小区一卡通系统设计毕设论文.docx

1、小区一卡通系统设计毕设论文 一需求分析如今智能一卡通系统在各类建筑中有着举足轻重的作用，它扩展了智能化系统集成的应用范围，增强了整个建筑物的总体功能，不但实现了一卡通系统内部分系统之间的信息交换、共享和统一管理，而且可以实现一卡通系统与建筑物各子系统之间的信息交换，统一管理和联动控制。针对本项目对智能卡应用在的安全、管理方面考虑。一卡通系统能够集成门禁、电梯、对讲、考勤、巡更、消费、停车场及其它管理于一身。对一些重要的部门配置门禁系统，用智能卡进行管理，对进出人员的身份于时间进行记录。实现大楼内办公场所、其他要害部门的出入控制、监视、记录，生产各类报表供查询分析。为实现“.”对智能化系统先进性

2、的要求，我们将采用国际上先进的，具极强网络功能的、配合高保密性的非接触式一卡通系统设备，为用户建立一个可信赖的智能卡系统。我们将本着集成化的原则，将该智能卡系统建成一个安全高效、使用方便、适应力强、符合计算机和网络通信技术最新发展潮流并应用成熟的系统。根据“.”小区的需求，本项目一卡通系统将按以下几个子系统为主设计：1. 统一智能化发卡中心2. 停车场管理系统3. 门禁管理系统4. 电梯控制管理系统5. 访客通道管理系统二.功能特点“富士智能一卡通管理系统”是富士智能系统有限公司根据市场需求，将各种智能IC卡应用系统进行整合的一个综合性管理应用系统。系统采用先进的智能卡技术、网络通讯技术、自动

3、控制技术以及智能管理软件，为企事业单位、团体、学校、居住小区和智能楼宇等场所的停车场、门禁、梯控、考勤、消费等提供管理支持，实现管理的自动性、智能性和安全性。在本系统中一张智能卡，即可代替出入房门的钥匙、考勤卡、停车卡、饭卡（电子钱包）及保安巡更器等，印刷上照片、姓名等员工基本资料后，可作为员工卡使用。通过该系统的使用，可实现对办公场所的出入管理、对员工的考勤管理、停车场的车辆保安和缴费管理、内部重要部位的巡更管理、食堂售饭、商务中心的POS消费管理等功能，使用极为方便，真正实现“智能一卡通”。三.设计原则3.1 设计依据（1）遵循国家、部委、行业的标准与规范：中华人民共和国安全防范行业标准G

4、A/T74-94建筑智能化系统工程设计管理暂行规定建设部中华人民共和国公共安全行业标准GA/T70-94安全防范工程程序与要求（GA/T75-1994）安全防范系统通用图形符号（GA/T74-2000）安全防范系统验收规则（GA 308-2001）电子计算机机房设计规范（GB50174-93）建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（GB/T 50311-2000）停车库（场）安全管理系统技术要求 （GA/T 761-2008）公安部智能建筑设计标准（DBJ08495）民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）智能建筑工程质量验收规范（GB/T50339-2003）建筑和建筑群综合布线工程设计规

5、范中国工程建设标准协会（2）高度集成化实现智能化核心技术方法是系统集成。智能化的系统集成包括功能集成、网络集成及软件界面集成，是将智能化系统从功能到应用进行开发及整合，从而实现对进行全面及完善的综合管理。高度集成化是进行智能化系统设计时的首要原则。（3）先进性先进性是智能化整体形象的重要标志，也是系统在相当长的一段时间能适应科技进步的重要保证。应具备数字化、网络化、智能化的典型特征，尽量采用成熟而又代表行业发展趋势的新型技术。（4）适用性与经济性智能化系统设计与实施符合实际需要和投资的合理性，不可片面追求系统的先进性和超前性。使系统在保证可靠性、先进性的同时，本着经济、适用、合理的原则，具有良

6、好的性能价格比。系统配置时注意采用有长期动态寿命的产品，回避使用短期过渡性技术的产品。使系统既能满足当前的需要，也能适应科技的进步，随着时代的发展，其智能化程度不断提高。（5）稳定性与可靠性系统的设计具有较高的稳定性和可靠性，系统必须保障关键系统的数据安全。系统故障或事故造成中断后，能确保数据的完整性、准确性和一致性，并具备快速恢复业务的功能。系统采用工业级组网和布线方式，安装防火墙软件、网络数据库备份、管理人员分级按权限操作、实时更新黑名单等多种有效措施，满足系统能够确保24小时*7天不间断运行的要求，确保整个系统的稳定、安全性。（6）安全性未来的智能化系统实现全面的数字化，对网络的依赖加深

