【地(di)鐵(tie)門禁系統】門禁系統在(zai)地(di)鐵(tie)中的(de)應用(yong) 地(di)鐵(tie)門禁系統介紹

地鐵(tie)系統具(ju)有線(xian)路長、車(che)站(zhan)(zhan)多、管(guan)(guan)理(li)人員(yuan)(yuan)少的特點。各個車(che)站(zhan)(zhan)、車(che)輛(liang)段、主變(bian)電站(zhan)(zhan)以及運(yun)營控制中心(xin)是地鐵(tie)運(yun)行的控制管(guan)(guan)理(li)區域，大部分房間(jian)為無人值班。為確保地鐵(tie)正常、安全運(yun)營，保證(zheng)授權(quan)人員(yuan)(yuan)在(zai)受控情況下方便(bian)地進入設備(bei)(bei)管(guan)(guan)理(li)區域，防止(zhi)非授權(quan)人員(yuan)(yuan)進入限制區，需要在(zai)車(che)站(zhan)(zhan)、控制指揮中心(xin)、車(che)輛(liang)段、停(ting)車(che)場主要的設備(bei)(bei)管(guan)(guan)理(li)用(yong)房設置地鐵(tie)門禁(jin)系統（ACS系統）。

已建地鐵門(men)禁系統擴容(rong)(rong)續建主要(yao)帶來(lai)的技術難點是(shi)新舊系統的兼容(rong)(rong)互(hu)通。

新(xin)興(xing)城市(shi)的地鐵(tie)門禁系統則通(tong)常為多(duo)(duo)條(tiao)線路整體規劃建設，作為綜(zong)合安防(fang)管理的核心系統，需求方對門禁系統提出了更多(duo)(duo)新(xin)的需求：基(ji)于多(duo)(duo)條(tiao)線路的整體平臺規劃、大(da)型分(fen)布(bu)式應用、需要具備強大(da)的伸縮(suo)擴展能(neng)(neng)力、實(shi)現通(tong)訊穩定可(ke)靠、各類報警信(xin)息實(shi)時(shi)上傳、系統軟件智(zhi)能(neng)(neng)化操作等(deng)等(deng)。

地鐵門禁系統的優化設計思路

為適應地鐵(tie)的(de)復雜應用環(huan)境，應對大型(xing)地鐵(tie)門禁系統的(de)新需求，設(she)計需要從(cong)立(li)足(zu)于高技術起點，結合已有的(de)具體工程實踐，進行優(you)化及(ji)創新的(de)設(she)計：

分布式數(shu)據庫(ku)，分級管(guan)理；

總體兼(jian)容規(gui)劃，滿足后(hou)續線路(lu)無縫接入；

采用(yong)新型(xing)多總線(xian)通訊，實現通訊穩(wen)定可靠冗余；

組態軟(ruan)件架構，實(shi)現操作簡單智能(neng)化(hua)；

提供標準(zhun)接口(kou)，滿足綜合監控平臺集成聯動(dong)；

高彈性，具備伸縮(suo)擴展(zhan)能力。

分布式系統優化設計

地鐵(tie)ACS系統(tong)主要由ACS系統(tong)軟件、操作(zuo)(zuo)系統(tong)、數據庫等相關軟件及(ji)運行以(yi)上(shang)軟件的服(fu)務器、工作(zuo)(zuo)站，以(yi)及(ji)有關控制器、前端設備及(ji)通信(xin)設備組成。

傳(chuan)(chuan)統(tong)地(di)鐵ACS系(xi)統(tong)通(tong)(tong)常采(cai)用單一中央(yang)數據(ju)庫，各個控(kong)制(zhi)(zhi)器、管理工(gong)(gong)作(zuo)站通(tong)(tong)過(guo)內部局(ju)域網(wang)(wang)與中央(yang)數據(ju)庫進(jin)行通(tong)(tong)訊。這(zhe)種(zhong)過(guo)于(yu)(yu)依賴中央(yang)數據(ju)庫的(de)(de)結構，當局(ju)域網(wang)(wang)通(tong)(tong)訊故障(zhang)時，各個管理工(gong)(gong)作(zuo)站、控(kong)制(zhi)(zhi)器進(jin)入離線工(gong)(gong)作(zuo)狀態，只(zhi)能依照原有參數設置進(jin)行自(zi)行工(gong)(gong)作(zuo)，雖然不影響已存儲門(men)禁權限(xian)的(de)(de)判斷，但授權變更、遠程維護恢復等都(dou)無法操作(zuo)。傳(chuan)(chuan)統(tong)地(di)鐵ACS系(xi)統(tong)的(de)(de)可(ke)靠性往往取決于(yu)(yu)中央(yang)服務器、局(ju)域網(wang)(wang)絡的(de)(de)性能，而(er)且通(tong)(tong)常對于(yu)(yu)系(xi)統(tong)擴容及后續線路的(de)(de)接入都(dou)造(zao)成技術困難。

