重慶軌道交通三號(hào)線一期工程綜合監(jiān)控集成項(xiàng)目與重慶市軌道交通一號(hào)線工程綜合監(jiān)控集成項(xiàng)目，其ISCS" title="ISCS">ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括ACS" title="ACS">ACS門(mén)禁系統(tǒng),、PSCADA電力監(jiān)控系統(tǒng),、BAS環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、FAS火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),、綜合信息平臺(tái)等多個(gè)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng),。
ISCS的主要運(yùn)作原理是用系統(tǒng)化方法將各分散的自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)結(jié)為一個(gè)有機(jī)的整體，它有助于實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)軌道交通各專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)之間的信息互通,、資源共享,，提高各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合能力，高效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng),，提高軌道交通全線的整體自動(dòng)化水平,，建立與重慶市軌道交通指揮中心相聯(lián)的信息高速通道，從而使重慶軌道交通線路的運(yùn)營(yíng)管理納入到全市的軌道交通運(yùn)營(yíng)管理體系,。
ACS與ISCS集成,。ACS門(mén)禁系統(tǒng)采用分布式控制和集中監(jiān)控管理的運(yùn)行方式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道交通內(nèi)外的出入通道的智能化控制管理,。其實(shí)行中心級(jí),、車(chē)站級(jí)兩級(jí)管理，實(shí)行中心級(jí),、車(chē)站級(jí),、就地級(jí)三級(jí)控制方式,。其中中心級(jí)主要負(fù)責(zé)ACS門(mén)禁系統(tǒng)的日常設(shè)備運(yùn)行管理、設(shè)備運(yùn)行統(tǒng)計(jì),、故障報(bào)警統(tǒng)計(jì),、門(mén)禁卡的授權(quán)管理、設(shè)備控制參數(shù)及安全參數(shù)管理,、系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理等;而車(chē)站級(jí)主要負(fù)責(zé)設(shè)備監(jiān)視,、故障報(bào)警、設(shè)備控制等功能,。
設(shè)計(jì)原則
ACS系統(tǒng)采用集中管理,，則分級(jí)控制方式。中央與車(chē)站集中管理,，中央、車(chē)站和現(xiàn)場(chǎng)分三級(jí)控制,。
ACS系統(tǒng)不僅具有在線,、離線、災(zāi)害三種運(yùn)行模式,，而且可根據(jù)需求自動(dòng)轉(zhuǎn)換,、設(shè)立多種模式以及設(shè)置多種門(mén)禁管理應(yīng)急預(yù)案。
中心級(jí)主要負(fù)責(zé)ACS門(mén)禁系統(tǒng)的日常設(shè)備運(yùn)行管理,、設(shè)備運(yùn)行統(tǒng)計(jì),、故障報(bào)警統(tǒng)計(jì)、門(mén)禁卡的授權(quán)管理,、設(shè)備控制參數(shù)及安全參數(shù)管理,、系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理等。
在車(chē)站不設(shè)置ACS門(mén)禁系統(tǒng)專(zhuān)用工作站,，ACS門(mén)禁系統(tǒng)車(chē)站級(jí)功能由ISCS車(chē)站管理工作站完成,。車(chē)站級(jí)主要負(fù)責(zé)設(shè)備監(jiān)視、故障報(bào)警,、設(shè)備控制等功能,。
在緊急情況下，可以以車(chē)站為單位,，通過(guò)車(chē)站車(chē)控室的IBP盤(pán)上的門(mén)禁系統(tǒng)緊急按鈕,，切斷車(chē)站的相應(yīng)門(mén)禁點(diǎn)電鎖電源，實(shí)現(xiàn)逃生,。
ACS門(mén)禁系統(tǒng)采用軌道交通員工卡作為進(jìn)入授權(quán)區(qū)域的門(mén)禁卡,，系統(tǒng)可根據(jù)要求為門(mén)禁卡設(shè)置不同的授權(quán)等級(jí)，并實(shí)現(xiàn)多級(jí)管理,。系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)員工考勤功能,。
ACS門(mén)禁系統(tǒng)充分考慮擴(kuò)展性和兼容性,，在滿(mǎn)足軌道交通運(yùn)營(yíng)商合并或調(diào)整的同時(shí)，對(duì)門(mén)禁子系統(tǒng)的調(diào)整,、擴(kuò)展以及兼容性的要求,。
在設(shè)備安裝方面，所有的控制器和接口模塊都要求安裝在金屬封閉箱體內(nèi),，且需箱體外殼接地,，只有這樣才能保證設(shè)備處于一個(gè)相對(duì)安全的電磁環(huán)境中。
ACS門(mén)禁系統(tǒng)專(zhuān)用設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì),，以滿(mǎn)足系統(tǒng)靈活組網(wǎng)的要求,。ACS門(mén)禁系統(tǒng)所有設(shè)備具備24小時(shí)不間斷工作能力。
