层控型—电梯IC卡控制器

K-pass Proximity Card Elevator Control System

LK3100系列电梯IC卡管理系统




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设计原则

■ 先 进 性：

采用当前先进成熟的技术和设备

■ 安 全 性：

不影响原电梯刷卡系统的运行，保证其安全性。

■ 实 用 性：

合理配置和选取合适的产品型号，使整个系统稳定、可靠和成本最省。

■ 方 便 性：

完善的管理系统，软件操作清晰，管理人员和持卡用户都能方便的使用系统。

■ 可扩展性：

及易维护性原则。

■ 开 放 性：

为保证各供应商产品的协同运行，同时考虑到投资者的长远利益，本系统必须是开放系统，并结合相关的国际标准或工业标准执行。

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设计依据

■ 《国际综合布线标准》（ISO/IEC11801）

■ 《出入口控制系统技术要求》(GA/T 394-2002)

■ 《智能建筑设计标准》(DBJ08-47-95)

■ 《商用建筑线缆标准》(EIA/TIA-569)

■ 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

■ 《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2904)

■ 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ23-90，92）

■ 《工业企业通信接地设计规范》(GBJ79-1985)

■ 《低压配电设计规范》(GB50054-95)

■ 《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

■ 《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T70-94

■ 《中华人民共和国安全防范行业标准》GA/T74-94





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设计目标

电梯刷卡系统是建立在先进的计算机技术、通信技术及非接触式IC卡技术之上，为电梯的使用带来安全、方便的控制。

具体目标为：

■ 持有效卡人能方便、安全的使用电梯。

■ 持卡人只能进出授权指定的楼层。

■ 外来无卡人员或持无效卡人员不能使用电梯。

■ 不影响原有电梯系统的运行，保证整个系统的安全性。

■ 管理人员能方便的设置人员的进出楼层权限和查看人员的出入记录。

■ 经济合理的运营成本。

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系统概述

在现代社会，电梯的控制还停留于人工控制阶段，既浪费了人力资源，又使安全性大大降低，所以有必要设汁—个电梯门禁系统，来控制电梯。本文设计了—个基于RFID的电梯控制系统，把它安装在电梯外选和内呼的界面上，使被授权人员（既持有有效IC的人）可以通过IC卡进入电梯，并且可以呼梯，选择自己要去的楼层，而未被授权人员则不能进入电梯，更无权呼梯，从而起到门禁的作用。

（1） 我们的电梯刷卡系统能做到所有进入电梯的持卡人，都必须先经过系统管理员授权。使用电梯时，不同的人有不同的权限分配，每个进入电梯的人经过授权可以进入指定的区域或楼层，并且可以根据不同的时间表进行授权管理。未经授权，无法进入管理区域的楼层。

读卡器的安装分二种方式，即装在电梯轿箱内或电梯轿箱外。

装在电梯轿箱外，则通过设置，持卡人需要先读卡，在卡有效的前提下，电梯门自动打开，持卡人进入电梯，按所指定的区域或楼层。

装在电梯轿箱内的情况又可分为二种（通过不同设置）

一种是人员进入电梯后，读卡，在卡有效的前提下，才能进入已经事先授权的区域或楼层，其它楼层不能进入。

另一种是人员进入电梯后，读卡，在卡有效的前提下，能进入所有楼层。

就目前的实际情况和贵方的系统需求，本系统采用将电梯楼层控制读卡器装在电梯轿箱内。

（2） 1个RS485网络通讯接口，可连接128个电梯控制器， 每个控制器最多可管理20，000个使用者。控制器不管是脱机运行还是联机控制，都可记录大量的交易数据，使得电梯的所有人员进出记录都有据可寻。在非联网状态下可独立保存4，096条记录，数据掉电保持时间超过90天。当重新联网时数据自动上传。多种系统板状态监测和自检（例如：外部电源掉电、数据资料出错、网络异常及系统复位等）

