網(wǎng)絡(luò )門(mén)禁綜合布線(xiàn)及門(mén)禁控制安全性因素

門(mén)禁系統是進(jìn)出管理系統的一個(gè)子系統，通常它采用刷卡、密碼或人體生物特征識別等技術(shù)，在管理軟件的控制下，對人員或車(chē)輛出入口進(jìn)行管理，讓取得認可進(jìn)出的人車(chē)自由通行，而對那些不該出入的人則加以禁止。因此在許多需要核對人車(chē)身份的處所中，門(mén)禁系統已成了不可缺少的配置項目。本期就來(lái)探討一下門(mén)禁網(wǎng)絡(luò )通訊應用的技術(shù)。

　　工程原理與傳輸線(xiàn)路

　　工程原理

　　門(mén)禁系統的工程原理與其它自動(dòng)控制系統或智能樓宇系統的原理基本類(lèi)似，它的運行可以分為傳感、管理和執行三個(gè)環(huán)節，只是它比較緊湊，比較簡(jiǎn)單而已。

　　傳感：讀卡器、密碼鍵盤(pán)、各種生物識別器、出門(mén)按鈕、鎖狀態(tài)傳感器都屬于傳感器件，它們的任務(wù)是接受命令，將信號上傳或在核對后上傳(生物識別器)。

　　管理：控制器和管理軟件承擔著(zhù)門(mén)禁系統的管理功能，它們在收到傳感器發(fā)來(lái)的信息后，根據時(shí)間、卡號及其它信息對是否開(kāi)門(mén)做出判斷，如開(kāi)門(mén)，則發(fā)出開(kāi)門(mén)命令給電鎖；而在收到鎖狀態(tài)信息時(shí)，則開(kāi)始計時(shí)，超時(shí)則報警。

　　執行：電鎖在收到開(kāi)門(mén)或關(guān)門(mén)的命令(供電或斷電)時(shí)，它“執行”命令將工作狀態(tài)調整到與命令一致。而電鎖內的鎖狀態(tài)傳感器則起到了反饋和監督的作用。

　　有些控制器可以使用繼電器將控制信號輸出，以控制聯(lián)動(dòng)的攝像機及照明燈。

　　傳輸線(xiàn)路

　　由工作原理可知，門(mén)禁系統中有以下幾種傳輸線(xiàn)路：

　　電源線(xiàn)

　　門(mén)禁系統的電源大多來(lái)自機房的UPS，以免在斷電時(shí)造成誤動(dòng)作。電源線(xiàn)通常會(huì )處于220V交流傳遞的方式，目的是減少電源在線(xiàn)的壓降。在控制器旁，配備有穩壓電源，將交流220V電源變換成直流12V電源，分別供給控制器和電鎖。門(mén)禁系統用的電鎖絕大多數屬于12V直流供電方式。在電鎖開(kāi)斷的瞬間，由于電鎖中線(xiàn)包(電磁鐵線(xiàn)圈)的作用，會(huì )在電源線(xiàn)產(chǎn)生很強電流，它容易引起電源波動(dòng)，而這一電源波動(dòng)對控制器的穩定工作極其不利，所以在可靠性要求比較高的門(mén)禁系統中，控制器與電鎖分別使用不同的電源模塊，即220V交流供電到控制器時(shí)，使用兩個(gè)12V直流的電源模塊各自整流/穩壓后，分別供給電鎖和控制器。各種電源線(xiàn)的選用基本上都是基于電工手冊，選用標準的電源線(xiàn)。

　　控制器訊號線(xiàn)

　　控制器中有三組信號線(xiàn)，分別連接到讀卡器、電鎖中的鎖狀態(tài)傳感器和出門(mén)按鈕。這三路信號線(xiàn)可以使用綜合布線(xiàn)中的雙絞線(xiàn)替代。為了避免空間的電磁干擾，讀卡器信號線(xiàn)應采用屏蔽線(xiàn)，另兩種信號線(xiàn)則可以采用屏蔽線(xiàn)，也可以采用非屏蔽線(xiàn)。

