小区远距离一卡通管理系统

第一章　设计总说明
　　　随着识别技术的发展，人们对智能化系统的要求在不断的提高，采用先进的RFID射频识别技术，对小区出入口、单元门、电梯控制等实现自动读卡控制。对于门禁系统希望能够采用自动识别的方式来实现自动开门，小区业主不用再像以前那样，必须把卡片拿出来，拿到读卡器上去刷一下，才能开门。只要身上带卡就可以实现免掏卡自动开单元门，把卡放车上自动开启道闸，自动呼叫电梯，电梯内自动读卡开启相应权限楼层。同时也要求体现科技的更人性化与智能化，给业主的智能卡可以任意携带，不给业主受管束的感觉，又方便业主使用。为小区安全，对外来访客管理采用二代身份证访客机进行登记，确认访问住户。访客在单元门处通过对讲联系住户，住户为访客开启相应楼层权限。
　　　远距离自动识别一卡通系统既提高小区的档次，又增加小区的安全，提高小区的品味。一张卡就能实现大门出入口或地下车库道闸的自动开启、电梯楼层控制、小区单元门管制，小区商店消费等，形成远距离卡一卡通系统。
　　　 或者在原有的IC卡一卡通系统上改造远距离自动识别系统，保留原有的所有IC卡一卡通系统，在需要远距离识别的地方，改装远距离读卡器，把IC卡插入CyhertagTV6感应卡内，在远距离读卡器上实现远距离自动识别，在原有系统上仍旧用IC卡，两张卡互不影响读卡距离。

第二章　设计范围和思想
2.1设计范围
　　　本次设计包围绕智能安防管理为核心，实现一套完整的一卡通系统功能，系统朗括了以下几个部分：门禁管理系统、电梯控制系统、访客管理系统、停车场管理系统，消费系统。
2.2　设计思想
　　　　一卡通系统做为智能安防管理系统的一个突出方面，具有卓越的应用特性和优越的市场前景，完整的一卡通系统应具备以下功能：
系统应支持多客户端，同时集成以下功能，客户可根据需要选择或扩展：
　　(1) 门禁系统（Electronics Door Access Control）
　　(2) 电梯控制系统（Lift Access Control）
　　(3) 车辆出入管理系统（Car Park Access Control）
　　(4) 报警监控系统(Security Intrusion Alarm Monitoring)
　　(5) 考勤系统(Time Attendance)
　　(6) 收费系统（ POS System）
　　(7) 巡更系统(Guard Tour Tracking)
　　(8) 人员物品跟踪定位系统(Human Tracking)
　　(9) 访客管理系统（Visitor Management System）
　　(10) 会议报到系统（Meeting Attendance System）
　　(11) 消息中心（Ｍessage Centre）
　　(12) OPC 接口服务器( OPC Server)
　　(13) DVR录像监控系统集成(Video integration)
　　(14) 多公司、多部门管理(Multi-Tenant)
(15) 记录查询、报表打印、数据归档、数据导入导出（Reporting, Archiving, Data Import and Export）
　　(16) 与第三方系统集成和对接（Third Party integration）

2. 智能安防管理系统采用门禁控制器、电控锁和门禁读卡器，实现对指定门或通道的进出管制，以及监控门的开启或关闭状态。

3. 门禁控制器应能对持卡人的卡片合法性、进出权限进行判断后，再允许人员进出通道。进出权限可以通过编程灵活设置。如果合法，对应的开门继电器动作，持卡人可以进入通道，同时产生一条刷卡进出记录。通过485或TCP／IP上传到计算机，在实时监控界面上可以监控人员的进出刷卡记录，特定时间段还可以手机短信或邮件形式将事件通知管理人，做到真正是实时管理。

4. 系统应能提供对进出电梯人员的进出管制。通过编程，可授权持卡人进出电梯任意多个楼层。系统要能够支持多达１２８层的电梯楼层管制。对电梯设备的接口，既可以是干接点，又可以是通讯协议。

5. 系统应能监控和远程控制包括门在内的所有现场设备。所有现场设备，可以由多个输入和输出点组成，通过类似于ＰＬＣ方法进行编程，以满足客户对除门以外其它设备的监控和远程控制。这些设备可以是门、道闸、快速通道、照明灯或其它电器设备。所有设备既可以独立于门禁之外独立使用和控制，又可以和门禁联动。

