隨著社會不斷發(fā)展,物質(zhì)生活水平日益提高,人們更關心身體健康,對精神生活的要求也越來越高;各種體育賽事是推動和普及體育運動,滿足人民需求的重要方式。因此,政府對體育場館等相關運動設施的投入越來越大,很多場館項目拔地而起,老場館的更新改造也不斷被推動。
體育場館作為重要的公共建筑設施,在賽事和各種活動期間,人員密度非常大,成份復雜,人員活動的隨意性很強,所以為保障體育場館的安全運營,安防系統(tǒng)的建設成為不可或缺的一項內(nèi)容。其中門禁系統(tǒng)因其能起到主動防范的作用,而且主流門禁系統(tǒng)已集成了報警、巡更、停車場等一系列功能,并能與CCTV、電梯實現(xiàn)聯(lián)動,所以,業(yè)主對門禁點位設置和功能的要求日趨重視。例如天津奧體中心安裝了400道門的門禁系統(tǒng),管理著場館的所有通道及重要的設備機房,為奧體中心的安全防范和正常運行起到了重要作用。本文將重點介紹體育場館門禁系統(tǒng)建設的一些經(jīng)驗,供業(yè)內(nèi)人士分享。
需求分析
體育場館是為各種體育賽事和群眾日常體育鍛煉服務的,針對不同的使用功能,需求的關注點也不一樣,下面逐一介紹。
獨立運營的體育場館對門禁系統(tǒng)的要求
一般來說,作為一個獨立的體育場館,對門禁系統(tǒng)的設置需求主要分為三部分,一是辦公區(qū)域的辦公室、通道、設備庫房;二是舉辦體育賽事時,裁判員、工作人員、參賽隊、轉(zhuǎn)播媒體等相關人員使用的臨時用房;三是配合檢票系統(tǒng)的通道控制。
第一部分的門禁要求,在辦公區(qū)域,如區(qū)域隔離通道、財務、檔案、數(shù)據(jù)中心及機房、控制中心等,會要求安裝帶密碼鍵盤的讀卡器以增加通道的安全等級,必要時可選用生物識別技術,如指紋讀卡器。重要通道和區(qū)域隔離通道采用雙向認證的方式以保證進出記錄的完整匹配和設置防跟隨功能。選擇斷電開門的電控鎖具,以符合消防要求,根據(jù)門的形式可選擇磁力鎖或電插鎖、電鎖口等。又因為體育場館內(nèi)經(jīng)常會安裝面積較大且很笨重的大門,所以要選擇能承擔相應負載能力的鎖具。其他的一般通道按照常規(guī)設置,正常為讀卡識別進入,出門使用出門按鈕。
第二部分中,首先要按照使用功能劃分場館的應用區(qū)域,區(qū)域之間連接的通道均需要設置門禁設備,并且要采用雙向認證的方式,這樣可以保證各區(qū)域之間不會互相干擾。具有權限的人可以雙向出入這些區(qū)域,如保安人員等。在重要的臨時用房及內(nèi)部需控制的區(qū)域設置門禁設備,如VIP房、臨時設備用房(臨時轉(zhuǎn)播設備、裁判設備)等,這樣就可以防止無關人員隨意進入該區(qū)域,其他一般通道則按照常規(guī)設置。
電梯作為垂直通道,目前也大量使用了門禁系統(tǒng)來進行到達樓層的控制,所以要求在能到達各個區(qū)域的電梯安裝相應控制設備,并使用與整個系統(tǒng)一致的管理平臺統(tǒng)一授權管理。
對于讀卡技術的選擇,因為體育場館在賽事中,臨時用卡的量很大,所以對卡的保密性、防重卡、防復制的要求較高。場館還經(jīng)常需要按照比賽的不同性質(zhì)選用不同外觀(印刷或外形)的卡,因此要選擇能方便封裝印刷的感應卡供應商,才能滿足體育場館的應用需求。[nextpage]