7、，在连接能力、信息流通能力提高的同时，基于网络连接的安全问题也日益突出，设计应考虑整体的安全应，包括以下几个方面：网络安全、主机安全等。（7）可管理性和高效性建成后的智能化系统将为项目运行管理提供现代化的技术手段，其本身的可管理性和使用的高效性是系统设计实施的重要目标。（8）可持续发展为了适应信息时代科技进步的发展与变更，必须充分考虑系统的可持续发展性。在系统设计上，要有一定的超前性和扩容余地，系统实施方案必须具有可扩展性和灵活性。3.2 设计理念根据 “全面整合、数据先行、管理导向”的指导思想，把“.”小区一卡通系统的总体方案归纳为“一卡一库一网”。 一卡就是IC卡；一网指的是专网络；一库指

8、一个数据库中心。全面整合：无论是客户端还是服务端，都是系统不可分割的部分，二者相互渗透，实现“独立控制、集中管理”模式；数据先行：把智能停车场、门禁和梯控分成两个过程、两个层面，即数据中心和管理中心，二者数据实时交换。管理导向：无论是管理还是服务，最终实现的目标是数字化、智能化停车场、消费管理，实现电子货币化现代化管理； 3.3 设计范围整个架构为完整的一卡通系统，实现“一卡、一库、一网。本次智能一卡通设计包括停车场、门禁、电梯控制、访客通道管理系统以及涉及到的网络架构。四.一卡通子系统系统配置4.1智能停车场管理系统4.1.1系统概述“.”小区共设置5进5出道闸系统，其中北侧小区出入口、东侧

9、1号地库出入口、东侧2号地库出入口三处设置为IC+蓝牙读写系统，中置岗亭，配合图像对比功能，对车辆进行有效管理，业主使用远距离蓝牙卡，无需停车便可快速通行，临时车需要取卡才能通行；其次，考虑到西侧车库入口弯道较大，无法设置岗亭，临时收费较困难，因此本次将西侧车库入口设计为纯蓝牙系统，只允许固定车辆通行；另外由于地面无规划车位，且北侧车库出入口和小区北侧主出入口距离较近，因此本次设计从各成本以及合理性方面考虑，将北侧地下车库入口设置两台挡车器，车辆由北侧主出入口进入以后，驶至北侧地下车库入口处通过压地感方式进出地下车库。 结合本次停车场设计，为了达到“人车分流，全封闭”的设计理念，本次设计有三处

10、地方需要封闭使用铁艺门封闭：A、幼儿园出入口；B、东侧1号地库出入口；C、南侧主出入口，此三处地方只留消防通道，以及行人通道，不允许车辆通行。4.1.2系统组件及流程说明（一） 系统组成部分1.入口控制部分：自动挡车器、车辆检测器、入口控制机、远距离读卡器、IC读写器、摄像机2.出口控制部分：自动挡车器、车辆检测器、出口控制机、远距离读卡器、IC读写器、摄像机3.管理工作站：电脑、RS485卡、停车场管理软件、时租卡读写器等4.图像对比系统：视频捕捉卡等5.管理中心：服务器、电脑、IC一卡通发行器、打印机等停车场出入口设备定位示意图（二）车辆进出流程卡片分类：1、领导、内部员工及长期用户：月卡

11、2、临时用户：临时卡（出场时交回卡片）3、贵宾：贵宾卡4、管理人员或收费人员：管理卡1、固定车辆进/出场流程：进场流程说明： 车主开车进场时，当车辆进入读卡区域读卡，系统验证此卡合法后，提示欢迎入场的信息，同时图像对比系统启动，摄像机在0.2秒内会自动抓拍车辆图片，并存入数据库，入口挡车器打开。车过后，闸杆自动落下，车辆进入车场内泊车；出场流程说明：出场时，当车辆进入读卡区域读卡，系统提示本卡验证成功可出场，同时图像对比系统启动，摄像机在0.2秒内会自动抓拍车辆出场图片，并调出该车入场图片对比后一起保存，出口挡车器打开。车过后，闸杆自动落下，车辆通行离开停车场。2、IC临时车辆进/出场流程：进