6. 系统应能支持多公司和多级部门管理。各个公司有自己完全独立的时区时段、门、设备、楼层数据，在给业主分配权限时不允许其他公司操作员看到属于本公司的这些信息，也不允许其他公司操作员在电子地图监控中对属于本公司的门进行远程操作。多级部门架构要能限制操作员只能看到指定部门业主信息，未授权部门业主信息则不能看到。其他公司操作员要看到本公司某个部门业主信息，需经过本公司管理员授权。

7. 报警监控电子地图功能。通过电子地图，可实时监控门或设备、控制器的状态，至少包括以下状态：门开启或关闭状态、强行进入、开门超时、当地ＴＴＬ报警、防撬报警、低电压报警、通讯报警。可在电子地图上对门或设备进行远程操作，至少包括：远程开门（开启）、常开、常闭和自动控制。可实时监控人员进出刷卡记录。电子地图应集成视频监控功能，通过点击电子地图上摄像机图标，开启视频监控界面。通过地图关联，可从地图上某一个特定的区域切换到另一个地图。可对电子地图上显示的所有图标大小、图标字体、文字颜色进行编辑。

8. 系统应在服务器和客户端之间采用消息队列通讯技术（ＭＳＭＱ），而不是简单的Socket通讯技术，达到快速、稳定的通讯目的，同时可对控制命令和报警状态进行优先级设置

9. 系统应基于Microsoft .NET Framework平台设计开发，方便与第三方系统通过XML协议进行集成。

10. 系统应能使用Microsoft COM 和 DCOM组件，通过OPC标准接口与第三方系统集成，从而实现智能化楼宇各个子系统联动。

11. 服务器或客户端都应采用Microsoft Windows? 2003 Professional/Server or XP Professional/windows 7操作系统。

12. 系统数据库应采用 SQL 或 Oracle.

13. 所有系统必须即可基于现有局域网/以太网（LAN/WAN），又可使用新的LAN/WAN网络，与网络控制器等网络设备远程通讯。

14. 网络控制器支持10M/100M网络，并自适应。网络连接为即插即用，不能使用TCP/IP转换器（串口转TCP/IP转换器）

15. 所有系统设备应支持通过TCP/IP网络在线升级

16. 所有网络门禁控制器应可通过一个可插拔的操作面板，对设备进行脱机编程，并可通过操作面板上LCD查看设备运行状况、设备内存储卡片数量、刷卡记录等。

17. 系统应具备所有操作日志，包括业主增加、修改和删除日志，业主权限分配和变更日志，部门增加、修改和删除日志。所有日志均可分类查找和打印。

18. 厂家应该是门禁行业中知名的生产厂家，通过ISO 9001:2000 国际质量体系认证，获得软件著作权相关证书，产品通过公安部认证和CE认证。

19. 系统具备对原始刷卡记录的归档、备份和导出功能

第三章 系统设计说明
3.1　前言
　　　管理中心给每个业主分发一张带有６４位编码的RFID感应卡，人员经过RFID读卡器感应天线附近时读卡器就能感应到卡，并将卡中的信息（卡号）传送给当地的控制设备。控制设备对卡号的合法性判断并产生相应的控制动作，为业主自动把门打开，再将收到的卡号传给管理软件，管理人员可以实时监控管理每个通道的人员进出情况。整个系统采用一张卡（一卡通）实现人员的自动识别和控制等功能，凭卡可以开门、考勤、消费、访客、停车、巡更、上电梯等等。
3.2 需求分析1、门禁系统：由于小区人员众多，门禁系统应采用全自动读卡的方式工作， 对于小区大门的人员通道，业主只要身上带有卡片就可正常进出，对于机房类的地方，应采用主动刷卡方式进入。远距离读卡作为整套系统的重点，要求做到以下几点：
业主携带的感应卡应可以任意携带，卡片可放在业主的口袋、提包内或挂在业主身前做为证件卡使用。
卡片的感应距离不能太远也不能太近，太远了业主只是从通道旁边经过时将产生错误的记录，太近了通道过宽时也将感应不到。
为体现人性关怀，卡片不能有方向性，可以任意放置，不能要求业主必需一定要把卡片怎样放置才能识别。
系统必须具备多重识别和防冲突能力，在业主上下班的高峰时间同时进出的人员非常多，系统必须保证所有的卡片都能高速准确识别。
读卡器和感应卡所产生的射频信号必须对人体没有伤害性，因为业主有大部分时间是要在这信号范围内活动，不能为了管理的方便而摈弃所有人的安全。