在門禁系統(tǒng)的硬件架構上,因為體育場館面積較大,通道的分布比較分散,為了便于安裝維護及系統(tǒng)擴展,一般要求選用既能完全脫機、獨立運行的門禁控制器(2或4門),又能通過RS485或TCP/IP方式組網(wǎng)。而不建議采用具有門禁主控制器下掛讀卡器模塊的結(jié)構,避免了因結(jié)構的復雜性造成故障環(huán)節(jié)增多和維護擴展困難,以及由于主控制器或通訊故障造成主控制器管理的所有門(16-32道門)全部失控,從而導致出現(xiàn)大范圍門禁失控的情況發(fā)生。還可避免因高頻率讀卡加重了主控制器和下級網(wǎng)絡通訊的負擔,造成系統(tǒng)識別響應速度慢的問題。
在軟件架構及功能中,體育場館要求軟件能提供更多的功能模塊,能借助門禁系統(tǒng)優(yōu)秀的軟硬件平臺,實現(xiàn)除常規(guī)的門禁控制以外,如圖形化報警管理、視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成控制、在線巡更、停車場管理、人事考勤管理等應用。在較大規(guī)模的系統(tǒng)中,還要求由多個管理人員按照分工的不同,在各自不同的管理工作站上進行相應的功能操作。要求系統(tǒng)具有通用集成接口,要求系統(tǒng)的使用和操作不因功能復雜而喪失便捷性。
體育場館作為公共場所,其應急能力也必須要有效保障。在門禁系統(tǒng)設計時,體育場館管理人員也會提出一些應對突發(fā)事件的功能要求,例如在發(fā)生火災時,要求門禁系統(tǒng)能快速響應打開消防通道以便人員逃生;在發(fā)生治安事件時,要求門禁系統(tǒng)能快速修改涉案可疑人員的通道授權,以限制這些人在場的通行,并因為時效性的要求,這些操作必須是一鍵完成。
以上是獨立運營的體育場館對門禁系統(tǒng)的一些常規(guī)要求,針對場館的不同特征,可能還會有一些特殊的其他要求,因篇幅有限,不一一羅列。
大型體育賽事對門禁系統(tǒng)的要求
大型體育賽事對門禁系統(tǒng)的要求與單個體育場館的要求從關注面和出發(fā)點上有很大的不同,主要表現(xiàn)在對識別技術、系統(tǒng)通信架構、軟件數(shù)據(jù)庫架構、系統(tǒng)集成等方面。
諸如奧運會、亞運會這樣的大型體育賽事,同時使用的場館會達到數(shù)十個,同時使用的還有運動員村、運動會組委會辦公區(qū)、數(shù)據(jù)中心、媒體中心等服務性場所。由此,需要對大量的工作人員出入場館和區(qū)域進行授權。由于卡的發(fā)行量很大,對卡的保密性、防重卡及防復制能力也提出了較高的要求。
隨著技術水平的不斷提高,用戶也希望系統(tǒng)在更多的方面能具有冗余的功能,其中就包括對門禁系統(tǒng)通訊能力的評估。為了保證發(fā)卡和對系統(tǒng)的相關設置能快速下載到前端控制器、為保證前端的各種狀態(tài)和信息能快速有效地上傳到各層管理中心,對通訊的可靠性和時效性就提出了很高的要求,如要求系統(tǒng)能使用多條通訊鏈路實現(xiàn)互為備份的功能,不同的通訊鏈路能采用不同的通訊模式,從而根據(jù)上傳數(shù)據(jù)的實時性分類傳輸,保證時效。
大型體育賽事還會提出多級管理模式,從賽會保安控制中心到區(qū)域控制中心再到各場館控制室,都需要根據(jù)預先設計的權限完成各自的管理工作,而如此大型的軟件平臺,必須要有強大的后臺數(shù)據(jù)庫來支持,數(shù)據(jù)庫架構設計不僅要考慮到合理分布和協(xié)作,還要兼顧數(shù)據(jù)庫安全等重要因素。