系統(tǒng)構(gòu)成及實(shí)現(xiàn)功能
門(mén)禁系統(tǒng)是以車(chē)站為單位,，由車(chē)站車(chē)控室的ISCS系統(tǒng)工作站對(duì)車(chē)站內(nèi)門(mén)禁設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)視以及相關(guān)聯(lián)動(dòng);中央級(jí)門(mén)禁管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)全線門(mén)禁系統(tǒng)配置設(shè)備參數(shù),、人員授權(quán)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ),，同時(shí),，也具備設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、報(bào)警響應(yīng),、報(bào)表查詢(xún)等功能,。ACS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
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圖1
中央級(jí)系統(tǒng)構(gòu)成及實(shí)現(xiàn)功能
控制中心門(mén)禁服務(wù)器負(fù)責(zé)對(duì)全線門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)配置,，數(shù)據(jù)存儲(chǔ),，管理工作站到終端設(shè)備的控制指令以及用戶(hù)管理，該服務(wù)器上安裝門(mén)禁管理服務(wù)器端軟件,、數(shù)據(jù)庫(kù),。門(mén)禁服務(wù)器接收門(mén)禁操作工作站的控制信令并解析發(fā)送至指定車(chē)站門(mén)禁控制器，再傳至門(mén)禁終端設(shè)備,。
系統(tǒng)設(shè)置2臺(tái)發(fā)卡授權(quán)工作站和2臺(tái)客戶(hù)端操作工作站,，具體如下。
2臺(tái)工作站作為門(mén)禁系統(tǒng)的授權(quán)工作站,，在系統(tǒng)使用專(zhuān)用的發(fā)卡器通過(guò)RS232直接與授權(quán)工作站連接,，在授權(quán)發(fā)卡時(shí)，發(fā)卡器將卡號(hào)讀入到授權(quán)工作站,，授權(quán)工作站讀取卡號(hào)信息后為員工卡設(shè)置各類(lèi)參數(shù)并記錄持卡人個(gè)人資料通過(guò)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)至門(mén)禁應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中,。
2臺(tái)工作站作為門(mén)禁系統(tǒng)的操作客戶(hù)端，安裝門(mén)禁管理客戶(hù)端軟件,，操作員根據(jù)不同的用戶(hù)名和密碼登錄門(mén)禁系統(tǒng)工作站,，根據(jù)不同的操作權(quán)限，可以對(duì)全線門(mén)禁系統(tǒng)或部門(mén)門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行控制管理以及查詢(xún),，并能打印報(bào)表,，可以監(jiān)視全線或部門(mén)車(chē)站門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)和報(bào)警信息,，實(shí)現(xiàn)本標(biāo)書(shū)要求的中央級(jí)門(mén)禁系統(tǒng)功能和工作人員考勤功能。
ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)在中央級(jí)通過(guò)ISCS服務(wù)器與門(mén)禁系統(tǒng)的ACS服務(wù)器進(jìn)行通訊,，主要完成歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)等功能,。中央級(jí)ISCS服務(wù)器與車(chē)站級(jí)ISCS服務(wù)器(或稱(chēng)ISCS車(chē)站級(jí)工作站)為ISCS系統(tǒng)內(nèi)部通訊。
車(chē)站級(jí)系統(tǒng)組成及實(shí)現(xiàn)功能
車(chē)站級(jí)門(mén)禁系統(tǒng)(見(jiàn)圖2)主要由ISCS車(chē)站工作站以及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組成,，該工作站上安裝車(chē)站級(jí)ISCS綜合監(jiān)控應(yīng)用軟件,。車(chē)站級(jí)不設(shè)置專(zhuān)用的管理工作站運(yùn)行ACS管理工作站軟件，門(mén)禁系統(tǒng)車(chē)站級(jí)功能,，由ISCS綜合監(jiān)控應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn),。
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圖2
車(chē)站級(jí)ISCS綜合監(jiān)控應(yīng)用軟件包含眾多系統(tǒng)模塊，包括BAS,、FAS,、ACS等，ACS門(mén)禁系統(tǒng)作為其中一個(gè)應(yīng)用模塊,，車(chē)站級(jí)ISCS工作站通過(guò)交換機(jī)以TCP/IP方式接入ISCS局域網(wǎng),，與中央級(jí)ISCS服務(wù)器連接。
