網(wǎng)絡(luò)門禁綜合布線及門禁控制安全性因素

門禁系統(tǒng)是進出管理系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，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，對人員或車輛出入口進行管理，讓取得認可進出的人車自由通行，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身份的處所中，門禁系統(tǒng)已成了不可缺少的配置項目。本期就來探討一下門禁網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用的技術(shù)。

　　工程原理與傳輸線路

　　工程原理

　　門禁系統(tǒng)的工程原理與其它自動控制系統(tǒng)或智能樓宇系統(tǒng)的原理基本類似，它的運行可以分為傳感、管理和執(zhí)行三個環(huán)節(jié)，只是它比較緊湊，比較簡單而已。

　　傳感：讀卡器、密碼鍵盤、各種生物識別器、出門按鈕、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(dān)著門禁系統(tǒng)的管理功能，它們在收到傳感器發(fā)來的信息后，根據(jù)時間、卡號及其它信息對是否開門做出判斷，如開門，則發(fā)出開門命令給電鎖；而在收到鎖狀態(tài)信息時，則開始計時，超時則報警。

　　執(zhí)行：電鎖在收到開門或關(guān)門的命令(供電或斷電)時，它“執(zhí)行”命令將工作狀態(tài)調(diào)整到與命令一致。而電鎖內(nèi)的鎖狀態(tài)傳感器則起到了反饋和監(jiān)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)動的攝像機及照明燈。

　　傳輸線路

　　由工作原理可知，門禁系統(tǒng)中有以下幾種傳輸線路：

　　電源線

　　門禁系統(tǒng)的電源大多來自機房的UPS，以免在斷電時造成誤動作。電源線通常會處于220V交流傳遞的方式，目的是減少電源在線的壓降。在控制器旁，配備有穩(wěn)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。門禁系統(tǒng)用的電鎖絕大多數(shù)屬于12V直流供電方式。在電鎖開斷的瞬間，由于電鎖中線包(電磁鐵線圈)的作用，會在電源線產(chǎn)生很強電流，它容易引起電源波動，而這一電源波動對控制器的穩(wěn)定工作極其不利，所以在可靠性要求比較高的門禁系統(tǒng)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，使用兩個12V直流的電源模塊各自整流/穩(wěn)壓后，分別供給電鎖和控制器。各種電源線的選用基本上都是基于電工手冊，選用標(biāo)準(zhǔn)的電源線。

　　控制器訊號線

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

　　遠程網(wǎng)絡(luò)訊號線

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

　　根據(jù)上述分析可知，在傳輸電源為電鎖、控制器和照明燈供電時，應(yīng)采用電源線，其截面積可以根據(jù)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，應(yīng)該根據(jù)讀卡器和控制器的安裝手冊，選擇屏蔽線或非屏蔽線。隨著門禁系統(tǒng)鎖控制的門數(shù)越來越多，對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度與布線安全的要求也就越來越高，而且從事門禁系統(tǒng)的施工也必須同時進行綜合布線系統(tǒng)的施工，因此使用網(wǎng)絡(luò)雙絞線作為門禁系統(tǒng)的傳輸線，已經(jīng)成為門禁系統(tǒng)線纜主要選擇。根據(jù)對各種門禁線纜的分析，讀卡器、控制器、管理計算機之間的信號線和控制線都可以使用網(wǎng)絡(luò)雙絞線。

　　在同時進行門禁系統(tǒng)與綜合布線的案例中，對于使用TCP/IP協(xié)議的遠程網(wǎng)絡(luò)信號線，必然是使用雙絞線傳輸，它完全可以使用綜合布線系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)星型結(jié)構(gòu)實現(xiàn)信號遠傳。RS485線和RS232線也可以使用網(wǎng)絡(luò)雙絞線，根據(jù)門禁控制器的安裝原則，這些設(shè)備應(yīng)該采用屏蔽雙絞線，以免電磁干擾造成誤操作。