2、访客系统：对于外来访客通过直接读取来客的二代身份证信息进行登记，对于一代证或驾驶证要采用自动扫描及文字识别的扫描仪，并对来客进行拍照，需要进出门禁点的地方发放访客门禁卡，或通过电话门禁呼叫住户电话为其开门，开放电梯权限。
3、车辆管理系统：本小区的车辆，均分配一张远距离感应卡。车辆到达大门附近时自动开闸，外来车辆手动登记后放行。4、电梯控制管理系统：本楼层业主具有自动读卡选择楼层权限，非本楼层住户无按键权限。
3.3 设计原则
　　　一卡通系统必须有生命力, 经得起时间考验; 同时整个系统既要处于技术的尖端, 又能符合实际需要。因此, 一卡通系统的设计应遵循下列原则。
（1）系统的实用性
　　　一卡通系统的内容应符合实际需要, 不能华而不实。如果片面追求系统的超前性, 势必造成投资过大,离实际需要偏离太远。因此, 系统的实用性是首先应遵循的第一原则。系统的前端产品和系统软件均有良好的可学习性和可操作性.特别是操作性,使具备电脑初级操作水平的管理人员,通过简单的培训就能掌握系统的操作要领,达到能完成值班任务的操作水平.
　　　一卡通系统在设计时考虑到目前国内的实际应用水平, 在系统建成后能立即得到充分的利用。采用合理的投资而得到最佳的效果。这体现在三个方面：
　　　（1）在满足功能性和可靠性的前提下,初期的总投资要尽可能少。
　　　（2）系统运行后的管理和维护费用少。
　　　（3）系统在未来进行更改或搬迁以及改造升级时只需少量资金便可达成。
（2）系统的实时性
　　　如果一卡通系统中任何一个关键系统出现差错或停机将直接影响到整个系统的运作情况, 因此, 一卡通系统各子系统应尽可能属于Non-stop (不停机) 系统, 以保证工作正常运行。
（3）系统的完整性
　　　一个完整的一卡通系统是建筑整体形象的重要标志。功能完善, 设备齐全, 管理方便是设计应考虑的一个因素。
（4）系统安全性
　　　一卡通系统中的所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时, 还应符合中国或国际有关的安全标准, 并可在非理想环境下有效工作。另外, 系统安全性还应体现在信息传输及使用过程中, 不易被劫获和窃取等方面。
（5）系统可扩展性
　　　一卡通系统的技术不断向前发展, 用户需求也在发生变化, 因此一卡通系统的设计与实施应考虑到将来可扩展的实际需要, 亦即: 可灵活增减或更新各个子系统, 满足不同时期的需要, 保持长时间领先地位, 成为智能建筑的典范。系统设计时,对需要实现的功能进行了合理配置,并且这种配置是可以改变的,设置甚至在工程完成后,这种配置的改变也是可能的和方便的.系统软件可以根据开发商，根据不同历史时期市场的需求进行相应的升级和完善,并免费为相应的应用客户进行免费的软件升级.
（6）系统易维护性
　　　一卡通系统在运行过程中的维护应尽量做到简单易行。系统的运转真正做到开电即可工作, 插上就能运行的程度。而且维护过程中无需使用过多专用的维护工具。从计算机的配置到系统的配置,前端设备的配置都充分仔细地考虑了系统可靠性,并实施了相应的认证.我们在做到系统故障率最低的同时,也考虑到即使因为意想不到的原因而发生问题时,保证数据的方便保存和快速恢复,并且保证紧急时能迅速地打开通道.整个系统的维护是在线式的,不会因为部分设备的维护,而停止所有设备的正常运作.
（7）系统的稳定性
系统所采用的产品,应经历了长时间的市场应用,是一个成熟的产品,特别是在国内应有许多成功案例.
　　　总而言之，作为一套新兴的系统, 一卡通系统首先要具有先进性,以适应未来发展的需要。因此设计的思路必须超前,选用的系统设备和软件必须是目前国际上比较先进的。
3.4 设计依据
主要设计依据包括：
1. 国际综合布线标准 ISO/IEC11801
2．《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-92
3．《中华人民共和国安全防范行业标准》 GA/T74-94
4．《中华人民共和国公共安全行业标准》 GA/T70-94
5．《监控系统工程技术规范》 GB/50198-94
6. 《安全防范工程程序与要求》（GAT75-94）





