弱电系统（智能化门禁）在轨道交通中的应用分析

刘晓杰

普瑞领航信息技术有限公司 

摘要：此次研究主要是分析弱电系统在轨道交通中的应用，分析该系统在轨道交通行业中的解决方案，希望能够为后续系统设计提供参考价值。

关键词：弱电系统，轨道交通；智能化门禁

城市交通属于城市现代化发展所面临的挑战，轨道交通具备安全性和高效性，且通行量比较大。轨道交通属于城市公共交通工具，可以缓解交通压力问题。当前，城市轨道交通已经成为现代轨道交通体系的重要组成，可以实现信息化与智能化发展。通过应用自动化门禁系统，可以深入研究城市轨道交通环境系统，有助于促进轨道交通综合监控系统建设。

1、智能门禁系统概述

当前城市轨道交通主要采用两级调度模式，将稳定系统划分为车站级和中央级两类，主要是对控制中心、楼层办公室门、车站办公管理用房、通道门的安全与开闭进行控制。中央级门禁系统主要是应用门禁服务器，形成集中化管理的稳定系统。门禁服务器主要设置在控制中心综合监控机房，应用双台服务器、双机热备模式，服务器所具备的功能相同，可以对地铁沿线车站门禁联网系统进行集中化控制。车站级门禁系统属于分管中心，在车站站长室内设置工作站，对车站内独立防护体进行实时监控和管理，同时可以维护站内门禁系统。车站级门禁系统可以实现就地控制，应用门禁控制器的总线式结构，可以将智能门禁控制器和网上服务器相连接，以此建立双向数据通道。利用SSL协议可以将通信数据进行加密处理，同时通过服务器监控和存储文件控制器活动，接收服务器所下发的控制指令。

轨道交通环境系统主要采用权限是管理措施，操作人员所具备的权限范围不同，可以直接在门禁工作站终端上显示权限。一个智能门禁控制器可以对若干条总线进行控制，连接多个就地控制器。门磁、电锁和读卡器与就地控制器连接在一起。由于需要考虑车站地理位置、轨道门禁控制中心情况，门禁系统通信传输的距离比较远，存在多个干扰源，且终端数量比较多，在设计时需要应用3层网络结构形式。通过光纤宽带连接大楼弱电井、车站和集控中心，车站内环境控制器主要为网络电缆，采用总线传输方式连接现场设备。通过不同网络传输模式可以适用不同环境的网络数据通讯需求。应用TCP/IP数据通信协议可以提升数据传输的安全性进一步提升智能文件系统的运行效益。

2、设备与功能

（1）集控中心。第一，中央服务器。该设备属于门禁系统的重要设备，内部存储系统运行数据，包括设备状态信息、通行卡信息、异常报警信息和维护记录，同时可以管理维护权限门禁设备。第二，授权工作站。该设备主要负责系统权限管理，对门禁通信卡的使用权限进行控制，联合读卡器可以发放和销毁门禁通行卡。第三，业务工作站。其主要是监控和管理门禁系统日常工作，全面监控门禁系统运行状态，同时设置适宜的运行模式，下发控制指令。通过业务站还可以查询和统计信息，为日常业务工作提供数据支持。（2）站内控制系统。第一，监控站。监控站主要利用站内设置的机电设备系统，对门禁系统运行状态进行实时监控。通过站内监控站可以显示出门禁门的开关状态、通信卡信息，同时可以针对开关故障和非法卡使用发出警报，对门禁系统设备运行状态进行监控，具备打印报表功能和信息统计功能。第二，网络控制器。该设备可以为集控中心中央服务器、门禁就地控制器提供通信服务，对就地环境控制器进行管理，同时可将中央服务器所下发的联动指令分配给就地控制器。当就地控制器和上层网络数据传输失效时，会将门禁网络控制器转化为独立状态，连续控制就地控制器的运行，不会对现场门禁通信功能造成影响。在连接中央服务器后，可以中断通信数据上传。第三，站内控制器配置后备盘。后备板上设置紧急解锁按钮，在发生紧急事故时，根据联动程序解锁区域文件，使站内人员快速撤离。（3）现场设备。第一，就地控制器。该设备主要是对门禁读卡器、紧急按钮、锁具等设备进行连接，同时监控和管理该类设备运行状态。通过处理读卡器的门禁请求，可以判断是否进行解锁。当就地控制器与中央网络连接中断时，就会进入到离线状态，不会对门禁通行功能和识别功能造成影响。在通信恢复后，可以上传断线期的信息数据。第二，读卡器。通过读卡器可以对门禁卡信息进行识别，应用非接触工作模式，将门禁卡信息传输到就地控制器，按照预先设置的提示，判断门禁卡是否可以通行。轨道交通的重点区域门禁使用密码盘读卡器，必须确保读卡器和密码正确，才可以开启门禁。第三，门禁锁。门禁锁的类型不同，在选择时必须考虑到总体投资和安全防护级别。门上安装状态检测开关与解锁锁具开关。门禁卡主要为非接触式集成电路结构比较满足电路要求。第四，紧急出口按钮。通过按钮动作可以切断工作电源，从而解锁。按钮动作可以将紧急信号传输给就地控制器，当出现设备故障和紧急问题时，可以敲碎防护玻璃打开按钮，确保站内人员疏散撤离。

3、轨道交通对于门禁系统的要求

3.1高可靠性

由于门禁系统会对车站人员通行造成影响，不仅要求门禁系统具备安全性，还应当具备可靠性。门禁系统方案设计与设备选型都必须考虑接触性能、安全性和可靠性，系统数据库结构与数据通信必须具备长期稳定工作能力，故障率低，可以使门禁系统处于稳定运行状态，不会对安全防护功能与人员通行造成影响。

3.2高适用性

由于轨道交通的道路线比较长，存在较多干扰辐射源，并且采用三级联动网络结构，整体功能比较复杂，所以对于数据传输和数据通讯的效率及安全性要求比较高。在设计过程中必须确保网络通信的稳定性，为后续无故障运行奠定良好基础。

4、轨道交通智能化门禁系统的优化策略

4.1实现车站级应急授权功能

当控制中心授权工作站发生故障问题时，就会进入到门禁系统黑名单中，安全隐患比较大，还会对人员出行造成影响。轨道交通车站必须设置离线授权功能，当控制中心无法授权时，操作人员在站内监控工作站发送权限信息，实现门禁卡离线授权。

4.2换乘车站门禁系统共享

城市轨道交通发展过程中开始出现多条线路，建设大量换乘车站。对于换乘车站来说，必须实现文件系统的共享应用。建立一套完整的文件系统，使其实现全车站覆盖，新建线路可以按照线路门禁保护情况，增加就地控制设备和就地控制器，将上述设备直接接入到原有门禁控制系统中。

5、结束语

综上所述，由于城市轨道交通的通行量比较大，对于安全防护的要求较高。门禁系统属于高可靠性和高安全性的管理系统，将其应用到城市轨道交通中，可以全面提升轨道交通安全性，保护线路安全与人员通行。

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