網(wǎng)絡(luò)門禁綜合布線及門禁控制安全性因素

門禁系統(tǒng)是進(jìn)出管理系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，通常它采用刷卡、密碼或人體生物特征識(shí)別等技術(shù)，在管理軟件的控制下，對(duì)人員或車輛出入口進(jìn)行管理，讓取得認(rèn)可進(jìn)出的人車自由通行，而對(duì)那些不該出入的人則加以禁止。因此在許多需要核對(duì)人車身份的處所中，門禁系統(tǒng)已成了不可缺少的配置項(xiàng)目。本期就來探討一下門禁網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用的技術(shù)。

　　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(dòng)控制系統(tǒng)或智能樓宇系統(tǒng)的原理基本類似，它的運(yùn)行可以分為傳感、管理和執(zhí)行三個(gè)環(huán)節(jié)，只是它比較緊湊，比較簡(jiǎn)單而已。

　　傳感：讀卡器、密碼鍵盤、各種生物識(shí)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(wù)是接受命令，將信號(hào)上傳或在核對(duì)后上傳(生物識(shí)別器)。

　　管理：控制器和管理軟件承擔(dān)著門禁系統(tǒng)的管理功能，它們?cè)谑盏絺鞲衅靼l(fā)來的信息后，根據(jù)時(shí)間、卡號(hào)及其它信息對(duì)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(shí)，則開始計(jì)時(shí)，超時(shí)則報(bào)警。

　　執(zhí)行：電鎖在收到開門或關(guān)門的命令(供電或斷電)時(shí)，它“執(zhí)行”命令將工作狀態(tài)調(diào)整到與命令一致。而電鎖內(nèi)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(hào)輸出，以控制聯(lián)動(dòng)的攝像機(jī)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(jī)房的UPS，以免在斷電時(shí)造成誤動(dòng)作。電源線通常會(huì)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(shù)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(huì)在電源線產(chǎn)生很強(qiáng)電流，它容易引起電源波動(dòng)，而這一電源波動(dòng)對(duì)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(shí)，使用兩個(gè)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(cè)，選用標(biāo)準(zhǔn)的電源線。

　　控制器訊號(hào)線

　　控制器中有三組信號(hào)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(hào)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(hào)線應(yīng)采用屏蔽線，另兩種信號(hào)線則可以采用屏蔽線，也可以采用非屏蔽線。

　　遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)訊號(hào)線

　　從控制器到管理計(jì)算機(jī)之間的傳輸，大多采用RS485，距離近時(shí)可用RS232，要求傳輸速率快時(shí)則采用TCP/IP協(xié)議。為了避免電磁干擾，這根信號(hào)線應(yīng)采用屏蔽雙絞線。當(dāng)控制器需要使用輸出硬接點(diǎn)直接控制硬盤錄像機(jī)(在刷卡開門時(shí)同步錄像)時(shí)，這根控制線(2芯)宜采用屏蔽線，以免因硬盤錄像機(jī)輸入信號(hào)幅值小的時(shí)候因電磁干擾而引起誤觸發(fā)。但如果是用硬接點(diǎn)直接傳輸照明燈的電源時(shí)，則應(yīng)該采用電源線。

　　根據(jù)上述分析可知，在傳輸電源為電鎖、控制器和照明燈供電時(shí)，應(yīng)采用電源線，其截面積可以根據(jù)電流所產(chǎn)生的壓降和發(fā)熱計(jì)算，也可以查電工手冊(cè)獲得。在傳輸傳感器信號(hào)和控制信號(hào)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)讀卡器和控制器的安裝手冊(cè)，選擇屏蔽線或非屏蔽線。隨著門禁系統(tǒng)鎖控制的門數(shù)越來越多，對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)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(shí)進(jìn)行綜合布線系統(tǒng)的施工，因此使用網(wǎng)絡(luò)雙絞線作為門禁系統(tǒng)的傳輸線，已經(jīng)成為門禁系統(tǒng)線纜主要選擇。根據(jù)對(duì)各種門禁線纜的分析，讀卡器、控制器、管理計(jì)算機(jī)之間的信號(hào)線和控制線都可以使用網(wǎng)絡(luò)雙絞線。

　　在同時(shí)進(jìn)行門禁系統(tǒng)與綜合布線的案例中，對(duì)于使用TCP/IP協(xié)議的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)信號(hào)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(biāo)準(zhǔn)星型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)信號(hào)遠(yuǎn)傳。RS485線和RS232線也可以使用網(wǎng)絡(luò)雙絞線，根據(jù)門禁控制器的安裝原則，這些設(shè)備應(yīng)該采用屏蔽雙絞線，以免電磁干擾造成誤操作。

　　網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用綜合布線的注意事項(xiàng)

