毕业设计智能门禁控制系统设计.docx

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毕业设计智能门禁控制系统设计

智能门禁控制系统设计

作者姓名：

李娅娅

专业名称：

楼宇智能化工程技术

指导教师：

雷永锋讲师

摘要

门禁系统，在智能建筑领域意为AcceasControlSystem简称ACS。

指“门”的禁止权限，是对“门”的戒备防范。

门禁系统是生活中不可或缺的保障设施，也是最贴近这个科技不断发展的社会的一种安全管理系统，智能门禁系统涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。

它是彻底解决一些重要部门和住宅出入口实现安全防范管理的最有效的措施之一。

适用于各种非常重要的部门如机房、银行、宾馆、智能化小区，工厂办公室等等。

它在人事考勤管理、工作环境安全等行政管理工作中发挥着理想的作用。

在门禁系统的基础上增加相应的辅助设备可以进行监控系统、电梯控制、车辆出入和人口出入等，真正实现了区域内一卡智能管理。

门禁系统早已超越了单纯的门道及钥匙管理，它已经发展成了一套非常完整的出入管理系统。

本文设计的内容是基于IC卡无线门禁系统。

在结合现在人们的需求现状，综合比较常用的门禁系统的基础上，进行对IC卡进行另一方面的应用的提升。

这一个毕业设计里面包括了硬件的设计，软件的设计，并将硬软件综合调试成一个系统

关键词：

门禁系统智能建筑监控系统电梯控制

Abstract

Accesscontrolsystem,referredtoas"ACS.ControlSysteminthefieldofintelligentarchitecture.Referstothe"forbiddenpermissionsdoor",istheguardof"door".Accesscontrolsystemistoprotectthefacilitiesindispensableinlife,asafetymanagementsystemisthemostclosetothedevelopmentofthescienceandtechnologysociety,theintelligententranceguardsystemrelatestotheelectronic,mechanical,optical,computertechnology,communicationtechnology,biologicaltechnologyandothernewtechnology.Itiscompletelysolvesomeimportantdepartmentsandresidentialoneofthemosteffectivesecuritymanagementmeasurestoachievetheentrance.Applicabletoallkindsofimportantdepartmentssuchasbanks,hotels,rooms,intelligentresidential,officeandfactory.Itplaysanidealroleinpersonnelattendancemanagement,safeworkingenvironmentandotheradministrativework.Basedonaccesscontrolsystemonthecorrespondingincreaseintheauxiliaryequipmentcanmonitorsystem,elevatorcontrol,vehicleaccessandpopulationdifferencesandsoon,therealimplementationoftheregionasmartcardmanagement.Accesscontrolsystemshavealreadygonebeyondthesimpleroadandkeymanagement,ithasdevelopedintoaverycompleteaccesscontrolsystem本文设计的内容是基于IC卡无线门禁系统。

在结合现在人们的需求现状，综合比较常用的门禁系统的基础上，进行对IC卡进行另一方面的应用的提升。

这一个毕业设计里面包括了硬件的设计，软件的设计，并将硬软件综合调试成一个系统

ThisdesigncontentiswirelessaccesscontrolsystembasedonICcard.Incombinationwiththenowdemandstatusofpeople,comprehensivecomparisonofaccesscontrolsystembasedonthecommonlyused,carriedouttheotherapplicationofICcardpromotion.Thisgraduationdesignincludesthehardwaredesign,softwaredesign,hardwareandsoftwaredebuggingandwillbeintegratedintoasystem

Keywords:

AccesscontrolsystemIntelligentbuildingMonitoringsystemTheelevatorcontrol

前言

门禁系统，又称为出入口控制系统，在科学技术发达的今天，已发展为一套现代化的、功能齐全的管理系统。

它对出入门和通道的管理也早已超出了单纯的对门锁及钥匙的管理。

它不只是作为进出口管理使用，而且还能有助于内部的有序化管理。

它能够时刻自动记录人员的出入情况，限制内部人员的出入区域，出入时间，礼貌地拒绝不速之客。

同时也将有效保护财产不受非法侵犯。

门禁管理系统已成为安全防范系统中极其重要的一部分，在一些发达国家中，它正以远远高于其它类安防产品的进度迅猛发展，广泛应用在智能大厦、智能小区、办公室、宾馆等各种房间门、大门、人行通道的管理。

