綜合布線在門禁系統(tǒng)中的應用

文章出處：http://www.xujuanpiju.com 作者：興邦科技 人氣： 發(fā)表時間：2008年05月04日

綜合布線系統(tǒng)屬于任何智能系統(tǒng)的物理層，在當初定義時，“綜合”二字就被定義成：可以替代各種弱電系統(tǒng)（即智能系統(tǒng)）。但是，由于價格和意識上的原因，綜合布線系統(tǒng)長期以來大量被用于電話和計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，隨著綜合布線系統(tǒng)的技術日益得到普及，許多智能系統(tǒng)逐步開始使用綜合布線系統(tǒng)作為其傳輸線路。

本文將初步介紹門禁系統(tǒng)中的綜合布線應用。

一、門禁系統(tǒng)簡介

門禁系統(tǒng)是出入口管理系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，通常它采用刷卡、人體生物特征識別等技術，在管理軟件的控制下，對出入口進行管理，讓有資格進出的人自由通行，對那些不該出入的人則加以干涉。

由于門禁系統(tǒng)可以快速識別來人的身份，十多年來它迅速地從電影中走出來，進入了辦公大樓、大型跨國公司的辦公室，也守衛(wèi)在車庫、地鐵和住宅樓的門口，甚至是在臺式電腦的使用前，都可以使用它確認使用者的身份。可以說，在許許多多需要核對身份的地方幾乎都安裝了門禁系統(tǒng)。

門禁系統(tǒng)的工作原理大致如下：

門禁以門為主，在所控制的門內(nèi)外及門的上方，裝有各種各樣的門禁設備：

當持卡人打算進門時，他會在門外用感應卡在讀卡器上刷卡、在密碼鍵盤上輸入密碼，也可能是使用指紋識別器、掌紋識別器、視網(wǎng)膜識別器等等生物識別器核對身份。

當持卡人刷卡后，信息北傳送到門附近的控制器中，通過控制器內(nèi)的電腦識別，確認該持卡人有資格進入后，發(fā)送控制信號給門上方（或門側）的電鎖，開門讓持卡人進入。

持卡人在進門后，門會自動關閉（使用地彈簧、閉門器等裝置）。在電鎖內(nèi)往往還裝有感應器件（鎖狀態(tài)傳感器），一旦門或電鎖處于開啟狀態(tài)，則它會回傳信號給控制器，當門開啟時間過長時，控制器或電鈴會發(fā)出聲響，通知開門者趕緊關門（這一現(xiàn)象在賓館客房門口經(jīng)常見到）。

控制器在開門的同時會持卡人的信息傳送到機房內(nèi)的門禁管理電腦上。電腦在收到信息后，會將信息儲存，并顯示在屏幕上，同時會將信息傳送到相關軟件（如：考勤軟件等等）中去。

當持卡人辦完事后打算出門時，他可以按下門內(nèi)側的出門按鈕（單向刷卡時。如果是雙向刷卡則在門內(nèi)側也需刷卡）后，門自動打開。

如果持卡人的信息沒有登記，則控制器不會開門，只有將該卡的信息錄入到管理軟件中，并下載到控制器內(nèi)存后，控制器才會在刷卡時開門。

當門禁系統(tǒng)斷電時，系統(tǒng)自動將電鎖置于開啟狀態(tài)，讓人能夠自由出入。以免萬一發(fā)生火災時無法逃生。

門禁系統(tǒng)與工控系統(tǒng)（自動控制系統(tǒng)）、樓宇自控系統(tǒng)（BA）的各種原理基本類似，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(jù)時間、卡號及其它信息對是否開門做出判斷，如果開門，則發(fā)出開門命令給電鎖。而在收到鎖狀態(tài)傳感器時，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(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（或其他觸點開關，俗稱硬觸點）將控制信號輸出，以控制聯(lián)動的攝像機及照明燈。

二、門禁系統(tǒng)的傳輸線路

由上述工作原理可知，在門禁系統(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，以免在現(xiàn)場突發(fā)性斷電時造成開門的誤動作。電源線通常會處于220V交流傳遞的方式，目的是減少電源線上的壓降。

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，會在電源線上產(chǎn)生很強的電流，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。

控制器信號線

控制器中有三組信號線，分別連接到讀卡器（4～9芯）、電鎖中的鎖狀態(tài)傳感器（2芯）和出門按鈕（2芯）。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。

遠傳信號線

從控制器到管理電腦之間，有一根信號線，它的傳輸協(xié)議大多是RS485，在距離近的時候則可能是RS232（以減少一個RS232/RS485轉換器），在要求傳輸速率快的時候，則采用TCP/IP協(xié)議，使用以太網(wǎng)傳輸。這三種協(xié)議都可以使用雙絞線，只是在RS485或RS232傳輸時，基本上在門禁控制器的產(chǎn)品手冊中都要求采用屏蔽線。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(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，應采用電源線，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(jù)讀卡器和控制器的安裝手冊，選擇屏蔽線或非屏蔽線。

三、門禁系統(tǒng)中的綜合布線應用

隨著門禁系統(tǒng)鎖控制的門數(shù)越來越多，對系統(tǒng)傳輸速度的要求也就越來越高（縮短響應時間），而且往往從事門禁系統(tǒng)的施工單位也同時會進行綜合布線系統(tǒng)的施工，因此使用雙絞線作為門禁系統(tǒng)的傳輸線，已經(jīng)成為門禁系統(tǒng)的線纜選擇之一。

根據(jù)對各種門禁線纜的分析，讀卡器、控制器、管理電腦之間的信號線和控制線都可以使用雙絞線。

在同時進行門禁系統(tǒng)與綜合布線的智能大樓中，短于20米的雙絞線往往已失去了綜合布線工程中的利用價值，成為工程廢線。而對于分布式安裝的控制器（單門雙開或雙門單開控制器）而言，出門按鈕信號線、讀卡器信號線和鎖狀態(tài)信號線都大多利用這些廢線。

對于使用TCP/IP協(xié)議的遠傳信號線，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線也可以使用雙絞線，根據(jù)門禁控制器的安裝手冊，這些攝像機應該采用屏蔽雙絞線，以免電磁干擾造成誤動作。

四、門禁系統(tǒng)中應用綜合布線系統(tǒng)時的注意事項

在使用綜合布線系統(tǒng)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(guī)則，并保留詳細的接線圖，以免維護時判斷線路時的痛苦。

屏蔽雙絞線的屏蔽層應根據(jù)讀卡器、控制器的安裝手冊完成接地。

如果使用屏蔽雙絞線傳輸TCP/IP，則可完全采用屏蔽綜合布線系統(tǒng)的屏蔽層端接規(guī)則。

當使用TCP/IP協(xié)議時，最好不要與其他智能系統(tǒng)（包括辦公自動化系統(tǒng)等軟件系統(tǒng)）共用網(wǎng)絡交換機，即為門禁系統(tǒng)單獨配備網(wǎng)絡交換機，以免因協(xié)議沖突發(fā)生傳輸上的意外。

當使用TCP/IP協(xié)議時，可以將門禁系統(tǒng)的管理電腦認為是門禁網(wǎng)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(tǒng)可以用于門禁系統(tǒng)，這一點已經(jīng)為門禁系統(tǒng)的供應商和安裝商所證實，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。