主动式智能门禁通道管理系统的设计
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摘 要：门禁通道管理系统通过在主要管理区重要部位的通道口安装控制器、RFID读卡器等控制装置，能够对各通道口的通行人员及通行时间、通行方向进行实时控制，从而实现对出入口的安全控制，这对提高电厂重点区域的安全有积极作用。本文针对上都发电有限责任公司的门禁通道管理系统分别从硬件设计和软件设计两个方面进行了研究，提出了门禁通道管理系统的软硬件功能要求和软件模块划分，并给出了一个运行实例。
关键词：门禁系统；出入口控制；安全防范；RFID
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.128
0 引言
电厂为社会的发展提供着持续的动力。在大型电厂中，每个厂区、机房都是安全防范的重点对象。通过在电厂中建立一个智能的、完善的、可靠的门禁通道管理系统，可以为电厂生产、办公区智能化、自动化管理的实现提供帮助。
门禁通道管理系统可以在人进出建筑物或通道时实行放行、拒绝和记录等操作。通过在主要管理区的重要部位的通道口安装控制器、读卡器等控制装置，能够对各通道口的通行人员及通行时间、方向进行实时控制，从而实现对出入口的安全控制，保障重点区域的安全。例如，当外来的访客无限制地进入到单位办公楼后，如果他拥有某个办公室的房门钥匙，便可以进入办公室，这样就没办法进行管制，安全事故也因此发生。
文献[1～4]针对国内不同的应用领域开展了门禁通道管理系统的研究。那么，怎样才能既做到优秀的用户体验、又保持高效安全的门禁通道管理呢？那就是化被动为主动。在各通道口安放门禁通道管理终端，通行人员自行刷卡通行。对于来访宾客，可以致电被访者以确定是否允许访问，如果允许访问，主动式的自助终端登记速度一定比被动式的登记速度更快且系统能与通道、门禁联动，以实现对访客的一卡通管理，这样，我们能够从管理端非常清晰地看到所有人员在电厂内的活动轨迹。
本文针对上都发电厂的门禁通道管理系统进行了设计研究，目的是保证授权人员自由出入，限制未授权人员进入，并准确及时的记录通行人员的进出情况，作为考勤的依据；同时，管理者也可以实时了解重点区域内的人员信息。另外，通行人员进出门禁通道时，摄像头可以自动采集图像，监控人员可以辅助比对通行人员并登记头像。这样，管理者能够非常方便的对出入电厂重点区域的人员进行管理，这对提高电厂的安全有积极作用。
怎样的门禁通道管理系统才能算是智能的呢？用户在选择门禁通道管理系统时首先应关心下列功能：
（1）入口多重安全保障功能。系统对通行人员的证件资料文字、图像自动完整记录，并能够提供通行人员的所有通行记录，这些通行记录可以作为考勤的原始记录，并能生成统计报表。通行人员只要有经过授权许可的RFID卡，到指定区域后，能自动识别并打开通道摆闸机放行。对不符合通行规定的可疑人员拒绝通过。
（2）分等级科学化管理功能。分级权限管理使不同岗位人员能够专注本职工作。方便部门领导实时了解该工作区域内的人员信息，便于动态监控不同岗位的工作人员。
（3）全面信息记录功能。各类证件资料由电脑自动录入和处理，使得登记的资料真实准确。通行人员进出门禁通道时，摄像头自动采集通行人员的图像，图像信息和RFID卡信息将直接显示在监控桌面上，监控人员可以辅助比对通行人员并登记头像。
（4）完善的访客服务。对访客登记，使用快速有效身份证登记，照片自动抓拍，确保来访宾客身份、照片资料完整、准确，使来访者备受尊重。
（5）保护被访人员隐私。被访人员可通过网络终端巧妙的授意门卫协助拒绝恶意访客，从而保护被访人员的隐私。
