航空公司门禁系统方案

 一、门禁系统概述
 人们采用普通门锁来保护室内财产安全并且控制人员的这种方式，已经沿袭了几千年。门锁的技术改进从古代的挂锁发展到现代的弹子锁，始终离不开一把金属钥匙。锁匙多了，繁锁累赘，并且易被复制、丢失、淋锈。随着社会的进步及信息化的发展，对一些重要场所，其内部的出入管理非常复杂，门锁的作用已经不再只是限制人员进出的工具，同时还应有监视、控制、管理、考勤、记录等等功能。显然，传统的门锁已不符合现代人的使用需求，为从根本上改变这种落后的局面，一种新型的智能门禁系统以其全新的使用概念赢得人们的信赖，其先进性与可靠性将给门锁带来新生。
 门禁系统也叫出入口控制系统，它包括3个层次的设备。
 底层是直接与人员打交道的设备，有读卡机、电子门锁、出口按钮、报警传感器和报警嗽叭等。它们用来接收人员输入的信息，再转换成电信号送到控制器中，同时根据来自控制器的信号，完成开锁、闭锁等工作。
 二层为门禁控制器等设备，控制器接收底层设备发来的有关人员的信息。单个控制器就可以组成一个简单的门禁系统，用来管理一个或几个门。多个控制器通过通信网络同计算机连接起来就组成了整个建筑的门禁系统。
 第三层为管理计算机，计算机装有门禁系统的管理软件，它管理着系统中所有的控制器、向它们发送控制命令，对它们进行设置，接收其发来的信息，完成系统中所有信息的分析与处理。
 
 
  二、用户需求分析
2.1设计目标
系统设计的目的是实现楼宇的综合安全管理、报警和监控，通过对出入人员的识别、控制和监控，达到对楼宇中财产和人员安全的保障。
2.2用户需求
根据贵方提供的图纸和功能划分，以及对用户需求的理解，现将对门禁系统的需求概述如下：
该门禁系统要实现对“华北空中交通管理中心”这座2层的现代化楼宇进行出入控制和安全管理。根据初步统计，建议其中已确定功能的40个门采用单向刷卡方式（即进门须刷卡，出门时无需刷卡），具体配置为每道门的门外安装一台非接触读卡器；门框上安装相应的电锁；门扇上安装带有应急钥匙孔的机械锁，与电锁配合使用，可在紧急情况下使用应急钥匙开门；重要场所的8个门采用双向刷卡方式（即进门、出门都需要刷卡，同时也配有电锁和带有应急钥匙孔的机械锁。
此门禁系统能够与报警系统以及闭路电视监控（CCTV）系统进行联动。
以下是初步考虑的门禁点分布表：
楼层 门禁点位置 门禁点数量 备注
1 走廊 5
 办公室 8
 消防监控室 1
 资料室 1
 技术档案室 1
 软件储存室 1
 外商办公室 2
 领导办公室 1
 测试评估办公室 1
 软件支持办公室 1
 软件评估办公室 1
 保卫办公室 1
 规划室 1
 设备机房 3 双门禁
2 管制大厅 5 双门禁
 休息厅 1
 模拟培训区 1
 飞行员培训室 1
 培训教员准备室 1
 办公室 7
 主任办公室 1
 讲评室 2
 搜寻救援室 1
合计  48 共8个双门禁
注：双门禁为内外各装一个读卡器。
三、设计原则与系统选型
3.1 先进性
当今科学技术发展讯速，若花巨资建成一个几年之内就要淘汰的落后系统，不仅是一种极大的浪费，而且由此产生的后果是无法预知的。所以设计方案首先就要确保设计技术和应用技术的先进性。
3.2 灵活性和兼容性
随着科学技术的发展，不可能保证一个系统永远处于领先地位。为此在设计方案时，必须考虑到系统升级扩容的灵活性和兼容性，这就需要采用模块化、开放式、集散型、分布式的控制系统。
3.3 经济实用性
要选择性能价格比最佳的产品和系统。善于充分利用软件来实现系统功能，尽可能减少硬件开支，达到降低系统总成本的目的。从实际出发，突出实用功能，去掉“华而不实”的无用功能，降低总体投资，求得先进性与经济性的完美统一。
3.4 可靠性和安全性
