【地(di)鐵門禁系統】門禁系統在地(di)鐵中的應用(yong) 地(di)鐵門禁系統介紹

地(di)鐵(tie)(tie)(tie)系(xi)(xi)統具有線路長、車站多、管(guan)理人員少(shao)的(de)特點。各個車站、車輛段(duan)、主(zhu)變電站以及運營(ying)控(kong)制(zhi)中心是(shi)地(di)鐵(tie)(tie)(tie)運行的(de)控(kong)制(zhi)管(guan)理區(qu)(qu)域，大部(bu)分房(fang)(fang)間為無人值班。為確保地(di)鐵(tie)(tie)(tie)正常、安(an)全運營(ying)，保證授(shou)權人員在(zai)受控(kong)情況(kuang)下方便地(di)進入(ru)設備管(guan)理區(qu)(qu)域，防止非授(shou)權人員進入(ru)限(xian)制(zhi)區(qu)(qu)，需要在(zai)車站、控(kong)制(zhi)指揮中心、車輛段(duan)、停車場主(zhu)要的(de)設備管(guan)理用(yong)房(fang)(fang)設置(zhi)地(di)鐵(tie)(tie)(tie)門禁系(xi)(xi)統（ACS系(xi)(xi)統）。

已建地鐵門禁系(xi)統(tong)擴容續(xu)建主要帶來(lai)的技術難點是新舊系(xi)統(tong)的兼容互(hu)通。

新(xin)興城市的地(di)鐵門禁系(xi)(xi)統(tong)則通常為(wei)多(duo)條線(xian)路整體規劃建設，作為(wei)綜合安防(fang)管理的核心系(xi)(xi)統(tong)，需(xu)求(qiu)方(fang)對門禁系(xi)(xi)統(tong)提(ti)出(chu)了(le)更多(duo)新(xin)的需(xu)求(qiu)：基于(yu)多(duo)條線(xian)路的整體平(ping)臺(tai)規劃、大型分布式(shi)應用、需(xu)要具(ju)備強(qiang)大的伸縮擴展能(neng)(neng)力(li)、實(shi)現通訊(xun)穩定可靠、各類(lei)報警(jing)信息實(shi)時上傳(chuan)、系(xi)(xi)統(tong)軟件智能(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(ying)地(di)鐵(tie)的(de)(de)復雜應(ying)用(yong)環境，應(ying)對(dui)大(da)型地(di)鐵(tie)門禁系統(tong)的(de)(de)新(xin)需求，設(she)計(ji)需要從立(li)足于高技術起點(dian)，結合已(yi)有(you)的(de)(de)具體(ti)工程實踐，進行優(you)化及創新(xin)的(de)(de)設(she)計(ji)：

分布式(shi)數據(ju)庫，分級管理；

總體兼(jian)容規劃，滿足后續線路無縫接入(ru)；

采(cai)用新型多總線通(tong)訊(xun)，實現通(tong)訊(xun)穩(wen)定可靠冗余(yu)；

組態軟件架構，實現操作(zuo)簡(jian)單智能(neng)化(hua)；

提供標準接口(kou)，滿足綜合監控平臺集成聯動；

高彈性，具備伸縮(suo)擴展能力。

分布式系統優化設計

地(di)鐵(tie)ACS系統(tong)主要由ACS系統(tong)軟件(jian)(jian)、操作系統(tong)、數據(ju)庫(ku)等相關軟件(jian)(jian)及運行以上軟件(jian)(jian)的服(fu)務(wu)器(qi)(qi)、工作站，以及有關控制器(qi)(qi)、前端設備及通信設備組成(cheng)。