在注重美观的现代都市里，公司的形象体现了所追求的风格和气度，也是给顾客建立起信心的保障。

可以想象，在追求智能化无纸办公的今天，在豪华气派的玻璃大门装上一把笨重的锁将会是件多么繁琐而尴尬的事情。

但是，如果能用手中的卡片轻轻一晃，大门就应声而开，那将是一种全新的感受。

另外，在越来越注重商业情报和安全的今天，传统的个人身份鉴别手段已不能完全满足现代社会经济活动和社会安全防范的需要。

从消除人为不安全因素来看，只有不易被他人代替、仿制、甚至本人也无法转让的身份识别凭证才能胜任。

因此，从易用性、安全性、成熟性、造价性等方面综合比较，门禁技术正在以惊人的速度迅猛发展。

这正是我们研究门禁管理系统的意义所在。

本文设计的内容是基于IC卡无线门禁系统。

IC卡是高集密度的卡片，里面是一个电路芯片封装在一张塑料卡片里面。

在结合现在人们的需求现状，综合比较常用的门禁系统的基础上，进行对IC卡进行另一方面的应用的提升。

1智能门禁系统简介

1.1概述

在越来越注重商业情报和安全的今天，对进出一些重要机关仓库、科研实验室、档案馆、以及关系到国计民生的公用事业单位的控制中心、民航机场等场所的工作人员，给予进出授权控制是非常有必要的。

对于都市而言，经济的增长有时引发犯罪的发生，对安全感的追求导致现代化楼宇对保安系统的要求也越来越高。

出入口门禁系统安全管理系统是新型的现代化安全管理系统，它是集微机自动识别和现代安全管理措施为一体，它涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。

它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。

适用各种机要部门，如银行、宾馆、车场管理、机房、军械库、机要室、办公间，智能化小区，工厂等。

门禁系统早已超越了单纯的门道及钥匙管理，它已经发展成为一套完整的出入管理系统。

它在工作环境安全、人事考勤管理等行政管理工作中发挥着巨大的作用。

最近几年随着感应卡技术，生物识别技术的发展，门禁系统得到了飞跃式的发展，进入了成熟期，出现了感应卡式门禁系统，指纹门禁系统，虹膜门禁系统，面部识别系统，乱序键盘门禁系统等各方种技术的系统，它们在安全性，方便性，易管理性等方面都各有所特长，门禁系统的应用领域也越来越广。

本文设计的IC卡无线指指纹识别门禁系统类等。

密码门禁系统由于安全性弱和便捷性差已经面临着淘汰，指纹识别门禁系统安全性高，但由于高等问题而没有得到广泛认可。

现在流行和通用的还是IC卡门禁系统。

IC卡由于较高的安全性，便捷性和性价比成为门禁系统的主流。

1.2门禁系统的优势与未来发展前景

1.2.1门禁系统的优势

原始的门禁系统概念其实早就渗透在我们生活中，在社会各方面迅速发展的趋势下，传统的个人身份鉴别手段已不能完全满足现代社会经济活动和社会安全防范的需要。

从消除人为不安全因素看，只有不易被他人代替、仿制、甚至其本人也无法转让的身份识别凭证才能胜任。

因此，从易用性、安全性、成熟性和造价等方面综合比较，随着IT（信息技术）的不断前进，随着识别技术的不断成熟，随着计算机技术的飞速发展，门禁技术发展迅猛，正以惊人的迅度从传统的键盘、磁卡式向感应卡、智能卡及多功能卡的方向发展。