可靠性和安全性是系统设计中的关键，不可靠的系统不仅根本谈不上什么先进性，而且由于系统的瘫痪导致重大的损失不仅会给用户带来巨大的负担和耗费。
3.5 操作和维护的方便性
21世纪是知识经济时代，人力成本的价值在大幅度增加，系统设计如何做到操作和维护更方便，对于提高工作效率，降低人力成本和维护成本，提高系统总体性能价格比是极其重要的环节。
3.6 系统选型
根据上述设计原则和思路，通过对国内外著名门禁系统厂商的反复比较和衡量，并结合我公司多年从事门禁系统的工程经验，决定向贵方推荐美国阿利亚（ALYA）公司—— O.P.E.N.certrix 系统。
此公司是世界知名的门禁系统厂家，在门禁方面具备高可靠性和先进性的产品，并在国内外出色完成了大量涉及国防、通信、金融、政府等重点行业的门禁系统工程。（产品资料和工程案例参阅附录）
    读卡器和感应卡采用美国摩托罗拉（Motorola）公司的Indala子公司的产品。阿利亚公司的门禁管理器支持该系列产品。

四、阿利亚门禁系统方案
本方案采用美国阿利亚国际有限公司（ALYA International，Inc.) 出品的综合安全管理系统 O.P.E.N.centrix， 它采用了开放式设计思想，使其在功能强大的基础上，具有开放性、安全性和高可靠性、兼容性、灵活性和可扩展性及先进性。系统包括门禁、安全报警、报警管理及与其它安全系统和楼宇自控系统的联动。另外，系统还支持广域网和远程拨号，使系统可以对多个楼宇进行集中控制和远程控制。 4.1系统概述
O.P.E.N.centrix利用先进的非接触卡技术、先进的分布式控制技术、计算机软件及网络技术，结合了世界上先进的安全管理手段，给用户提供了一套世界上先进的基于门禁系统的综合安全管理系统，使楼宇安全管理更智能、更安全。
O.P.E.N.centrix将为每一个可以进入控制区域的人发放一张代表其身份的非接触智能卡，并授予其通过权限。进入安全区域的人必须在安装在入口处的非接触读卡器上刷卡（只需在读卡器的读写距离范围内晃一下即可），系统便可以判断此人在这一时刻有没有出入此区域的权利，自动控制门的电锁的开或关，从而达到对人员出入的控制。而且可以对人员的出入（包括没有出入权限的人的刷卡情况以及一些报警事件）记录到计算机中，供管理人员查询及生成安全管理报表。
O.P.E.N.centrix除了具有门禁系统的功能外，还具有报警功能。系统发现一些可能具有安全隐患的事件可以报警，包括门被强行打开、门未关等40多种。另外配合使用一些其它的安全探测器，例如双鉴和对射等，系统会具有更强大的报警功能。
如果持卡人将卡丢失或损坏，应及时到系统安全管理部门挂失并换领新卡，从而保证系统的安全性。如有人使用已经挂失或注销的卡时，系统将报警。
4.2系统特点
4.2.1 开放性
O.P.E.N.centrix充分体现了开放的设计思想，软件和硬件采用现今世界上的通用标准和开放性技术：
• 控制及网络采用了开放的LonWorks技术标准；
• 操作系统选用Microsoft Windows NT和Microsoft Window 95/98;
• 数据库采用Microsoft SQL Sever以及ODBC；
• 支持标准的LAN以及WAN协议；
• 支持Internet，可实现远程控制和管理。
LonWorks技术具有强大的网络、控制和通信功能，而且协议标准化，开发厂商只要按照标准设计和开发，便可以实现互操作。传统的基于 RS－232 或 RS－485 的安全系统要自己设计通信系统：错误检测、冲突监测、重发以及其它一些通信中遇到的问题，而且网络管理功能比较差。而采用LonWorks技术的安全系统，通信部分可以依赖LonWorks强大的通信功能，全心投入到安全管理应用系统的设计中去。另外，LonWorks网络强大的网络管理功能，可以为基于此标准的安全系统提供强大的网络管理功能以及现场安装等功能。用户还可以方便的使用采用这一标准其它厂商开发的产品，使系统的功能得到扩展。