傳統(tong)地(di)鐵ACS系統(tong)通(tong)常采用單一中央數據庫，各個(ge)控(kong)制器(qi)、管理工(gong)(gong)作(zuo)站通(tong)過(guo)內部(bu)局域網(wang)與中央數據庫進行(xing)通(tong)訊。這種過(guo)于依賴中央數據庫的(de)(de)結構(gou)，當局域網(wang)通(tong)訊故障時，各個(ge)管理工(gong)(gong)作(zuo)站、控(kong)制器(qi)進入(ru)離線工(gong)(gong)作(zuo)狀態(tai)，只能依照原有(you)參數設置進行(xing)自(zi)行(xing)工(gong)(gong)作(zuo)，雖然不影響(xiang)已存儲門禁權限的(de)(de)判斷，但授權變更、遠程(cheng)維護(hu)恢復等都(dou)無(wu)法操作(zuo)。傳統(tong)地(di)鐵ACS系統(tong)的(de)(de)可(ke)靠性往往取決(jue)于中央服務器(qi)、局域網(wang)絡的(de)(de)性能，而(er)且通(tong)常對于系統(tong)擴(kuo)容及后續線路的(de)(de)接入(ru)都(dou)造成技術困難。

分(fen)(fen)布式(shi)結(jie)構設計，則完(wan)全(quan)可滿足地(di)鐵ACS系(xi)統(tong)的(de)(de)應用需(xu)求。分(fen)(fen)布式(shi)地(di)鐵ACS系(xi)統(tong)采用三層(ceng)(ceng)結(jie)構，在(zai)車站、線路(lu)、線網(wang)級管(guan)理(li)(li)中(zhong)心均設置(zhi)分(fen)(fen)布式(shi)數(shu)據(ju)庫，每(mei)一層(ceng)(ceng)管(guan)理(li)(li)中(zhong)心都依照層(ceng)(ceng)次關系(xi)，接受上一層(ceng)(ceng)管(guan)理(li)(li)中(zhong)心的(de)(de)控制管(guan)理(li)(li)，同時(shi)(shi)根據(ju)被賦予的(de)(de)權(quan)限進(jin)行(xing)向下控制管(guan)理(li)(li)。系(xi)統(tong)不再完(wan)全(quan)依賴于(yu)中(zhong)央數(shu)據(ju)庫，在(zai)網(wang)絡(luo)故障時(shi)(shi)，可依照權(quan)限進(jin)行(xing)自行(xing)向下管(guan)理(li)(li)，網(wang)絡(luo)恢復(fu)時(shi)(shi)，自行(xing)信(xin)息同步。系(xi)統(tong)穩定可靠(kao)、安全(quan)性高，易于(yu)維護，自行(xing)恢復(fu)能力強(qiang)，可大大提高最(zui)終用戶(hu)的(de)(de)操(cao)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(niu)、緊急(ji)破玻按鈕(niu)、就地(di)控(kong)(kong)制器、門(men)禁(jin)網絡控(kong)(kong)制器等；車站(zhan)通信(xin)管理器、車站(zhan)級門(men)禁(jin)工(gong)作站(zhan)（可(ke)與綜合監控(kong)(kong)專(zhuan)業共(gong)享）。

（2）線(xian)路級門禁管理系統：線(xian)路級ACS服務器(qi)、線(xian)路級ACS管理工作(zuo)站(zhan)、線(xian)路級ACS授權工作(zuo)站(zhan)、ACS維修工作(zuo)站(zhan)。

（3）線(xian)(xian)網(wang)級(ji)門禁管理(li)系統(tong)：線(xian)(xian)網(wang)級(ji)ACS服務器、線(xian)(xian)網(wang)級(ji)ACS管理(li)工(gong)作(zuo)站(zhan)、線(xian)(xian)網(wang)級(ji)ACS授權工(gong)作(zuo)站(zhan)、線(xian)(xian)網(wang)級(ji)ACS維修工(gong)作(zuo)站(zhan)。

多級控制管理規劃

整個(ge)地(di)鐵ACS系統基于(yu)TCP/IP協議(yi)通(tong)訊，可實現多級(ji)(ji)控制管(guan)理。各級(ji)(ji)控制管(guan)理功能規劃如下：