现在门禁系统甚至可以利用卫星网络提供全球门禁服务。

从门禁系统迅猛的成长迅度可以看出该产品的市埸已逐渐成熟，一改往日报警和监控产品一统天下的局面，由专家最近执行的预测表明：

感应式门禁系统的市埸正以每年300%的惊人速度增长。

感应式门禁系统之所以能迅速为市埸所接受有以下几个原因：

1.安全

机械锁因为部分在外，通过钥匙或其他工具可以轻易开锁进入。

而IC卡门禁系统是通过传递加密的数字信息，由控制器控制电控锁的开与闭。

机械锁的钥匙非常容易遗失或流出，为了安全，须将锁更换。

而IC卡门禁系统只需将遗失的卡挂失或取消权限即可。

全面的安全功能，包括多卡认证、自动布防/撤防、反胁迫、反潜回、通道互锁、强行进入、防撬报警等，可以实现客户对系统安全性最细微的需求。

2.美观

为了满足各种场合的使用条件，门禁系统的读卡器及相关装置可有多种形式，其造型可以根据需要设计多个使用方式以及不同风格的外形，也可以匹配各种装修环境。

3.柔性

系统家够丰富，支持TCP/IP与RS485的两种通讯方式，具有多种拓拔实现结构，可根据现场情况合理选择；同时读卡器和控制器上提供了大量可自定义的I/O功能口，可实现与第三方系统（如楼宇对讲、火警检测等）或一卡通其他子系统（如消费、巡更）等进行联动；读卡器提供多种通讯接口，包括W26/W34/RS232/RS48/USB传输。

其中RS485的通讯距离可达1200米，质量稳定可靠。

4.便捷

读卡器尺寸符合美国/欧洲/亚洲等标准被盒设计，安装时无须额外开孔；设备排线部分采用接插件设计，极大的方便工程安装与维护排查；部分款式的读卡器具有液晶显示屏、生物触摸按键设计，具备人性化的门禁短信提示、密码开门等功能。