系统的开放性会给用户的使用带来极大的方便，系统可以方便、经济的进行扩展和升级，并与其它系统集成。
4.2.2 安全性和高可靠性
安全性和高可靠性是安全系统最重要的指标之一。系统的安全系数由组成系统的各个部分的安全系数组成，所以要使整个系统的安全度有保证，就要保证系统每个组成部分的安全性和可靠性。
O.P.E.N.centrix系统中的各个产品都经过了严格的检测，并获得了权威部门的认证，安全性和可靠性均有保证。而且系统设计采用了大量的安全保障和可靠性保障技术，例如如果主服务器当掉的情况下，系统还可以脱离主服务器正常的工作，并保存数据，一旦主服务器恢复功能，系统将数据上传到服务器上，从而保证数据的完整性。
4.2.3 兼容性、灵活性和可扩展性
O.P.E.N.centrix由于采用了通用标准设计，所以具有良好的兼容性、灵活性和可扩展性，系统可以方便的与其它同样采用此标准的设备的系统进行互联和集成。系统提供的标准接口也可以为用户提供更多的选择，使系统功能更强大。
系统配置灵活，规模可大可小，而且还可以进行方便、经济的扩展。
4.2.4 先进性
O.P.E.N.centrix采用当今世界上最先进的技术，因此系统生命期很长，给用户带来先进技术和系统的同时，也可以保证系统在很长时间内不会落后。而且阿利亚公司将会开发出更先进的产品和技术，并提供给用户经济的升级方案，从而保证用户使用的系统永不落伍。
4.3系统解决方案
O.P.E.N.centrixTM 是一个楼宇门禁和安全系统，它采用了分布式控制技术，控制人员进入楼宇的安全区域，为用户提供完全集成的安全管理。分布式控制是将一个本地门禁和安全数据库置于每一个安放在本地操作网（LON）上的门禁控制节点上。这些门禁控制节点负责实时的控制门禁和安全设备，例如门、读卡器、位移传感器和警报器等。主服务器（系统服务器）维护所有的数据库，并管理和监控在LAN/WAN上的运行的工作站。LAN和LON是通过网关进行连接的。主服务器、工作站和LAN / LON网关上的软件运行在一个或多个采用Windows NT 操作系统的IBM兼容计算机上，并通过LAN或WAN互联。
O.P.E.N.centrixTM 使用一个本地操作网络(LON)完成Echelon公司的 LonWorks 技术。LON用于阿利亚门禁控制节点之间的通信并其它厂商基于LonWorks的安全及楼宇自控节点实现互操作。
基于LonWorks的产品共享一个通用的协议。O.P.E.N.centrix利用LonWorks技术，提供真正开放架构基础，提供功能强大的智能楼宇安全控制系统。
下面列举一些LonWorks技术的先进特征：
 LonTalk协议，一个完整的7层通信协议，保证节点之间使用一个事先定义好和可靠的通信标准，实现互操作。
 点对点的通信允许节点自己之间交换信息，而不象集中控制系统中依赖于一个主节点。
 支持多种传输媒介:
 双绞线
 射频
 电力线
 光纤
 同轴电缆
 控制网络中高的传输速度 (可达 1.25Mbits每秒).
 多种拓扑结构(总线， 环形， 自由拓扑).
 LonWorks 是楼宇自动工业的一个事实上的标准.
 不同厂商基于LonMark原则的产品之间的互操作，允许功能增强和开放扩展。这可以实现系统设置比如HVAC和照明以节能方式运行。
 TCP/IP-LON 路由器和拨号网络连接可用电话线或现存的TCP/IP网络.
 分隔的LonWorks子网。这可以实现分隔的LonWorks子网连成一个虚拟.
