【安防知识网】随着二十一世纪的到来，人们逐步跨入了信息时代，大厦、楼宇的智能化建设方兴未艾，传统的钢筋水泥建筑被赋予聪慧之神经，借助各种智能系统，人们稳居帐中便可驰骋在信息高速公路上，决胜于千万里之外。

　　一、一卡通系统概述

　　非接触式IC卡一卡通技术正广泛应用于社会的各个领域，在智能化建筑领域也不例外。奥仕德公司近几年来通过对一卡通技术的开发应用以及在智能建筑工程的实践，深感一卡通技术的应用对于智能大厦、智能小区、校园管理有着强烈的推动作用。首先，该技术扩展了智能化系统集成的应用范围，不但可以实现一卡通系统内部各分系统之间的信息交换、共享和统一管理，而且可以实现一卡通系统与建筑物各子系统之间的信息交换，统一管理和联动控制。其次，一卡通技术增强了整个建筑物的总体功能。在智能建筑工程中应用一卡通系统，目前已经覆盖了人员身份识别、员工考勤、电子门禁、出入口控制、电梯控制、车辆进出管理、员工内部消费管理、人事档案、图书资料卡和医疗管理、电话收费管理、会议电子签到与表决和保安巡更管理等等。由此可见，一张小小卡片，已经渗透到了企业管理、物业管理和校园管理的各个环节，使得各项管理工作更加高效、科学，为人们日常的工作和生活带来便捷和安全。

　　一卡通系统一般将IC卡作为系统使用卡，IC卡分为接触式和非接触式(ContactlessCard),接触式卡片存在着操作慢、环境适应性差、可靠性欠佳等问题，这此先天不足限制了它们在一些重要领域应用。九十年代中期出现的非接触式IC卡，以其独有的非接触读卡方式、独有的恶劣环境适应能力、优良的电气和机械特性、极高的安全性，受各界用户的青睐，而且将逐渐取代现有的接触式IC卡，成为应用最为广泛的主流卡。

　　一卡通系统根据使用非接触式卡片的种类不同分为以下三种：

　　1 射频加密卡(RF ID)一卡通系统

　　射频卡的信息存取是通过无线电波来完成的，主机与射频之间没有机械触点。其内嵌芯片除了存储单元、控制逻辑外，增设了射频收发电路。如HID﹑Indala﹑Ti﹑EM等。

　　2 射频存贮卡(RF IC)一卡通系统

　　射频存贮卡也是通过无线电波来存取信息。它是在存储卡基础上增加了射频收发电路。如Mifare﹑Legic等。

　　3 射频CPU卡(RF CPU)一卡通系统

　　射频CPU卡同样是通过无线电波来存取信息。它是在CPU卡的基础上增加了射频收发电路。

　　非接触式IC卡由于采用射频技术，没有较统一的标准，市场上存在不同品牌、不同频率的卡片。这些卡片主要分为只读卡(只有一个ID编号，称ID卡)如：

　　MOTOROLA、HID、TI、EM等，和读写卡(具有存储空间，称存储式IC卡)如：MIFARE等。随着网络的飞速发展和日趋成熟稳定，在智能大厦、智能小区、校园管理等这种局部"一卡通"系统中采用哪种类型的卡已变得不再重要，因为所有数据信息都在系统数据库中得到可靠保存。因此，采用何种卡来实现"一卡通"可由用户根据各卡特点并结合自己需求自由选择，这些特点包括：读卡距离远近、卡片厚薄、价位高低、是否具有存储空间等来决定。

　　鉴于本系统的特点，系统中将采用 RF ID卡。一卡通系统由以下系统构成：

　　⑴子系统构成

　　①出入口控制管理子系统

　　②考勤管理子系统

　　③保安巡更管理子系统

　　④消费管理子系统

　　⑤停车场管理子系统

　　⑥其他子系统

　　⑵系统网络构成：

　　该系统网络结构由两部分组成：实时控制域和信息管理域。低速、实时控制域采用传统的控制网RS-485控制网络作为分散的控制设备、数据采集设备之间的通信连接;各智能卡分系统的工作站和上位机则居于系统的高速管理信息域，这里涉及了大量的数据传递，可满足各种管理的需要，构造了高级的数据网络环境，系统主干采用Ethernet网，通过路由器、主干光缆或电缆，双绞线连接局域网和广域网。

　　⑶一卡通系统的数据处理方式：

　　应用程序接受用户的输入，各智能卡应用设备读写器读取用户卡的信息，应用程序执行相应语句完成对服务器端的数据库访问，对数据进行转换和操作，然后将执行结果返回客户端，完成相应的管理或控制。