賽會保安控制中心匯集了各個保安子系統(tǒng)的狀態(tài)信息,快速有效地對信息進行智能分析和處理,才能達到匯集這些信息的目的,所以對門禁系統(tǒng)提出要有足夠多的集成接口的要求。通過這些集成接口,完成與各個其他子系統(tǒng)的協(xié)同作業(yè),能通過一卡通發(fā)卡平臺直接完成對門禁系統(tǒng)持卡者的授權功能,門禁的報警事件能快速聯(lián)動CCTV視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行相關切換的功能。遇到突發(fā)緊急情況,能通過上位集成平臺快速下傳控制指令,完成對相關通道的直接啟閉控制,快速修改某些特征的人的通行權限。能在大型圖形化的控制平臺上將門禁系統(tǒng)的狀態(tài)和其他各子系統(tǒng)的狀態(tài)匯集到一個界面上顯示、監(jiān)控等一系列集成所需要的功能。[nextpage]
門禁系統(tǒng)的設計與實施
硬件設備的選型和架構設計
1、前端設備的選型
讀卡器:為滿足保密性、防重卡、防復制的要求,基本都采用IC卡技術,所選擇的IC卡技術要符合現(xiàn)行的ISO14443和ISO15693標準,只要在所有場館選用的讀卡器都遵循同樣的格式,即使是不同廠家提供的產(chǎn)品,也要保證兼容性。讀卡器的外觀會選擇符合場館裝修特征的設備,色彩搭配上,原則上選用黑色為主,以便于清潔,特殊情況會選擇白色或米色以符合墻面效果。
電控鎖:符合消防要求,便于人員疏散為原則。除特殊房間,如檔案室、重要設備間之類的存放重要材料而又沒有工作人員經(jīng)常在內(nèi)部工作的房間使用斷電鎖門的鎖具外,其他全部選用斷電開門的鎖具,單向開門的選用磁力鎖或電鎖口,雙向開門的選用電插鎖。根據(jù)門的不同形式,可能需要選用支架和門夾之類的安裝配件,需要在裝修設計時逐一確定。還需要注意的是,如果被管理的通道門體較大較重,一定要選擇承載負荷更大的鎖具,如大公斤數(shù)的磁力鎖或應用強度更高的電鎖口和電插鎖。電控鎖一般選擇帶有門或鎖狀態(tài)輸出的,可避免另外再安裝門磁等繁瑣的工序。
電源:首先是要滿足前端設備的負荷要求,并且?guī)в斜匾谋Wo措施,防止個別節(jié)點的短路造成大面積的故障,要預留蓄電池接口。要求給控制器和讀卡器供電與給電控鎖供電分別設置,組成雙路供電系統(tǒng),避免電控鎖頻繁開啟造成的電流波動對控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾和影響。
出門按鈕:玻璃破碎緊急逃生按鈕,門磁等設備,根據(jù)常規(guī)要求選用即可。
2、控制器通訊的架構設計
要求系統(tǒng)全部采用2或4門控制器,通過RS485或TCP/IP組網(wǎng),能滿足分散控制的要求,每臺控制器可脫機獨立工作,通過通信路由完成與管理中心的數(shù)據(jù)傳輸,控制器之間沒有依存關系,工作互不干擾,單點設備和通訊的故障不會產(chǎn)生大面積的影響。
當場館面積不大,安裝門禁通道數(shù)量不多時,使用成本低廉而且傳輸可靠的RS485方式來組網(wǎng)(最遠傳輸距離不超過1200米)。如果RS485方式不能滿足面積較大的場館要求時,可選用TCP/IP方式來組網(wǎng)?;蚩梢圆捎脜^(qū)域內(nèi)使用RS485,向上位機傳輸時采用TCP/IP組網(wǎng)方式,也可以選用每個控制器直接采用TCP/IP的方式組網(wǎng),但后一種方式,因為使用的交換設備端口較多,成本較高,一般采用較少。
在上面的需求分析中,已經(jīng)提出了對通訊冗余的要求,則在控制器的通訊架構設計中,要考慮雙總線解決方案,應該選用的控制器均具有兩個獨立的通訊接口,分別采用兩種不同工作模式與管理中心計算機通訊,兩條總線互為備份,在故障時自動切換,以保障通訊的可靠性。其中一條總線在系統(tǒng)無故障時,還能選擇報警事件直接上傳的工作模式,當前端有報警事件時,能快速直接上傳到管理中心以做相應的聯(lián)動和監(jiān)控,避免了因等待輪詢,報警事件延誤上傳的情況,大大提高了門禁系統(tǒng)對報警事件的響應時間。