一张卡可以代替系统内所有钥匙，只要对一张卡授权，该卡即可通行所有授权进出的区域。

不必携带一大串钥匙，开门时寻找钥匙的麻烦。

省去了配置钥匙、分配钥匙的麻烦。

只需通过权限设置，轻松规划人员出入权限。

通过管理软件随时查看各区域人员进出情况。

5.更可靠的安全性能

电子钥匙芯片内有43亿组密码组合，全球唯一，永远无法复制或篡改。

每一琐内可存储多个电子钥匙的资料，并可由用户自行添加删除，增减电力钥匙的数量，丢失钥匙亦无需换锁。

电子钥匙和锁体无接触，永无磨损，无使用寿命的问题。

电子钥匙可作多种封装，方便携带。

使用简单；灵活方便。

通过设置，同一电子钥匙可开多把锁，并可作为多用途扩展。

6.系统灵活

附加的功能更是普通机械锁无法做到的，如规定允许通行时间，在非允许时间内即使有钥匙也不能通行，更进一步提高安全性。

与其他系统联动，提高了系统的灵活性。

7.管理科学

系统真实地记录进出人员进出时间、地点等情况，可随时查询控制区域的人员情况。

1.2.2未来发展前景

当今社会是科学技术日新月异、飞速发展的信息时代。

人们正感受着高科技给他们带来的极大方便和益处，同时，人们对于高科技服务于生活的要求也越来越高。

但随着科技的发展，也带来了许多不安全的方面。

智能门禁系统是一种综合性的多学科的高科技技术集合，它涉及电子、机械、光学、计算机技术、通信技术、生物统计学等诸多新技术领域。

门禁系统的发展是随着人类社会的发展一起进步的。

从原始社会以来，随着剩余价值的产生，人们有了自己的财产和物业，为了保护自己的产业不受他人的侵犯，人们用杠棒或木插将门锁起。

于是，人类从有看家护院的意识起，就有了最初的出人口控制概念，门禁也就随之产生了。

随着社会的发展和人们安全

意识的提高，产生了铁锁和暗锁等门锁设备。

子门锁是近几年随着电子计算机技术，尤其是智能IC卡应用技术的提高发展起来的，随之而产生的接触式智能IC卡和密码键盘门禁系统也越来越被人们重视和使用。

电子计算机作为系统管理主机，通过联接系统的各个读卡器（即开门控制器）管理门锁。

智能IC卡具有存储运算功能，经初始化和授权后成为控制门锁开和关的特殊钥匙，从而便构成一个现代化的门禁系统。

1.3门禁系统组成及其工作原理

门禁，又称出入管理控制系统，是一种将信息技术、电子技术和机械锁有机地结合在一起，管理人员进出的数字化管理系统。

门禁系统是基于非接触式感应IC卡识别技术，由管理系统、控制器、感应式读卡器、电子锁等组成的一个功能强大的智能型网络门禁系统，人员手持一张合法的感应式IC卡即可通过IC卡识读设备自动控制授权允许开启的电子锁。

门禁系统取代传统的机械锁匙，减少钥匙管理的麻烦，有效地避免钥匙流失。

同时可记录、查询进出人员信息，与普通机械锁有着无法比拟的优越性。

1.3.1门禁系统组成

门禁系统基本组成：

身份识别、传感与报警、处理与控制、电锁与执行、线路与通讯、管理与设置。

身份识别：

身份识别单元部分是门禁系统的重要组成部分，起到对通行人员的身份进行识别和确认的作用，实现身份识别的方式和种类很多，主要有卡证类身份识别方式、密码类识别方式、生物识别类身份识别方式以及复合类身份识别方式。

传感与报警：

传感与报警单元部分包括各种传感器、探测器和按钮等设备，应具有一定的防机械性创伤措施。

门禁系统中最常用的就是门磁和出门按钮，这些设备全部都是采用开关量的方式输出信号，设计良好的门禁系统可以将门磁报警信号与出门按钮信号进行加密或转换，如转换成TTL电平信号或数字量信号。

同时，门禁系统还可以监测出以下报警状态：

报警、短路、安全、开路、请求退出、噪声、干扰、屏蔽、设备断路、防拆等状态，可防止人为对开关量报警信号的屏蔽和破坏，以提高门禁系统的安全性。

另外门禁系统还应该对报警线路具有实时的检测能力（无论系统在撤、布防的状态下）。

处理与控制：

处理与控制设备部分通常是指门禁系统的控制器，门禁控制器是门禁系统的中枢，就像人体的大脑一样，里面存储了大量相关人员的卡号、密码等信息，这些资料的重要程度是显而易见的。

另外，门禁控制器还负担着运行和处理的任务，对各种各样的出入请求做出判断和响应，其中有运算单元、存储单元、输入单元、输出单元、通讯单元等组成。

它是门禁系统的核心部分，也是门禁系统最重要的部分。

电锁与执行：

电锁与执行单元部分包括各种电子锁具、挡车器等控制设备，这些设备应具有动作灵敏、执行可靠、良好的防潮、防腐性能，并具有足够的机械强度和防破坏的能力。

电子锁具的型号和种类非常之多，按工作原理的差异，具体可以分为电插锁、磁力锁、阴极锁、阳极锁和剪力锁等等，可以满足各种木门、玻璃门、金属门的安装需要。

每种电子锁具都有自己的特点，在安全性、方便性和可靠性上也各有差异，需要根据具体的实际情况来选择合适的电子锁具。

控制执行机构：

出入口控制执行机构执行从出入口管理子系统发来的控制命令，在出入口作出相应的动作，实现出入口控制系统的拒绝与放行操作。

常见的如：

电控锁、挡车器、报警指示装置等被控设备，以及电动门等控制对象。

线路与通讯：

门禁控制器应该可以支持多种联网的通讯方式，如RS232、485或TCP/IP等，在不同的情况下使用各种联网的方式，以实现全国甚至于全球范围内的系统联网。

为了门禁系统整体安全性的考虑，通讯必须能够以加密的方式传输，加密位数一般不少于64位。

管理与设置：

管理与设置单元部分主要指门禁系统的管理软件，管理软件可以运行在Windows2000、2003和XP等环境中，支持服务器/客户端的工作模式，并且可以对不同的用户进行可操作功能的授权和管理。

