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航站楼门禁系统设计思路探究

刘 蕊
  
工程技术探索
2025年16期
民航机场规划设计研究总院有限公司 北京 100000

摘 要:门禁系统是安防系统的重要组成部分,肩负机场控制区和各出入口的人员进出控制和管理,对机场的安全运行至关重要。本文以门禁点位分类、门禁控制器架构、人脸识别比对、门禁系统与消防系统的联动方式以及门禁系统软件的基本功能为切入点,阐述航站楼门禁系统设计思路。

关键词:航站楼;门禁系统;点位分类;消防联动

北京 100000

门禁系统是安防系统的重要组成部分,肩负机场控制区和各出入口的人员进出控制和管理,对机场的安全运行至关重要。

航站楼门禁系统的作用在于管理人群进出管制区域,限制未被授权人员进出特定区域,并使已被授权者在进出上更便捷。前端识别可以采用多种手段来实现,也可以采用几种手段的组合,实现更严密的门禁管理,前端识别可分为刷卡、刷卡加密码、刷卡加生物识别等方式。

本文以门禁点位分类、门禁控制器架构、人脸识别比对、门禁系统与消防系统的联动方式以及门禁系统软件的基本功能为切入点,阐述航站楼门禁系统设计思路。

1、门禁点位分类

航站楼门禁点位大致可分为空防门禁、物业门禁、弱电用房门禁、电梯门禁等几个大类。门禁点位前端设备包括:生物识别装置、读卡器、门锁、出门按钮、玻破开关、声光报警器。根据门禁点位分类、门禁点位物理位置以及业主需求,门禁点位前端设备的配置不尽相同。

空防门禁:设置于安全保卫要求不同的区域之间的通行口,应对双向通行进行验证和控制。还有一类空防门禁需要注意的是,红线消防疏散门,即位于隔离区和非隔离区的分界线上用于消防疏散的门。红线消防疏散门与常规空防门相比,仅设置门锁、玻破按钮、声光报警器。因为进入隔离区内的人员,不论是旅客还是工作人员,必须经过安检。红线消防疏散门仅用于消防疏散,常规情况下是锁闭状态,所以不设置读卡器或生物识别设备等识别装置。当发生火灾时,消防系统联动门禁系统,红线消防疏散门开启。当门禁失效或被非法开启后,触发报警器动作,发出声、光两种报警信号,警示非法操作人员,提示现场工作人员对相关情况采取处理措施。

物业门禁:设置于重要办公用房或隔离区内外办公区域等场所的通行口,一般对单向通行进行验证和控制,有些情况下根据业主需求也可对双向通行进行验证和控制。

弱电用房门禁:设置于弱电机房、弱电设备间及其他专业设备机房的通行口,对单向通行进行验证和控制。

电梯门禁:一般设置于隔离区内电梯,可以控制和管理电梯乘客,防止未经授权的人员使用电梯进出控制区。电梯门禁主要分为两种控制方式:一是仅在轿厢外设置读卡器,工作人员刷卡,电梯呼叫按钮亮起,电梯到达指定楼层,工作人员进入,不能控制到指定楼层。二是在轿厢内外分别设置读卡器,工作人员刷卡,电梯呼叫按钮亮起,电梯到达指定楼层,工作人员进入再次刷卡,按下能到达的指定楼层。

2、门禁控制器架构

门禁控制器架构分为两层架构和三层架构,两层架构是指门禁控制器直接与门禁系统服务器通信。三层架构是指在门禁控制器(又称区域控制器)和门禁系统服务器之间增加了就地服务器。

(1)两层架构

门禁控制器可安装在门附近或者弱电设备间内,直接连接读卡器、出门按钮、门锁等。门禁控制器通过网络与门禁系统服务器直接通信。门禁控制器负责处理门禁认证、开门、报警等动作。运行在门禁系统服务器上的门禁系统软件,负责系统配置、权限管理、事件记录查看、报表生成等操作。

工作原理:当用户刷卡/生物识别时,读卡器将认证信息发送给门禁控制器。门禁控制器根据存储在本地的门禁授权信息进行决策并执行操作。门禁开门事件记录缓存在门禁控制器,后上传至门禁系统服务器。

优点:结构简单,管理更加直观。单个门禁控制器故障的情况下,影响的门禁点位少。

缺点:随着门禁点位的增加,需要增加门禁控制器,门禁系统服务器的网络连接和处理负载的压力加剧。所有配置变更需下载到每个门禁控制器。当门禁系统服务器故障时,跨门禁控制器的复杂门禁联动(如防反传、互锁)受到限制,只能在单个门禁控制器内实现,相比区域控制器可管理高达32、64或更多的门禁点来说,门禁控制器可实现复杂门禁联动的逻辑区域或物理区域相对较小。

(2)三层架构

就地控制器负责前端门禁设备连接和实时控制,就地控制器不与门禁系统服务器直接通信,连接至区域控制器。区域控制器通常是管理一个弱电小间内的就地控制器。区域控制器的作用主要包括三点:1、管理下属就地控制器的配置,处理下属区域内跨就地控制器的门禁联动,比如:互锁、防反传等;2、存储下属逻辑区域或者物理区域内的用户权限数据,接收下属就地控制器的事件;3、代理门禁系统服务器与就地控制器的通信。