12、场流程说明：临时车辆进场时，车主开车至入口控制机前停车，在控制机面板按出卡按钮，出卡机出一张IC卡，车主取卡同时系统抓拍该车图像，入口挡车器自动打开，车主带卡入场，车过后闸杆自动落下。出场流程说明：出场时车主开车到出口，将IC卡片交给收费员。收费员用将卡片在时租卡计费器上一刷，系统根据停车时间和收费标准自动计算停车费用，确认收费金额后，操作员收费收卡，系统将收费记录存入数据库内，可通过收费报表查询；收费员读卡同时图像对比系统抓拍出场车辆图像，并调出该车入场时图像信息，收费员确认车辆信息和收费无误后，开闸放行，车过后，闸杆自动落下。特殊车辆：当有特殊车辆入场时（如军警车，贵宾车等），入场时，自动

13、取卡，出场时将卡片交由保安，同时提供有效证件，保安通过证件抓拍系统，抓拍证件，并形成一条免费记录的数据链，确认为同一部车后，保安确认开闸，财务人员在查询免费记录时，会查出一条整的数据链，包含车辆图像，证件图像等，系统可监督保安人员采用此种方案放行的合理性，避免由此产生的收费漏洞。车流量高峰期特殊处理：在每天车流量的高峰时间段，出入口道闸将自动保持开起状态（高峰时间段可根据实际情况调整）。入口车辆取卡后直接进入停车场，如有需要，也可由保安人员发放临时卡。车辆出场时读卡交费交卡交费即可出场。由于采用电脑系统自动计费，计费时间基本可忽略不计，省去人工计费时间，从车辆通行时间来看，是少于目前采用的人工

14、管理模式的。内部车辆则可直接读卡出场，无需保安人员协助。系统对出入口车辆时实监控的同时，还对读卡车辆进行车牌图像对比处理，使管理透明化，杜绝可能产生的收费漏洞。保安人员在车流量高峰期应监督车主读卡过程，并回收IC卡，如不读卡就放行可视为舞弊行为。管理中心：连接各出入口的车管系统，拥有最高管理权，是整个停车场车管系统的管理中枢。主要负责发行、挂失卡片，登记人事资料，存储和备份每个出入口系统上传的数据。可查询每天的收费状况时，可时实监控车管系统的运行状况，也可每天总结查询。查询时，十分方便，输入查询条件，如哪个进场车类型，哪个时间段，就可调出收费金额或是免费金额，同时可以调出进出场的图像，如有非法

15、开闸的情况，也会形成一条数据链，包括图像，时间及当班班次。以便财务人员查对，输出报表。设备定位的可行性：在出入口安装岗亭及管理设备，考虑不同车宽及转弯半径，所设计的宽度都是可以保证通行的。保安岗亭采用不锈钢材料，选型实用兼顾与周边环境设计和谐。系统功能介绍： 停车场系统为管理机/服务器体系结构，一级网络为计算机局域网；二级网络为RS485总线控制网络。 系统具有图像对比功能，在每个出入口处配置1台彩色数码摄像机，采取车辆出入拍照对比。摄像机抓拍车辆的车型及车牌信息，并拍摄车辆的外形预防车损后出现扯皮现象。 系统配置对讲系统，入口出卡机可以集成对讲分机，方便车主与出口管理人员的沟通。 对临时车辆

16、自动取卡片或纸票可实现有车按钮取卡（或纸票）、无车按钮不出卡（或纸票）和电脑确认出卡（或纸票）方式。 在管理软件界面上可控制挡车器的开、关、停，控制自动出卡出卡；实时检测挡车器的工作状态；实时检测自动出卡机的工作状态，实时车辆检测器的工作状态及感应线圈上是否有车辆存在并以生动形像的方式显示。 通过简单的鼠标点击，可以轻松的进行系统设置，如有/无图像对比系统、数据保留时间、选择授权发卡的设备、收费方式、是/否满位提示等。 系统在电脑出现故障或网络不通的情况下，仍然能够正常工作；脱机状态下车辆进出场的记录可保存1.5万条；当电脑或网络修复后，存在控制机中的脱机记录会自动上传到电脑中保存，有效的保障

