復旦大學(xué)網(wǎng)絡(luò )門(mén)禁系統的整合案例分析

標簽：網(wǎng)絡(luò )門(mén)禁

在校園一卡通應用中，往往會(huì )牽涉到多個(gè)子系統的整合。整合上存在諸多問(wèn)題，比如接口不一致、通訊方式不同、采用不同的數據庫等，一直是困擾系統集成商的一個(gè)難題。本文將以復旦大學(xué)光華樓的一卡通系統為例，對系統組成及功能逐一介紹。

案例概述

復旦大學(xué)光華樓建于復旦大學(xué)邯鄲路北校區，是該校為迎接2005年百年校慶而建設的標志性建筑。整個(gè)建筑分地下二層和地上三十層，總建筑面積約11萬(wàn)平方米，是集辦公、科研、教學(xué)、公共接待等功能為一體的綜合性大樓。

復旦大學(xué)光華樓由二幢高層連體主樓及東、西輔樓組成。主樓為30層，除中間連接體為數據閱覽區外其余均為科研辦公區。東西裙樓各為6層、8層，西裙樓是教學(xué)區，東裙樓為接待、會(huì )議、科研區。東、西裙樓地下一層均為車(chē)庫兼戰時(shí)6級人防掩體部，主樓地下一層、二層為設備用房及車(chē)庫。

復旦大學(xué)光華樓一卡通系統的主要服務(wù)對象為內部工作人員，系統主要實(shí)現門(mén)禁、考勤、巡更、停車(chē)場(chǎng)、會(huì )議簽到等的綜合管理功能。整個(gè)系統門(mén)禁點(diǎn)有1087個(gè)、在線(xiàn)式巡更點(diǎn)有186個(gè)、停車(chē)場(chǎng)有4進(jìn)4出、系統需要和IBMS、消防、CCTV進(jìn)行聯(lián)動(dòng)和整合。

整個(gè)系統經(jīng)過(guò)近三年的運行，客戶(hù)反響較好，和大樓的IBMS系統的協(xié)作運行亦穩定可靠，系統還經(jīng)受了2005年復旦大學(xué)百年校慶活動(dòng)的檢驗。

系統組成

一卡通系統是在大型或超大型門(mén)禁系統的基礎上開(kāi)發(fā)的，系統重要設備網(wǎng)絡(luò )控制器基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò )工作。系統僅在一個(gè)網(wǎng)段(如IP地址為：172.10.10.1?172.10.10.254的網(wǎng)段)，門(mén)禁管理就可達到7620個(gè)門(mén)(254×30)，如每門(mén)可雙向讀卡控制，則可安裝15240個(gè)讀卡器。

系統采用分布式二層構架，上層通信，即各網(wǎng)絡(luò )控制器和門(mén)禁工作站/服務(wù)器之間完全基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行通信。而下層，也即網(wǎng)絡(luò )控制器和門(mén)禁控制器I/O聯(lián)動(dòng)控制器MCU及其它控制器之間是基于RS485進(jìn)行通信。

每個(gè)網(wǎng)絡(luò )控制器均被設定一個(gè)IP地址，可以模塊化地掛接15臺控制器設備，如：15臺門(mén)禁控制器(兩門(mén)控制器)、I/O聯(lián)動(dòng)控制器等。下層各控制器和網(wǎng)絡(luò )控制器之間的RS485通信采用高效的事件觸發(fā)機制，一臺網(wǎng)絡(luò )控制器可控制30個(gè)節點(diǎn)(門(mén))。

系統遵循工業(yè)標準，控制判斷均由網(wǎng)絡(luò )控制器完成，其中一臺或者多臺網(wǎng)絡(luò )控制器發(fā)生故障不會(huì )影響到其它網(wǎng)絡(luò )控制器的正常工作。網(wǎng)絡(luò )控制器采用穩定高效的工業(yè)級嵌入式RSIC

32BitCPU，系統還加入了設備的自診斷機制，對故障的發(fā)現和排除均能做到智能化和及時(shí)性。

在緊急情況下，網(wǎng)絡(luò )控制器門(mén)禁控制器和讀卡器，均備有緊急卡功能，即使系統多處斷線(xiàn)，各控制器仍能脫機正常運行，各受控門(mén)仍可被正?？刂?。

網(wǎng)絡(luò )控制器完成系統的判斷和邏輯控制，它的操作系統不采用通行的Windows或者Linux平臺，這使它能夠有效地把黑客和計算機病毒均拒之門(mén)外。