　　遠程網(wǎng)絡(luò )訊號線(xiàn)

　　從控制器到管理計算機之間的傳輸，大多采用RS485，距離近時(shí)可用RS232，要求傳輸速率快時(shí)則采用TCP/IP協(xié)議。為了避免電磁干擾，這根信號線(xiàn)應采用屏蔽雙絞線(xiàn)。當控制器需要使用輸出硬接點(diǎn)直接控制硬盤(pán)錄像機(在刷卡開(kāi)門(mén)時(shí)同步錄像)時(shí)，這根控制線(xiàn)(2芯)宜采用屏蔽線(xiàn)，以免因硬盤(pán)錄像機輸入信號幅值小的時(shí)候因電磁干擾而引起誤觸發(fā)。但如果是用硬接點(diǎn)直接傳輸照明燈的電源時(shí)，則應該采用電源線(xiàn)。

　　根據上述分析可知，在傳輸電源為電鎖、控制器和照明燈供電時(shí)，應采用電源線(xiàn)，其截面積可以根據電流所產(chǎn)生的壓降和發(fā)熱計算，也可以查電工手冊獲得。在傳輸傳感器信號和控制信號時(shí)，應該根據讀卡器和控制器的安裝手冊，選擇屏蔽線(xiàn)或非屏蔽線(xiàn)。隨著(zhù)門(mén)禁系統鎖控制的門(mén)數越來(lái)越多，對系統網(wǎng)絡(luò )傳輸速度與布線(xiàn)安全的要求也就越來(lái)越高，而且從事門(mén)禁系統的施工也必須同時(shí)進(jìn)行綜合布線(xiàn)系統的施工，因此使用網(wǎng)絡(luò )雙絞線(xiàn)作為門(mén)禁系統的傳輸線(xiàn)，已經(jīng)成為門(mén)禁系統線(xiàn)纜主要選擇。根據對各種門(mén)禁線(xiàn)纜的分析，讀卡器、控制器、管理計算機之間的信號線(xiàn)和控制線(xiàn)都可以使用網(wǎng)絡(luò )雙絞線(xiàn)。

　　在同時(shí)進(jìn)行門(mén)禁系統與綜合布線(xiàn)的案例中，對于使用TCP/IP協(xié)議的遠程網(wǎng)絡(luò )信號線(xiàn)，必然是使用雙絞線(xiàn)傳輸，它完全可以使用綜合布線(xiàn)系統的標準星型結構實(shí)現信號遠傳。RS485線(xiàn)和RS232線(xiàn)也可以使用網(wǎng)絡(luò )雙絞線(xiàn)，根據門(mén)禁控制器的安裝原則，這些設備應該采用屏蔽雙絞線(xiàn)，以免電磁干擾造成誤操作。

　　網(wǎng)絡(luò )應用綜合布線(xiàn)的注意事項

　　在使用綜合布線(xiàn)系統作為門(mén)禁的傳輸線(xiàn)路時(shí)，應該注意以下因素：接線(xiàn)方法應完全按照各種門(mén)禁設備上的接線(xiàn)規則，并保留詳細的接線(xiàn)圖，以避免在維護時(shí)判斷線(xiàn)路的痛苦。屏蔽雙絞線(xiàn)的屏蔽層應根據讀卡器、控制器的安裝手冊完成接地。

　　如果使用網(wǎng)絡(luò )屏蔽雙絞線(xiàn)傳輸TCP/IP，則可完全采用屏蔽綜合布線(xiàn)系統的屏蔽層端接線(xiàn)規則。當使用TCP/IP協(xié)議時(shí)，最好不要與其他智能系統(包括辦公自動(dòng)化系統等軟件系統)共享網(wǎng)絡(luò )交換機，以免因協(xié)議沖突發(fā)生傳輸上的意外。當使用網(wǎng)絡(luò )TCP/IP協(xié)議時(shí)，可以將門(mén)禁系統的管理計算機認為是門(mén)禁網(wǎng)絡(luò )中的一臺服務(wù)器，使用雙絞線(xiàn)或光纜連接到配線(xiàn)架上。綜合布線(xiàn)系統可用于門(mén)禁系統，這一點(diǎn)已經(jīng)為門(mén)禁系統的供貨商和安裝商所證實(shí)，只是在工程中應全面評估造價(jià)、施工和性能，以求達到最佳的效果。

