深入剖析，借助全新互联网、计算机管控手段，加大、優化国内旅游景区门禁系统功能性的饱和使用需求，完善景区门禁系统文化性、功能性、便捷性、安全性、观赏性及品牌性需求，满足通过门禁系统功能营销宣传、游客信息数据采集、系统二次分析过滤、景区游客分流调配、提升验证速度与通关时间等衍生功能。通过对景区门禁系统的合理运用，提升景区整体运行效率、缩减人工作业量等相关功能、合理调控人工成本，实现景区创收目的。

2 旅游景区门禁的管理现状、需求及管理现状

2.1 国内景区门禁的发展情况

目前建设智慧景区已形成了国内旅游景区发展的趋势，对景区门禁系统的不断升级优化，也成为大量景区工作的重点。通过走访及通过查阅景区运营、门禁系统管理、门禁系统开发相关论文，以及景区工作人员及旅行社调研，通过所获取理论支撑，就目前而言，以张家界风景区、大理风景区、泰山风景区为例，国内外景区对于景区门禁系统功能要求认识仍不够明确，目前的研究停滞在仅对景区门禁系统的便捷性进行优化、对通过性进行调整，并未对景区门禁系统的拓展性功能得以深入研究、探讨。

2.2 国内门禁系统存在问题

目前国内及国外景区的门禁形式一般为三棍闸、翼闸、摆闸及旋转闸机四种基本硬件形式。其中三棍闸结构简单、实用性强，能够一人一闸、便于数据记录、不易尾随进入等特点，成为目前国内景区主要使用的门禁形式。但目前国内外大多数景区仍采取人工手撕票根、一维码扫描等方式检票入园，仍停留在对入园凭证验证的便利性方向，而从未对景区门禁系统的拓展功能性进行研究。

3 旅游景区门禁的概要设计

3.1 门禁的由来

门禁，简单的来说就是区域权属的一种证明方式。门禁概念，在自然界哺乳动物出现时，就已形成。初期的门禁系统可以理解为动物本能的一种领地保护。大型哺乳动物出现时，在自己的领地范围留下排泄物作为“门禁标识”，形成最初的门禁系统，告知其他动物此地有主，非请勿入形成了最初的门禁系统级门禁流程。

3.2 门禁在人类文明中的发展

门禁系统是事物必经发展的产物，在人类文明兴起后，篝火、树木、均成为门禁阻挡手段，门禁系统的雏形更加明确。在数字技术网络技术飞速发展的今天，门禁技术得到了迅猛的发展。门禁系统早已超越了单纯的门道及钥匙管理，它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。现代智能门禁系统一般运用单片机技术，通过RS485、TCP/IP协议，借助windows平台，运用通讯芯片、识别芯片等硬件设备完成通讯及动作控制。就目前而言，RS485与TCP/IP技术为主流技术，使用广泛，但就RS485与TCP/iP也依然用有各自的优势。RS485：由多台控制器通过双绞线与RS485通讯总线相连通，一头连接RS485的转换器另一头连接计算机串口，完成计算机与门禁控制系统的连接与通讯管理。

3.3 景区未来发展方向——主题形象包装

旅游景区的门禁，是游客对景区直观体验的首道窗口。在新常态下的景区服务要求，门禁系统的功能性、便捷性、体验性要求更高。通过地标性建筑及优秀外包的留影，对于景区经营相当于产生了景区潜在的宣传途径，且本途径起到了几何倍数的宣传效果，如深圳世界之窗景区的门禁系统外包——大瀑布；深圳欢乐谷门禁——采用食街、商店环抱型；珠海长隆景区——歇脚长廊等，均具备了地标性或地标性与功能性相结合方式形成。

（1）目前外包存在的问题。目前我国多数景区的不重视景区门禁系统的外包装，或者是将其作为景区开发后的“补丁工程”，使游客无法得到切实的体验效果。风格化统一性极差，材料多用一些常见材料，无法与景区主题相融合，如采用塑料、不锈钢类金属等，样式形状也不考究，与景区文化缺乏内在关联。未考虑观赏者的舒适度和审美要求，完全不能满足游客合影留念、地标拍摄需求。

