淺談綜合布線在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用及注意

文章出處：http://alanandpatty.com 作者：中國(guó)一卡通網(wǎng) 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2008年03月25日

綜合布線系統(tǒng)屬于任何智能系統(tǒng)的物理層，在當(dāng)初定義時(shí)，“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(jià)格和意識(shí)上的原因，綜合布線系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)大量被用于電話和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，隨著綜合布線系統(tǒng)的技術(shù)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(yīng)用。

一、門禁系統(tǒng)簡(jiǎn)介

門禁系統(tǒng)是出入口管理系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，通常它采用刷卡、人體生物特征識(shí)別等技術(shù)，在管理軟件的控制下，對(duì)出入口進(jìn)行管理，讓有資格進(jìn)出的人自由通行，對(duì)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(shí)別來(lái)人的身份，十多年來(lái)它迅速地從電影中走出來(lái)，進(jìn)入了辦公大樓、大型跨國(guó)公司的辦公室，也守衛(wèi)在車庫(kù)、地鐵和住宅樓的門口，甚至是在臺(tái)式電腦的使用前，都可以使用它確認(rèn)使用者的身份?？梢哉f(shuō)，在許許多多需要核對(duì)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(shè)備：

當(dāng)持卡人打算進(jìn)門時(shí)，他會(huì)在門外用感應(yīng)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(shí)別器、掌紋識(shí)別器、視網(wǎng)膜識(shí)別器等等生物識(shí)別器核對(duì)身份。

當(dāng)持卡人刷卡后，信息北傳送到門附近的控制器中，通過(guò)控制器內(nèi)的電腦識(shí)別，確認(rèn)該持卡人有資格進(jìn)入后，發(fā)送控制信號(hào)給門上方（或門側(cè)）的電鎖，開門讓持卡人進(jìn)入。

持卡人在進(jìn)門后，門會(huì)自動(dòng)關(guān)閉（使用地彈簧、閉門器等裝置）。在電鎖內(nèi)往往還裝有感應(yīng)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(huì)回傳信號(hào)給控制器，當(dāng)門開啟時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，控制器或電鈴會(huì)發(fā)出聲響，通知開門者趕緊關(guān)門（這一現(xiàn)象在賓館客房門口經(jīng)常見(jiàn)到）。

控制器在開門的同時(shí)會(huì)持卡人的信息傳送到機(jī)房?jī)?nèi)的門禁管理電腦上。電腦在收到信息后，會(huì)將信息儲(chǔ)存，并顯示在屏幕上，同時(shí)會(huì)將信息傳送到相關(guān)軟件（如：考勤軟件等等）中去。

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

如果持卡人的信息沒(méi)有登記，則控制器不會(huì)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(huì)在刷卡時(shí)開門。

當(dāng)門禁系統(tǒng)斷電時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將電鎖置于開啟狀態(tài)，讓人能夠自由出入。以免萬(wàn)一發(fā)生火災(zāi)時(shí)無(wú)法逃生。

門禁系統(tǒng)與工控系統(tǒng)（自動(dòng)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(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(lái)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(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（或其他觸點(diǎn)開關(guān)，俗稱硬觸點(diǎn)）將控制信號(hào)輸出，以控制聯(lián)動(dòng)的攝像機(jī)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(lái)自機(jī)房的UPS，以免在現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)性斷電時(shí)造成開門的誤動(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(huì)在電源線上產(chǎn)生很強(qiáng)的電流，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。

控制器信號(hào)線

控制器中有三組信號(hào)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(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)傳信號(hào)線

從控制器到管理電腦之間，有一根信號(hào)線，它的傳輸協(xié)議大多是RS485，在距離近的時(shí)候則可能是RS232（以減少一個(gè)RS232/RS485轉(zhuǎn)換器），在要求傳輸速率快的時(shí)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(shí)，基本上在門禁控制器的產(chǎn)品手冊(cè)中都要求采用屏蔽線。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。

三、門禁系統(tǒng)中的綜合布線應(yīng)用

隨著門禁系統(tǒng)鎖控制的門數(shù)越來(lái)越多，對(duì)系統(tǒng)傳輸速度的要求也就越來(lái)越高（縮短響應(yīng)時(shí)間），而且往往從事門禁系統(tǒng)的施工單位也同時(shí)會(huì)進(jìn)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(duì)各種門禁線纜的分析，讀卡器、控制器、管理電腦之間的信號(hào)線和控制線都可以使用雙絞線。

在同時(shí)進(jìn)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(jià)值，成為工程廢線。而對(duì)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(hào)線、讀卡器信號(hào)線和鎖狀態(tài)信號(hào)線都大多利用這些廢線。

對(duì)于使用TCP/IP協(xié)議的遠(yuǎn)傳信號(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線也可以使用雙絞線，根據(jù)門禁控制器的安裝手冊(cè)，這些攝像機(jī)應(yīng)該采用屏蔽雙絞線，以免電磁干擾造成誤動(dòng)作。

四、門禁系統(tǒng)中應(yīng)用綜合布線系統(tǒng)時(shí)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，以免維護(hù)時(shí)判斷線路時(shí)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(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)）共用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，即為門禁系統(tǒng)單獨(dú)配備網(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TCP/IP協(xié)議時(shí)，可以將門禁系統(tǒng)的管理電腦認(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)可以用于門禁系統(tǒng)，這一點(diǎn)已經(jīng)為門禁系統(tǒng)的供應(yīng)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。