門禁管理系統在城市軌道交通的設計與應用

龐家治

（合肥軌道交通運營有限公司）

1 引言

軌道交通行業門禁系統，是結合軌道交通企業需求，用來實現不同品牌門禁系統，在統一的基礎平臺下，統一發卡、授權，集成運行，實現集中統一管理的需要而設計研發的智能卡軟硬件綜合性系統。軌道交通門禁系統由設置在控制中心、車站、車輛段的門禁子系統組成，ACS 的車站級和中心級監控管理功能均由ISCS來完成。在車站，ACS負責就地設備數據的采集及上傳，協助ISCS 完成相關功能要求。在中心，門禁系統對各個車站、車輛段的ACS進行監控并負責全線相關門禁授權功能。

2 門禁系統的構成設計原則

2.1 門禁系統管理方式構成設計原則

軌道交通門禁系統的管理采用兩級集中管理方式，分為中心級管理和車站級管理兩級，如圖1所示。

圖1 門禁系統兩級管理架構

在車站級，ACS 集成在ISCS 上作為ISCS 的一個子系統，可以通過ISCS的操作界面來實現對門禁設備的監控和管理，其中對于車站人員管理信息的查看，則采用門禁系統的車站級一卡通業務管理系統進行查看。車站ISCS 通過門禁系統開放的RS485 協議與門禁控制器進行雙向實時傳輸數據，實現了門禁授權、管理和監控功能，同時，也可以對網絡的狀態流量、網絡控制器和就地控制器設備的輸入和輸出點狀態進行監視。

在控制中心級，門禁系統采用瀏覽器/服務器架構（Browser/Server，簡稱B/S）及客戶端/服務器（Client/Server，簡稱C/S）三層網絡分布式拓撲結構，以TCP/IP 協議為通訊基礎，每個區域網都可以按需求實現自由拓撲，每個設備可以通過本地前端機的串口或者網絡接入系統中，并通過線路數據庫服務器應用層實時采集、交換數據、多級數據庫管理以及對全線門禁設備的維護管理[1]。

2.2 門禁系統控制方式構成設計原則

軌道交通門禁系統的三級控制方式分為中心級、車站級、現場級，其中中心級、車站級控制由綜合監控系統實現，現場級控制由門禁系統現場級設備實現，如圖2所示[2]。

圖2 門禁系統控制方式架構

中心級門禁系統，設置在控制中心大樓設備機房內，并對所有車站和車輛段停車場的ACS 進行監控，由中心級服務器、交換機、制卡/發卡器、制卡授權工作站和管理工作站組成，通過門禁交換機與控制中心ISCS交換機相連，將相關信息下發至現場級門禁設備，并從現場級門禁設備獲取設備運行狀態信息及各種刷卡報警信息，存儲至中心ISCS服務器數據庫。

車站級門禁系統，設置在車站綜合監控設備室內及車站控制室內，由門禁工作站、網絡控制器、交換機等組成，其中網絡控制器通過RS485 雙總線與各現場級控制器連接并進行數據交換，通過 RJ45通訊端口與中央級ACS 進行數據交換。另外，門禁系統在車站控制室內不設置獨立的門禁工作站，其操作界面由ISCS統一整合[3]。

現場級門禁系統，位置設置原則遵循：與行車有關、重要的系統設備用房和管理用房及通道門處設置ACS，對于同一個有多個開門的房間，門禁設置在單門處，對于同一個有多個開門的房間，且門均為雙開門的，門禁設置在距離公共區近的門處，在門套門的設備管理用房僅在外門處設一套門禁。現場設備由就地控制器、讀卡器、鎖具、開門按鈕、緊急開門按鈕等硬件組成。對于現場級門禁設備，還有可視對講室內機以及室外門口機，可視對講室內機設置在車站控制室內及票務室內，可視對講門口機設置在車站控制室所在的設備區通道門外及票務室外。

3 門禁系統的安全等級設置設計原則

在城市軌道交通中，為了實現門禁卡片的分級管理，對于ACS的安全等級設置有一級、二級、三級、四級。

一級安全等級，設置雙向讀卡器，進門側設密碼鍵盤或其他識別裝置，并與閉路電視監控系統聯動監控。包含的門有：重要的系統和設備用房、管理用房及通道的門、進入中央控制室的通道門。