　　在使用綜合布線系統(tǒng)作為門禁的傳輸線路時(shí)，應(yīng)該注意以下因素：接線方法應(yīng)完全按照各種門禁設(shè)備上的接線規(guī)則，并保留詳細(xì)的接線圖，以避免在維護(hù)時(shí)判斷線路的痛苦。屏蔽雙絞線的屏蔽層應(yīng)根據(jù)讀卡器、控制器的安裝手冊(cè)完成接地。

　　如果使用網(wǎng)絡(luò)屏蔽雙絞線傳輸TCP/IP，則可完全采用屏蔽綜合布線系統(tǒng)的屏蔽層端接線規(guī)則。當(dāng)使用TCP/IP協(xié)議時(shí)，最好不要與其他智能系統(tǒng)(包括辦公自動(dòng)化系統(tǒng)等軟件系統(tǒng))共享網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，以免因協(xié)議沖突發(fā)生傳輸上的意外。當(dāng)使用網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議時(shí)，可以將門禁系統(tǒng)的管理計(jì)算機(jī)認(rèn)為是門禁網(wǎng)絡(luò)中的一臺(tái)服務(wù)器，使用雙絞線或光纜連接到配線架上。綜合布線系統(tǒng)可用于門禁系統(tǒng)，這一點(diǎn)已經(jīng)為門禁系統(tǒng)的供貨商和安裝商所證實(shí)，只是在工程中應(yīng)全面評(píng)估造價(jià)、施工和性能，以求達(dá)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(tǒng)剖析上，針對(duì)本期測(cè)試我們需要關(guān)注及在意的部分，除此之外我們還要來剖析門禁系統(tǒng)在使用的安全性上可能會(huì)有哪些影響因素存在，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)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(shè)備間內(nèi)集中管理，控制單元與讀卡器之間具有遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸?shù)哪芰?，但不能使用只能傳輸幾公尺距離的韋根(Wiegand)協(xié)議；

　　門禁控制器的電源供應(yīng)必須帶有UPS系統(tǒng)，在外部的電源無法提供時(shí)，至少能夠讓門禁控制器繼續(xù)工作幾個(gè)小時(shí)，以防止有人切斷電源從而導(dǎo)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(wěn)定、干凈的工作電壓是必要前提，具有良好的濾波和穩(wěn)壓的能力。此外要有很強(qiáng)的抗干擾能力，包括高頻感應(yīng)信號(hào)、雷擊等；

　　門禁控制器機(jī)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(fā)生；

　　門禁控制單元必須具有各種實(shí)時(shí)報(bào)警能力，如電源、UPS等各種設(shè)備的故障提示，機(jī)箱被打開的警告訊息，以及通訊或線路故障等報(bào)警通報(bào)能力；

　　門禁控制單元不能直接使用開關(guān)量信號(hào)，門禁系統(tǒng)許多信號(hào)只會(huì)以開關(guān)ON/OFF的模式輸出，例如門磁信號(hào)和出門按鈕信號(hào)等，所以很容易遭到利用和破壞，會(huì)大大降低門禁系統(tǒng)整體的安全性；

　　門禁控制單元的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)是非常重要的，設(shè)計(jì)良好的門禁系統(tǒng)需盡量避免使用插槽式的擴(kuò)展板，以防止因長(zhǎng)時(shí)間使用因氧化引起的接觸不良；

　　門禁控制單元的程序設(shè)計(jì)不能完全依賴計(jì)算機(jī)及軟件來實(shí)現(xiàn)的，計(jì)算機(jī)是非常不穩(wěn)定的，所以設(shè)計(jì)良好的門禁系統(tǒng)中所有的邏輯判斷和各種高級(jí)功能的應(yīng)用，必須依賴門禁控制單元的硬件系統(tǒng)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(huì)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(hù)控制單元；

　　電鎖與執(zhí)行單元包括各種電子鎖具、三輥匝、擋車器等控制設(shè)備，這些設(shè)備在安全性、方便性和可靠性上各有差異，需要根據(jù)具體的實(shí)際情況來選擇合適的電子鎖具；

　　傳感器與報(bào)警單元應(yīng)具有一定的防破壞措施。設(shè)計(jì)良好的門禁系統(tǒng)可將磁簧報(bào)警信號(hào)與出門按鈕信號(hào)進(jìn)行加密或轉(zhuǎn)換，如轉(zhuǎn)換成TTL電平信號(hào)或數(shù)字量信號(hào)。同時(shí)，門禁系統(tǒng)還可監(jiān)測(cè)出報(bào)警、短路、安全、開路、請(qǐng)求退出、噪聲、干擾、屏蔽、設(shè)備斷路、防拆等狀態(tài)，可防止人為對(duì)開關(guān)報(bào)警信號(hào)的屏蔽和破壞，提升門禁系統(tǒng)安全性。

　　門禁控制單元應(yīng)該可以支持多種聯(lián)機(jī)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(lián)機(jī)模式，以實(shí)現(xiàn)全國(guó)甚至于全球范圍內(nèi)的系統(tǒng)聯(lián)機(jī)。