【地鐵門(men)禁(jin)系統(tong)】門(men)禁(jin)系統(tong)在地鐵中的應用 地鐵門(men)禁(jin)系統(tong)介(jie)紹

地(di)(di)鐵(tie)系統(tong)具有(you)線路長、車站(zhan)多、管(guan)(guan)理(li)人(ren)員少的(de)特點。各個車站(zhan)、車輛段、主變(bian)電站(zhan)以及運營(ying)控(kong)制中心是地(di)(di)鐵(tie)運行的(de)控(kong)制管(guan)(guan)理(li)區域，大(da)部分房間為無人(ren)值(zhi)班。為確保(bao)地(di)(di)鐵(tie)正常、安全(quan)運營(ying)，保(bao)證授權(quan)(quan)人(ren)員在受控(kong)情況下方(fang)便地(di)(di)進入(ru)設(she)(she)備(bei)管(guan)(guan)理(li)區域，防止非授權(quan)(quan)人(ren)員進入(ru)限制區，需要(yao)在車站(zhan)、控(kong)制指(zhi)揮(hui)中心、車輛段、停車場主要(yao)的(de)設(she)(she)備(bei)管(guan)(guan)理(li)用(yong)房設(she)(she)置地(di)(di)鐵(tie)門禁系統(tong)（ACS系統(tong)）。

已建地鐵門禁系(xi)統擴容(rong)續建主要帶(dai)來的(de)技(ji)術難點(dian)是新舊(jiu)系(xi)統的(de)兼容(rong)互通。

新興城市的(de)(de)地鐵門禁(jin)系統(tong)則通(tong)常為多條線路(lu)整體(ti)規劃建(jian)設(she)，作為綜合(he)安防管理(li)的(de)(de)核心系統(tong)，需求方(fang)對門禁(jin)系統(tong)提出了更多新的(de)(de)需求：基于(yu)多條線路(lu)的(de)(de)整體(ti)平臺規劃、大(da)型分布式(shi)應用(yong)、需要(yao)具(ju)備強(qiang)大(da)的(de)(de)伸縮擴展能(neng)力、實現通(tong)訊穩定可靠、各類(lei)報警信息(xi)實時(shi)上(shang)傳(chuan)、系統(tong)軟(ruan)件智能(neng)化(hua)操作等(deng)等(deng)。

地鐵門禁系統的優化設計思路

為適應地鐵的復雜應用環境，應對大型地鐵門禁系統的新需求，設計(ji)(ji)需要從立足于(yu)高(gao)技術起(qi)點，結合已有的具(ju)體工程實踐，進行優化及創新的設計(ji)(ji)：

分(fen)布式(shi)數據庫，分(fen)級管理(li)；

總體兼(jian)容規劃，滿足后續線路無縫接入；

采(cai)用(yong)新型多(duo)總線通訊，實現通訊穩定可靠冗余；

組態軟件架構，實現(xian)操作簡單智(zhi)能化；

提供標(biao)準接口，滿足綜合監控平臺集(ji)成聯(lian)動(dong)；

高(gao)彈(dan)性，具備伸(shen)縮(suo)擴展能(neng)力。

分布式系統優化設計

地鐵ACS系統主要由ACS系統軟件、操作(zuo)系統、數據庫等相關軟件及(ji)運行以(yi)上軟件的服(fu)務器(qi)、工作(zuo)站，以(yi)及(ji)有(you)關控制(zhi)器(qi)、前端設(she)備及(ji)通信設(she)備組成。

傳統(tong)地鐵ACS系統(tong)通常采用(yong)單一(yi)中(zhong)央數據庫，各個控(kong)(kong)制器(qi)、管(guan)(guan)理工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站通過(guo)內部局域(yu)網(wang)與中(zhong)央數據庫進(jin)行(xing)通訊。這種過(guo)于(yu)依賴中(zhong)央數據庫的(de)(de)結(jie)構(gou)，當局域(yu)網(wang)通訊故障時，各個管(guan)(guan)理工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站、控(kong)(kong)制器(qi)進(jin)入離線工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)狀態(tai)，只能(neng)依照原有參數設(she)置(zhi)進(jin)行(xing)自(zi)行(xing)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)，雖然不影響已存(cun)儲門禁(jin)權限的(de)(de)判斷，但授權變更、遠程(cheng)維護恢(hui)復等都無法操作(zuo)(zuo)(zuo)。傳統(tong)地鐵ACS系統(tong)的(de)(de)可靠(kao)性(xing)往往取決于(yu)中(zhong)央服務器(qi)、局域(yu)網(wang)絡的(de)(de)性(xing)能(neng)，而且(qie)通常對于(yu)系統(tong)擴容及后續線路的(de)(de)接入都造成技(ji)術困(kun)難(nan)。