現(xiàn)場(chǎng)級(jí)系統(tǒng)構(gòu)成及實(shí)現(xiàn)功能
現(xiàn)場(chǎng)級(jí)門(mén)禁系統(tǒng)由門(mén)禁控制器,、接口模塊以及各類(lèi)終端執(zhí)行設(shè)備組成，控制器最多可管理16個(gè)門(mén)禁點(diǎn)(讀卡器接口模塊),。讀卡器接口模塊放置在現(xiàn)場(chǎng),，負(fù)責(zé)單個(gè)門(mén)禁點(diǎn)的設(shè)備(讀卡器、機(jī)電一體鎖,、出門(mén)按鈕,、門(mén)磁)功能執(zhí)行;此結(jié)構(gòu)將執(zhí)行功能和管理功能設(shè)備分開(kāi)，大大減少了控制器的使用數(shù)量,。
控制器通過(guò)RS485串行總線與讀卡器接口模塊進(jìn)行通信,。接口模塊作為門(mén)禁終端設(shè)備與控制器的橋梁，連接控制器,。每個(gè)接口模塊的單點(diǎn)故障不會(huì)影響其他門(mén)禁保護(hù)區(qū)的正常工作,。讀卡器接口模塊與讀卡器之間以維根(Wiegand)格式進(jìn)行通訊;門(mén)磁等就地設(shè)備向讀卡器接口模塊提供干接點(diǎn)。
控制器的一個(gè)TCP/IP端口通過(guò)ISCS網(wǎng)絡(luò)連接至門(mén)禁服務(wù)器,，實(shí)現(xiàn)控制中心門(mén)禁服務(wù)器與門(mén)禁控制器的連接,，接收控制中心門(mén)禁服務(wù)器和管理工作站對(duì)門(mén)禁控制器的運(yùn)行參數(shù)設(shè)置、授權(quán)管理,、遠(yuǎn)程控制,，上傳門(mén)禁控制器事件信息。
控制器通過(guò)另一個(gè)TCP/IP端口連接至ISCS管理工作站,，實(shí)現(xiàn)ISCS系統(tǒng)對(duì)門(mén)禁設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視,，報(bào)警事件處理,，遠(yuǎn)程控制等功能。門(mén)禁控制器通訊端口功能劃分見(jiàn)圖3,。
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圖3
系統(tǒng)特點(diǎn)
門(mén)禁控制器開(kāi)放底層通訊協(xié)議,，通過(guò)通訊端口直接與ISCS車(chē)站級(jí)管理計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)連接，而不是基于PC層面的通訊,。實(shí)現(xiàn)最大限度的集成,，最靈活的應(yīng)用，同時(shí)滿(mǎn)足門(mén)禁系統(tǒng)離線工作要求,，這一點(diǎn)是基于PC層面的集成所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,。
門(mén)禁控制器通過(guò)兩路通訊路由，使ACS門(mén)禁系統(tǒng)與ISCS系統(tǒng)保持相對(duì)獨(dú)立,。ACS為門(mén)禁設(shè)備廠商自身管理系統(tǒng),，ISCS系統(tǒng)由ISCS平臺(tái)廠商根據(jù)門(mén)禁設(shè)備廠商提供協(xié)議開(kāi)發(fā)。
在車(chē)站級(jí)取消門(mén)禁專(zhuān)用工作站,，將門(mén)禁系統(tǒng)及其它系統(tǒng)的操作,，集中在ISCS工作站完成，方便操作,，加強(qiáng)各系統(tǒng)間的聯(lián)系,。為避免中央和車(chē)站級(jí)的多頭管理，車(chē)站級(jí)除必要的控制功能外,，如緊急情況下的遠(yuǎn)程開(kāi)門(mén),，只負(fù)責(zé)設(shè)備監(jiān)視、報(bào)警處理,、數(shù)據(jù)查詢(xún)等日常操作功能,，而持卡人授權(quán)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)設(shè)備等權(quán)限,，不會(huì)下放到車(chē)站ISCS,，而是在中央ACS門(mén)禁系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。
門(mén)禁設(shè)備,，從控制器到前端電控鎖具,，統(tǒng)一采用一個(gè)廠商的產(chǎn)品。將電子與五金統(tǒng)一納入ACS門(mén)禁系統(tǒng)包內(nèi),，凡門(mén)禁點(diǎn)涉及的五金設(shè)備,，如合頁(yè)、閉門(mén)器,、順序器等,，由ACS門(mén)禁系統(tǒng)一并提供，減少工作界面，提高接口效率,，方便系統(tǒng)維護(hù),。
改善提高
提高門(mén)禁系統(tǒng)的冗余備份能力。除了在中央服務(wù)器級(jí)作出改進(jìn),，在通訊網(wǎng)絡(luò),、控制器通訊端口等環(huán)節(jié)也需加強(qiáng)設(shè)備冗余，提供故障處理能力,。
門(mén)禁控制器通訊協(xié)議可以向開(kāi)放接口,、通用協(xié)議方向發(fā)展。門(mén)禁控制器通訊協(xié)議,，與BAS,、FAS系統(tǒng)有所不同，除設(shè)備通訊狀態(tài),，門(mén)開(kāi),、關(guān)狀態(tài)等信息外，還包含如刷卡事件等信息,，MODBUS等協(xié)議不能完全適合該類(lèi)信息表述,。門(mén)禁控制器通訊協(xié)議可以作封裝，盡量與通用協(xié)議接軌,。
強(qiáng)化門(mén)禁系統(tǒng)控制權(quán)的協(xié)調(diào),。完善控制權(quán)轉(zhuǎn)移機(jī)制，實(shí)現(xiàn)在中央級(jí)和車(chē)站級(jí)實(shí)現(xiàn)控制權(quán)的轉(zhuǎn)移,，確保對(duì)設(shè)備控制器的唯一性,。