（6）灵活方便的系统实现，可兼容多种设备，根据实际情况灵活配置，安装调试便利。
2 主动式智能门禁通道管理系统的硬件设计
2.1 系统硬件部署结构示意图
主动式智能门禁通道管理系统需要实时性很强的网络来支持，采用集中控制、分布式管理的模式，而且所有主要设备都是智能化的网络设备，对网络的依赖性非常高。由于电厂的出入口比较多而且分散，部分甚至地处偏远，而企业的核心网络又比较完善，所以采用无线网络与有线网络相结合的方案。系统的部署结构示意图如图1所示。
其中，后台数据库主要存储所有通行人员的证件资料文字、图像记录，以及所有的通行记录，以方便部门领导实时了解工作区域内的人员信息。后台数据库的设计尤为重要，一定要为将来的系统扩展和与其他现有的系统配合打好基础，电厂现有的系统包括：HR（人力资源系统）、CRM（客户关系管理系统）、一卡通管理平台、视频监控系统等等。应该在各个系统之间可以方便地共享数据信息。
所有闸机为双向、双读卡器。门禁控制器控制闸机的开合，可以实现自动方向识别、双向进出、防尾随功能、非法用户报警功能，以及提供通用的二次开发接口。而且所有闸机支持人员、背包、自行车等混入，感应速度大于30人/分钟，在-30摄氏度极低温度也能够正常工作。
通过嵌入式视频采集子系统自动抓拍图像，实时显示出入人员的信息和图像，供门岗比对。
可以对访客进行管理，记录访客的有效身份证、照片资料。也可以对某个工作区域内的人员进行自动统计。
通过主动式智能门禁通道管理，不仅可以实现各出入口管理系统的互联互通互动、统一决策管理，还可在软件上将视频监控、防盗报警、紧急对讲、一卡通等电厂现有系统也纳入该系统进行管理，通过与各现有系统的信息采集与交换、联动预案处理以及综合监视管理业务，构建以人、物、地、事件、组织为要素的空间化、可视化、可决策化的动态信息资源库，实现智能安防管理。
2.2 系统硬件的性能要求
系统硬件必须满足的性能要求如下：
（1）系统可以广泛适用于灰尘污染等恶劣环境。
（2）系统可以远距离识别通行人员或通行车辆，减小门岗劳动强度。
（3）系统可以自动识别，且准确可靠，减少车辆排队、人员排队的时间浪费，提高通行效率和通行能力。
（4）系统可以将所有通行人员、通行车辆均置于严密的监控和管理之下，提升企业安保能力。
（5）在粉尘、污染、寒冷、炎热等恶劣环境中，运用远距离射频识别技术以改善通行人员、通行车辆司机出入的感受。
（6）在人员或车辆通行管理中，系统能够自动识别并准确地记录车辆和人员到达工作区域的时刻，停留时间，为车辆管理、人员管理及其他业务管理提供实时可靠的人车信息。
（7）出现盗窃或其他安全问题时，系统可以提供比教详细的人员、车辆通行信息及图像，以提供排查依据。
2.3 系统的硬件设计要求
（1）人员认证。采用RFID标签，远距离识别。
（2）门禁设备。采用人车混行控制道闸的方式。
（3）网络传输。光缆主干，满足门禁控制和监控视频传输。
（4）视频捕获。数字录像机抓拍，视频图像统一存储以便于检索。
3 主动式智能门禁通道管理系统的软件设计
主动式智能门禁通道管理系统采用安全自动识别技术，完成对出入口通行人员、通行车辆身份的快速认证，实现门禁、考勤、访客管理等功能。有机结合计算机网络管理技术和安全防范技术，通过远程智能识别控制设备，实现人员、车辆的安全有序通行，建立合理的安全认证、有序通行、高效管理模式。
3.1 系统的软件功能要求
系统主要完成门禁管理、车辆出入管理、访客管理、考勤管理、图像采集和数据分析及管理等6个主要功能。