　　門(mén)禁控制的安全性因素

　　以上都是在門(mén)禁系統剖析上，針對本期測試我們需要關(guān)注及在意的部分，除此之外我們還要來(lái)剖析門(mén)禁系統在使用的安全性上可能會(huì )有哪些影響因素存在，具體表現在以下幾個(gè)方面：

　　控制單元的分布︰控制單元必須放置在專(zhuān)門(mén)的弱電間或設備間內集中管理，控制單元與讀卡器之間具有遠距離信號傳輸的能力，但不能使用只能傳輸幾公尺距離的韋根(Wiegand)協(xié)議；

　　門(mén)禁控制器的電源供應必須帶有UPS系統，在外部的電源無(wú)法提供時(shí)，至少能夠讓門(mén)禁控制器繼續工作幾個(gè)小時(shí)，以防止有人切斷電源從而導致門(mén)禁失效的情況；

　　門(mén)禁中電源是非常重要的，提供給組件穩定、干凈的工作電壓是必要前提，具有良好的濾波和穩壓的能力。此外要有很強的抗干擾能力，包括高頻感應信號、雷擊等；

　　門(mén)禁控制器機箱須具有一定的防砸、防撬、防爆、防火、防腐蝕能力，以防止各種破壞的發(fā)生；

　　門(mén)禁控制單元必須具有各種實(shí)時(shí)報警能力，如電源、UPS等各種設備的故障提示，機箱被打開(kāi)的警告訊息，以及通訊或線(xiàn)路故障等報警通報能力；

　　門(mén)禁控制單元不能直接使用開(kāi)關(guān)量信號，門(mén)禁系統許多信號只會(huì )以開(kāi)關(guān)ON/OFF的模式輸出，例如門(mén)磁信號和出門(mén)按鈕信號等，所以很容易遭到利用和破壞，會(huì )大大降低門(mén)禁系統整體的安全性；

　　門(mén)禁控制單元的整體架構設計是非常重要的，設計良好的門(mén)禁系統需盡量避免使用插槽式的擴展板，以防止因長(cháng)時(shí)間使用因氧化引起的接觸不良；

　　門(mén)禁控制單元的程序設計不能完全依賴(lài)計算機及軟件來(lái)實(shí)現的，計算機是非常不穩定的，所以設計良好的門(mén)禁系統中所有的邏輯判斷和各種高級功能的應用，必須依賴(lài)門(mén)禁控制單元的硬件系統來(lái)完成；

　　門(mén)禁控制單元的輸出是由繼電器控制工作的，繼電器頻繁工作，如果電流容量太小，很快會(huì )損壞繼電器。通常是大電流的電感再加上電阻或者反向二極管等予以保護控制單元；

　　電鎖與執行單元包括各種電子鎖具、三輥匝、擋車(chē)器等控制設備，這些設備在安全性、方便性和可靠性上各有差異，需要根據具體的實(shí)際情況來(lái)選擇合適的電子鎖具；

　　傳感器與報警單元應具有一定的防破壞措施。設計良好的門(mén)禁系統可將磁簧報警信號與出門(mén)按鈕信號進(jìn)行加密或轉換，如轉換成TTL電平信號或數字量信號。同時(shí)，門(mén)禁系統還可監測出報警、短路、安全、開(kāi)路、請求退出、噪聲、干擾、屏蔽、設備斷路、防拆等狀態(tài)，可防止人為對開(kāi)關(guān)報警信號的屏蔽和破壞，提升門(mén)禁系統安全性。

　　門(mén)禁控制單元應該可以支持多種聯(lián)機的通訊模式，如RS232、RS485或TCP/IP等，在不同的情況下使用合適的聯(lián)機模式，以實(shí)現全國甚至于全球范圍內的系統聯(lián)機。