管理软件应该使用Microsoft公司的SQL等大型数据库，具有良好的可开发性和集成能力。

管理软件应该具有设备管理、人事信息管理、证章打印、用户授权、操作员权限管理、报警信息管理、事件浏览、电子地图等功能。

1.3.2工作原理

门禁系统原理图片如图1.1。

图1.1门禁系统原理图片

门禁系统主要由管理系统、控制器、读卡主机三层组成。

管理系统负责人员管理、授权、数据采集、统计、分析等。

持卡人将卡在读卡器感应区快速晃动一次，读卡器就能感应到有卡并将卡中的信息（卡号）发送到主机，主机进行检查卡合法性，然后决定是否进行开门动作。

感应卡的上市，使用者再也不需要携带钥匙，更免除了钥匙被复制的烦恼，再也不必耽心财物可能蒙受损失。

用户可以选择各种类型的读卡器：

磁卡读卡器、韦根式读卡器、感应式读卡器、免持式读卡器、遥距式红外线读卡器，也可选用数字密码键盘开锁。

感应式讯号发送器也可有多种选择，其中包括卡片式、钥匙圈式、笔心式、玻璃管式、麦克笔等，体积有大小差别，而体积的大小往往与感应距离成正比，为了使用者更加便于使用和携带，通常会做成卡片式，故俗称感应卡。

感应卡（PromixityCard）一般以接触卡称之，磁卡在使用时要有刷卡的动作以达到管制目的。

通常一张感应卡中有IC芯片、感应线圈及电容原件。

感应卡为发射应答端，而感应式卡片阅读机为接收端，类似发电机，持续发送频率。

当卡片靠近卡片阅读机发射频率的范围内时，卡片内的线圈会接受此频率并产生能量，此能量储存在电容器内，当能量到达激磁的状态时，会将卡片中IC芯片上所烧录的密码发送给卡片阅读机辨识过后，便可开门，坊间各厂牌的卡片阅读机所发射出的频率不同，故卡片不会有互通并可使用状况发生。

设置门禁管理系统主要目的是保证上述区域及区域内设备安全，便于人员的合理流动，对进入这些重要区域的人员实行各种方式的进出许可权管理，以便限制人员随意进出。

当员工要进入被管制的区域时，必须先在门旁的读卡器中刷卡，门才能被打开。

每道门边的读卡器均通过现场控制介面单元和系统集中控制器受到监控终端的控制。

每一张卡根据系统设置，只能在规定时间内打开规定范围的门。

同时防止外来人员随便闯入，如有人强行破门或下班没有关门，门禁装置将发出报警信号，监控终端上马上显示报警的门号。

当员工在门禁考勤系统感应器前刷卡时，感应器将该卡的卡号输入控制器，控制器立即到自身的存储器中核卡号，确定该卡是否合法，从而将开启和拒开信号反馈到电锁，由电锁操纵大门的启闭。

控制器实时记录员工刷卡日期和时间信息并可通过网络传到系统计算机，计算机对采集到的数据进行处理、分析，生成各种报表。

ER-981C门禁系统可以在线工作，也可脱机工作。

在线工作时，可实时将刷卡数据上传到系统，以供监控、查询。

脱机工作时，将刷卡数据保存在本地，待连接到网络后将数据上传给电脑处理。

1.4系统功能

指纹虹膜掌型生物识别门禁系统系统安全性高，但成本高，由于拒识率和存储容量等应用瓶颈问题而没有得到广泛的市场认同。

现在国际最流行最通用的还是非接触IC卡门禁系统。

非接触IC卡由于其较高的安全性，最好的便捷性和性价比成为门禁系统的主流。

实用性：

门禁系统的功能应符合实际需要,不能华而不实。

如果片面追求系统的超前性,势必造成投资过大,离实际需要偏离太远。

因此,系统的实用性是首先应遵循的第一原则。

同时，系统的前端产品和系统软件均有良好的可学习性和可操作性。

特别是可操作性（便捷性）,使具备电脑初级操作水平的管理人员，通过简单的培训就能掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。

