淺談綜合布線在門禁系統中的應用及注意

文章出處：http://www.xiaosuili.com 作者：中國一卡通網

綜合布線系統屬于任何智能系統的物理層，在當初定義時，“綜合”二字就被定義成：可以替代各種弱電系統（即智能系統）。但是，由于價格和意識上的原因，綜合布線系統長期以來大量被用于電話和計算機網絡系統，隨著綜合布線系統的技術日益得到普及，許多智能系統逐步開始使用綜合布線系統作為其傳輸線路。

本文將初步介紹門禁系統中的綜合布線應用。

一、門禁系統簡介

門禁系統是出入口管理系統的一個子系統，通常它采用刷卡、人體生物特征識別等技術，在管理軟件的控制下，對出入口進行管理，讓有資格進出的人自由通行，對那些不該出入的人則加以干涉。

由于門禁系統可以快速識別來人的身份，十多年來它迅速地從電影中走出來，進入了辦公大樓、大型跨國公司的辦公室，也守衛在車庫、地鐵和住宅樓的門口，甚至是在臺式電腦的使用前，都可以使用它確認使用者的身份。可以說，在許許多多需要核對身份的地方幾乎都安裝了門禁系統。

門禁系統的工作原理大致如下：

門禁以門為主，在所控制的門內外及門的上方，裝有各種各樣的門禁設備：

當持卡人打算進門時，他會在門外用感應卡在讀卡器上刷卡、在密碼鍵盤上輸入密碼，也可能是使用指紋識別器、掌紋識別器、視網膜識別器等等生物識別器核對身份。

當持卡人刷卡后，信息北傳送到門附近的控制器中，通過控制器內的電腦識別，確認該持卡人有資格進入后，發送控制信號給門上方（或門側）的電鎖，開門讓持卡人進入。

持卡人在進門后，門會自動關閉（使用地彈簧、閉門器等裝置）。在電鎖內往往還裝有感應器件（鎖狀態傳感器），一旦門或電鎖處于開啟狀態，則它會回傳信號給控制器，當門開啟時間過長時，控制器或電鈴會發出聲響，通知開門者趕緊關門（這一現象在賓館客房門口經常見到）。

控制器在開門的同時會持卡人的信息傳送到機房內的門禁管理電腦上。電腦在收到信息后，會將信息儲存，并顯示在屏幕上，同時會將信息傳送到相關軟件（如：考勤軟件等等）中去。

當持卡人辦完事后打算出門時，他可以按下門內側的出門按鈕（單向刷卡時。如果是雙向刷卡則在門內側也需刷卡）后，門自動打開。

如果持卡人的信息沒有登記，則控制器不會開門，只有將該卡的信息錄入到管理軟件中，并下載到控制器內存后，控制器才會在刷卡時開門。

當門禁系統斷電時，系統自動將電鎖置于開啟狀態，讓人能夠自由出入。以免萬一發生火災時無法逃生。

門禁系統與工控系統（自動控制系統）、樓宇自控系統（BA）的各種原理基本類似，它的運行可以分為傳感、管理和執行三個環節，只是它比較緊湊，比較簡單而已。

傳感：

讀卡器、密碼鍵盤、各種生物識別器、出門按鈕、鎖狀態傳感器都屬于傳感器件，它們的任務是接受命令，將信號上傳或在核對后上傳（生物識別器）。

管理：

控制器和管理軟件承擔著門禁系統的管理功能，它們在收到傳感器發來的信息后，根據時間、卡號及其它信息對是否開門做出判斷，如果開門，則發出開門命令給電鎖。而在收到鎖狀態傳感器時，則開始計時，超時則報警。

執行：

電鎖在收到開門或關門的命令（供電或斷電）時，它“執行”命令將工作狀態調整到與命令一致。而電鎖內的鎖狀態傳感器則起到了反饋和監督的作用。

有些控制器可以使用繼電器（或其他觸點開關，俗稱硬觸點）將控制信號輸出，以控制聯動的攝像機及照明燈。

二、門禁系統的傳輸線路

由上述工作原理可知，在門禁系統中有以下幾種傳輸線路：

電源線

門禁系統的電源大多來自機房的UPS，以免在現場突發性斷電時造成開門的誤動作。電源線通常會處于220V交流傳遞的方式，目的是減少電源線上的壓降。

在控制器旁，配備有穩壓電源，將交流220V電源變換成直流12V電源，分別供給控制器和電鎖。
門禁系統用的電鎖絕大多數屬于12V直流供電方式。在電鎖開斷的瞬間，由于電鎖中線包（電磁鐵線圈）的作用，會在電源線上產生很強的電流，它容易引起電源波動，而這一電源波動對控制器的穩定工作極其不利，所以在可靠性要求比較高的門禁系統中，控制器與電鎖分別使用不同的電源模塊，即220V交流供電到控制器時，使用兩個12V直流的電源模塊各自整流/穩壓后，分別供給電鎖和控制器。