軟件系統(tǒng)的架構設計
1、單獨場館內(nèi)的軟件架構
該軟件系統(tǒng)在場館內(nèi)主要是完成本地的系統(tǒng)設置、維護和日常管理工作?;炯軜嫗樵O置一臺門禁管理服務器,負責與門禁控制器的通訊及數(shù)據(jù)傳輸和信息匯總。數(shù)據(jù)庫也安放在這臺服務器上,為滿足冗余設計,可以設置兩臺服務器,利用門禁系統(tǒng)提供的雙機熱備工具,實現(xiàn)服務器軟件24小時不間斷運行,以提高系統(tǒng)可靠性,參見圖1。系統(tǒng)可根據(jù)不同的管理功能設置數(shù)臺管理工作站,如分別來管理門禁授權、報警事件管理、巡更管理、停車場管理等。工作站與服務器通過安防專用局域網(wǎng)連接。[nextpage]
2、大型體育賽事的軟件架構
大型體育賽事的軟件架構最突出的特點就是管理的點位多,場館多,并且要完成多級管理的功能,所以對軟件系統(tǒng)提出了更高的要求。
在實際應用中,可選用多站點、多數(shù)據(jù)庫的解決方案,便能很好地滿足用戶的要求。多站點、多數(shù)據(jù)庫的架構,即為多臺服務器參與整個系統(tǒng)的管理,每臺服務器有自己的管理軟件和后臺數(shù)據(jù)庫,每個站點完成本區(qū)域內(nèi)的管理,這些站點可以是每個場館控制室,也可以根據(jù)區(qū)域劃分設置區(qū)域控制中心,各站點既獨立管理,又協(xié)同工作,減少了系統(tǒng)對網(wǎng)絡通訊的依賴,減輕了系統(tǒng)輪詢的負擔。系統(tǒng)設置總的管理中心,建立一個集中的數(shù)據(jù)庫,對各個站點的信息進行匯總,并且根據(jù)需要設置每個服務器的管理權限。系統(tǒng)的發(fā)卡授權工作,可以在管理中心完成,也可以在每個站點完成自己區(qū)域內(nèi)的授權工作,系統(tǒng)架構參見圖2。
在各級各站點上如何開放系統(tǒng)集成接口,在設計中也要重點考慮。在各場館控制室,開放CCTV視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動接口,將門禁系統(tǒng)的報警信息上傳到當?shù)亟泳行模ㄈ绠數(shù)嘏沙鏊?,對消防信號做出預設的響應。大賽管理中心,通過API或OPC接口,接受發(fā)卡授權中心平臺的授權信息并下傳到控制器,將門禁系統(tǒng)的狀態(tài)信息匯集到上位監(jiān)控顯示平臺做統(tǒng)一管理。
系統(tǒng)功能
該系統(tǒng)為用戶提供了基于門禁系統(tǒng)的一體化綜合管理平臺。由于在以往的文章中對系統(tǒng)的基本功能已經(jīng)有了比較多的介紹,所以這里主要介紹在體育場館中應用到的一些特別功能,參見圖3。
1、門禁通道管理
除實現(xiàn)基本的門禁授權管理外,下面重點介紹一下該系統(tǒng)對危機等級的解決方案。危機等級功能是為了滿足業(yè)主提出的處理突發(fā)事件的一套解決機制,系統(tǒng)中會對持卡人根據(jù)可信程度,分配多達8個不同的危機等級設置,系統(tǒng)將根據(jù)設置,判斷持卡人的危機等級與系統(tǒng)目前運行的危機等級的匹配情況,如果持卡人的危機等級低于系統(tǒng)正在運行的危機等級,則其授權將被限制。而這個系統(tǒng)運行的危機等級,是可以在管理中心軟件上進行一鍵修改的。平時系統(tǒng)運行在最低的危機等級上,各持卡者按照預先設置的權限正常通行,當發(fā)生突發(fā)事件時,可根據(jù)應急預案快速修改系統(tǒng)運行的危機等級,達到一鍵修改部分人通行權限的目的。[nextpage]