17、系统24小时不间断运行。 多个出入口的停车场，可以设置某一车辆进出全部的出/入口，也可以限制该车辆能进出其中某一个口。 出入口控制机的机号和相关功能设置都采用拨码开关方式，结合管理软件可简单的将其出入口设备互换工作模式，也可将系统设置成上/下班高峰管理模式；同时又可调整拨码开关设置大、小车场嵌套管理模式。 整套停车场管理系统全部采取TCPIP通讯隔离防雷和电源隔离防雷技术。 车辆管理卡按使用分为：管理员卡、贵宾卡、月卡、储值卡、临时卡、系统调试卡等。 管理中心配置服务器，可存储360天的业主进出和监控图像数据，并可以根据设定自动或手动删除过期数据； 系统按工业级标准设计制造，模块化设计，提供能

18、全天候、高效、安全、稳定可靠运行系统保证247全年不间断运行；有故障隔离功能，在工作过程中，当一个或数个终端发生故障时，将不妨碍其它终端的正常工作。即使在通讯发生故障时出、入口设备均可独立工作，但所有数据信息、图像识别信息不丢失，且能进行本地存储。一旦故障恢复正常，中心服务器将能恢复设备离线期间的数据，并恢复所有离线期间的历史记录。但是，出口收费工作站在离线工作期间将失去图像识别和对比功能，通讯恢复后可自动上传进出场数据。 系统接口齐全，可与消防报警系统连接，实现当收到消防报警信号时，系统会自动开启进出口挡车器，及时疏散车辆。 系统具备软件采用友好的中文界面，操作简单、品质优良且功能完善；软件

19、有详尽历史操作记录和联机帮助功能，并具有记录数据完整，支持各类统计分析、报表生成和打印功能。4.2门禁管理系统4.2.1系统简介在需要进行出入认证管理的场所，传统的方法是工作人员对出入人员进行登记放行。这种方法费事、费力又容易造成差错。随着集信息管理、计算机控制IC卡技术于一体的智能门禁管理系统逐步取代以铁锁和钥匙为代表的传统房门管理方式。富士智能一体化门禁系统是“富士智能一卡通”的一个子系统，具有非常好的性价比，硬件全部采用工业级器件，程序使用严密的算法，多重校验方式，运行稳定、高效。系统采用人性化的工作模式，体现为管理、控制及执行三个层面。三个层面犹如树形结构，起到纲举目张的效果。在本次设

20、计中，设计人员将地下车库进入地面的人防部分设置门禁系统，地下一层共有15个出入口，采用进出双向刷卡的方式，共计30个门禁读卡器，地下二层共有15个出入口，采用进出双向刷卡的方式，共计30个门禁读卡器。(1)门锁开/关控制门禁系统可控制多种类型的电控门锁，一般木门、单开门等有门框的类型可安装锁扣，玻璃门等无门框的可安装磁力锁；对于标准控制方式的门禁，门禁正常运行状态无开锁信号输出，此时门锁不可开启，在读卡区域读系统使用的开门卡，读卡器将卡片信息发往中央主控单元；中央主控单元接收到卡片数据信息后进行校验，判断该卡是否具有开门权限，如有权限，门禁控制器输出开锁信号，驱动电锁打开，等待人员开门；人员开

21、门通行一定时间（时间可设置）后，门禁控制器中断开锁输出。如果门锁开启后人员不通行，在相应时间后门禁控制器同样恢复常闭，控制门锁关闭。只有再次刷卡才可开门通行；如果读的卡片不具有开门权限，门禁控制器不输出开门信号，门锁常闭状态不变，同时控制器通过蜂鸣器报警提示，如果系统与其它安防系统联动，报警信号还可传送到管理中心以提醒管理人员。(2)远程控制与管理远程控制：在管理中心可通过系统软件远程控制门锁的开、关，并能实时监控门禁的开关情况；远程设置：在管理中心可通过管理软件随时更改门禁工作状态和运行参数；用户管理：实现开门卡的授权发行、数据更改、挂失/解挂、退卡、清空回收等管理；统计管理：对门禁进出人员