分布式結構(gou)設計，則(ze)完全(quan)可(ke)滿足地鐵ACS系(xi)統(tong)的(de)應(ying)用(yong)需求。分布式地鐵ACS系(xi)統(tong)采用(yong)三層(ceng)結構(gou)，在車站、線路、線網級管理(li)(li)中心均設置分布式數據庫，每(mei)一(yi)層(ceng)管理(li)(li)中心都(dou)依照層(ceng)次關系(xi)，接(jie)受上(shang)一(yi)層(ceng)管理(li)(li)中心的(de)控制管理(li)(li)，同時根據被賦予的(de)權限進行(xing)(xing)向(xiang)(xiang)下控制管理(li)(li)。系(xi)統(tong)不再完全(quan)依賴于中央數據庫，在網絡故障時，可(ke)依照權限進行(xing)(xing)自(zi)行(xing)(xing)向(xiang)(xiang)下管理(li)(li)，網絡恢復時，自(zi)行(xing)(xing)信息同步(bu)。系(xi)統(tong)穩定可(ke)靠、安全(quan)性高，易(yi)于維護，自(zi)行(xing)(xing)恢復能力強，可(ke)大(da)大(da)提高最終(zhong)用(yong)戶(hu)的(de)操作效率。

分布式地鐵門禁系統三層結構設備組成如下：

（1）車站及就地級門禁設備：電磁鎖、門磁開關、讀卡器、開門(men)按鈕、緊急(ji)破玻按鈕、就(jiu)地(di)控(kong)制器、門(men)禁(jin)網絡控(kong)制器等；車站(zhan)通信管理(li)器、車站(zhan)級門(men)禁(jin)工作(zuo)站(zhan)（可與綜(zong)合監控(kong)專業共享）。

（2）線(xian)(xian)路級(ji)門禁管理(li)(li)系統：線(xian)(xian)路級(ji)ACS服(fu)務(wu)器、線(xian)(xian)路級(ji)ACS管理(li)(li)工作(zuo)站(zhan)、線(xian)(xian)路級(ji)ACS授(shou)權工作(zuo)站(zhan)、ACS維修工作(zuo)站(zhan)。

（3）線(xian)網(wang)(wang)(wang)級(ji)門禁管(guan)理系(xi)統：線(xian)網(wang)(wang)(wang)級(ji)ACS服務器、線(xian)網(wang)(wang)(wang)級(ji)ACS管(guan)理工(gong)作(zuo)站(zhan)、線(xian)網(wang)(wang)(wang)級(ji)ACS授權(quan)工(gong)作(zuo)站(zhan)、線(xian)網(wang)(wang)(wang)級(ji)ACS維修工(gong)作(zuo)站(zhan)。

多級控制管理規劃

整個地鐵ACS系統基(ji)于TCP/IP協(xie)議通(tong)訊，可實現多級控(kong)制管理(li)。各級控(kong)制管理(li)功(gong)能規(gui)劃如下：

各(ge)車站(zhan)、控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中心(xin)(xin)、車輛段、停車場各(ge)自組(zu)成一級(ji)門(men)禁控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)子系(xi)統(tong)，進(jin)行本地(di)化區域(yu)性的門(men)禁管(guan)理(li)和監控(kong)；在線(xian)(xian)路控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中心(xin)(xin)設(she)置線(xian)(xian)路控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)，對(dui)各(ge)區域(yu)子系(xi)統(tong)進(jin)行二級(ji)管(guan)理(li)。在線(xian)(xian)網控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中心(xin)(xin)則(ze)設(she)置線(xian)(xian)網級(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)，對(dui)各(ge)線(xian)(xian)路進(jin)行三(san)級(ji)管(guan)理(li)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。

各區域子系統都建立有車站(zhan)(zhan)級(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)理工(gong)(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)（可與綜合監控專(zhuan)業(ye)共享(xiang)），作為各車站(zhan)(zhan)的(de)管(guan)(guan)(guan)理工(gong)(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)，門禁(jin)(jin)專(zhuan)業(ye)設置本(ben)地(di)(di)通(tong)信管(guan)(guan)(guan)理器(qi)，擁有獨立的(de)區域數據庫。本(ben)地(di)(di)通(tong)信管(guan)(guan)(guan)理器(qi)運行支持(chi)TCP/IP協議的(de)專(zhuan)業(ye)門禁(jin)(jin)軟件，在系統中(zhong)作為Socket通(tong)訊服(fu)務器(qi)，并為本(ben)地(di)(di)的(de)車站(zhan)(zhan)管(guan)(guan)(guan)理工(gong)(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)（Socket客戶端）提(ti)供可靠(kao)的(de)數據、通(tong)信、時間(jian)管(guan)(guan)(guan)理、統計等服(fu)務；保證各車站(zhan)(zhan)級(ji)(ji)依(yi)照權限(xian)規劃，可不依(yi)賴于外部通(tong)信環境(jing)和服(fu)務環境(jing)，自成一體，安全可靠(kao)的(de)獨立運行。