（3） 对重要楼层进行时间段控制。可进行31个时间组的出入权限时间编程，控制器具有休眠、安全、密码等几种工程模式。



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工作原理

基于RFID的电梯控制系统主要由三部分构成：电子标签、读卡器和控制系统。

（1） 电子标签（即IC卡）

由耦合元件及电路组成，标签含有内置天线，用于和读卡器的射频天线进行通信，每个标签具有唯一的电子编码，附着在IC卡上标识唯一的目标对象。

（2） 阅读器

读取（除读卡外还可以写入）标签信息的设备。在阅读器中包括读卡器和天线，标签（射频卡）和读卡器之间通过天线传递射频信号。

RFID工作的主要过程是：读卡器通过天线发送一定频率（13.56MHz）的射频信号，当电子标签进入到射频信号的范围内，射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量并被激活；射频卡将自身的编码等信息通过它的内置发射天线发送出去；系统接收天线接收从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到读卡器，读卡器对接收的信号进行解调和解码后送到后台系统进行相关处理。

（3） 控制系统

控制系统根据逻辑运算判断该持卡人的权限，根据不同的权限做出不同的处理和控制，发出指令信号，来控制电梯的动作。

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工作流程

（1） 持卡人进入电梯后，需首先刷卡，然后才能按相应楼层的按键。

例如：某一个持卡人具有3、4、5层的进入权限，当他刷卡后，才可以按3、4或者5层的楼层按键；如果没有刷卡，所有楼层按键不起作用。

（2） 当持卡人刷卡后，电梯控制器对应3、4、5层的输出继电器动作，分别输出三个短接信号给电梯机柜，电梯机柜在接收到这三个短接信号后，激活3、4、5层楼层按键（其他楼层按键处于“休眠”状态），这时，该持卡人按下要去的楼层按钮如4层，电梯启动到达4楼（电梯机柜应留出接线端子，用于接收电梯控制器的干触点输出信号）。

（3） 电梯轿箱内可设一个钥匙开关，设置“自动”和“读卡”位，当钥匙开关处于“自动”位时，不用刷卡也可进入任何楼层，这时电梯工作在非保安状态，等同于一般电梯；当钥匙开关处于“读卡”位时，电梯工作在保安状态，必需刷卡才能按楼层按键，前往指定的楼层。



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功能简介

LK3100电梯楼层控制系统是专门用于高层楼宇电梯控制和进行系统集成的电梯专用控制器。通过采用 LK3100 ，物业管理公司或管理人员能对楼宇内各种人员的进出进行更有效、更安全的管理，有效地控制了闲杂人员的进入。

所有使用电梯的持卡人，都必须先经过系统管理员授权。使用电梯时，不同的人有不同的权限分配。每个进入电梯的人经过授权可以进入指定的区域或楼层，并且可以根据时间权限表与楼层权限表进行授权管理。未经授权，无法进入管理区域的楼层，并可对重要楼层进行时间段控制。控制器不管是脱机运行还是联机控制，都可记录大量的交易数据，使得电梯的所有人员进出记录都有据可寻。