22、流量，进出时间，身份类别等进行统计，了解出入状况；查询管理：通过一个条件或多个条件相组合的方式，查询进出人员资料。系统管理：以授权方式任意设置管理系统权限，更改操作人员管理级别，对系统进行全局布置。4.2.2系统组成 系统组成部分简介1. 计算机：系统操作平台，用于安装管理软件；2. 管理软件：通过软件设置控制器运行参数，系统管理；3. 发行器：系统卡片发行，挂失/解挂等管理；4. 感应卡：存储用户基本数据信息和不可复制和解密的ID号；5. 读卡天线：通过射频感应原理，识别感应卡内置加密卡号；6. 门禁控制器：接收输入的控制信号和开锁信号输出，负责和计算机通讯和其他数据存储器协调，是配合管理软

23、件的智能数据处理单元；7. 电控门锁：接收控制器输出信号并执行机械功作的设备；8. 通迅转换卡：负责电脑串口输出信号和门禁控制器通讯输出信号转换，实现联网和远距离通讯；9. 开门按钮（可选）：用于通过门禁控制器进行按钮开锁；10. 电源：提供系统运作电源和电锁执行结构的电源供应；11. 打印机（可选）：用来打印系统生成的各种数据报表； 系统拓扑图 系统布线示意图4.2.3功能特点系统功能： 三种开门方式：具有读卡开门、按钮开门、电脑开门三种开门方式； 记录读卡信息：控制器能存储读卡信息，包括开门时间，开门人员信息，事件等； 多种报警功能：系统具有超时报警、防撬报警、消防报警、非法闯入报警、胁迫

24、报警非法卡报警等多种报警信号； 自由设置权限：系统将卡片分为用户卡、保安卡、临时卡三种类型，可以任意设置各类卡的开门权限，可以一卡开多个门或多卡开一个门； 电脑指令开门：可以由上位管理电脑发出指令单独开启某一道门或同时开启/关闭所有的门，同时可由电脑设置门为常开或常闭状态； 节假日功能：可将一年中的任意天设置为假日，在假日内，门禁不接受刷卡开门； 按钮开门功能：用户可以通过按钮实现开门； 实时监控功能：在管理软件中可以实时查看门的状态和刷卡人员信息； 事件检测功能：在管理软件中以图标或文字的形式反映非法卡读卡、通信故障、防撬报警等情况的事件信息； 开门时间段功能：可以设置门禁在一天中多个可以开

25、门的时间段，非时间段内刷卡不可开门； 开门延时功能：可以设置刷卡或按钮后门锁从开锁到关闭的时间，适应不同的使用环境。系统特点： 快捷方便，畅通无阻：只需用一张授权过的IC/ID卡在读卡器前轻轻一晃，就能开门，既可单向亦可双向，专卡专用； 随机应变，调整权限：根据管理需要，可以任意调整开门进出权限随时了解情况； 配套使用，运用灵活：可与任何电子锁配套使用，如有特殊情况，仍可用钥匙开门； 无法复制，安全可靠：本系统每张卡都有一个独立密码，不可复制； 一卡多用，功能完善：开门卡除了能开门外，还可以用于停车、考勤、收费等其它富士一卡通系统，做到一卡多用。4.3电梯控制管理系统4.3.1项目介绍“.”小

26、区电梯门禁系统采用非接触式IC卡实现电梯门禁管理功能。该系统包括发卡中心、电梯门禁系统。各子系统管理工作站分设在不同部门，电梯门禁系统的管理服务器设在一层保安监控室。电梯门禁系统应遵循“集中管理，分散控制”的原则，要求可靠、安全、实用，做到技术先进、经济合理。系统应具有开放性、兼容性、可扩充性和灵活性，使系统即能满足当前工作需要，又能适应未来发展。各子系统人员卡必须是同一张卡片实现各子系统功能。各子系统之数据采用同一数据库管理，卡片发行应在同一发卡中心完成 。.小区共26个单元，共52部电梯，本次设计共有52个电梯门禁控制器，每个控制器控制16层，如果超出16层，则需增加1个扩展控制器，根据楼