第四章　实施方案
第一节　系统说明
系统原理
　　本系统设计采用英国IDENTEC艾登泰克公司的最新CypherTag?系列TV6感应卡和RVR1读卡器，CypherTag?是英国艾登泰克公司开发研制的第四代低频射频自动识别品牌。CypherTag?系列感应卡和读卡器是一种真正的快速、远距离感应射频识别产品，读卡距离可达3米，覆盖通道宽度可达3至32米，可同时识别多达320张感应卡，读卡速度可达80公里/小时， 因而能够对快速移动的物体或人员进行远距离准确识别和方向追踪。在低频射频识别领域，CypherTag?感应技术处于世界领先水平。
　　CypherTag?系列远距离感应产品的工作机理是：每个感应卡内都有一个64位的号码，当感应卡呈现在读卡器读出范围内时，感应卡被读卡器不断发射的电磁问询信号唤醒，从而反馈给读卡器一个携带有感应卡号码的应答信号，通过感应卡与读卡器互相之间的信号问询与应答，读卡器就能够准确快速地识别感应卡内携带的号码，并将读到的感应卡号码按照一定的输出格式输出给外部控制器或其他终端设备， 从而实现对感应卡的识别。
　　　管理中心给每个业主发一卡，业主经过读卡器天线上时（对上3米读卡距离）读卡器就能感应到卡，并将卡中的卡号传送给当地的控制器。控制器对卡片的通行权限进行判断，控制相应的门控设备开启，并将收到的卡号传给管理软件，管理人员可以实时监控管理每道门的人员进出情况，软件直接采用人员符合上班时间点的进出数据作为考勤数据。
　　　对于外来访客，通过访客登记机直接读取二代身份证,一代证等证件自动扫描识别,采用高精度摄像头，访客登记时自动拍照，访客登记机内置小票打印机，直接打印访客单,接合访客管理软件,给访客授权被访人办公室所必经的门禁通道权限,访客经过大楼入口的门禁点时时软件自动显示访客信息，无卡的访客经过时将产生报警，离开时可刷卡签离,也可选择条码扫描枪,访客单上打印有条码,被访人签字后访客在门卫室自动扫描签离,更高效快捷。
　　 对于车辆进出，在汽车挡风玻璃后上放置一个透明有机玻璃的固定盒，内部人员只要把卡片放入这个盒内，进出车辆通道时卡片就会被地上或旁边的天线读到，道闸自动开启，同时摄像机对车辆进行抓拍。
　　　系统采用的TV型远距离卡即可用于远距离识别，也可以近距离识别，结合读卡距离为15厘米的REV1读卡器，就能实现门禁、考勤、消费、访客、电梯、车辆、巡更管理等全一体式一卡通功能，此外，远距离感应卡还具有不能复制、安全可靠、寿命长等特点，非接触读卡的方式使卡的机械磨损减少到零。

