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,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絡通訊應用的技術。
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門的命令(供電或斷電)時,它“執(zhí)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(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,選用標準的電源線。
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。
遠程網絡訊號線
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,這根信號線應采用屏蔽雙絞線。當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,則應該采用電源線。
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,應采用電源線,其截面積可以根據電流所產生的壓降和發(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,應該根據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)鎖控制的門數越來越多,對系統(tǒng)網絡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,因此使用網絡雙絞線作為門禁系統(tǒng)的傳輸線,已經成為門禁系統(tǒng)線纜主要選擇。根據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絡雙絞線。
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)議的遠程網絡信號線,必然是使用雙絞線傳輸,它完全可以使用綜合布線系統(tǒng)的標準星型結構實現(xiàn)信號遠傳。RS485線和RS232線也可以使用網絡雙絞線,根據門禁控制器的安裝原則,這些設備應該采用屏蔽雙絞線,以免電磁干擾造成誤操作。