 LonWorks网络。

在一个环形网络与一个总线网络连接的自由拓扑LON网络。这里多种设备共享同一条线，并直接可以互相通信。例如一个门禁控制管理器（APM）检测到一个人正在读卡器前刷卡后，可以发送一个消息给照明控制器打开灯光。 一个公司的一幢大楼或多幢大楼可以安装很多类似LON网络段/子网。这些子网用电话线和TCP/IP连接路由器连成一个广域网。

4.4 O.P.E.N.centrix的组成
在一条控制LON 信道上可以有不同的控制和监控节点。在O.P.E.N.centrix系统中基本的逻辑节点是门禁控制管理器（APM）。它的目的是通过门禁点，监控报警，和激活输出设备去控制出入。门禁控制管理器负责一个或多个，相同或不同的物理节点。所有这些节点都是基于NEURON，并使用LonWorks技术。他们基于点对点通信，从而达到一个复杂的分布功能，在这一点上胜过其它系统或技术。
O.P.E.N.centrix LON 设备有：
 门禁控制器模块 (APC) 每个APC控制一个门禁点
 门禁控制管理器(APM) 可以管理最多4个门禁点和直接控制2个读卡器和门禁点
 I/O 管理器 (IOM) 提供最多128个数字I/O点
总结这些设备提供如下功能：
 门、楼层和大门的门禁控制功能
 监控安全传感器（位移传感器，门破碎传感器等）
 根据时间或事件顺序控制执行器（报警器、视觉或声音广播器，其它）
 向主服务器传输发生的事件
 当等待传输时存储事件
 与其它基于LonWorks的楼宇自动系统交换信息，例如，HVAC、照明系统、电梯控制系统、CCTV、火警系统。
在本项目中主要使用APM-400，以下进行具体介绍：
4.4.1门禁点管理(APM-400)
门禁控制管理（APM）是阿利亚公司开发的智能LON节点系列产品之一，采用了LonMark网络兼容设计，完全支持互操作性标准。
门禁控制管理器（APM）设计为控制和管理最多4个门禁点。门禁点管理器（APM）能够直接控制两个本地门禁点，每个门禁有一个读卡器，或一个门禁点有两个读卡器。通过使用两个门禁控制器（APC），它还能另外管理两个门禁点，每个门禁点可以设置成一个读卡器或两个读卡器。门禁控制管理有本地数据库可以存储门禁点设置和出入权限，另外还具有存储事件的能力。
APM－400通过LonWorks网络实时地与O.P.E.N.centrix主机进行数据交换，例如：数据库更新、操作员命令等；而且可以在主机发生问题时独立地昼夜独立进行门禁控制。
特征：
• 直接控制两个门和两个接近式读卡器/键盘
• 通过网络使用APC－100控制两个远端门
• 管理60，000张卡和255个卡组
• 管理255个日常时间表
• 2000个事件缓存
• 软件和硬件防重入
• 为读卡器/键盘提供标准的韦根接口
• 多种卡格式
• 可以直接控制门，提供标准的门控制I/O
• 为读卡器提供电源
4.4.2卡及读卡器
APM－400为读卡器提供标准韦根接口，支持多种卡的格式：26位、34位和阿利亚64位以及用户自定义格式。
我们推荐选用摩托罗拉公司的ASP-非接触智能卡和读卡器。
4.4.3电控门锁
系统提供了标准的电控门锁I/O门锁，可以根据门的种类以及用户的需要选用不同厂家、不同规格和不同档次的产品。
电插锁: 适用于铝合金有框玻璃门
电磁锁: 适用于单开木门.
阴极锁: 适用于球形锁配件.