2、系统实施说明
　　　系统设置一台管理服务器，放置在监控中心机房；放置一台监控客户端电脑，供安保人员实时查看人员进出照片及报警等信息，在机房管理服务器上安装一卡通管理软件，负责对整个系统的维护管理；门禁控制器为系统的核心部件，负责整个系统输入、输出信息的处理和储存、控制等，为方便现场施工和日常维护，门禁控制器就近安装在门点附近，所有门禁控制器通过TCP/IP或485方式或zigbee联接。
　　在楼道门安装远距离读卡器；感应天线埋入地板下或置于天花板上或者直接绕在门框上，每一业主发放一张远距离感应卡，人员走到前2-3米左右读到卡，再经探头检测后平开门自动开启，对于来访客人和外来联系业务的人员，采取发放临时卡的方式管理，外来人员来访需要在管理部门指定地点的访客机上登记，采用由登记人员询问来访客人要去的楼层和部门，经电话联系确认后，发给相应权限的卡并打印访客单，访客凭手中的授权卡进出指定的楼层或部门，不能进出其它未授权的楼层或部门，通过对感应卡的分级权限管理，实现对整个小区安全的有效管理。
　　　为实现区域防尾随功能，针对大楼安全管理的严格要求，可在设计小区大楼一层入口2道门做防尾随通道。
　　　为满足消防要求，可将火警报警按钮接入控制器报警输入端，发生火警则所有接入控制的门都将自动打开。
　　　各个门禁控制器到交换机的网线采用超五类屏蔽双绞线,以确保通讯稳定。采用485传输的地方，485线也必须采用RVSP屏蔽双绞线。门禁控制器与门端其他设备的连接线采用屏蔽线。
　　　
3、系统工作拓扑图
第二节 门禁系统
一、门禁系统简介
　　　门禁系统作为安保自动化(SA)管理的一个重要组成部分，越来越引起人们的关注。其工作机理是：管理中心给每一个业主发卡，持卡人只要将卡靠近读卡器附近，读卡器就能感应到卡，并将卡中的信息（卡号）传送给当地的控制器。控制器将收到的卡号，与存储在控制器内部的卡号进行对比，进行卡号合法性判断。然后根据判断结果控制电控通行设备是否打开；如果卡号合法， 通行设备打开， 持卡人可以进入；否则，通行设备不能开启。如果控制器与电脑联网的话，管理人员可以实时监控大楼内每道门的人员进出情况，也可以在门禁软件的实时监控画面上， 看到每扇门的开或关状态。当有人非法入侵时，系统将闯入人员照片拍下来，同时监控软件上将显示“强行进入”的报警提示和抓到照片；如果人员开门后，门没有及时关闭，门禁软件上也将显示“门位逾时”的报警提示。所有这些报警信号，均可以通过控制器上的报警输出继电器或TTL报警输出点，与当地的声光报警器相连，系统配备短信服务器及邮件服务器，在特定的时间产生这些信息后可以以短信或邮件发送事件信息到管理者的手机或邮箱。因此，管理人员可随时了解整个大楼每扇门的人员进出情况，根据电脑的实时监控功能，判断是否要到现场进行察看，同时将人员进出情况、报警事件等信息进行浏览察看、打印以及存档。
　　　门禁系统系统作为一项先进的高科技技术防范手段，一些经济发达的国家在早期，就已经应用于科研、工业、博物馆、酒店、商场、医疗监护、银行、监狱等。由于系统本身具有的隐蔽性，及时性等特点，在许多领域的应用越来越广泛。
二、系统功能
1．实现对指定区域分级、分时段的通行权限管理，限制外来人员随意进入公司，并根据业主的职位或工作性质确定其通行级别和允许通行的时段，有效防止内盗外盗。
2．实时显示、记录所有事件数据；读卡器读卡数据实时传送给计算机，可在管理中心电脑中立即显示；持卡人（姓名、照片等）、事件时间、门点地址、事件类型（进门刷卡记录、出门刷卡记录、按钮开门、无效卡读卡、开门超时、强行开门等）并如实记录且记录不可更改。报警事件发生时，计算机屏幕上会弹出醒目的报警提示框。
3．配合双向读卡设计，系统可将某些门点设置为反潜回，限定能在该区域进、出的工作人员必须按照‘进门→出门→进门→出门’的循环方式进出，否则该持卡人会被锁定在生产区内或生产区外；
4．支持多卡开门模式；可设定某些重要门点如财务室、密库、仓库等，只有多个人同时读卡才能开门；
5．支持防胁迫密码输入功能；当用户被歹徒劫持进门时，可读卡后输入约定胁迫码进门，在歹徒不知情的情况下，中心将能及时接收此胁迫信息并启动应急处理机制，确实保障该用户及工作区域的安全（需配合带键盘读卡器）；