稳定性：

由于门禁系统是一项不间断长期工作的系统，并且和我们的正常生活和工作息息相关，所以系统的稳定性显得尤为重要。

要求该产品系统要有成熟的市场成功应用经验，拥有相应的客户群和客户服务体系。

安全性：

门禁系统中的所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时,还应符合中国或国际有关的安全标准,并可在非理想环境下有效工作。

强大的实时监控功能和联动报警功能，充分保证使用者环境的安全性。

可扩展性：

门禁系统的技术不断向前发展,用户需求也在发生变化,因此门禁系统的设计与实施应考虑到将来可扩展的实际需要,亦即:

可灵活增减或更新各个子系统,满足不同时期的需要,保持长时间领先地位,成为智能建筑的典范。

系统设计时，对需要实现的功能进行了合理配置，并且这种配置是可以改变的，甚至在工程完成后，这种配置的改变也是可能的和方便的。

系统软件根据开发商符合不同历史时期市场的需求进行相应的升级和完善，并为相应的应用客户进行软件升级。

同时，可以扩展为考勤系统、会议签到系统、巡逻管理系统，就餐管理系统等一卡通工程。

易维护性：

门禁系统在运行过程中的维护应尽量做到简单易行。

系统的运转真正做到开电即可工作,插上就能运行的程度。

而且维护过程中无需使用过多专用的维护工具。

从计算机的配置到系统的配置，前端设备的配置都充分仔细地考虑了系统可靠性。

并实施了相应的认证。

我们在做到系统故障率最低的同时，也考虑到即使因为意想不到的原因而发生问题时，保证数据的方便保存和快速恢复，并且保证紧急时能迅速地打开通道。

整个系统的维护是在线式的，不会因为部分设备的维护，而停止所有设备的正常运作。

先进性：

在保证稳定性实用性和便捷性的前提下，门禁产品应该具备一定的先进性，以保证在今后的数年内不会被淘汰，并且可以满足门禁使用中的要求和需求。

门禁系统属公共安全管理系统范畴。

在建筑物内的主要管理区、出入口、电梯厅、主要设备控制中心机房、贵重物品的库房等重要部位的通道口，安装门磁开关、电控锁或读卡机等控制装置，由中心控制室监控，系统采用计算机多重任务的处理，能够对各通道口的位置、通行对象及通行时间等实时进行控制或设定程序控制，适应一些银行、金融贸易楼和综合办公楼的公共安全管理。

门禁系统作用在于管理人群进出管制区域，限制未授权人仕进出特定区域，并使已授权者在进出上更简捷。

系统可用感应卡、指纹、密码等，作为授权识别，通过控制机编程，记录进出人仕时间日期，并可配合警报及闭路电视系统以达致最佳管理。

适用于各类型办公室、计算机室、数据库、停车场及仓库等。

出入口门禁控制系统采取以感应卡来取代用钥匙开门的方式。

使用者用一张卡可以打开多把门锁,对门锁的开启也可以有一定的时间限制。

如果卡丢失了，不必更换门锁，只需将其从控制主机中注销。

出入口门禁控制系统是通过对出入口的准入情况进行控制、管理和记录的设备，对何人何时在何地进行详细跟踪，以实现中心对出入口的24小时控制、操作、监视及管理。

基本功能

成熟的门禁系统实现的基本功能：

对通道进出权限的管理

·进出通道的权限

就是对每个通道设置哪些人可以进出，哪些人不能进出

·进出通道的方式

就是对可以进出该通道的人进行进出方式的授权，进出方式通常有密码、读卡（生物识别）、读卡（生物识别）+密码