电控锁: 适用于金属防道门
4.4.4传感器及报警检测器
系统为传感器如：门磁、出门按钮、位移传感器等提供标准接口，另外通过使用IOM-664和IOB-008可以与报警检测器—双鉴、对射等连接。
4.4.5 O.P.E.N.centrix管理软件
O.P.E.N.centrix管理软件使用Microsoft Windows NT架构。它的组成部分有主服务器、工作站、网关。它们各自软件可以运行在一个或分别的计算机上。
4.4.5.1主服务器
主服务器（系统服务器）维护系统所有的数据库。它是一个基于 Windows NT 4.0应用程序。
主服务器主功能有：
• 维护硬件设置数据库
• 维护出入权限数据库
• 维护门禁点和安全设备操作预定模式
• 维护事件历史记录
• 给其它系统组件（工作站、网关、LON节点）提供数据
• 管理为Internet/Intranet连接的Web服务器
• 给其它子系统（CCTV，时间&考勤，其它企业系统等）提供连接和服务
4.4.5.2工作站
管理工作站
图形操作界面维护设备、出入权限的设置，并生成设置数据的报表或存储在时间历史记录的实时数据。
监控工作站
图形操作界面，实时的监控时间和控制设备。通过它，操作员可以更改出入权限和设备动作。
工作站的主要功能有：
• 提供标准化图形用户界面
• 维护与主服务器、网关、其它工作站，和其它LON节点通信
• 维护传输到主服务器上的临时事件记录
• 维护与显示在GUI屏幕上的设备设置和持卡人属性相关的本地数据库
4.4.5.3 LON网关
网关是一台用于门禁点连接控制节点的LON网络与连接PC工作站和主服务器（系统服务器）的LAN网络之间的计算机。在LAN上可以有任意多个网关（仅受Windows NT网络能力的限制。一个网关能依次服务2个LON信道和一共254个LON 节点。不同LON/LAN网关的LON 信道可以通过路由器互联（为节点间的容错和内部通信）。
网关的主要功能有：
 与来自LON网络节点地消息到LAN网络上的主服务器和工作站通信。大多数情况是被APM、APC和其它节点识别或执行的事件声明。所有的事件声明被送到主服务器上记录在事件历史数据库中。这些事件同样也送到工作站上供操作员监控和采取相应地反应。
 与来自LAN网络上的主服务器和工作站到LON网络节点地消息通信。这些消息携带LON节点的设置数据（分布式数据库）或由操作员从工作站向LON节点发出的执行某些工作的实时的命令。
 维护连接在LON 信道上每个门禁节点上的本地数据库。
 缓存来自LON节点的事件声明。
4.5 O.P.E.N.centrix的功能
4.5.1卡管理
卡管理主要包括：
• 注册新卡
• 发卡给已经注册的用户（持卡人） • 卡的挂失和注销
• 卡的激活和失效
• 设置临时或永久状态
在系统中每张卡都会赋予相应的属性，从而决定持卡人的出入权限，卡的属性主要包括：
• 有效期  定义何时卡具有出入权限，何时过期失效
• 卡的状态 定义卡的激活、失效、丢失或损坏。只有激活状态下才有出入权限 
• 卡的分配 定义卡是临时卡或永久卡
• 持卡人   区分卡的现在的所有者
• 卡组  这个属性可以有效的定义卡的出入权限
• 防重入定义 规定此张卡是否对防重入有效
4.5.2持卡人管理
系统要对每个需要进入安全区域的人进行注册和发卡，持卡人包括所有员工、临时工和访问者。注册包括每个持卡人的一些详细信息。
系统可以记录持卡人的如下信息：
• 个人信息 包括持卡人的姓名、住址和电话等信息
• 员工信息 包括员工编号、状态和职位，是否是操作员等
• 允许配置 主要是针对操作员的属性，设置操作员的操作权限
• 发卡  给用户发卡
• 公司信息 主要用于查询和报表，区分持卡人所属的公司和部门
4.5.3门禁点设置和管理
门禁系统的主要功能便是控制持卡人通过门禁点从一个门禁控制到达另一个区域。尽管最典型的门禁点是一个门，但门禁点可以是分隔两个区域的任何障碍物。电梯、电控门和旋转门都可以设成门禁点。
门禁点设置和管理对门禁的设置和出入权限的定义，主要包括：
• 门禁点名
• 门禁点类型：简单或复杂
• 门禁点种类：普通门、旋转门等
• 安装状态：已安装或未安装