分布式結構(gou)設計，則完(wan)全可滿足(zu)地鐵ACS系統(tong)的(de)應(ying)用(yong)需求(qiu)。分布式地鐵ACS系統(tong)采用(yong)三層結構(gou)，在車站、線路、線網級(ji)管(guan)(guan)理(li)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)均設置分布式數據庫，每一層管(guan)(guan)理(li)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)都依(yi)照層次關系，接受上一層管(guan)(guan)理(li)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)的(de)控制(zhi)管(guan)(guan)理(li)，同時根(gen)據被(bei)賦予的(de)權限進行(xing)(xing)向(xiang)下控制(zhi)管(guan)(guan)理(li)。系統(tong)不再(zai)完(wan)全依(yi)賴于中(zhong)(zhong)(zhong)央數據庫，在網絡故(gu)障時，可依(yi)照權限進行(xing)(xing)自行(xing)(xing)向(xiang)下管(guan)(guan)理(li)，網絡恢(hui)復時，自行(xing)(xing)信(xin)息同步。系統(tong)穩定(ding)可靠、安全性高(gao)，易于維護，自行(xing)(xing)恢(hui)復能力強(qiang)，可大大提高(gao)最終用(yong)戶的(de)操作(zuo)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)、緊急破玻按鈕(niu)、就地控制器(qi)、門(men)禁網(wang)絡(luo)控制器(qi)等；車站通信管理器(qi)、車站級(ji)門(men)禁工(gong)作站（可與綜合監控專業共享）。

（2）線(xian)(xian)路(lu)(lu)級門禁管理系統(tong)：線(xian)(xian)路(lu)(lu)級ACS服務器、線(xian)(xian)路(lu)(lu)級ACS管理工(gong)作站、線(xian)(xian)路(lu)(lu)級ACS授權工(gong)作站、ACS維修(xiu)工(gong)作站。

（3）線(xian)網(wang)級(ji)(ji)門(men)禁(jin)管理(li)系(xi)統：線(xian)網(wang)級(ji)(ji)ACS服務器、線(xian)網(wang)級(ji)(ji)ACS管理(li)工作站、線(xian)網(wang)級(ji)(ji)ACS授權工作站、線(xian)網(wang)級(ji)(ji)ACS維修(xiu)工作站。

多級控制管理規劃

整(zheng)個(ge)地鐵ACS系(xi)統(tong)基(ji)于(yu)TCP/IP協議通訊，可實現(xian)多級控(kong)制管(guan)理。各級控(kong)制管(guan)理功能(neng)規(gui)劃如(ru)下(xia)：

各(ge)車站(zhan)、控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)中心、車輛段、停(ting)車場各(ge)自組(zu)成一(yi)級門禁(jin)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)子系(xi)(xi)統(tong)，進(jin)(jin)行本(ben)地化(hua)區域性的門禁(jin)管(guan)理和監(jian)控(kong)(kong)；在(zai)線(xian)(xian)路(lu)(lu)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)中心設置線(xian)(xian)路(lu)(lu)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)，對各(ge)區域子系(xi)(xi)統(tong)進(jin)(jin)行二級管(guan)理。在(zai)線(xian)(xian)網控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)中心則設置線(xian)(xian)網級控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)，對各(ge)線(xian)(xian)路(lu)(lu)進(jin)(jin)行三級管(guan)理控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。

各(ge)區(qu)域子系統都建立有車站(zhan)(zhan)級管(guan)(guan)理(li)(li)(li)工作(zuo)站(zhan)(zhan)（可(ke)(ke)與綜合監控專業共享(xiang)），作(zuo)為各(ge)車站(zhan)(zhan)的(de)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)工作(zuo)站(zhan)(zhan)，門禁(jin)專業設(she)置本地通(tong)(tong)信(xin)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)器(qi)，擁有獨(du)立的(de)區(qu)域數(shu)據庫。本地通(tong)(tong)信(xin)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)器(qi)運行支(zhi)持TCP/IP協議的(de)專業門禁(jin)軟件(jian)，在系統中(zhong)作(zuo)為Socket通(tong)(tong)訊服(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)，并(bing)為本地的(de)車站(zhan)(zhan)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)工作(zuo)站(zhan)(zhan)（Socket客戶端）提(ti)供可(ke)(ke)靠的(de)數(shu)據、通(tong)(tong)信(xin)、時間(jian)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)、統計等服(fu)(fu)務(wu)(wu)；保證各(ge)車站(zhan)(zhan)級依照權限(xian)規劃，可(ke)(ke)不依賴(lai)于外部通(tong)(tong)信(xin)環(huan)境和服(fu)(fu)務(wu)(wu)環(huan)境，自(zi)成(cheng)一體，安全可(ke)(ke)靠的(de)獨(du)立運行。

車站級管(guan)理(li)工作站，通過綜(zong)合監控(kong)系統提供的TCP/IP網(wang)(wang)絡與線路級服務器聯網(wang)(wang)，建立(li)基(ji)于IP網(wang)(wang)絡的雙向(xiang)數據通道(dao)。