27、层情况，共设计90个扩展控制器。4.3.2电梯门禁系统简介富士电梯门禁管理系统以非接触式卡片作为小区进出、电梯使用的凭证。系统会将先进的射频卡识别技术从卡片提取的数据，主板自动识别，对进出电梯的人员进行安全管理。4.3.3电梯门禁系统拓扑图说明：1. 电梯门禁主控制器安装在电梯轿箱顶部，不影响电梯轿箱使用空间，读卡器安装在楼层按键板上适应位置；2. 富士电梯门禁主控制器单块主控板可以控制16层电梯，如果一台电梯的层数超过16层可以相应增加主控板,单控制器最多四块主控板，控制64层电梯；3. 电梯门禁管理系统采用标准RS485通讯协议进行通讯；4. 单台电脑最多可管理256个(N256)门禁控制

28、器，可脱机运行，也可联网运行；5. 电梯门控制器与电梯楼层按键板之前为16组继电器输出控制线，如果楼层数大于16层，电梯门禁主控板相应增加，控制线也相应以32组、48组、64组增加。4.3.4系统方案描述富士智能电梯门禁系统设计先进、功能强大，为您提供真正的方便、安全的电梯控制解决方案： 电梯使用控制1. 单层住户使用电梯：使用单层用户卡，用户进入电梯并在读卡器上刷卡，无需按键，电梯门禁系统根据该卡片所具有到达楼层的权限，自动控制电梯开往指定楼层。此时，电梯内楼层按键不受手动控制（公共层除外），限制用户到达未授权楼层或无卡非法人员使用电梯。2. 多层住户使用电梯：使用多层用用户卡进入电梯并在读

29、卡器上刷卡，电梯门禁开通该卡授权楼层的所有按键权限等待用户按键，此时用户按下楼层按键后，电梯运行到达相应楼层。按XX的楼层按键无效，不刷卡按楼层按键无效。3. 临时访客使用电梯：针对临时访客可发行临时卡，发行时根据访客具体情况授权电梯号、楼层号、使用时间段、刷卡使用次数等，持卡的临时访客根据卡片授权信息在授权范围内使用电梯。当情形不满足所授权的任一条件时，临时访客都不能使用电梯，临时访客离开时，卡片收回，可继续授权给其它临时访客使用。4. 管理人员使用电梯：内部人员（保安、清洁人员）使用电梯，一般情况下可发行多层权限的管理卡，使用方式与多层住户卡相同，保安卡还可用于为忘带卡住户和一次性访客使用

30、电梯。5. 住户对讲授权电梯使用（对讲联动）：对于安装楼宇对讲系统的智能小区，电梯门禁系统可与对讲系统联动。访客由楼下的对讲主机呼叫住户，住户确认后在室内对讲分机开门，同时电梯门禁系统将电梯呼至基层（一楼），并且开通相应楼层的按键，访客进入电梯后按该楼层按键，驱动电梯到达目的楼层。非对讲住户开门的楼层按键无效，访客如按其它楼层电梯不予响应。4.3.5远程控制与管理1. 用户管理：实现用户卡的授权发行、数据更改、挂失/解挂、退卡、清空回收等管理；2. 统计管理：对电梯使用人员流量，进出时间，身份类别等进行统计，电梯运行状况一目了然；3. 万能查询：通过一个条件或多个条件相组合的方式，查询使用电梯

31、人员资料及相关详细信息；4. 系统管理：以授权方式任意设置管理系统权限，更改操作人员管理级别，对系统进行全局布置。4.3.6系统功能特点 体贴细致的设计思想和逻辑流程，完全与电梯系统融合，给用户提供了最方便的电梯使用方式，使先进科技更具亲和力； 运行稳定：先进的程序算法和独有的系统配置方案，大大增强系统的稳定性。把系统遭受有意或无意破坏的可能性降到最低； 电梯门禁控制器与读卡器分离设计，安全性高； 模块化设计，配置灵活，控制器可根据实际情况增减主控板数量，单个控制器最多扩展四块主控板，控制64层的电梯； 系统扩展方便，可与楼宇对讲，火警等安防系统联动； 兼容普通门禁系统所有功能，可选程控制、实时监控、数据查询等，真正做到管理智能化； 具有临时卡功能，为临时访客开通电梯使用权限，可任意指定访客所到楼层和使用次数； 断电自动切换，当电梯门禁控制系统断电或停止运行时，自动将控制权交给电梯系统，不影响电梯系统自身功能。4.4访客通道管理系统4.4.1需求分析考虑到.小区人流量较大，为了对业主以及访客进行更好