【地(di)鐵(tie)門(men)禁(jin)系統(tong)】門(men)禁(jin)系統(tong)在地(di)鐵(tie)中的應(ying)用 地(di)鐵(tie)門(men)禁(jin)系統(tong)介紹

地(di)鐵(tie)系(xi)統(tong)具有線(xian)路長(chang)、車(che)(che)站(zhan)多、管(guan)理人員(yuan)少的特點。各個車(che)(che)站(zhan)、車(che)(che)輛段、主(zhu)變電站(zhan)以及(ji)運營控(kong)制中(zhong)心是地(di)鐵(tie)運行的控(kong)制管(guan)理區(qu)域，大部分房(fang)間為(wei)無人值班(ban)。為(wei)確保(bao)地(di)鐵(tie)正(zheng)常、安(an)全(quan)運營，保(bao)證授權人員(yuan)在受控(kong)情況下方(fang)便地(di)進入設備(bei)管(guan)理區(qu)域，防止非授權人員(yuan)進入限(xian)制區(qu)，需要(yao)在車(che)(che)站(zhan)、控(kong)制指(zhi)揮中(zhong)心、車(che)(che)輛段、停車(che)(che)場主(zhu)要(yao)的設備(bei)管(guan)理用房(fang)設置地(di)鐵(tie)門禁系(xi)統(tong)（ACS系(xi)統(tong)）。

已(yi)建地鐵門禁系統(tong)(tong)擴(kuo)容續建主要帶來的技術難點是新舊系統(tong)(tong)的兼容互通。

新興城市(shi)的(de)地鐵門(men)禁(jin)系(xi)(xi)統則通常為多(duo)條(tiao)線路整體規劃建設(she)，作(zuo)為綜合安防管(guan)理的(de)核心系(xi)(xi)統，需(xu)求(qiu)方對(dui)門(men)禁(jin)系(xi)(xi)統提出了更多(duo)新的(de)需(xu)求(qiu)：基于多(duo)條(tiao)線路的(de)整體平臺規劃、大型分布式應用、需(xu)要具備(bei)強大的(de)伸縮擴(kuo)展能力(li)、實(shi)(shi)現通訊(xun)穩定可靠、各類報警(jing)信息(xi)實(shi)(shi)時上傳、系(xi)(xi)統軟件智(zhi)能化(hua)操(cao)作(zuo)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

地鐵門禁系統的優化設計思路

為適應地(di)(di)鐵(tie)的(de)復雜應用環境，應對大型(xing)地(di)(di)鐵(tie)門禁系統的(de)新(xin)需(xu)求，設計需(xu)要(yao)從立足于高技術起點，結合已有的(de)具體工程實踐，進行(xing)優化及創新(xin)的(de)設計：

分(fen)布(bu)式數據庫，分(fen)級管理；

總(zong)體(ti)兼容規劃，滿足后續線路無縫接(jie)入；

采用新型多總線通(tong)訊，實(shi)現通(tong)訊穩定可(ke)靠(kao)冗(rong)余；

組態軟件架構，實現操作簡單(dan)智(zhi)能化；

提供(gong)標(biao)準接(jie)口，滿足(zu)綜合(he)監(jian)控平臺集成(cheng)聯動；

高彈性(xing)，具備伸縮(suo)擴展能(neng)力。

分布式系統優化設計

地(di)鐵ACS系(xi)統(tong)主(zhu)要(yao)由ACS系(xi)統(tong)軟(ruan)(ruan)件、操作(zuo)系(xi)統(tong)、數據(ju)庫等(deng)相關軟(ruan)(ruan)件及(ji)運行以上軟(ruan)(ruan)件的服務(wu)器、工作(zuo)站，以及(ji)有關控(kong)制器、前端設(she)備(bei)及(ji)通信設(she)備(bei)組成。

傳統地鐵ACS系統通(tong)常(chang)采(cai)用單(dan)一中(zhong)央(yang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫，各個控制器、管理工作(zuo)站通(tong)過內部局(ju)域網(wang)與中(zhong)央(yang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫進行通(tong)訊(xun)(xun)。這種過于(yu)(yu)(yu)依賴中(zhong)央(yang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫的(de)結構，當局(ju)域網(wang)通(tong)訊(xun)(xun)故障時，各個管理工作(zuo)站、控制器進入離線工作(zuo)狀態，只能依照原有參數(shu)(shu)設置進行自(zi)行工作(zuo)，雖(sui)然不(bu)影(ying)響(xiang)已存儲門禁權限的(de)判(pan)斷，但授(shou)權變更(geng)、遠程維(wei)護(hu)恢(hui)復等都(dou)無(wu)法操作(zuo)。傳統地鐵ACS系統的(de)可(ke)靠性(xing)往往取(qu)決于(yu)(yu)(yu)中(zhong)央(yang)服務器、局(ju)域網(wang)絡的(de)性(xing)能，而且通(tong)常(chang)對(dui)于(yu)(yu)(yu)系統擴容及后續線路的(de)接入都(dou)造成技術困難。