（2）门禁指示存在的问题。游客首次入园，标识不明确的前提下无法正确选择出、入园通道及渠道入园通道等，对游客体验性、便利性体验大打折扣。根据5A景区评选标准，所有指示牌需至少3语标注，目前大部分景区无法做到3语标注，且标注字体无法与整体建筑风格相统一。同时，在标识表述语言生硬，且在英语翻译时不能够根据环境、风格、需求进行合理翻译，生搬硬翻，对境外游客造成诸多啼笑皆非的事情。更有甚者用汉语拼音代替英语翻译，贻笑大方。

（3）门禁配套维护存在问题。目前国内华侨城景区、万达景区、长隆景区等大型景区运营机构已经开始重视了景区门禁外包，达到门禁与风格进行统一，但大量中小型景区或部分老旧景区鲜有外包功能的景区门禁系统。但已考虑到外包风格化的景区，却未能很好的进行维护，造成功能良好，但外包装破损、褪色严重，直接造成游客体现性差，口碑下降。

（4）门禁外包设置的效果与功能。通过对景区门禁系统有效包装，达到环境统一性要求，不仅在美观程度上得以提升，更对景区宣传起到潜在作用。游客合影后，宣传覆盖面将成几何倍数增长，在口碑宣传方面凸显不可估量的作用。

3.4 景区未来发展方向——功能性拓展

（1）现代的年轻群体，每人均拥有不少于一种无线支付手段，如：微信、支付宝、NFC等，且能够熟练操作支付功能。作为一线城市的青年人，工作打拼是主题词，时间对于年轻人即为奢望，不愿意采用现金支付手段耗费大量时间排队购票，更希望通过网络、微信、支付宝等支付平台预订支付，缩减轮候时间。目前，国内大量团购网站、景区官网或其他网络预订平台均有优惠活动，颇受青年群体欢迎。

（2）官网预定，凭身份证自助通关。大量网络平台数据可与景区闸机相关联，通过信息录入数据与闸机验票功能联动，通过线上缴费功能支持，形成身份证自动验证、鉴别入园游客的身份、完成游客的出入控制功能。同时，景区可与酒店合作，通过刷房卡直接入园，相关费用计入房卡后台，按月度为单位与景区进行后台结算。

（3）将门票售卖后台与门禁验票相关联。根据大粤网2016年8月14日报道，高栏港区温泉派出所破获一起涉及海泉湾海洋温泉度假村门票1800余张，涉案金额高达30多万元的重大假票案件。当前科技下仍有大量不法分子制假、售假门票，以谋取非法利益，造成景區运营企业利润大幅损失，更造成景区形象下降、游客游览受阻等大量问题。

（4）全方位系统协调保证运营效率。通过增加多渠道票务采购与验证方式，提升游客满意度与通关效率，如：身份证验证票务、房卡验证票务、自助票、条码验证人员，设立专用通道独立进入，在游客数量激增时，临时改变通道属性以满足激增游客分流行为。能够允许部分闸口工作人员由闸口服务职能转化为闸口监督与引导职能。

3.5 优化通行速率

（1）进、出门禁快速调节。在景区运营中，进、出门禁潮汐现象明显。开园高峰期，短时间内大批游客涌入，此时出园游客屈指可数；在闭园时，大批游客蜂拥而出。现有景区闸口均为单向闸口，只能单向计数，无法再需要时完成出入园闸机快速转换。

在未来的高科技门禁系统中，闸机将形成双向计数功能，通过软件控制、硬件支持，完成进园、出园通过快速调整，机动调整闸机通过数量，大幅增加游客入园及出园效率。

（2）设置自助通关闸道。自助通关闸道，是针对传统的人工售检票方式推出的运用计算机网络系统，完成的游客自助购验票设备。游客通过网络预订、自助购票机购票等渠道获得纸质条形码、RFID卡、磁卡等介质手段验证凭证，通过自助刷、验票的方式通关，完成门禁审核工作。