系統(tǒng)還提供了一些小的功能以增加操作的便捷性。如當某個持卡者,需要被臨時增加一個通行權限,在系統(tǒng)中無需修改其基本的通行權限,而在“例外”選項中加選其要增加的通行權限,并同時設置其啟用和截止時間,系統(tǒng)就會自動進行相關配置。
2、報警管理
由于門禁系統(tǒng)具有功能強大的前端控制器和功能豐富的管理軟件,所以越來越多的報警被納入到門禁系統(tǒng)的管理,在需要大量報警管理的體育場館項目中,應用到了雙總線系統(tǒng)結(jié)構,可以將報警信息通過其中一條專用總線快速上傳到管理軟件做相應處理和聯(lián)動。系統(tǒng)還提供豐富的電子地圖管理功能,可以圖形化地顯示報警信息,并且在報警發(fā)生時,自動提示值班人員如何處理此類警情。系統(tǒng)軟件可以通過集成接口,將警情發(fā)送到其他子系統(tǒng)或上傳到接警中心如110指揮中心。
3、CCTV視頻系統(tǒng)集成
CCTV視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安防系統(tǒng)中必不可少的一部分,其能將現(xiàn)場圖像實時傳送到各級管理平臺,并可以通過先進的數(shù)字視頻存儲技術進行數(shù)字化記錄,經(jīng)過多年的發(fā)展,CCTV系統(tǒng)的功能已更加完善。門禁系統(tǒng)在與CCTV系統(tǒng)集成方面,同樣提供了便捷的功能。在已完成的眾多體育場館項目中,該系統(tǒng)的綜合保安管理平臺不僅保留了傳統(tǒng)的向視頻矩陣系統(tǒng)發(fā)送切換控制指令的接口,還能通過TCP/IP網(wǎng)絡,與主流視頻數(shù)字矩陣和DVR進行聯(lián)動控制,實現(xiàn)以下功能:將門禁系統(tǒng)的事件信息與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻進行關聯(lián),能直接將事件對應的現(xiàn)場圖像彈出顯示在門禁管理工作站上,并且可以通過視頻數(shù)字矩陣或DVR對前端云臺做預制位等控制。系統(tǒng)可以在記錄報表中,直接調(diào)看事件發(fā)生時的圖像記錄信息,避免了在兩個系統(tǒng)中反復檢索查找信息的繁瑣。
4、巡更、停車場、電梯管理、人事信息管理、考勤管理系統(tǒng)
此系統(tǒng)作為綜合保安管理一體化的倡導系統(tǒng),在軟件設計中,率先將在線巡更系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、電梯管理系統(tǒng)、人事信息管理系統(tǒng)及考勤管理集成到一個管理平臺,共用一個數(shù)據(jù)庫,避免了以往需要在不同的系統(tǒng)中對一個持卡者做重復授權操作,也方便了各子系統(tǒng)之間的聯(lián)動設置。這些功能為體育場館的管理提供了便捷的手段。例如,巡更系統(tǒng)的遲到未到等事件可以直接聯(lián)動CCTV監(jiān)控系統(tǒng)做云臺控制或畫面切換,以快速查看現(xiàn)場情況。在給持卡者授權時,如果其有出入停車場的權限,在其相應選項上直接勾選即可完成授權,而無需做二次操作。
5、系統(tǒng)集成