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主要功能

■ LK3100 系列控制器可对电梯每层授权使用；

■ 通过管理软件，管理人员可根据实际情况限定IC卡使用期限；

■ LK3100 读卡系统可对IC卡使用有效期作出限定/次数，方便管理人员收费；

■ 对丢失卡进行作废处理，以免让非本楼人员进入电梯；

■ 保密性强，每梯每卡不通用；

■ 每张卡通过授权可支持多部电梯同时使用；

■ LK3100 系列控制器具有故障自诊断功能，帮助管理人员排除电梯故障；

■ LK3100 系列控制器可在故障后可自动切换回电梯原有的键盘操作方式，以免在发生意外是用户盲目使用造成危险；

■ LK3100 系列控制器可设有密码键盘呼梯，管理人员可在巡查等特殊情况下直接输入密码使用电梯。密码键盘可采用嵌入型全触控键读卡器，高贵、大方、美观；

■ 系统具备管理53880张卡，同时可存储53880条电梯使用记录与1000条黑名单，存储记录在掉电情况下，保证10年内不丢失；

■ 用户可对IC卡设定密码，防止在IC卡丢失后他人盗用；

■ 使用非接触IC卡，读写无磨损，使用更方便；

■ LK3100 系列控制器具有功能完善的管理软件。



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选配功能

◆ 消防联动功能

该系统本身具有消防功能，当大楼内部出现火灾或地震之类灾害时，系统会随电梯消防功能的启动自动脱离控制，恢复到无卡控制状态。

◆ 远程监视功能

通过总线将大厦/小区或区域内多台电梯的内部IC卡控制器联接起来，并且与一部中断监视电脑相联，这样，IC卡控制器可以完成单机控制功能之外，还可以通过网络（RS485通讯、TCP/IP通讯 、无线通讯）实时将刷卡信息传送到用户终端机上，在终端记录中可查询每台电梯何时何人刷卡乘梯情况。（联网型设备才具备此功能）

◆ 访客联动功能

当电梯IC卡使用后，带来安全的同时，也给来访的客人带来不便，为此在IC卡基础上增设了远程自动呼梯功能，其操作方法是：来访的客人经业主确认后，主人无需到电梯门前迎接，只需在家按下远程呼梯按钮，电梯则自动向客人开放对应楼层的按钮，客人只要按下业主对应的楼层按钮即可到达主人家，方便了来访与互访，提高了电梯的智能话程度；呼叫电梯保留时间可自由设定（例如设置为：3分钟，3分钟后电梯使用权自动取消）。

◆ 手动转换功能

通过手动开关切换可实现系统开放（无需刷卡）与刷卡乘梯间的互相切换。

◆ 软件一键切换功能

软件转换普通模式/刷卡模式功能：通过管理中心电脑软件，可灵活设置每台电梯或若干电梯系统开放与刷卡乘梯间的互相切换。（联网型设备才具备此功能）

◆ 卡片挂失功能

软件支持卡片挂式、注销、黑名单等功能。

◆ 输出时间调节功能

可根据需求改变输出端的开放时间，时间范围：1—9999秒

◆ 记录历史用梯功能

可记录使用者卡号，使用时间，所使用的电梯代号等信息。（联网型设备才具备此功能）

LK3100系列选配产品功能




产品名称


实现功能




DK3100M 主控制器
(含读卡平面)


直接呼梯进入轿厢功能；
控制电梯使用功能：特殊情况下对电梯使用进行限制或解除。




LK3100T主控制器

(含读卡平面)


限时功能：通过 LK3100T 读卡系统，根据实际情况限定IC卡使用期限；
限次功能：限定IC卡使用次数，方便管理人员收费；
控制电梯使用功能：特殊情况下对电梯使用进行限制或解除。




LK3100S主控制器

(含读卡平面)


限时功能：通过 LK3100读卡系统，根据实际情况限定IC卡使用期限；
控制电梯使用功能：特殊情况下对电梯使用进行限制或解除。(可接选层器和密码键盘）




选层器


单独控制每个楼层，刷卡后可直接到达指定楼层功能。




密码键盘


管理人员在巡查等特殊情况下直接输入密码使用电梯；
用户可对IC卡设定密码，用来接待访客或把卡遗忘在家中时直接输入密码来使用电梯。




IC卡


控制使用电梯功能。




LK3100管理软件 (含发卡器)


读卡写卡功能：设置IC卡使用次数及使用时间；
补发用户功能：用户卡丢失为用户补发IC卡；
放行各种功能卡：可放行设置卡 用户卡 楼层限制卡 消号卡；
消号功能：当用户卡丢失时有消号功能；
设定IC卡密码功能：为用户的IC卡设定密码；
选层功能：对用户的使用楼层进行设定；
打印报表功能：将用户信息和控制器信息打印出来。