[nextpage]　　1.2、非接触ID卡介绍

　　概述

　　现在应用较广泛的低频卡(ID卡)，我公司除可以提供H4001厚白卡外，更可以提供带印刷的H4102薄卡。

　　ID卡介绍

　　(1)ID卡即为THRC12/13只读式非接触IC卡，它靠读卡器感应供电并读出存储在芯片EEPROM中的唯一卡号，卡号在封卡前一次写入，封卡后不能更改。

　　(2)无源和免接触是该芯片两个最突出的特点，射频接口电路是关键的核心技术，它从读卡器接收射频能量，为芯片产生电源和时钟，并采用相移键控和加载调幅等技术实现卡与读卡器间的无线通讯。

　　(3)非接触式ID卡具有操作方便、快捷、可靠等突出优点，获得了广泛应

　　ID卡主要特点

　　载波频率为125KHZ(THRC12)或13.56MHZ(THRC13);

　　卡向读卡器传送数据的调制方式为加载调幅;

　　卡内数据编码采用抗干扰能力强的BPSK相移键控方式;

　　卡向读卡器数据传送速率为3.9kbps(THRC12)或6.62kbps(THRC13);

　　数据存储采用EEPROM，数据保存时间超过10年;

　　数据存储容量共64位，包括制造商、发行商和用户代码;

　　卡号在封卡前写入后不可再更改，绝对确保卡号的唯一性和安全性;

　　THRC13芯片除封装成标准卡片形状外，还可根据应用需要封装成筹码等多种形状。

　　ID卡工作原理

　　系统由卡、读卡器和后台控制器组成。

　　工作过程如下：

　　(1)读卡器将载波信号经天线向外发送;

　　(2)卡进入读卡器的工作区域后，由卡中电感线圈和电容组成的谐振回路接收读卡器发射的载波信号，卡中芯片的射频接口模块由此信号产生出电源电压、复位信号及系统时钟，使芯片“激活”;

　　(3)芯片读取控制模块将存储器中的数据经调相编码后调制在载波上，经卡内天线回送给读卡器;

　　(4)读卡器对接收到的卡回送信号进行解调、解码后送至后台计算机;

　　(5)后台计算机根据卡号的合法性，针对不同应用做出相应的处理和控制

　　ID卡应用范围

　　(1)与接触式IC卡相比，非接触式ID卡无需插拔卡，避免了由于机械接触不良导致的各种故障，因而具有操作方便、快捷、可靠、寿命长等突出优点，特别适用于人流量大的场合。

　　(2)THRC12/13非接触式ID卡主要可应用于身份识别和寻址控制，如门禁、保安、考勤等领域，也可扩展应用到展览会、公园、旅店、餐厅等公共场所的门票、优惠卡等。

　　(3)以及生产过程、邮政包裹、航空铁路运输、产品包装、交通等部门的物流、电子标签、防伪标志、一次性票证等众多领域。

　　(4)虽然它仅是一种只读卡，但利用后台计算机控制管理，即使是涉及收费管理的问题也可以在一定范围应用，如食堂就餐收费管理等。针对具体应用，可将持卡人的个人资料送入后台计算机，建立数据库并配置应用软件，使用时通过读卡器将读到的卡号送至后台计算机，从数据库中调出持卡人的个人资料，而后根据具体应进行操作，因而应用范围极其广阔。

[nextpage]　　芯片介绍

　　EM4100/4102只读感应卡ID卡

　　芯片：EM瑞士微电　EM4102Water

　　工作频率：125KHZ

　　感应距离：2—15厘米

　　尺寸：ISO标准卡/厚卡/多种异形卡

　　封装材料：PVC、ABS

　　典型应用：身份识别、考勤系统、门禁系统、财物标识等

　　1.3、非接触卡的主要应用

　　门禁系统：对于楼宇重要的出入口,以及管理中心的机房、物料仓库、设备房、办公室、财务室等。人员的进入权限是经过系统登记确认后授予，系统并对人员进/出作详细记录，便于查询、统计及活动监察。