各種電源線的選用基本上都是基于電工手冊，選用標準的電源線。

控制器信號線

控制器中有三組信號線，分別連接到讀卡器（4～9芯）、電鎖中的鎖狀態傳感器（2芯）和出門按鈕（2芯）。這三路信號線可以使用綜合布線中的雙絞線替代。

為了避免空間的電磁干擾，讀卡器信號線應采用屏蔽線，另兩種信號線則可以采用屏蔽線，也可以采用非屏蔽線。

遠傳信號線

從控制器到管理電腦之間，有一根信號線，它的傳輸協議大多是RS485，在距離近的時候則可能是RS232（以減少一個RS232/RS485轉換器），在要求傳輸速率快的時候，則采用TCP/IP協議，使用以太網傳輸。這三種協議都可以使用雙絞線，只是在RS485或RS232傳輸時，基本上在門禁控制器的產品手冊中都要求采用屏蔽線。為了避免電磁干擾，這根信號線應采用屏蔽雙絞線。

當控制器需要使用輸出硬接點直接控制硬盤錄像機（在刷卡開門時同步錄像）時，這根控制線（2芯）宜采用屏蔽線，以免因硬盤錄像機輸入信號幅值小的時候因電磁干擾而引起誤觸發。但如果是用硬接點直接傳輸照明燈的電源時，則應該采用電源線。

根據上述分析可知，在傳輸電源（為電鎖、控制器和照明燈供電）時，應采用電源線，其截面積可以根據電流所產生的壓降和發熱計算，也可以查電工手冊獲得。

在傳輸傳感器信號和控制信號時，應該根據讀卡器和控制器的安裝手冊，選擇屏蔽線或非屏蔽線。

三、門禁系統中的綜合布線應用

隨著門禁系統鎖控制的門數越來越多，對系統傳輸速度的要求也就越來越高（縮短響應時間），而且往往從事門禁系統的施工單位也同時會進行綜合布線系統的施工，因此使用雙絞線作為門禁系統的傳輸線，已經成為門禁系統的線纜選擇之一。

根據對各種門禁線纜的分析，讀卡器、控制器、管理電腦之間的信號線和控制線都可以使用雙絞線。

在同時進行門禁系統與綜合布線的智能大樓中，短于20米的雙絞線往往已失去了綜合布線工程中的利用價值，成為工程廢線。而對于分布式安裝的控制器（單門雙開或雙門單開控制器）而言，出門按鈕信號線、讀卡器信號線和鎖狀態信號線都大多利用這些廢線。

對于使用TCP/IP協議的遠傳信號線，必然是使用雙絞線傳輸，它完全可以使用綜合布線系統的標準星型結構實現信號遠傳。
RS485線和RS232線也可以使用雙絞線，根據門禁控制器的安裝手冊，這些攝像機應該采用屏蔽雙絞線，以免電磁干擾造成誤動作。

四、門禁系統中應用綜合布線系統時的注意事項

在使用綜合布線系統作為門禁的傳輸線路時，應該注意以下因素：

接線方法應完全按照各種門禁設備上的接線規則，并保留詳細的接線圖，以免維護時判斷線路時的痛苦。

屏蔽雙絞線的屏蔽層應根據讀卡器、控制器的安裝手冊完成接地。

如果使用屏蔽雙絞線傳輸TCP/IP，則可完全采用屏蔽綜合布線系統的屏蔽層端接規則。

當使用TCP/IP協議時，最好不要與其他智能系統（包括辦公自動化系統等軟件系統）共用網絡交換機，即為門禁系統單獨配備網絡交換機，以免因協議沖突發生傳輸上的意外。

當使用TCP/IP協議時，可以將門禁系統的管理電腦認為是門禁網絡中的一臺服務器，使用雙絞線或光纜連接到配線架上。

綜合布線系統可以用于門禁系統，這一點已經為門禁系統的供應商和安裝商所證實，只是在工程中應全面評估造價、施工和性能，以求達到最佳的效果。