網絡門禁綜合布線及門禁控制安全性因素

門禁系統是進出管理系統的一個子系統，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

　　門禁系統的工程原理與其它自動控制系統或智能樓宇系統的原理基本類似，它的運行可以分為傳感、管理和執行三個環節，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的管理功能，它們在收到傳感器發來的信息后，根據時間、卡號及其它信息對是否開門做出判斷，如開門，則發出開門命令給電鎖；而在收到鎖狀態信息時，則開始計時，超時則報警。

　　執行：電鎖在收到開門或關門的命令(供電或斷電)時，它“執行”命令將工作狀態調整到與命令一致。而電鎖內的鎖狀態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，以控制聯動的攝像機及照明燈。

　　傳輸線路

　　由工作原理可知，門禁系統中有以下幾種傳輸線路：

　　電源線

　　門禁系統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定工作極其不利，所以在可靠性要求比較高的門禁系統中，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，使用兩個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。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。隨著門禁系統鎖控制的門數越來越多，對系統網絡傳輸速度與布線安全的要求也就越來越高，而且從事門禁系統的施工也必須同時進行綜合布線系統的施工，因此使用網絡雙絞線作為門禁系統的傳輸線，已經成為門禁系統線纜主要選擇。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與綜合布線的案例中，對于使用TCP/IP協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的標準星型結構實現信號遠傳。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。

　　網絡應用綜合布線的注意事項

　　在使用綜合布線系統作為門禁的傳輸線路時，應該注意以下因素：接線方法應完全按照各種門禁設備上的接線規則，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根據讀卡器、控制器的安裝手冊完成接地。

　　如果使用網絡屏蔽雙絞線傳輸TCP/IP，則可完全采用屏蔽綜合布線系統的屏蔽層端接線規則。當使用TCP/IP協議時，最好不要與其他智能系統(包括辦公自動化系統等軟件系統)共享網絡交換機，以免因協議沖突發生傳輸上的意外。當使用網絡TCP/IP協議時，可以將門禁系統的管理計算機認為是門禁網絡中的一臺服務器，使用雙絞線或光纜連接到配線架上。綜合布線系統可用于門禁系統，這一點已經為門禁系統的供貨商和安裝商所證實，只是在工程中應全面評估造價、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剖析上，針對本期測試我們需要關注及在意的部分，除此之外我們還要來剖析門禁系統在使用的安全性上可能會有哪些影響因素存在，具體表現在以下幾個方面：

　　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)協議；

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

　　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量信號，門禁系統許多信號只會以開關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整體的安全性；

　　門禁控制單元的整體架構設計是非常重要的，設計良好的門禁系統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計不能完全依賴計算機及軟件來實現的，計算機是非常不穩定的，所以設計良好的門禁系統中所有的邏輯判斷和各種高級功能的應用，必須依賴門禁控制單元的硬件系統來完成；

　　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；

　　電鎖與執行單元包括各種電子鎖具、三輥匝、擋車器等控制設備，這些設備在安全性、方便性和可靠性上各有差異，需要根據具體的實際情況來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。設計良好的門禁系統可將磁簧報警信號與出門按鈕信號進行加密或轉換，如轉換成TTL電平信號或數字量信號。同時，門禁系統還可監測出報警、短路、安全、開路、請求退出、噪聲、干擾、屏蔽、設備斷路、防拆等狀態，可防止人為對開關報警信號的屏蔽和破壞，提升門禁系統安全性。

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