車站(zhan)級管理工作站(zhan)，通過(guo)綜(zong)合監控系統提(ti)供的(de)TCP/IP網(wang)絡與線路級服務器(qi)聯(lian)網(wang)，建立基(ji)于IP網(wang)絡的(de)雙向(xiang)數據通道。

線路(lu)級(ji)服務器將分散(san)的各區域子系統整合在一(yi)起，形成(cheng)一(yi)個完全(quan)的總體線路(lu)數據(ju)庫。此總體數據(ju)庫涵(han)蓋各站點(dian)的門禁管(guan)理(li)數據(ju)與事(shi)件數據(ju)，并可完成(cheng)數據(ju)查看、修改、報表制(zhi)(zhi)作，線路(lu)級(ji)服務器通(tong)過車站管(guan)理(li)工(gong)作站Socket通(tong)訊(xun)接口實現控制(zhi)(zhi)站點(dian)門禁的功能，實現二(er)級(ji)聯網。

線(xian)(xian)網級(ji)(ji)服務器將各線(xian)(xian)路子系(xi)統整合在一(yi)起，形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)完(wan)整的(de)線(xian)(xian)網級(ji)(ji)數(shu)據庫。對整個(ge)線(xian)(xian)網ACS系(xi)統實(shi)現(xian)全面的(de)聯(lian)網管理。

多總線結構優化設計

為保證地鐵ACS系統的通訊可(ke)靠(kao)性，通訊冗余設計必不可(ke)少，目的是在(zai)某(mou)通訊線路故(gu)障時實現(xian)自行監(jian)測(ce)和恢復。

我國已建的多個地鐵ACS系統參考國外已有系統，利用網(wang)絡控(kong)(kong)制器(qi)（主控(kong)(kong)器(qi)）RS-485總線環網(wang)連接就地控(kong)(kong)制器(qi)(分控(kong)(kong)器(qi))的方式(shi)實現通訊冗余。

主控器(qi)與分控器(qi)的(de)(de)環路(lu)總線結構主要(yao)防范了環路(lu)中(zhong)單一(yi)故(gu)障點(dian)(dian)風險(xian)。例(li)如，潛(qian)在故(gu)障點(dian)(dian)B或(huo)C發(fa)生時，其他分控器(qi)仍(reng)可通(tong)過另(ling)一(yi)端正常(chang)的(de)(de)總線進(jin)行返(fan)回通(tong)訊(xun)。但在潛(qian)在故(gu)障點(dian)(dian)A發(fa)生以及潛(qian)在故(gu)障點(dian)(dian)B和(he)C同時發(fa)生時，系統不再具(ju)備(bei)正常(chang)通(tong)訊(xun)能力。

創(chuang)新的多(duo)總線結構(gou)，進一(yi)步發展了(le)主控制和分控器通訊冗余(yu)能(neng)力，更加(jia)穩定可(ke)靠(kao)。

主控(kong)器通過(guo)雙TCP/IP連接網絡(luo)交換機，同時(shi)(shi)通過(guo)4組RS-485總(zong)線，每個分(fen)控(kong)器順(shun)序接入雙RS-485總(zong)線。在(zai)潛(qian)在(zai)故障(zhang)點(dian)A、B、C、D單個或同時(shi)(shi)發生(sheng)時(shi)(shi)，系統仍保持(chi)完整的通訊能力，且分(fen)控(kong)器還可擴展選用TCP/IP直接連接網絡(luo)，實現(xian)真正可靠的多(duo)總(zong)線通訊冗余。

多(duo)總(zong)線結(jie)構(gou)并非簡單的(de)(de)通訊端口(kou)疊加，而(er)是(shi)要實現可靠穩定的(de)(de)通訊冗余。系(xi)統具(ju)備智能通訊監控(kong)，故障自行恢復的(de)(de)同時，通過虛擬(ni)IP技術(shu)實現設備在系(xi)統中(zhong)的(de)(de)唯(wei)一映射，避免邏輯混淆；采用負載平衡(heng)機制，實現多(duo)總(zong)線同時通訊時傳輸(shu)速度翻倍，具(ju)有傳統結(jie)構(gou)無法(fa)比擬(ni)的(de)(de)優勢(shi)。

地鐵門禁系統的應用展望

除(chu)上(shang)述內(nei)容外，創新的(de)(de)分布式多(duo)總線(xian)地(di)鐵ACS系(xi)統(tong)，還采(cai)用(yong)三層拓撲軟件架構、組態設計(ji)等新技術，為與綜合監控系(xi)統(tong)集成提供標(biao)準可靠的(de)(de)接口，為后(hou)續線(xian)路接入(ru)搭建標(biao)準化的(de)(de)接口平臺，全(quan)面滿足地(di)鐵運營方的(de)(de)“更安全(quan)、更可靠、更智能”的(de)(de)需(xu)求。

分布式多總線系統ACS系統不僅適應于軌道交通行業，還將廣泛應用于機場、銀行、大型集(ji)團，具(ju)有廣(guang)泛(fan)的技術發展前景和市場潛力(li)。