（1）门禁管理功能：通行人员只要佩戴经过授权许可的RFID工作证、访客证，当到达通道闸机前指定区域，通道闸机就能自动识别开闸放行，从而非常方便地控制本单位人员通行出入口的人流量、访客流量，保障通行有序，保证区域安全。
（2）车辆出入管理功能：当通行人携车辆来到通道闸机前指定区域，智能认证后只有授权携带有车辆时，才自动开启车辆侧闸放行。
（3）访客管理功能：通过通道闸、身份信息主动登记、临时通行授权等，对临时来访进行管理，有效掌握临时来访人员的身份、来访地点等信息，来访人进行佩戴访客证只要走到许可拜访区域，通道闸机将自动打开，并通过扩音系统进行语音提示，提高安全管理水平和办事效率。
（4）考勤管理功能：根据通道设置，通行人员进出通道时，出入口系统将自动记录员工姓名、部门、读卡时间、日期等进行存储，作为员工考勤的原始记录，并能生成统计报表，也可根人力资源系统共享数据。
（5）图像采集：根据通道设置，人员或车辆进出通道时，摄像头自动采集人员、车辆图像，图像信息和RFID标签信息将直接显示在监控桌面上，监控人员辅助比对通行人员登记头像，或车辆登记图像。当然，也可以设置经过几秒无人工确认，即可放行。
（6）数据分析及管理：具备实时查询功能，可适时了解区内人员信息、车辆信息，通过各种直观的报表分析，挖掘有价值的信息。
3.2 系统的软件设计要求
（1）可视化管理。通过图形化界面，实时展示被监控对象状态，管理人员只需通过鼠标在图形界面确定相关区域或组织，即可实现立体化、可视化和可控化管理监控。
（2）空间化管理。管理者通过平台提供的智能检索应用，可以实现对所辖区域的设备、人员、车辆、业务事件、报警事件进行当前实时监督，也可以对历史情况进行智能检索，使管理从海量数据中解脱，实现高效、便捷应用。
（3）模型化决策。管理者通过数据分析模型，可以便捷的从海量数据中获取到基于人员、车辆、设备设施、区域、资金、资源的分析，使管理做到有的放矢，帮助企业实现经营能力的提升。
（4）多样化交互。系统支持多种交互方式如：出入口显示屏、手机短信等。能将比如卡即将失效等信息发送给员工，也可给管理人员发送报警信息等。
3.3 系统的软件模块划分
（1）发卡系统：主要完成标签类别设置，比如：工作证、访客证、车辆出入证等等；该卡可以通过的通道类别，区域类别，或单个通道，甚至单个通道单方向的权限设置、RFID标签生成等功能；完整的发卡系统还包括证件打印、塑封等功能。（2）访客登记：基础信息、头像采集、携带物品登记。（3）通道监控：显示通道通行情况，通行实时图像和统计信息。（4）图像采集：人工比对、通行模式设置。
（5）通道闸机参数设置：设置通道通行主要硬件设备的相关参数。
（6）语音提示：显示屏显示当前人员信息、信息比对完成后发出允许进入或禁止进入语音提示。（7）系统管理：包括用户管理、用户权限、日志管理（包括用户日志和通道日志）、区域划分、区域等级、统计报表（值班统计、通行信息）、应急状态设置、预警设置、警务联动、远程操控等。
4 系统的实际应用效果
系统的软件实际运行效果如图2和图3所示。根据通道设置，通行人员只要佩戴经过授权许可的RFID工作证、访客证，当到达通道闸机前指定区域，通道闸机就能自动识别开闸放行，并记录通行信息，同时在计算机上显示该通行人员的图像信息。
5 结束语
本文提出的主动式智能门禁通道管理系统采用自动化设备，实现了对所有进出通道人员（包括访客）的集中控制和信息共享（包括身份信息和图像信息），使人员的进出在许可的情况下，实现自动查验，为报警处理，事件追溯提供了便利支持，增强了整个电厂的监督和管控能力，提高了应急响应速度，对提高电厂的安全有积极作用。
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