　　活动监察软件模块：反应持卡用户出/入状况、当前位置、分析员工工作效率、反应主管及巡视人员的工作状况及路线。

　　考勤系统：员工进出的历史记录是处理考勤的依据，杜绝人为因素的不良影响，全面的考勤报表是计算员工薪金的最佳资料。

　　消费系统：会所、餐厅、酒店、俱乐部、活动中心、娱乐室、商务等。

　　巡更：管理中心内仓库、财务重地、机房、临时存储地点、办公大楼、生活区的保安巡逻，要求保安员按规定时间、路线、时间间隔进行保安巡逻，人尽其责。保安员工在发现情况解决问题时须输入“事件代码”;未能在规定的时间间隔内巡逻至指定地点，也必须输入“原因代码”，由软件系统产生巡更报表。

　　停车场：各式停车场的车辆进入管理、滞留时间、收费计算等，克服人为因素造成的损公肥私。

　　二、门禁系统概述

　　人们使用普通门锁来保护室内财产安全,控制人员进出已经沿袭了几千年，门锁技术的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。对于有成百上千人的规模化办公楼宇，可想而知“人手一把”的锁匙很多，易被复制、丢失、淋锈;尤其是对一些保安要求高、环境优美的高档楼宇，对门锁的要求更为先进、高档、智能管理方式。显然，传统的机械钥匙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“感应卡智能门禁系统”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带来门锁的新内涵。

　　智能门禁管理系统将“感应卡”与“锁具”有机结合，进而由“感应卡”替代“钥匙”，配合电脑，实行智能化管理，有效的解决了传统门锁的多种不足，其优良的管理使用功能--更是给人们带来意想不到的方便。

　　三、门禁系统总体设计

　　3.1、设计原则

　　以人为本

　　"人"是企业管理的主体，系统设计应紧紧围绕着人们的实际需求，以实用、简便、经济、安全的原则，同时照顾到不同职务层次、不同部门的需要，满足企业管理这一特定使用功能。

　　适用性

　　当今科技发展迅速，可应用于一卡通系统的技术和产品可谓层出不穷，工程中选用的系统和产品都应能使用户得到实实在在的受益，并满足近期使用和远期发展的需要。在多种实现途经中，选择最经济可行的途经。

　　先进性

　　系统的设计和产品选用在投入使用时应具有一定的技术先进性，但不盲目追求尚不成熟的新技术或不实用的新功能，以充分保护用户的投资。

　　可靠性

　　系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能。

　　实施的可行性

　　以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，并考虑行政主管部门归口管理的要求，使设计的方案现实可行。

　　标准化、开放性

　　标准化、开放性是信息技术发展的必然趋势，在可能的条件正点，设计中采用的产品都尽可能是标准化、具良好开放性的，并遵循国际上通行的通信协议。应用软件尽量采用已商品化的通用软件，以减少二次开发的工作量和利于日后的使用和维护。

　　可扩充性

　　系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。

　　数据安全

　　采取必要的措施保障内各智能化系统数据的安全。

　　易操作性

　　楼宇智能化系统是面向各种管理层次使用的系统，系统及其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学，而绝不能因"智能"而给用户带来不便，甚至烦恼。

　　针对性

　　企业智能化系统的设置并非千篇一律的，而应根据工程的实际情况，如工程规模、配套设施、市场定位、用户对象、管理要求、规划及平面布局等等因素，作出有针对性的设计。

　　本方案中采用的系统基于整个楼宇"一卡通"控制系统，可以方便的实现功能方面的扩展和数量方面的扩展，设计用非接触IC卡充当通行卷。使用者可以凭卡在其指定的范围内完成成份确认及通行。

　　3.2、设计依据

　　《智能建筑设计标准》(DBJ08-47-95)

　　《商用建筑线缆标准》(EIA/TIA-569)

　　《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)

　　《电气装置安装工程施工及验收规范》(GBJ23-90，92)

　　《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)

　　3.3、系统组成

　　门禁系统由以下产品组成:

　　非接触感应卡片(卡上能印刷管理中心统一设计的图案)

　　门禁控制器(SD-804)

　　读卡器(SD-216A)

　　发卡器(SD-301B)

　　电控锁(磁力锁、脉冲锁)

　　专用电源(12V/3A)

　　出门按钮

　　通讯转换器(SD-300S)

　　管理工作站(安装门禁管理软件)

[nextpage]　　四、NEWABEL门禁系统功能介绍及性能特点

　 4.1、门禁系统功能介绍

　　智能卡门禁管理系统的基本功能是：用智能卡代替传统的人工查验证件放行、用钥匙开门的落后方式，系统自动识别智能卡上的身份信息和门禁权限信息，持卡人只有在规定的时间和在有权限的门禁点刷卡后，门禁点才能自动开门放行允许出入，否则对非法入侵拒绝开门并输出报警信号。由于门禁权限可以随时更改，因此，无论人员怎样变化和流动，都可及时更新门禁权限，不存在钥匙开门方式时的盗用风险。同时，门禁出入记录被及时保存，可以为调查安全事件提供直接依据。