　　網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用綜合布線的注意事項

　　在使用綜合布線系統(tǒng)作為門禁的傳輸線路時，應(yīng)該注意以下因素：接線方法應(yīng)完全按照各種門禁設(shè)備上的接線規(guī)則，并保留詳細的接線圖，以避免在維護時判斷線路的痛苦。屏蔽雙絞線的屏蔽層應(yīng)根據(jù)讀卡器、控制器的安裝手冊完成接地。

　　如果使用網(wǎng)絡(luò)屏蔽雙絞線傳輸TCP/IP，則可完全采用屏蔽綜合布線系統(tǒng)的屏蔽層端接線規(guī)則。當(dāng)使用TCP/IP協(xié)議時，最好不要與其他智能系統(tǒng)(包括辦公自動化系統(tǒng)等軟件系統(tǒng))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(dāng)使用網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議時，可以將門禁系統(tǒng)的管理計算機認為是門禁網(wǎng)絡(luò)中的一臺服務(wù)器，使用雙絞線或光纜連接到配線架上。綜合布線系統(tǒng)可用于門禁系統(tǒng)，這一點已經(jīng)為門禁系統(tǒng)的供貨商和安裝商所證實，只是在工程中應(yīng)全面評估造價、施工和性能，以求達到最佳的效果。

　　門禁控制的安全性因素

　　以上都是在門禁系統(tǒng)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剖析門禁系統(tǒng)在使用的安全性上可能會有哪些影響因素存在，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　控制單元的分布︰控制單元必須放置在專門的弱電間或設(shè)備間內(nèi)集中管理，控制單元與讀卡器之間具有遠距離信號傳輸?shù)哪芰Γ荒苁褂弥荒軅鬏攷坠呔嚯x的韋根(Wiegand)協(xié)議；

　　門禁控制器的電源供應(yīng)必須帶有UPS系統(tǒng)，在外部的電源無法提供時，至少能夠讓門禁控制器繼續(xù)工作幾個小時，以防止有人切斷電源從而導(dǎo)致門禁失效的情況；

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

　　門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；

　　門禁控制單元必須具有各種實時報警能力，如電源、UPS等各種設(shè)備的故障提示，機箱被打開的警告訊息，以及通訊或線路故障等報警通報能力；

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

　　門禁控制單元的整體架構(gòu)設(shè)計是非常重要的，設(shè)計良好的門禁系統(tǒng)需盡量避免使用插槽式的擴展板，以防止因長時間使用因氧化引起的接觸不良；

　　門禁控制單元的程序設(shè)計不能完全依賴計算機及軟件來實現(xiàn)的，計算機是非常不穩(wěn)定的，所以設(shè)計良好的門禁系統(tǒng)中所有的邏輯判斷和各種高級功能的應(yīng)用，必須依賴門禁控制單元的硬件系統(tǒng)來完成；

　　門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(zhí)行單元包括各種電子鎖具、三輥匝、擋車器等控制設(shè)備，這些設(shè)備在安全性、方便性和可靠性上各有差異，需要根據(jù)具體的實際情況來選擇合適的電子鎖具；

　　傳感器與報警單元應(yīng)具有一定的防破壞措施。設(shè)計良好的門禁系統(tǒng)可將磁簧報警信號與出門按鈕信號進行加密或轉(zhuǎn)換，如轉(zhuǎn)換成TTL電平信號或數(shù)字量信號。同時，門禁系統(tǒng)還可監(jiān)測出報警、短路、安全、開路、請求退出、噪聲、干擾、屏蔽、設(shè)備斷路、防拆等狀態(tài)，可防止人為對開關(guān)報警信號的屏蔽和破壞，提升門禁系統(tǒng)安全性。

　　門禁控制單元應(yīng)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，以實現(xiàn)全國甚至于全球范圍內(nèi)的系統(tǒng)聯(lián)機。