LK3100系列智能楼层控制系统——控制方式




安装方式


简要介绍




外挂呼梯式


简称：外呼型。电梯楼层控制器安装于电梯门外一侧，用户刷卡开启电梯门，进入轿箱后，再按选层按钮到达指定楼层。




内置楼控式


电梯楼层控制器安装于电梯轿箱内：

1．不刷卡，按选层按钮失效

2．进梯刷卡后，使电梯的选层按钮恢复有效，此时再按选层按钮，直达该楼层。




内置层控式


电梯楼层控制器安装于电梯轿箱内：

1．只有单个楼层权限的用户卡，进梯刷卡后直达该楼层，电梯原有的选层按钮失效。

2．有多个楼层权限的用户卡，进梯刷卡后，再按某选层按钮，直达该楼层。




与楼宇对讲联动式


电梯楼层控制器安装于电梯轿箱内：

当访客通过楼宇对讲接通住户分机，住户给访客开锁，同时给电梯一个信号启动电梯下到一楼，访客进梯后按住户楼层键，即可直达该楼层。





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（一）外挂呼梯式



1、 系统提供一路开关量输出，可用于控制单个按键（外呼或内招均可）。

2、 主板配有RS232或RS485通讯接口，管理电脑可通过网络或数据采集器与系统进行数据通讯（网络与数据采集器、软件、读卡器为选配）。

3、 系统与电梯采用无源触点连接，两者完全隔离，不会互相影响。

4、 配合网络、软件、数据采集器等选配设备使用，可以实现黑名单管理功能，防止卡片遗失被非法使用者拾到后非法闯入。

5、 呼梯控制器记录每次成功刷卡使用电梯的相关信息（包括使用者卡号、使用时间、所使用的电梯代号等信息），该记录可通过网络或采集器从控制器中读出，以作统计、打印、存档、查询。

6、 系统具备管理53880张卡，同时可存储53880条电梯使用记录与1000条黑名单，存储记录在掉电情况下，保证10年内不丢失。

7、 可与电梯消防开关实现联动。启动消防开关后，IC卡电梯系统断电不工作，电梯恢复到原状态（提供的消防信号应该是无源的干接点信号）。

8、 特殊情况可由管理员开放电梯的呼梯控制，保证紧急情况的紧急处理。



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（二）内置楼控式

1、 用户通过刷卡开放所有选层，用户的权限写于卡内，在刷卡后，需再按键才能启动电梯。

2、 一块主板可控制16个楼层；每增加1块楼层扩展板，就可增加控制 16个楼层；直达最多可增加4个扩展板。

3、 系统提供16路开关量输出,可选配增加触点输出扩展板的方式增加开关量输出，每增加一个触点输出扩展板则可增加16个开关量输出。

4、 主板配有RS232或RS485通讯接口，管理电脑可通过网络或数据采集器与系统进行数据通讯（网络与数据采集器、软件、读卡器为选配）。

5、 系统与电梯采用无源触点连接，两者完全隔离，不会互相影响。

6、 配合网络、软件、数据采集器等选配设备使用，可以实现黑名单管理功能，防止卡片遗失被非法使用者拾到后非法使用。

7、 系统记录每次成功刷卡使用电梯的相关信息（包括使用者卡号、使用时间、所使用的电梯代号等信息），该记录可通过网络或数据采集器从控制器中读出，以作统计、打印、存档、查询。