• 配置：门禁点每侧安装的物理设备：读卡器、出门按钮等；所属的门禁点组；相关的时间区。
• 参数：时间区、PIN输入超时、PIN允许错误次数等
• 报警定义，定义那些事件要报警
4.5.4时间表
在O.P.E.N.centrix系统中，所有设备控制和持卡人出入权限都由一个事件元素管理。这就是时间表。时间表决定何时门禁是开放的或安全状态，何时监控点是有效的或失效的，何时有出入权限。
事件表的定义由三部分组成：日期种类、星期和日常排定。日期种类包括普通、节假日和特殊日期等；星期从星期一到星期日；日常排定定义24小时中所处状态。根据这些便可以决定某一天、某一时刻门禁点、监控点和出入权限所处的状态。
4.5.5防重入控制
O.P.E.N.centrix支持防重入（APB）控制功能，此功能可选。当应用防重入功能时，系统将跟踪持卡人从一个区域到另一个区域的移动情况，系统在作出门禁决策时不仅要依据卡的出入权限，还要根据此卡所处的位置，因此可以避免持卡人在进入某区域后，将卡交给其它人使用，此时系统将拒绝或报警。
本系统支持两个层次的防重入（APN）控制：
硬件防重入（APB）：当持卡人进入某区域，可以设置防重入控制，使持卡人在没有离开此区域时，再用此卡将被拒绝进入此防重入（APB）区域。而且如果持卡人在其它防重入区域时，系统也将拒绝进入其它防重入（APB）区域。在任何一种情况，系统可以设置报警。
软件防重入（APB）：判断是否重入的原则和硬件防重入（APB）相同，但发生重入申请时，系统只报警，而不拒绝进入。
4.5.6门禁点监控
在O.P.E.N.centrix系统中可以对任意一个门禁点进行监控，或同时对多个门禁点进行监控。门禁点出入情况和所处状态都可以在屏幕上实时的显示，有利于操作员对系统的实时地监控和管理。另外，操作员还可以更改门禁的状态或人为打开某一门禁点，例如可以设置在两点到三点门禁点出入开放状态或锁定状态。
4.5.7报警
本系统除了具有门禁控制功能外，还具有强大的报警功能。如发生一些特殊情况，有可能造成安全隐患，系统可以设置报警。系统报警时，在屏幕上显示并发出报警声，记录报警处理结果。操作员可以对报警记录进行查询、筛选和报表。
报警事件可以有10个优先级：从1（最高）到10（最低）。每个报警事件记录如下信息：
• 报警发生事件
• 哪个门禁发生报警
• 报警优先级
• 报警种类
• 报警发生的区域
• 操作员
• 处理时间和结果记录
4.5.8报表
为了便于管理，系统提供多种报表，用户可以预览或打印报表。可以根据需要，对数据进行筛选，生成需要内容和格式的报表。
系统提供5种格式的报表：
• 用户配置报表，包括用户及相应的详细信息：发卡和出入权限
• 门禁点配置报表，包括门禁点和它们的相应的配置
• 卡配置报表，包括ID卡和相应的详细信息
• ID卡组报表，包括ID卡组，它们的成员和相应的出入权限
• 事件报表
4.5.9系统的扩展
4.5.9.1与CCTV的联动
系统提供了与CCTV系统联动的解决方案，即系统发生报警时，及时将报警发送给CCTV系统，CCTV系统切换到报警区域的画面，必要时启动录象设备进行录象。
IOM－664与IOB－008提供了标准I/O接口（干输入或继电器输出），将IOB－008的继电器输出与CCTV系统提供的报警输入接口相连，在O.P.E.N.centrix中可以对这些继电器输出进行设置、管理和监控。当门禁系统发生报警时，通过I/O接口输出继电器信号，CCTV系统接收到报警信号后，即可采取一系列动作，具体采取的动作通过CCTV编程完成。
此种联动方式具有安全、迅速及可靠性高等特点。
4.5.9.2与其它报警系统的联动
通过IOM－664和IOB－008，系统可以与门磁、双鉴、对射等报警探测器连接，组成一个门禁和报警综合的安全系统。对接入系统的报警探测器，其接口必须是标准的I/O。
4.5.9.3电子巡更
电子巡更功能由相应的巡更软件和硬件组成。巡更人员持有巡更钥匙，根据预先设定好的时间及路线巡视，到达每个巡更点时，将巡更钥匙插入到设在巡更点的巡更锁中，系统对巡更人员的巡更情况进行记录。
巡更软件具有巡更时间、路线设置，巡更报警，巡更记录表报等功能。