線(xian)路級服(fu)務器(qi)將(jiang)分散的各區域(yu)子系統整合在一(yi)(yi)起，形成(cheng)一(yi)(yi)個(ge)完(wan)全(quan)的總體線(xian)路數(shu)據(ju)庫。此總體數(shu)據(ju)庫涵蓋各站點的門禁(jin)管理(li)數(shu)據(ju)與事件數(shu)據(ju)，并(bing)可(ke)完(wan)成(cheng)數(shu)據(ju)查看、修(xiu)改、報表制(zhi)作，線(xian)路級服(fu)務器(qi)通過(guo)車站管理(li)工作站Socket通訊接口實現控制(zhi)站點門禁(jin)的功能，實現二級聯網。

線(xian)(xian)網(wang)(wang)級服務(wu)器(qi)將各線(xian)(xian)路子系(xi)統整合在(zai)一起(qi)，形成一個完整的(de)線(xian)(xian)網(wang)(wang)級數據庫。對整個線(xian)(xian)網(wang)(wang)ACS系(xi)統實現全面的(de)聯網(wang)(wang)管理。

多總線結構優化設計

為保證地鐵(tie)ACS系統的通訊可靠性，通訊冗余設計必(bi)不(bu)可少，目的是在某通訊線(xian)路故障時實(shi)現(xian)自行監測(ce)和恢復。

我國已建的多個(ge)地(di)鐵ACS系統(tong)參考國外(wai)已有系統(tong)，利用網(wang)絡控(kong)制器(qi)(qi)（主控(kong)器(qi)(qi)）RS-485總線(xian)環網(wang)連接就地(di)控(kong)制器(qi)(qi)(分(fen)控(kong)器(qi)(qi))的方式(shi)實現通訊(xun)冗(rong)余。

主(zhu)控(kong)(kong)(kong)器(qi)與分(fen)控(kong)(kong)(kong)器(qi)的環(huan)路總(zong)線(xian)結構(gou)主(zhu)要防范了環(huan)路中(zhong)單(dan)一故(gu)(gu)障點(dian)(dian)(dian)風險(xian)。例(li)如，潛(qian)(qian)在故(gu)(gu)障點(dian)(dian)(dian)B或C發(fa)生(sheng)時，其(qi)他分(fen)控(kong)(kong)(kong)器(qi)仍可通(tong)過另一端正(zheng)常(chang)的總(zong)線(xian)進行返回通(tong)訊。但在潛(qian)(qian)在故(gu)(gu)障點(dian)(dian)(dian)A發(fa)生(sheng)以(yi)及潛(qian)(qian)在故(gu)(gu)障點(dian)(dian)(dian)B和C同時發(fa)生(sheng)時，系統不再具備(bei)正(zheng)常(chang)通(tong)訊能(neng)力。

創(chuang)新的多(duo)總線結構，進一(yi)步(bu)發展了主(zhu)控(kong)制和分(fen)控(kong)器通(tong)訊(xun)冗余能力(li)，更(geng)加(jia)穩定可靠。

主控(kong)器(qi)(qi)通(tong)(tong)過雙(shuang)TCP/IP連接(jie)網絡(luo)交(jiao)換機(ji)，同(tong)時通(tong)(tong)過4組RS-485總(zong)線，每個分(fen)控(kong)器(qi)(qi)順序(xu)接(jie)入雙(shuang)RS-485總(zong)線。在潛在故障(zhang)點A、B、C、D單(dan)個或同(tong)時發(fa)生(sheng)時，系統仍保持完整的(de)通(tong)(tong)訊(xun)能力，且分(fen)控(kong)器(qi)(qi)還可擴(kuo)展選用TCP/IP直接(jie)連接(jie)網絡(luo)，實現真正(zheng)可靠的(de)多總(zong)線通(tong)(tong)訊(xun)冗余。

多(duo)總(zong)線結構并非簡單的(de)通(tong)訊(xun)端(duan)口疊(die)加，而是要實現(xian)可靠穩定的(de)通(tong)訊(xun)冗余。系統(tong)(tong)具備智能通(tong)訊(xun)監控，故(gu)障(zhang)自(zi)行恢(hui)復的(de)同時，通(tong)過(guo)虛擬(ni)IP技術(shu)實現(xian)設備在系統(tong)(tong)中(zhong)的(de)唯一(yi)映射，避(bi)免邏輯混(hun)淆；采用負載平衡(heng)機制，實現(xian)多(duo)總(zong)線同時通(tong)訊(xun)時傳(chuan)輸速度翻倍(bei)，具有(you)傳(chuan)統(tong)(tong)結構無法比擬(ni)的(de)優勢(shi)。

地鐵門禁系統的應用展望

除上(shang)述內容外，創新的(de)分布式多總(zong)線地鐵ACS系統(tong)，還采用(yong)三層拓撲(pu)軟件架構、組(zu)態設計等(deng)新技術(shu)，為與綜合監控系統(tong)集成提供標(biao)準(zhun)(zhun)可(ke)靠(kao)的(de)接(jie)口，為后續線路接(jie)入搭建標(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)的(de)接(jie)口平臺，全面(mian)滿(man)足地鐵運營方的(de)“更安全、更可(ke)靠(kao)、更智(zhi)能”的(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、大型集團(tuan)，具(ju)有廣泛的技(ji)術發展前景和市(shi)場潛力。