系統還采用了數據全程加密技術(shù)，讀卡器與門(mén)禁控制器之間、門(mén)禁控制器與網(wǎng)絡(luò )控制器之間的通信均全程加密。

為了適應智能化系統集成的趨勢，系統設計了I/O控制器，它可以隨機地掛接在網(wǎng)絡(luò )的任何位置，用于完成復雜的多系統聯(lián)動(dòng)，如與CCTV、消防、報警、設備管理等系統的聯(lián)動(dòng)(見(jiàn)圖1)。

多系統聯(lián)動(dòng)示意圖

系統整合

1、與校園網(wǎng)系統數據交換

在項目中，需要和復旦大學(xué)校園網(wǎng)系統進(jìn)行人員數據交換，但考慮到校園網(wǎng)安全，兩個(gè)系統之間通訊只能在一個(gè)相對獨立的物理網(wǎng)絡(luò )層面進(jìn)行，不直接和復旦校園網(wǎng)連接，所以這也給系統的數據交換帶來(lái)一定的難度。

在系統實(shí)施時(shí)，采用了XML方式，將學(xué)校部門(mén)和人員數據全部一次導入到一卡通系統數據庫。當學(xué)校人員數據發(fā)生變化時(shí)，將人員的基本信息寫(xiě)入到對應的人員卡片中，再將此卡片拿到系統的專(zhuān)用數據讀卡器進(jìn)行刷卡讀入，軟件會(huì )將讀卡器讀取的人員信息自動(dòng)更新到數據庫，以此來(lái)完成了數據交換和更新(見(jiàn)圖2)。

與校園網(wǎng)系統數據交換

2、與錄像監視系統聯(lián)動(dòng)

當某門(mén)禁點(diǎn)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，系統具有報警聯(lián)動(dòng)功能，門(mén)禁系統除能聯(lián)動(dòng)錄像監視實(shí)時(shí)記錄事件點(diǎn)的圖像外，還能將相應的攝像機信號切換到指定的監視器上，以實(shí)現聯(lián)動(dòng)功能。

系統提供了一個(gè)SOCKET的網(wǎng)絡(luò )接口，提供給第三方集成商，通過(guò)這個(gè)接口可實(shí)時(shí)獲取系統各設備的狀態(tài)信息。在本項目中，由于系統運行在一個(gè)獨立的物理網(wǎng)絡(luò )上，為了能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將信息發(fā)送到監控系統，專(zhuān)門(mén)設置了一臺服務(wù)器作為整合服務(wù)器，此服務(wù)器通過(guò)兩塊網(wǎng)卡分別連接到一卡通系統網(wǎng)絡(luò )和監控系統網(wǎng)絡(luò )。系統所有設備的實(shí)時(shí)信息通過(guò)SOCKET發(fā)送給監控系統整合軟件，監控系統整合軟件對信息進(jìn)行條件比對和過(guò)濾以后，再進(jìn)行對應的視頻聯(lián)動(dòng)處理(見(jiàn)圖3)。

與錄像監視系統聯(lián)動(dòng)

3、和IBMS系統整合

IBMS是大廈智能系統的核心，屬于整個(gè)IB系統的最高監控與管理層。它通過(guò)分布式網(wǎng)絡(luò )將各子系統集成到同一個(gè)管理平臺上，建立起整個(gè)建筑的中央監控與管理界面。通過(guò)一個(gè)可視化的、統一的圖形窗口界面，系統管理員可以十分方便、快捷地實(shí)現大廈內被集成的各功能子系統以及相應更下層功能系統實(shí)施監視、控制和管理等功能。

由于復旦光華樓的智能化程度極高，所以需求IBMS系統能夠實(shí)時(shí)獲得各個(gè)子系統的狀態(tài)信號。而該一卡通系統能夠提供OPCSERVER，IBMS系統通過(guò)標準的OPC接口，就可以實(shí)時(shí)地獲取一卡通系統所有設備的狀態(tài)。

在復旦的項目中，由于點(diǎn)數較多，相應設備也很多，所以在OPCSERVER中對所有設備進(jìn)行分組，以區域作為大的范圍劃分，再以樓層進(jìn)行劃分，再對設備類(lèi)型進(jìn)行劃分，并且在OPCSERVER中直接將點(diǎn)的名稱(chēng)以中文方式表達出來(lái)，這樣方便了IBMS系統的整合設計人員，加快了系統的整合進(jìn)度。