检票设备主要由检票闸机、无线手持检票机、无障碍检票机、应急刷卡器组成。具有远程控制系统，包含：紧急模式、关闭模式、正常模式。闸机电路图如图1所示。

（3）加强行业合作、优化运营模式。旅游景区门禁系统不仅可以独自形成“局域网电子门禁系统”，更可以与同行业门禁、酒店门禁、餐饮会员、知名品牌会员等合作，建设成“本地局域网系统+互联网电子商务系统”的模式，实现网上订票、现场取票、现场验票、使用套票等为一体的大型电子票务系统。同时，通过企业间强强联合更可以实现景区合作推广、运营，实现景区套票操作、统一管理等营销先进模式。

3.6 景区未来发展方向——拓展管理形式

（1）便于票务系统管理。根据景区客源不同，设置门票种类、名称、票价、有效期等栏目。满足景区数据统计需求，实现某天、某时段、票务种类、客源分布能信息采集，实现数据调取，数据检索等功能，为后期市场分析数据调取、运营决策提供有力支持，方便快速调取数据，完成数据比对。

（2）便于财务管理。计算机处理的数据，有效性及准确性将远高于传统人工数据处理措施。通过入园时大数据的记录，通过数据库数据综合分类、筛选生成报表。实现准确性、及时性需求。

（3）维护客户关系。针对旅游景区主要合作单位，如：旅行社、合作单位、政府接待办、企事业单位接待等，实现合作单位对景区合作数据进行分析、共享。

（4）售票相关。通过售票管理终端系统，可以对景区门票种类进行有效分类管理，实现多票种分类。避免因票种较多，而造成票务混乱，人工记录错误情况。同时，实现散客票、团体大票、半价票、企业票等票种分类，集中打印领取、通过网络自助下载电子票根（二维码、条码）、自助售票机领取，甚至通过官网、APP网络下单等方式记录个人信息，现场刷身份证进行识别进入。通过现金、转账、刷卡、支付宝、微信等多重手段完成支付。

3.7 景区未来发展方向——安全性防护

闸道形成功能分属，形成游客自助通关闸道（包含身份证、一维码、二维码、数字序号识别功能）、手撕票应急检验通道（考虑设备检修或免票人员等不具备自助通关操作功能人员，由工作人员操作）、员工通关闸道、应急变化“潮汐”闸道等。同时，所有闸道具备一键降闸功能，防止在极端条件下游客“闯闸”，而造成游客事故等重大安全隐患，在极端条件下，游客情绪格外激动，场面无法控制的前提下，可选择降闸，缓解游客冲关时可能造成的安全隐患，经营为安全让步。

3.8 景区未来发展方向——隐含性分流

通过网络预订，或通过门票二维码扫描过导览图的游客信息均被票务管理系统完成信息采集，根据景区内部游客密集度分布，在人工干预下向游客的手机发送引导信息，引导游客观看下一场演出、引导游客去往游客稀少区域、甚至实现游客失物招领等功能。不仅满足了游客分流的目的，减轻游客滞留隐患，提升游客满意度。

（1）手机形成景区网络终端。所有通过网络预订门票、一维码及二维码电子门票、NFC支付、app_pay等手段，均需通过手机支持。在使用手机操作与景区相关业务时，手机均将自动关注景区公众号或通过APP进行落实。

（2）门票体现景区服务二维码。门票加印景区APP或景区公众号二维码，所有持有纸质门票的游客，通过下载或关注的方式，加入景区网络系统，形成网络终端。

（3）景区app或公众号内置导览地图。在景区的服务公众号或APP内，添加景区导览地图插件，通过手机GPS模块相关联，形成区域导览系统，吸引游客关注。在导览图中，可以根据系统时间，推送景区表演场次、演出票配送情况等信息，引导游客合理安排游览线路。

4 旅游景区门禁的详细设计

4.1 景区传统门禁系统

传统意义上的景区门禁系统，仅作为计费手段、验证手段，采用人工撕票、手动抬闸等方式进行，处于初期门禁系统，工作效率低、通行速度慢、信息采集功能缺失。当时，计算机技术应用并不广泛，无法实现计算机延伸应用技术。

