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门禁监控系统（Access Control System），简称ACS，是对人员进出通道的控制。对于固定人员使用预先设定准予一定的权限，保证对进入各个区域的人员实行各种方式的进出权限管理，以便限制人员随意进出。随着现今科技的蓬勃发展，国内陆铁、轻轨的大量构建，并伴着国际网络技术的快速发展和应用领域的扩展，门禁系统也变成了以Internet为主的远程网络调控模式，告别了原有的主从式门禁系统模式，门禁系统从开始较为简单的门禁控制管理发展成为了与通讯数字技术、信息科技技术、计算机技术等高科技技术的大型综合管理技术系统。  图1 门禁系统结构图 在地铁中分为两部分，一部分各站点主控制器连接就地控制器，实现对就地级设备的数据采集，多采用RS-485冗余配置、TCP/IP以太网方式组网；另一部分是全线主干网络，即车站级到中央级门禁由通信传输网络连接实现全线通讯，多采用100Mbps主干传输网络。 一、RS-485总线传输协议 通过RS-485总线，将控制器通过如图2所示的手拉手串联的方式，实现站级一台门禁主控制器对现场多台门禁就地控制器的管理和通讯，理论上最远就地控制器到车站门禁主控制器的连线距离是1200米，现场具体实施中回路线控制在800米以内。使用RS-485双绞线的传输距离与数据传输速度成反比，距离越长，传输速度越慢，最大传输速率为10Mbps。  图2 RS-485组网连接图 RS-485总线回路上可连接的就地控制器数量与各厂家车站门禁主控制器在RS-485通讯芯片规格型号有关，因各厂家的门禁系统有所不同，一般支持连接32、64、128台门禁就地控制器。当项目实施时门禁就地控制器超出单条允许的数量，需另外增加总线回路，以达到就地控制器全部接入同一台主控制器。否则新增主控制器，组成另一条总线回路。若考虑冗余功能，则采用环形网络，也可采用双总线方式。 RS-485接口标准特点： （1）电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2-6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2-6）V表示。该信号电平不易损坏接口电路的芯片，且与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。 （2）数据最高传输速率为10Mbps。 （3）采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。 （4）RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便建立起设备网络。但RS-485总线上任何时候只能有一个发送器发送。 （5）RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，具有传输距离长和多站能力等优点。 （6）RS-485接口组成的半双工网络，一般采用二线制，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 综上所述，可以归纳出门禁系统RS-485总线组网方式的优缺点。优点：成本较低、可单独组网。缺点：第一，回路中门禁就地控制器组网数量受到限制，单个门禁主控制器支持连接的就地控制器数量一般为64台，网络复杂度由就地控制器接入数量决定；第二，受RS-485总线传输特性限制，组网范围有限，一般只能在几百米范围内；第三，数据传输速度相对较慢，对于人员数量多、门禁点位多的地铁门禁系统，数据传输时效性会有一定影响。 二、TCP/IP传输协议 TCP/IP以太网方式组网，即通过网络线缆将车站门禁交换机与各个门禁就地控制器点对点连接，再由接入交换机接入车站门禁主控制器，以实现车站门禁系统的组网。TCP/IP 以太网方式具有传输速度快、稳定性好、兼容性强等优势，门禁系统采用TCP/IP以太网方式可以保证传输高速、系统运行稳定。相对于 RS-485 总线方式，TCP/IP 以太网方式系统结构简单，采用星形网络组网，TCP/IP网络中每个交换机端口只连接一台门禁就地控制器，单个就地控制器产生设备及数据故障不会影响整个门禁系统网络，便于故障排查和设备隔离。  图3 TCP/IP组网连接图 由于网线点对点有效传输距离不能超过80米，制约了接入交换机到各门禁就地控制器覆盖范围,因此TCP/IP组网需根据地铁门禁系统中门禁点的分布情况，按区域增设接入交换机，根据地铁典型车站门禁点分布情况，只需在车站A端和B端设备分别设置接入交换机，并使其互联，再由交换机分别接入各自区域的门禁就地控制器，若交换机之间可根据距离较长，可采用光缆传输。随着实施范围增加，接入交换机数量也应同步增设，因此，采用TCP/IP 组网方式的门禁系统不受传输距离限制，可根据组网范围进行调整。 目前建筑智能化技术及大安防技术的迅速发展，地铁门禁系统与其他系统将更加紧密地融合，如 ISCS 系统、FAS 系统、BAS系统，以及近年来火热推进的智能大安防系统，范围会越来越广，并发挥日益重要的作用。现阶段与门禁系统关联最紧密的，当属门禁系统与人脸识别系统的融合，众所周知，人脸识别系统是基于大数据，通过人脸数据筛选进行人员匹配，实现门禁联动功能，为达到数据处理时效及准确性，就需要整个数据网络达到既定的传输要求，这是 RS-485 传输网络无法实现的，只能通过TCP/IP 以太网方式实现。 综上所述，采用 TCP/IP 以太网方式组网的门禁系统，具有通讯速度快、组网不受距离限制、可接入门禁就地控制器数量多、与今后大安防系统融合度大等优点，因此，采用 TCP/IP 协议作为组网方式的门禁系统将成为地铁门禁项目主流产品。 |
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