武汉地铁关键场所门禁系统设计研究

徐采抒

摘 要：武汉地铁门禁系统（简称“ACS”）是实现员工进出管理的自动化系统。通过设置门禁系统对地铁车站、车辆段/停车场综合楼等处的部分设备管理区通道门和重要的设备管理用房的进出情况进行统一监控和管理，通过门禁系统可实现自动识别员工的身份;自动根据系统的设定开启门锁等，提高运营管理水平。本文主要从布局原则、结构组成、功能特点等方面对武汉地铁某些关键场所门禁系统进行了研究。

关键词：武汉地铁;门禁系统;功能特点

1 门禁系统布局原则

城市轨道交通门禁系统设备的设置遵循“在车站、停车场/车辆段及主变电站对与行车有关、重要的系统设备用房、通道门及票亭玻璃门处设置门禁系统，门套门的设备管理用房的外门设置门禁系统”的原则，按如下规则设置：

1.1 车站

单向读卡：即仅进门读卡，出门采用开门按钮，每套就地设备由读卡器、电控锁、开门按钮、蜂鸣器、紧急破玻按钮、门磁等组成。采用单向读卡的区域包括：重要设备用房（包括站厅员工通道门、设备区通道门、车站控制室、通信设备室、信号设备室、弱电电源室、公安通信设备室、商用通信设备室、环控电控室等。

进出双向读卡：即一个门的进口及出口都安装读卡器，且进门读卡器带指纹识别及密码键盘，进一步提高准入的认证级别，确保安全。每套就地设备包括一个就地接口模块、2个读卡器（进门读卡器带指纹识别及密码键盘）、一个电控锁、一个紧急破玻按钮、蜂鸣器、一个门磁开关。车站票务室采用双向读卡认证模式。

1.2 停车场/车辆段

在停车场/车辆段的信号设备室、通信设备室、变电所等重要设备房间以及培训中心、设备维护中心等房间设置门禁系统，采用单向读卡模式。

1.3 主变电站

进入主变电站的外门设置门禁系统，采用单向读卡模式。

2 门禁系统组成

门禁系统由中央级系统、车站级（车站、停车场/车辆段）系统、车辆段维修中心、门禁终端设备、门禁卡及相应通信网络组成。包括三层结构：（1）中央级门禁管理系统：由中央ACS服务器、中央授权管理工作站、中央级门禁管理工作站、发卡机。（2）车站级门禁管理系统：车站级门禁管理工作站（独立设置）、车站门禁主控制器。（3）就地级门禁设备：磁力锁、电控锁、门磁开关、读卡器、开门按钮、紧急破玻按钮、就地接口模块、现场线缆网络等。

门禁主控制器及就地接口模块，主要完成数据采集、对比、运算处理、控制、保存、传输等。车站级门禁管理工作站：实现对指定区域内设备的设置、数据采集、存储、下载、控制、管理。一方面将本区域内的信息保存并实时上传给中央级ACS服务器，另一方面接受中央级ACS服务器的控制指令和授权数据，实时下传/下载到控制器。中央ACS服务器、中央授权管理工作站及中央级门禁管理工作站：实现对整个网络上所有的区域的设备进行数据采集、存储、控制、所有区域授权管理、和统计管理等功能。

门禁系统按照两级管理、三级控制的原则进行设置，即中央与车站两级管理，中央、车站和现场三级控制。车站级和就地级负责就地数据的采集、转换、本地存储及上传。中央级ACS对各个车站及车辆段的ACS进行监控。

3 门禁系统的工作状态及功能

3.1 工作状态

在线状态：为系统正常运行状态，所有的进出记录和报警事件记录全部由門禁控制器和工作站、中央级管理数据库记录。

离线状态：门禁控制器的可脱离网络独立工作，不依赖于门禁服务器或门禁工作站。当中央级系统与车站级设备通信中断时，车站级系统可实时监控本车站门禁系统的设备状态;车站网络出现问题时，就地接口模块可根据本地存储的门禁参数和授权信息独立工作，并存储中断期间的门禁信息。通信恢复时，门禁就地接口模块自动将中断期间的门禁信息上传。

灾难状态：

（1）当灾难发生时，由防灾报警系统通过硬接点方式将区域报警信息传递给门禁控制器，门禁控制器接收信息，执行相应的区域开门动作将疏散通道门打开;现场门禁也留有紧急玻破按钮，手动开启后，控制每一门禁电锁电源的通断。

（2）门禁系统的锁电源采用统一供电模式供电，并将电源串接到IBP盘上的紧急按钮上。当灾害发生时，工作人员可以手动启动IBP盘紧急按钮，断开锁电，释放所有电锁;当灾害恢复时，工作人员可以手动启动IBP盘恢复按钮，恢复锁电。

3.2 主要功能

ACS是实现员工进出管理的自动化系统。通过ACS可实现自动识别员工身份;自动根据系统设定开启门锁;自动采集数据，自动统计、产生报表;并通过系统设定实现人员权限、区域管理和时间控制等功能。主要分为中央级、车站级、就地级三极管理。

（1）系统设置：通过中央级门禁管理工作站和车站级门禁工作站，分别能对ACS设备进行配置和参数设定，所有参数设立后，自动下载到相关门禁控制器;建立有关消防、报警的联动指令;建立员工信息和卡片的数据库，并对员工进行授权，授权自动下传到控制器。

（2）门禁识别及响应：过非接触式感应读卡器、密码键盘，对出入门禁控制区域的人员进行身份识别，将识别后产生的代码传送给门禁控制器。门禁控制器接受前端识别设备的采集信息，根据门禁级别判断其准入权限，自动开启门锁或发出拒绝信号。

（3）事件联动控制：系统的任何事件都可以触发1个或多个联动指令，如可根据卡号、门磁开关、破玻按钮或消防信号等自动执行联动指令集。

（4）监视和控制：对全线、车站级、就地级门禁系统进行监视和控制。监视范围包括持卡人的刷卡信息、持卡人照片、门禁点状态、报警点状态、控制器状态、通信线路状态以及其它有关信息。操作员可根据其操作权限，实现对门禁点的开启/关闭操作、对读卡器工作模式进行转换、对卡进行启用、停用、挂失等操作。

4 系统实现

门禁主控制器及就地接口模块，主要完成数据采集、对比、运算处理、控制、保存、传输等，武汉地铁二号线一期门禁系统控制器有两种：V1000和V100。门禁就地级接口模块V100通过Wiegand接口控制2道门或一道门的内外读卡器。V100通过高速RS-485串口连接到V1000主控制器上，接收并处理V1000的实时指令。就地级门禁系统设备分输入设备和输出设备两部分，输入设备有：非接触式智能读卡器、读卡器800-8055（带指纹识别和按键输入功能）、紧急破玻按钮、出门按钮等;输出设备有：机电一体化锁、电磁锁等。

5 总结

本文主要从布局原则、结构组成、功能特点等方面对武汉地铁某些关键场所门禁系统进行了研究。武汉地铁门禁系统现场运行情况良好，为其他城市轨道交通车站、停车场/车辆段及主变电站的门禁系统选型及技术研究提供了参考。

参考文献：

[1]武汉市轨道交通二号线一期工程初步设计.第十八篇.机电设备监控说明书.北京全路通信信号研究设计院，2007.7.

[2]武汉市轨道交通二号线一期工程初步设计.第二十篇.门禁说明书.北京全路通信信号研究设计院.2007.07.

[3]武汉市轨道交通二号线一期工程门禁系统采购合同.合同编号：Ⅲ-SC-18-02.