4.2 本文将解决的门禁欠缺功能

旅游景区的门禁系统，需要满足验票功能性需求，更要满足景区风格化统一、便捷性提升、功能性拓展、数据性添加、安全性防护等系列功能。

景区门禁系统，分为软件与硬件两部分。硬件包含基建工程、环境整体规划工程等，满足文化性、保证主题性功能需求；软件包含计算机系统与网络系统等功能，通过相互配合满足票务销售与检票识别两大核心功能。

4.3 票务管理系统

（1）票务管理后台。票务管理后台，通过计算机与网络手段优化传统操作功能，而开发的包含门禁控制、票务管理、财务统计、查询报表等各专项功能的软件系统。系统以景区“购票—验票—财务记录”的基本运作方式为模型，将其中人工处理较多、计算量大且流程繁琐的重复性劳动通过计算机功能进行替代。每个子系统独立运作、后台共享，实现各职能部门人工劳动力得以优化，通过各子系统之间相互通信协同作业，通过计算机与网络手段共同完成景区票务运营工作。

（2）票务监控管理。后台管理系统对各业务部门、入园信息量、游客调研数据量进行收集、统计以及统筹管理，便于景区负责人实时掌握景区动态。本系统不仅对检票、售票运行情况进行时时有效查询和监督，更可根据景区现有人流情况采取相应处置措施，通过多重手段增加景区经营收入或合理调控人工成本与人工安排。财务管理系统通过票务计算读取底层数据，主要完成整个景区的票务管理数据提取与分析、预付款管理等功能。

4.4 检票管理系统

4.4.1 检票系统的功能实现

检票系统由监控程序和后台控制程序组成（如图2所示），监控程序的主要功能是在游客持有效信息条码或其他介质，通过光电感应器与门控器形成通信，完成门票代码及准入次数信息的读取与记录、数据读回同步等操作，记录检票情况并写入数据库。由于门控器的存储容量有限，可能不能够容纳下全部门票信息，这时监控程序要参与检票。监控后台程序采用TCP/IP方式与前台票务管理子系统通信，为远程控制数据下装、读回提供了接口。监控后台程序的另一个重要功能是监视监控程序的运行。系统主要完成门票（条码）识别、合法性检查、处理结果回送、门票信息记录、相关数据统计、查询等功能。该子系统与后台票务系统一起构成了旅游景区条码门禁系统。整个系统用来为景区的科学管理提供帮助，为景区的发展计划提供决策支持，同时也有利于提高工作效率。

4.4.2 主要硬件配置

光电读取器（刷卡机）、控制器、三棍闸机。

光电读取器：工作电压：9-14VDC；读取时间：不高于90ms；输出格式：Wiegand26bit；频率13.56MHz。

控制器：可连接不少于2个通用接口的控制器；具有反潜回功能；使用TCP/IP通讯协议。

三棍闸机：具备紧急控制功能；劝阻级访问控制；具有防尾随进入控制功能。

5 票务系统运行流程

5.1 景区门票的定义

景区门票即是由旅游企业在国家相关监督部门的管理下，制作、发行、销售并监管使用的一种有价票证。作为景区门票（包含电子门票），除去验证的功能后，更需要经过复杂的财务工作流程，获取相应信息。门票需要经过入库、出库、销售、检票等几个主要环节，所有数据由财务管理系统进行统计、收集。

（1）数据采集。纸质门票票根在印刷完毕后，统一交由财务部门管理，但此时票面为空白页。门票票根从票库发放至闸口票务打印机端口后，根据游客购票意愿，收费、打印门票；电子门票，从缴费开始，在系统中生成密钥（密钥即为本文所述一维码、二维码、身份证识别等方式），发送至游客手持终端，此时系统内部记录票务整体有效数量，作为入库门票统计数据。