分布(bu)式(shi)(shi)結構(gou)設計(ji)，則完(wan)全(quan)可滿足地(di)鐵(tie)ACS系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的應用(yong)需求(qiu)。分布(bu)式(shi)(shi)地(di)鐵(tie)ACS系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)采用(yong)三層結構(gou)，在車站、線路(lu)、線網(wang)(wang)級管(guan)理中心均設置分布(bu)式(shi)(shi)數據庫(ku)，每(mei)一層管(guan)理中心都依(yi)照層次關(guan)系(xi)(xi)，接受上(shang)一層管(guan)理中心的控(kong)制(zhi)管(guan)理，同(tong)時(shi)根(gen)據被賦予的權(quan)限進(jin)行(xing)向下控(kong)制(zhi)管(guan)理。系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)不再完(wan)全(quan)依(yi)賴于(yu)中央數據庫(ku)，在網(wang)(wang)絡故障時(shi)，可依(yi)照權(quan)限進(jin)行(xing)自(zi)行(xing)向下管(guan)理，網(wang)(wang)絡恢復時(shi)，自(zi)行(xing)信息同(tong)步。系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)穩(wen)定可靠(kao)、安全(quan)性高，易于(yu)維(wei)護，自(zi)行(xing)恢復能(neng)力強，可大大提(ti)高最終用(yong)戶的操作效(xiao)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、緊急破玻按鈕、就地控(kong)制(zhi)器(qi)、門(men)禁網絡控(kong)制(zhi)器(qi)等；車站(zhan)通信管(guan)理器(qi)、車站(zhan)級(ji)門(men)禁工作站(zhan)（可與綜合監控(kong)專業共享(xiang)）。

（2）線(xian)路級門禁(jin)管理系統：線(xian)路級ACS服(fu)務器、線(xian)路級ACS管理工作(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)、線(xian)路級ACS授權工作(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)、ACS維(wei)修工作(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)。

（3）線網(wang)級(ji)(ji)(ji)門禁管(guan)理系統：線網(wang)級(ji)(ji)(ji)ACS服(fu)務器(qi)、線網(wang)級(ji)(ji)(ji)ACS管(guan)理工(gong)作(zuo)(zuo)站、線網(wang)級(ji)(ji)(ji)ACS授權工(gong)作(zuo)(zuo)站、線網(wang)級(ji)(ji)(ji)ACS維修工(gong)作(zuo)(zuo)站。

多級控制管理規劃

整個地(di)鐵ACS系(xi)統基于TCP/IP協議通訊，可實現多級控(kong)制(zhi)管(guan)理。各級控(kong)制(zhi)管(guan)理功能(neng)規劃如下(xia)：

各(ge)車站、控(kong)(kong)制(zhi)中(zhong)(zhong)心、車輛段、停車場各(ge)自組成一(yi)級門(men)(men)禁(jin)控(kong)(kong)制(zhi)子系(xi)統，進行(xing)(xing)本地化(hua)區域(yu)性的門(men)(men)禁(jin)管理和監控(kong)(kong)；在(zai)線(xian)(xian)路控(kong)(kong)制(zhi)中(zhong)(zhong)心設置線(xian)(xian)路控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統，對各(ge)區域(yu)子系(xi)統進行(xing)(xing)二級管理。在(zai)線(xian)(xian)網控(kong)(kong)制(zhi)中(zhong)(zhong)心則設置線(xian)(xian)網級控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統，對各(ge)線(xian)(xian)路進行(xing)(xing)三(san)級管理控(kong)(kong)制(zhi)。

各(ge)區域(yu)子系(xi)統(tong)(tong)都(dou)建立(li)有車(che)站(zhan)(zhan)級管(guan)理(li)(li)工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)（可與綜(zong)合監控專業(ye)共(gong)享），作(zuo)為各(ge)車(che)站(zhan)(zhan)的管(guan)理(li)(li)工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)，門(men)禁專業(ye)設(she)置本(ben)(ben)地通(tong)信(xin)管(guan)理(li)(li)器，擁有獨立(li)的區域(yu)數據(ju)(ju)庫。本(ben)(ben)地通(tong)信(xin)管(guan)理(li)(li)器運(yun)行支持(chi)TCP/IP協議的專業(ye)門(men)禁軟件，在系(xi)統(tong)(tong)中作(zuo)為Socket通(tong)訊服務(wu)器，并為本(ben)(ben)地的車(che)站(zhan)(zhan)管(guan)理(li)(li)工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)（Socket客戶端）提供可靠的數據(ju)(ju)、通(tong)信(xin)、時(shi)間管(guan)理(li)(li)、統(tong)(tong)計(ji)等服務(wu)；保證各(ge)車(che)站(zhan)(zhan)級依(yi)照權限(xian)規(gui)劃，可不依(yi)賴于外部通(tong)信(xin)環境(jing)和服務(wu)環境(jing)，自成一體，安全可靠的獨立(li)運(yun)行。