二級安全等級，設置雙向讀卡器，進門側設密碼鍵盤或其他識別裝置。包含的門有：車站控制室、站長室、站務室、票務管理室。

三級安全等級，設置單向讀卡器，其中進門側設置密碼鍵盤。包含的門有：設備管理區直通地面的緊急疏散通道門、設備管理區直通公共區的通道門、設備管理區直通隧道區間的通道門。

四級安全等級，設置單向進門讀卡器。包含的門有：通信設備室、信號設備室、低壓配電設備室、綜合監控設備室、自動售檢票設備室、站臺門設備室、應急照明設備室、環控電控室、通風空調機房和消防泵房等。

4 門禁系統的應用

4.1 ACS在綜合后備盤（IBP盤）的應用

門禁系統采用控制系統和電鎖系統供電分離的設計原則，對控制器和門禁鎖具分別供電。通過IBP盤可以實現在緊急情況下釋放門禁，實現門禁系統的解鎖，如圖3所示，有效/無效切換開關是控制門禁盤面各元器件操作的有效和無效，在鑰匙開關打到有效位置時，此時緊急釋放按鈕操作有效，按下按鈕后，IBP盤通過接線端子給門禁專業輸出無源信號，對門禁設備下發“緊急釋放”的指令，門禁設備執行指令并實現被控區域門鎖釋放，當門禁向IBP 盤返回“門禁設備釋放”的狀態信息時，釋放狀態指示燈點亮。打到無效位置時，按鈕無信號輸出。試燈功能由IBP盤內部實現，按下試燈按鈕，狀態指示燈實現試燈功能。

圖3 IBP盤門禁盤面布置圖

4.2 門禁系統在換乘車站的應用

換乘車站門禁系統的設置，可按照換乘線路的完成周期，分合設與分設兩種設置：后期完成車站的門禁現場設備接入先期完成的車站ISCS，由先前建成的車站ISCS 進行統一管理的為合設的方式。兩條線都有各自的門禁系統，分別接入各自的ISCS，由各自的ISCS管理的為分設方式[4]。鑒于門禁系統不同廠家的硬件相對孤立、不易兼容的特性和門禁系統由ISCS 深度集成，自身沒有設置車站級工作站，而單個門禁網絡控制器、就地控制器的容量又有限，為了減少成本和后續的技術發展，按需配置，不宜在先期工程考慮預留太多的容量，又因換乘車站兩條線的門禁系統底層從硬件上難以實現合設，故門禁系統采取分設方式。采用分設方式，換乘車站相關線路之間的信息交換可在ISCS 的數據處理層進行，實現跨線授權。

4.3 ACS在其他專業系統的應用

4.3.1 在建筑裝修專業的應用

ACS 在建筑裝修專業的應用，體現在工程實施過程中的相互配合，如門禁設備如門禁機柜、讀卡器、電子鎖等的安裝前，建筑裝修專業需要為這些設備安裝預留安裝位置以及管線走向，并在這些設備完成安裝之后，進行后續裝修工作。

4.3.2 在自動售檢票系統的應用

ACS 的門禁卡采用軌道交通員工票卡，票卡由自動售檢票系統統一制作。門禁系統在站廳公共區付費區與非付費區的欄桿門處設置門禁讀卡器，其線纜敷設于自動售檢票系統線槽內。

4.3.3 在火災自動報警系統的應用

ACS與火災自動報警系統專業的應用在車站綜合監控設備室門禁網絡控制柜內的接線端子處，接口類型為硬線接口，火災報警系統向門禁系統提供確認的火災信息，用于火災時打開門禁現場裝置并接收門禁系統的動作反饋信號。

4.3.4 在低壓配電專業的應用

ACS與低壓配電專業的應用主要是低壓配電專業為車站、車輛段、停車場綜合樓門禁系統提供兩路穩定可靠的電源以及接地箱，ACS 負責向低壓配電專業提供門禁設備的負荷等級、容量和回路配置要求。

5 結束

隨著新技術的發展，軌道交通門禁系統集成在綜合監控系統中的實踐應用，在朝著技術先進、性能安全可靠、易于維護、使用靈活方便、功能全面、可擴展性的方向發展。同時，對于軌道交通行業而言，門禁系統的應用范圍會更加廣泛化、智能化。