在已完成的體育場館建設中,天津奧體中心和老山自行車館使用了OPC Server的集成協(xié)議,可將門禁狀態(tài)信息上傳到上位管理平臺進行統(tǒng)一顯示和監(jiān)控,也可以被上位管理平臺進行必要的控制,如火災時,打開消防通道,關閉防火門。在奧運村這個1000道門規(guī)模的項目中,系統(tǒng)開放了API接口,可以由發(fā)卡中心直接將持卡者信息及授權信息下傳到系統(tǒng)管理軟件的數(shù)據(jù)庫。在其他一些場館,使用了ODBC數(shù)據(jù)庫同步技術,可將持卡者信息發(fā)送到如消費系統(tǒng)里去。這些集成技術目前在智能控制行業(yè)內(nèi)已經(jīng)得到了較多的應用,介紹這些接口的詳細技術資料也很豐富。系統(tǒng)集成結(jié)構參見圖4。
實施中遇到的問題
在奧運會項目中,某門禁系統(tǒng)被選用安裝在十多個場館的門禁項目應用中。系統(tǒng)設計方在前期總體規(guī)劃中提出了很多專業(yè)性意見,并被用戶采納。系統(tǒng)總體運行穩(wěn)定可靠,達到了預先設計的功能要求。但是也遇到了一些問題,如,體育場館由于面積較大,一般控制器的安裝位置會分布安裝,這樣可以節(jié)約大量的線纜成本,安裝空間也容易保證;但是在一些項目中,用戶和集成商基于安裝調(diào)試、維護和設備安全的考慮,將控制器就近集中安裝在弱電間或弱電豎井中,而這些空間里,還安裝了大量其他子系統(tǒng)的設備,造成安裝空間狹小,控制器墻壁掛裝的要求較難實現(xiàn)。設計方專門為這些項目設計了機架式的安裝方式,并且充分考慮到了散熱、接線、調(diào)試維護等因素,得到了用戶的認可。[nextpage]
經(jīng)驗與建議
1、重視規(guī)劃和設計,建立有效的協(xié)調(diào)機制,保證規(guī)劃的落實
在項目的初期設計中,無論是一個單獨運行的體育場館,還是針對大型體育賽事,都需要在整體規(guī)劃和設計上做充分的準備,組織專業(yè)人員進行論證,細致地整理需求,明確原則。尤其是大型體育賽事需要使用的體育場館建設周期不同,資金來源不同,管理單位不同,更需要盡早地完成規(guī)劃設計,避免建設時間和投資的浪費。
規(guī)劃和設計的落實,需要強有力的協(xié)調(diào)機制。所以,用戶和總包單位在項目實施過程中,一定要配置相應的部門和人員,充分理解系統(tǒng)的設計思路和原則并堅決貫徹,不為各種客觀或主觀的因素所干擾。
2、選擇成熟可靠的技術
最新的技術并不一定是最可靠的技術,所以在選擇讀卡格式、通訊協(xié)議、系統(tǒng)軟件、后臺數(shù)據(jù)庫等門禁系統(tǒng)的各個關鍵點上,一定要以成熟可靠為原則,要采用市場上主流的、已經(jīng)得到多年應用的、在產(chǎn)品、技術、服務有充分信譽度的設備。
3、選擇有延續(xù)服務能力的產(chǎn)品
每個體育場館的建設,都是按照數(shù)十年甚至上百年的使用壽命來設計的,所以在產(chǎn)品選型時,需要選擇在市場上有生命力和競爭力的產(chǎn)品,尤其是智能控制系統(tǒng),一方面要保證系統(tǒng)能在一段時間內(nèi)保持其先進性,還要保證系統(tǒng)在應用很多年后,還可以得到足夠的備件供應,得到低成本的升級服務。供應商能否提供本地的快速服務響應,也應該是選擇產(chǎn)品需要重點考察的,由于門禁系統(tǒng)是安防系統(tǒng)中相對比較復雜的系統(tǒng),所以產(chǎn)品供應商一定要有一支有能力的服務隊伍,才能使用戶的系統(tǒng)保持良好持續(xù)的運行效果,使用戶的投資物有所值。