工作原理:当用户刷卡、生物识别时,就地控制器将认证信息发给所属区域控制器,区域控制器利用本地存储的门禁权限数据进行权限验证和逻辑判断。区域控制器向就地控制器返回“开门”或拒绝指令。区域控制器将通行记录、告警事件等上传至门禁系统服务器,并周期性地从门禁系统服务器下载门禁权限和门禁配置存储至本地。

优点:具有良好的扩展性,随着门禁定位的增加,在不增加区域控制器的情况下,可通过就地控制器的增加,实现门禁点位的扩展。单从项目后期运行维护来说,门禁点位增加,所需费用较少。就航站楼门禁系统来说,在门禁点位相同的情况下,以32个单向刷卡门禁点位为例,一个弱电小间通常只需要1-2个区域控制器,但需要8个四门门禁控制器,三级架构需要的网络资源更少。

缺点:结构比二级架构更复杂,多了一层就地控制器。对区域控制器更加依赖,区域控制器是门禁系统三级架构中的关键节点,其性能和可靠性至关重要,一旦出现故障,影响更多的门禁点位。

总体来说,门禁控制器的三级架构和二级架构没有优劣之分,各有优点和缺点,只是适用的业务场景不同。二级架构更适用于网络基础设施良好且稳定、门禁点位地理分布集中、对逻辑区域或物理区域内复杂联动功能要求不高、门禁点位数量较少的门禁系统。三级架构更适用于网络基础设施不稳定,门禁点位地理分布分散、对逻辑区域或物理区域内复杂联动功能要求高、门禁点位数量多的门禁系统。

3、人脸识别前端比对还是后台比对

人脸识别设备是生物识别设备的一种,目前航站楼门禁系统生物识别验证方式,采用人脸识别居多。人脸识别设备的验证方式有两种,一种是前端比对,一种是后台比对。

前端比对是,工作人员的人脸特征值从后台的人脸识别服务器下载到前端人脸识别设备,当工作人员刷卡后,前端人脸识别设备拍照生成人脸特征值与存储在本地的人脸特征值进行比对,比对成功则工作人员通过。

后台比对是当工作人员刷卡后,前端人脸识别设备拍照生成人脸特征值与存储在服务器的人脸特征值进行比对,比对成功则工作人员通过。后台比对对网络基础设施要求较高,要求网络稳定。因此在航站楼,目前人脸识别前端比对用的更多。

4、门禁系统与消防系统的联动方式

门禁系统与消防系统的联动方式分为两种:软联动和硬联动。

软联动是指消防系统的消防信号输出连接在门禁控制器的报警输入点。当发生火灾时,门禁控制器接收到消防系统发送的消防信号,门禁控制器根据预先设定的消防联动规则,打开指定区域的门。优点是可通过门禁系统的设置有选择的开门,但对网络设备、门禁设备的稳定性提出了更高的要求,一旦门禁控制器出现故障,可能会出现门打不开的情况。

硬联动是指消防系统的消防信号输出直接作用在门锁电源上,打开指定区域的门。当发生火灾时,消防信号直接切断锁电源,同时将反馈信号发给门禁系统和消防系统记录前端消防强切电源事件。优点是消防信号不通过任何智能控制系统的逻辑判断,强制切断锁电源开门,可靠性最高,不受第三方设备、系统的干扰。

5、门禁系统软件的基本功能

门禁系统软件包括的基本功能有系统管理、通行管理、分区管理、报警管理、智能识别、持卡人管理与登记、巡更管理、查询统计等。其中互锁和防反传功能是航站楼门禁系统通行管理功能中两个比较重要的功能。

互锁是指当持卡人进入某一由两扇门(或以上)组成的区域时,其中一扇门打开时,另一扇门必须关闭。系统能够在门禁系统服务器脱机状态下,实现同一区域控制器下的门禁互锁功能,实现同一区域控制器内的门禁点位任意互锁组合。

防反传是指只有持卡人退出隔离区,才能第二次进入该隔离区,以防止用同一张卡两次进入同一区域。还可以由系统管理员设置当读卡器感知持卡人的出入请求有效后,需间隔多长时间才允许相同的卡能在同一读卡器被接受,或在区域定义的任意读卡器上被接受。

结语

不同的机场对门禁系统有不同的使用需求,本文中提到的门禁点位分类、门禁控制器架构、人脸识别比对、门禁系统与消防系统的联动方式以及门禁系统软件的基本功能是航站楼门禁系统设计的基本点也是关键点。在设计过程中,设计人员可在这些关键点的基础上,结合使用部门提出的意见优化、完善设计,提出因地制宜、符合运行部门使用需求的航站楼门禁系统。

参考文献

[1]赵建邦.HID Global在南昌昌北国际机场新航站楼的集成应用[J].中国公共安全,2014,(13):144-145.

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