6．系统可采集各种事故信号（火警、匪警等），及时记录并报警；
7．系统可通过联动输出点与楼宇自动化、闭路监控、防盗及消防报警等其他系统协调联动；当门禁控制系统接到火灾报警信号后，系统能够自动打开控制区域内的所有大门，有利于控制区域内的人员逃生；如果在重要部位安装有摄像机，系统还可自动联动切换摄像机画面，对需要监控的部位进行监控，并进行录像；
8．控制器可脱机（与管理主机失去联系）工作，并且不影响进出门；当门禁与管理中心重新建立通讯时，控制器能实时上传事件信息；
9．电子地图远程开门。在控制中心，拥有权限的管理人员，在电子地图上可对各门点进行直接的开/闭控制。通过电子地图，可直观实时了解各个门禁点的开关状态。当发生开门超时或强行开门等报警事件时，门图标也会发生相应变化，计算机同时发生报警声音提示。
10．系统充分考虑安全性，可设置不少于12个操作员并设置不同的密码，系统的操作员可以分为多个级别，级别低的操作员只能对信息进行监视，而级别最高的操作员可以对系统内的任何权限进行修改。
11．设备运行状况监控。通过通讯服务器(CS),管理中心可实时了解系统各个设备的运行情况。当某个门禁控制器通讯不正常时，会出现醒目的报警提示。
12. 可直接通过计算机将指纹数据下传到指纹控制器，或者通过控制器下传到指纹读卡器（利用Smartkey的多阶层技术）。
三、系统设备选型
　　　根据以上系统设计及业主需求，我们确定以下产品选型原则：
产品供应商必须是门禁、安防领域技术领先、经验丰富、信誉卓著的知名厂家；
产品必须有较高的技术含量并在类似的项目上经过了市场的检验；
系统必须有良好的扩展性；
具有优良的产品质量；
具有全面快速的维护保养和后续服务体系。
经综合对比，我们选择CypherTag感应卡配合Bostex智能空防管理系统。为满足系统一致性要求，该系统所需的主控器，门禁控制器、读卡器、开关电源、管理软件、通讯转换器等核心设备均采用该品牌产品。
五、系统特点
1）守护神
　　　业主通过个人识别卡感应后，通过系统确认其身份和使用时段后,方能开门；可以设置感应卡的使用权限和年限,每周的使用天数,每日的使用时段。可以禁用挂失一张个人识别卡或一批识别卡；多级系统操作密码。
2）千里眼
系统实时显示当前所有门的开关情况、进出情况。可以对以前时间内所有门和卡的进出情况进行统计查询；进出人员均有相片显示。并随时可查阅其人事档案.系统对设备的故障进行自检和跟踪监测,并有灯光提示,以便维护人员及时维修；
3）安全可靠
可以通过火警开关(打碎玻璃开关)打开某个门或所有门，主要用于出现火灾等紧急疏散情况或特殊情况；可以通过软件强制打开或关闭某个特定的门。用于紧急或疏通场合.
4）方便灵活
系统使用同时产生可供使用的用户数据库，历史数据库和关系数据库。可供财务,工资报表,和其他系统使用。系统扩展性好：在系统网络回路上可任意增减控制器。应用软件用户界面友好，操作方便简单：全汉字分级显示，窗口式鼠标操作，自动磁盘记录，多种查询方式。
5）神通广大
　　　系统容量大：每一控制器均可保持1万到10万张感应卡和1万条记录，并且可以根据用户的需要随时动态调整.可脱机工作，计算机可存储20年的记录数据。控制范围广：控制器与计算机采用TCP/IP通讯，可实现跨区域通讯。现场控制器均采用独立的电源箱（二次电源）供电，即使220V断电，仍可由UPS电源箱供电约5小时。可以使用各种类型的常开常闭电锁,使用电压不限,常用的类型有电插锁,电磁锁,阴极锁,电控锁等等.
六、 系统推荐配置
1. 基本组成部分：
　　　人员通道采用设备：RVR1远距离读卡器，TV系列感应卡，BS系列智能控制器，磁力锁, 开门按钮, 电源等。
2. 推荐配置
　　2.1、感应卡
采用CypherTag低频远距离感应卡，有两种型号可推荐，TV1和TV6.两种卡感应距离完全相同。TV1感应卡为密封型卡片，TV6为电池可更换型，并可插入一张其它类型的卡片，比如原有小区的门禁卡，产品的特性如下：
欧洲著名品牌CYPHERTAG