各(ge)(ge)車(che)(che)站(zhan)、控(kong)(kong)制(zhi)中心(xin)、車(che)(che)輛段、停車(che)(che)場各(ge)(ge)自組成一級(ji)門禁控(kong)(kong)制(zhi)子系統(tong)(tong)，進行(xing)本地化(hua)區(qu)域(yu)(yu)性(xing)的門禁管(guan)理和(he)監(jian)控(kong)(kong)；在(zai)線(xian)(xian)路控(kong)(kong)制(zhi)中心(xin)設置(zhi)(zhi)線(xian)(xian)路控(kong)(kong)制(zhi)系統(tong)(tong)，對各(ge)(ge)區(qu)域(yu)(yu)子系統(tong)(tong)進行(xing)二級(ji)管(guan)理。在(zai)線(xian)(xian)網控(kong)(kong)制(zhi)中心(xin)則設置(zhi)(zhi)線(xian)(xian)網級(ji)控(kong)(kong)制(zhi)系統(tong)(tong)，對各(ge)(ge)線(xian)(xian)路進行(xing)三級(ji)管(guan)理控(kong)(kong)制(zhi)。

各(ge)區域(yu)子系統(tong)都建立(li)有(you)(you)車站(zhan)(zhan)級管(guan)理(li)工作(zuo)站(zhan)(zhan)（可(ke)(ke)與綜合監控專(zhuan)業共享），作(zuo)為各(ge)車站(zhan)(zhan)的(de)管(guan)理(li)工作(zuo)站(zhan)(zhan)，門(men)禁(jin)專(zhuan)業設(she)置本(ben)(ben)地(di)(di)通(tong)信(xin)管(guan)理(li)器，擁有(you)(you)獨(du)立(li)的(de)區域(yu)數(shu)據(ju)庫。本(ben)(ben)地(di)(di)通(tong)信(xin)管(guan)理(li)器運行(xing)支持TCP/IP協議的(de)專(zhuan)業門(men)禁(jin)軟件，在系統(tong)中(zhong)作(zuo)為Socket通(tong)訊服務器，并為本(ben)(ben)地(di)(di)的(de)車站(zhan)(zhan)管(guan)理(li)工作(zuo)站(zhan)(zhan)（Socket客戶端）提供可(ke)(ke)靠(kao)的(de)數(shu)據(ju)、通(tong)信(xin)、時間管(guan)理(li)、統(tong)計等服務；保證各(ge)車站(zhan)(zhan)級依照(zhao)權(quan)限規劃，可(ke)(ke)不依賴于外部(bu)通(tong)信(xin)環境(jing)和服務環境(jing)，自成一體，安全可(ke)(ke)靠(kao)的(de)獨(du)立(li)運行(xing)。

車站級(ji)(ji)管(guan)理工(gong)作站，通(tong)過綜合監控(kong)系(xi)統提供的TCP/IP網(wang)絡(luo)(luo)與線路級(ji)(ji)服務(wu)器聯網(wang)，建立基(ji)于IP網(wang)絡(luo)(luo)的雙向數據通(tong)道。

線(xian)(xian)路級(ji)(ji)服務器(qi)將分(fen)散的各區(qu)域子系統(tong)整合在一(yi)起，形(xing)成一(yi)個完(wan)全(quan)的總體線(xian)(xian)路數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)庫。此總體數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)庫涵(han)蓋各站點的門(men)禁管理數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)與事件(jian)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)，并可完(wan)成數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)查看(kan)、修改、報表(biao)制作，線(xian)(xian)路級(ji)(ji)服務器(qi)通(tong)過車站管理工作站Socket通(tong)訊接口(kou)實現控制站點門(men)禁的功能，實現二級(ji)(ji)聯網(wang)。