車站級管理(li)工作站，通過綜合監控系(xi)統提(ti)供的(de)TCP/IP網絡與線(xian)路級服務(wu)器聯網，建立(li)基于(yu)IP網絡的(de)雙向數據通道。

線(xian)路級(ji)服務(wu)器將分散(san)的(de)(de)各(ge)區域(yu)子(zi)系(xi)統(tong)整合在(zai)一起，形成一個完(wan)全的(de)(de)總體(ti)線(xian)路數(shu)據庫(ku)(ku)。此總體(ti)數(shu)據庫(ku)(ku)涵蓋各(ge)站點的(de)(de)門禁(jin)管理數(shu)據與(yu)事件數(shu)據，并可完(wan)成數(shu)據查看、修改、報表制作，線(xian)路級(ji)服務(wu)器通過(guo)車(che)站管理工作站Socket通訊接口實(shi)現控制站點門禁(jin)的(de)(de)功能，實(shi)現二級(ji)聯網。

線網級服務器將各線路子系統整(zheng)合在一(yi)起，形成一(yi)個完(wan)整(zheng)的線網級數據庫。對整(zheng)個線網ACS系統實現全面的聯(lian)網管理(li)。

多總線結構優化設計

為保證地(di)鐵ACS系統的通訊可靠(kao)性，通訊冗余設(she)計(ji)必不可少，目的是在某通訊線路故障時實現自(zi)行監測和恢復(fu)。

我國已建的多(duo)個地(di)鐵ACS系(xi)統參考國外已有系(xi)統，利用網(wang)絡(luo)控制器(qi)（主控器(qi)）RS-485總線環網(wang)連接(jie)就地(di)控制器(qi)(分控器(qi))的方式實(shi)現通訊冗余(yu)。

主(zhu)控器(qi)與分(fen)控器(qi)的環路(lu)總(zong)線結構主(zhu)要防(fang)范了環路(lu)中單(dan)一故(gu)障點(dian)風(feng)險。例如，潛在(zai)(zai)故(gu)障點(dian)B或C發(fa)生時，其他分(fen)控器(qi)仍可(ke)通(tong)(tong)過(guo)另一端(duan)正常(chang)的總(zong)線進行返回通(tong)(tong)訊(xun)。但在(zai)(zai)潛在(zai)(zai)故(gu)障點(dian)A發(fa)生以及潛在(zai)(zai)故(gu)障點(dian)B和C同(tong)時發(fa)生時，系統不再具備正常(chang)通(tong)(tong)訊(xun)能力。

創新的多總(zong)線結構(gou)，進一步發展(zhan)了主(zhu)控制和分控器通訊(xun)冗(rong)余能力(li)，更加(jia)穩定可靠。

主控器(qi)通過雙(shuang)TCP/IP連接(jie)網絡交換機(ji)，同(tong)時通過4組(zu)RS-485總線(xian)，每個分(fen)控器(qi)順序接(jie)入雙(shuang)RS-485總線(xian)。在潛在故障點A、B、C、D單個或同(tong)時發生時，系統仍保持完整的(de)通訊能力，且分(fen)控器(qi)還可擴展選用(yong)TCP/IP直接(jie)連接(jie)網絡，實現(xian)真正可靠的(de)多總線(xian)通訊冗余。

多(duo)(duo)總(zong)線結(jie)構并非簡單(dan)的通(tong)訊(xun)端口疊加，而(er)是要實現可靠穩定的通(tong)訊(xun)冗余。系(xi)統具(ju)備(bei)智能通(tong)訊(xun)監控，故障自行(xing)恢復(fu)的同(tong)時(shi)，通(tong)過虛擬IP技術(shu)實現設(she)備(bei)在系(xi)統中的唯(wei)一映射，避(bi)免邏(luo)輯混淆；采(cai)用負載平衡機制，實現多(duo)(duo)總(zong)線同(tong)時(shi)通(tong)訊(xun)時(shi)傳輸速度翻倍，具(ju)有傳統結(jie)構無法(fa)比擬的優勢。

地鐵門禁系統的應用展望

除上述內容外，創新(xin)的(de)分(fen)布式多總線(xian)地鐵ACS系統(tong)，還采用三層拓撲軟件架(jia)構(gou)、組(zu)態設計等新(xin)技術，為(wei)與(yu)綜合監控系統(tong)集成提供標準(zhun)可(ke)靠(kao)的(de)接(jie)口(kou)，為(wei)后續線(xian)路接(jie)入(ru)搭建標準(zhun)化的(de)接(jie)口(kou)平臺(tai)，全(quan)面滿足地鐵運(yun)營方(fang)的(de)“更(geng)安全(quan)、更(geng)可(ke)靠(kao)、更(geng)智能”的(de)需求。

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)，具有廣泛的(de)技(ji)術發展前景和市場潛力。