（2）票务出售。票务工作人员将门票分配给不同的售票渠道出售，该门票除纸质形式门票外，还包含电子门票等相关形态。目前票务数据一般通过条形码作为密钥，完成票务数据传输与记录。条形码、二维码，具有信息存储量大、结构简单、介质广泛、容错能力强、破译可靠性强、制作成本低廉等特点。

由于计算机技术与网络技术的不断发展，游客通过网络途径或者手机APP的途径预订门票后，二维码具有更好的加密功能，且通过手机推送的二维码相比纸质门票来说成本更为低廉，安全性更好，所包含信息量更大，所以通过二维码推送的游客可通过手机屏幕对二维码实现扫码验证功能。且目前来看，二维码扫码通關逐渐被现有游客所接受。

5.2 检票过程

（1）票面信息识读。通过纸质门票背后条形码、手机二维码或身份证信息进行读取等方式进行刷卡识别。同时，设置自动补票功能，如有因儿童超高、老年人年龄不够等原因需要补票，手持检票机可自动生成收款二维码，由游客通过微信、支付宝等方式实现现场补票功能。检票人员不触碰现金，避免财务渎职问题。

（2）门控器判断。通过票面信息识读，扫描器将扫描信息进行分析、识别并上传，在后台管理系统根据系统指令与所读取的信息进行统一判断，确定是否允许通过、抬闸。主要通过门控器实现验证操作。所谓门控器，就是门禁系统的主要识别动作系统之一，是控制核心单片机的主要部分，核心为一个24MHz主频的51单片机，存储容量为480KB。一般运用RS485通信协议监测各个马鞍体，监测扫描器是否有检票动作，并采用RS232协议与计算机通信。所有售票信息，存放于门控器中，当游客检票时实现查行动作，验证不通过怎禁止抬闸，如验证正确，则给与准入抬闸命令。

（3）计算机与系统预留信息比对。上传信息如与售票信息（含预定信息等）相匹配，符合开闸要求，门控器自动识别开启执行命令；如果不符合开闸要求，则提出禁止开闸指令。闸道管理人员看到不予通过信息出现时，应予以制止游客进入。

（4）验证说明。根据计算机判断指令，在闸机界面进行反馈，验证通过或禁止进入信息，并在检票机上进行图像反馈。

（5）闸机作用。通过计算机判定，此票有效，则准予抬闸；如果闸机未能验证通过，则根据票面显示状态予以反馈，如：票已使用、该票不存在、无效票等。

（6）游客持票入场检票识读。检票只需将条码门票、手机显示二维码、身份证等具有门票信息存储介质，平铺于闸机读码器上方，由光电识读设备读取。读取信息提交门控器判断，门控器将识别票面信息并与出票机房数据比对，执行通过或拒绝命令。

5.3 票务监控流程

每天定时汇总统计入园及售票游客数据，并向相关职能管理人员定时发送，如遇黄金周等特殊高峰期，可增加发送密集程度。由景区管理人员根据激增游客量，采取应急措施。

后台服务器自行统计门票销售、入场日报表、门票分类报表等信息，定时生成报表，提供景区负责人与相关业务部门参考。

6 结语

就这套门禁系统硬件的基础功能来说，国内部分旅游景区通过多年的运行，系统基本稳定。以山东枣庄台儿庄古城为例，该景区门禁系统目前来说可以成为国内一流水准，其门禁外包、功能配套拥有了国内最先进的设计里面，完全符合本文设计思路与功能配置。从硬件来说，游客通行速率极快，同时验证通过率及准确率极高；第二，其后台系统，通过服务器进行分析，能够第一时间自动生成景区各项分类报表、汇总报表，能够为景区日常运营分析，提供必要的数据支持；第三，其门禁外包极具景区风格特色，达到了口碑传播硬件效果。同时，广东片区欢乐谷、东部华侨城、锦绣中华；华东片区徐州潘安湖湿地片区、冠世榴园、三孔景区；山西乌金山欢乐世界、大同云冈石窟、乔家大院等景区均已采取此类门禁系统设计思路，目前来看整体运营平稳，取得了大量意外收获。

参考文献

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