線(xian)網級(ji)服(fu)務器將(jiang)各線(xian)路子系(xi)統整(zheng)合在一起，形成一個完整(zheng)的線(xian)網級(ji)數(shu)據庫。對整(zheng)個線(xian)網ACS系(xi)統實現全面(mian)的聯網管理(li)。

多總線結構優化設計

為保證地鐵(tie)ACS系統的(de)(de)通訊(xun)(xun)可(ke)靠性，通訊(xun)(xun)冗(rong)余(yu)設計必不可(ke)少，目的(de)(de)是在某通訊(xun)(xun)線路故障(zhang)時(shi)實現自行監測和恢復。

我國(guo)(guo)已建的多個地鐵ACS系(xi)統參考國(guo)(guo)外已有(you)系(xi)統，利(li)用網絡控(kong)(kong)制器（主控(kong)(kong)器）RS-485總線環網連(lian)接就地控(kong)(kong)制器(分控(kong)(kong)器)的方式實現通訊冗余。

主(zhu)控器(qi)與分控器(qi)的環(huan)路總(zong)線結構主(zhu)要防范了(le)環(huan)路中單一故(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)點風險。例如(ru)，潛在(zai)故(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)點B或C發生時，其他(ta)分控器(qi)仍可通(tong)過(guo)另一端正常(chang)(chang)的總(zong)線進行返回通(tong)訊。但在(zai)潛在(zai)故(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)點A發生以及(ji)潛在(zai)故(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)點B和C同時發生時，系(xi)統不再具備正常(chang)(chang)通(tong)訊能力。

創新的多總線(xian)結構，進(jin)一步發展了(le)主控制和分控器通訊冗余能力，更加穩定(ding)可靠。

主控(kong)器通(tong)過雙TCP/IP連(lian)接網(wang)絡(luo)交換機，同(tong)時(shi)通(tong)過4組RS-485總(zong)線，每個(ge)分控(kong)器順(shun)序(xu)接入雙RS-485總(zong)線。在(zai)潛在(zai)故(gu)障點A、B、C、D單個(ge)或同(tong)時(shi)發生(sheng)時(shi)，系(xi)統仍保持完整的通(tong)訊能力，且分控(kong)器還可擴展選用(yong)TCP/IP直接連(lian)接網(wang)絡(luo)，實現真(zhen)正可靠的多總(zong)線通(tong)訊冗余。

多總線結構(gou)并非簡單的(de)(de)通(tong)訊(xun)端口疊加(jia)，而是(shi)要實(shi)現可靠穩定的(de)(de)通(tong)訊(xun)冗余。系(xi)統(tong)(tong)具(ju)備智能通(tong)訊(xun)監控，故障自行恢復(fu)的(de)(de)同(tong)時，通(tong)過虛擬IP技術實(shi)現設備在(zai)系(xi)統(tong)(tong)中的(de)(de)唯一映(ying)射，避免邏輯混淆；采(cai)用(yong)負載平衡機制，實(shi)現多總線同(tong)時通(tong)訊(xun)時傳(chuan)輸速(su)度(du)翻倍，具(ju)有傳(chuan)統(tong)(tong)結構(gou)無法比擬的(de)(de)優勢。

地鐵門禁系統的應用展望

除上(shang)述內(nei)容外，創新的(de)分布式(shi)多總(zong)線(xian)地鐵ACS系統(tong)，還采用三層(ceng)拓撲軟件架構、組態設計(ji)等新技術，為(wei)與綜合監(jian)控(kong)系統(tong)集成提供標準(zhun)可靠(kao)的(de)接(jie)(jie)口，為(wei)后續線(xian)路(lu)接(jie)(jie)入搭建標準(zhun)化(hua)的(de)接(jie)(jie)口平臺，全(quan)面滿足地鐵運(yun)營(ying)方的(de)“更安全(quan)、更可靠(kao)、更智(zhi)能”的(de)需求。

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，具有(you)廣(guang)泛的技術發展前景和市場潛力。