　　门禁管理系统是奥仕德非接触式ID/IC卡一卡通系统的主系统之一，它实现人员出入权限控制及出入信息记录。

　　当人员进门时只需持卡靠近读卡器进行读卡，读卡器接触到ID卡信息后，门禁控制器首先判断该卡号是否合法，如合法则发出“滴”一声，绿灯点亮，同时开锁，并将该卡号、日期、时间等信息保存以供查询。否则门不打开，红灯亮，蜂鸣器发出“滴滴”两声。

　　根据小区划大楼的安全情况特点，门禁控制器之间采用工业现场总线RS-485进行通讯，同时保证在管理主机故障或通讯中断的情况下门禁控制器能维持门禁正常运行。

　　对不同的部门人员授予不同的权限功能。通过此功能，便可解决重要地点只有经过授权，人员刷卡后才能出入，未经授权的人员则刷卡无效，不能进出。

　　下面以四门控制器的基本功能为基础简述门禁系统的主要功能：

　　读卡器

　　可外接标准韦根26、32、36、44读卡器及密码键盘读卡器，支持多种卡片技术，兼容Motorola 、HID、EM、Mifare

　　1等各种品牌读卡器来实现进出刷卡开门;

　　支持多种方式开门：

　　刷卡开门;

　　刷卡+用户密码(键盘);

　　用户ID号(键盘)+用户密码(键盘);

　　远程(RS422命令)开门;

　　卡+胁迫码开门;

　　手动按钮开门(室内，或免起身放行);

　　其中，卡+胁迫码开门方式是指：持卡人在受胁迫情况下，在刷卡后反相输入开门密码作为胁迫码进行开门，同时向中心发出胁迫报警信号的一种开门方式。

　　支持硬件增删卡功能

　　硬件自带增删卡按钮;按住对应按钮后刷卡就可以把该卡增加进或删除出控制器;

　　时段控制：

　　工作日按星期(星期一 至 星期日)管理进入时段

　　时段管理一共有32张时段列表，根据实际需求可以设置每一张时段列表，每张列表可设置4个时段定义;

　　每一用户可分于不同的四类卡，根据需要可以按周轮回指定任何一件事务(如刷卡准进入时段、门长开时段、二次密码确认时段、布防时段)受第1～32张时段表中的某张表约束，例如受第5张表约束，则直接将第5张表的序列号作为某时段索引值，该事务受序列号的时段表约束。

　　刷卡+密码时段

　　开启刷卡+密码确认功能后，允许设置每日确定需要此功能的时段;

　　对于特权人或非特权人，无输入密码能力时，可以设置特殊标志(4位数密码全0)，即刷卡就可直接进入，排除输入要求，做到人性化;(密码全0用户只能通过上位机软件设置)。

　　注意：开启刷卡+密码功能后，休息日、节假日是全天侯需要密码。

　　自动布防时段

　　在时段内自动开启对门开关(门磁)、防入侵(窃入)红外等传感器(如红外线对射式、或红外场热释电感应器等)的布防监控。

　　节假日：

　　可设定一年中的任意40组(天)为节假日，在该节假日内，刷卡准进入时段、门长开时段、二次密码确认时段、布防时段可设置不同的受限时段;该受限时段优先于一般时段;

　　支持多种电磁锁

　　常开锁(电插锁、磁力锁、门夹锁等);

　　常闭锁(脉冲锁、灵性锁、静音锁等);

　　开锁继电器驱动时间：0.1秒--25秒内允许设定(软件)

　　报警功能

　　强迫开门报警，开门超时报警、控制器非法开盖报警、手动报警、红外双监探测报警等。当报警事件发生时，触发事件由继电器输出，可用来控制警灯、警铃或联动相应的控制门动作;

　　紧急功能

　　当发生消防报警时，在发出报警信号的同时，可以联动控制所有的门都处于开启状态，便于所有人员快速撤离、逃生;当发生偷盗事件时，在发出报警信号的同时，可以联动控制相应的门处于紧急关闭状态，使盗贼插翅难飞，只能束手就擒。