8、 系统具备管理53880张卡，同时可存储53880条电梯使用记录与1000条黑名单，存储记录在掉电情况下，保证10年内不丢失。

9、 可与电梯消防开关实现联动启动消防开关后，IC卡电梯系统不工作，电梯恢复到原状态（提供的消防信号应该是无源的干接点信号）。



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（三）内置层控式

1、 系统IC卡控制设备安装于轿箱内

2、 对于住户：刷单层卡或多层卡,或输入密码的方式使用IC卡电梯。

3、 住户卡有单层卡、多层卡之分，在刷单层卡时，电梯直接登记，无需再按键；刷多层卡时，须再按键。

4、 可带密码键盘功能，住户忘记带卡，也可实现无卡时输密码登梯。

5、 对于访客，通过保安发临时卡方式或保安用专用卡帮助访客乘梯。

6、 一块主板可控制32个楼层；每增加1块楼层扩展板，就可增加控制 32个楼层；直达最多可增加4个扩展板。

7、 主板配有RS232或RS485通讯接口，管理电脑可通过网络或数据采集器与系统进行数据通讯（网络与数据采集器、软件、读卡器为选配）。

8、 IC卡层控控制器与电梯本身系统采用无源触点连接，两者完全隔离，不会对电梯原有性能产生任何影响。

9、 配合网络、软件、数据采集器等选配设备使用，可以实现黑名单管理功能，防止卡片遗失被非法使用者拾到后非法使用。

10、 IC卡层控控制器记录每次成功刷卡使用电梯的相关信息（包括使用者卡号、使用时间、所使用的电梯代号、所到达的楼层等信息），该记录可通过网络或数据采集器从控制器中读出，以作统计、打印、存档、查询。

11、 系统具备管理53880张卡，同时可存储53880条电梯使用记录与1000条黑名单，存储记录在掉电情况下，保证10年内不丢失。

12、 具有消防信号输入接口，当消防开关信号启动后，IC 卡电梯系统不工作，电梯恢复到原状态（提供的消防信号应该是无源的干接点信号）。

13、 配合网络、软件、数据采集器等选配设备使用，可以实现时间段限制，实现系统在IC卡使用时段和任意开放使用时段的自动转换。



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（四）与楼宇对讲联动式

1、 在层控型基础上加入与楼宇对讲联动功能

2、 系统IC卡控制设备安装于轿箱内或轿顶，联动信号采集设备安装于梯井内或楼宇弱电竖井内。

3、 对于住户：仍按内置层控式刷单层卡或多层卡,或输入密码的方式使用IC卡电梯。

4、 住户卡有单层卡、多层卡之分，在刷单层卡时，电梯直接登记，无需再按键；刷多层卡时，须再按键。

5、 带密码键盘功能，住户忘记带卡，也可实现无卡时输密码乘梯。

6、 对于访客，无需卡和密码就可实现乘梯：先使用对讲系统呼叫住户，住户确认访客身份后，通过对讲分机按开锁键开单元大门，再按电梯启动键，给 IC 卡电梯选层控制系统送出客人可以到该层的信号，当电梯下到底层时，客人进入电梯后，按下住户所住楼层的按键，则登记启动电梯，而其他未授权的楼层，访客无法按键登记。

7、 一块主板可控制32个楼层；每增加1块楼层扩展板，就可增加控制 32个楼层；直达最多可增加4个扩展板。（如果需要实现刷单层卡无需再按键，即可直达功能，则一个主板可控制16层，每增加1块楼层扩展板，就可增加控制 16个楼层）。

8、 主板配有RS232或RS485通讯接口，管理电脑可通过网络或数据采集器与系统进行数据通讯（网络与数据采集器、软件、读卡器为选配）。

9、 对讲联动型IC卡控制器与电梯本身系统采用无源触点连接，两者完全隔离，不会对电梯原有性能产生任何影响。

10、 配合网络、软件、数据采集器等选配设备使用，可以实现黑名单管理功能，防止卡片遗失被非法使用者拾到后非法使用。

11、 系统记录每次成功刷卡使用电梯刷卡的相关信息（包括使用者卡号、使用时间、所使用的电梯代号、所到达的楼层等信息），该记录可通过网络或数据采集器从控制器中读出，以作统计、打印、存档、查询。

12、 系统具备管理53880张卡，同时可存储53880条电梯使用记录与1000条黑名单，存储记录在掉电情况下，保证10年内不丢失。

13、 具有消防信号输入接口，当消防开关信号启动后，IC卡电梯系统不工作，电梯恢复到原状态（提供的消防信号应该是无源的干接点信号）。

14、 配合网络、软件、数据采集器等选配设备使用，可以实现时间段限制，实现系统在IC卡使用时段和任意开放使用时段的自动转换。