　　通讯方式

　　可采用RS485、RS422总线或TCP/IP三种方式任意一种进行系统联接。

　　门禁系统业务流程

　　在各主要门禁出入口安装智能卡感应器、门禁控制器和电子门锁，并通过计算机和门禁管理软件对允许进出各门禁的人员进行授权，包括每个人被允许或禁止在何时出入何门禁。

　　持卡者进门或出门时，将智能卡接近智能卡感应器，智能卡内身份信息和门禁权限信息被传入门禁控制器中，门禁控制器判断其合法性和有效性，对与合法有效刷卡，门禁控制器输出开门信号到电子门锁，门被自动打开，对于非法或无效卡，门禁控制器拒绝开门。对于单向控制门，出门时只要按动出门按钮，门禁控制器将自动开门。

　　当非正常或暴力开门时，门磁开关信号输入到门禁控制器内，门禁控制器输出报警信号，以声光信号报警。

　　门禁控制器还可接收消防报警联动信号，当出现事故时，门禁控制器强行开放门禁，允许人员快速疏散。

　　其它扩展部分

　　开门按钮用于只需单向刷卡控制的门(如一般办公室门)，或需要远程手动控制开门的场合(如前台接待室大门、总经理办公室)，该信号接通时门禁自动开启，无需刷卡。遥控开关也可用作备用开门按钮。

　　门磁开关用于检测门的开闭状态，实现门禁连锁控制和异常报警检测。当门禁控制器检测到异常刷卡或门状态异常时，可以输出一个报警信号给报警器，如声光报警器、警铃等。当门禁控制器与计算机的距离超过规定值时，需要加通讯中继器以延长通讯距离。

　　发卡器用于对智能卡的数据格式和内容的初始化、使用过程中对卡内数据的查询和更改、卡回收等操作，如果只单一建立了智能卡门禁管理(子)系统，则至少需要一台发卡器，如果是多应用的一卡通系统，智能卡门禁管理(子)系统，可以公用发卡器。

　　目前一些单位在管理方面已经应用了较为成熟且专业的应用管理系统，如：图书管理系统、教务管理系统等，并且一些专业的生产厂家在某些方面已经开发出了较为成熟的应用系统，为了保护客户的前期投资和系统的平滑升级，一卡通平台提供“通用它方接入套件”产品，与其他方产品耦合成一卡通系统。

[nextpage]　　4.2、门禁系统的功能目标

　　(1) 以非接触卡代替机械钥匙，管理中心授权才能使用;

　　(2) 卡片的发行、授权、注销、回收等管理功能;

　　(3) 刷卡开门、用户ID号+用户个人密码开门(需安装带密码键盘读卡器);

　　(4) 保安室“手动按键放行”;

　　(5) 消防联动报警开门;

　　(6) 断电后由UPS电源供电，能支持8—12小时(需安装UPS电源);

　　(7) 开门记录，汇总到电脑产生报表;

　　(8)联动监控：

　　1)对于重要区域，可以安装有闭路电视监控系统。使用感应卡片开门时，可以联动开启闭路监控人像拍摄(CCD摄像装置)，实行电子图像比对，而由保安监控室比对确认后，远程放行进入。例如：贵重物品、仪器、贵重元器件保存区的进入。

　　2)发生紧急事故时，控制器联动时能自动将门关闭(可设置)，临时取消开门允许，以保证

　　该区域不被“乘虚而入”“乘火打劫”;例如财务室、贵重物品仓等区域。

　　3)紧急事故时，控制器联动时能自动将门打开(可设置)，实现消防联动响应功能而放行。

　　例如：一般办公室门、过道门等。

　　(9)自动报警：

　　1)非授权卡片刷卡不能开门;

　　2)门被非正常打开/或未正常关闭;

　　3)室内红外报警或烟雾报警系统会自动报警;

　　(10)查询功能:

　　管理部门可根据需要随时在查询系统上查询各区域门禁的详细记录。并可随时打印出来。各部门也可以根据需要，随时查询本部门员工的出入门状况。

　　(11)紧急驱动：

　　如楼梯门可设在紧急情况下，自动开启，以便人员及时疏散，确保人身安全。

　　五、门禁系统具体设计

　　5.1、系统总体设计

　　本项目共计有N个门禁点，共使用M个四门门禁控制器进行控制，每个门禁点再安装一个SD-216A

　　ID读卡器于门外，门内安装一个出门按钮门上安装电控锁，单开门安装单门磁力锁，双开门安装双门磁力锁，防火门安装脉冲锁。进门刷卡开门，出门使用出门按钮开门。

　　系统采用RS485网络联网模式，门禁控制器通过SD-300S通讯集线器连接至管理中心电脑。

　　5.2、系统网络结构图