CFI门禁考勤系统方案设计

    第一章 前言 

    深圳市创飞科技有限公司在深圳经济技术产业开发区注册成立，是一家专业从事感应式IC卡门禁系统、“一卡通”产品的开发、销售及工程设计、安装调试的民营高科技企业。 

    创飞公司的产品被广泛应用于机场、地铁、巴士、政府、军队、工厂、港口、商业娱乐、体育场、智能建筑、停车场、监狱、赌城等领域，其尖端的技术得到了广泛肯定，并给集成商及用户来了巨大的效益。 

创飞公司奉行“以人为本，服务全社会”的经营理念，并配有实力强劲的开发队伍。科技以人为本，年轻化、高素质的人才队伍是企业向前发展的动力源泉，也是创飞科技引以为荣的资本。公司共有员工20多人，技术、管理型人员占90%以上，其中硕士和工程师以上职称者占50%，平均年龄仅有29岁。通过国外的技术引进，目前，公司已经拥有了感应IC卡的读感控制技术，并成功开发出了具有世界先进水平的门禁、巡更、停车场管理等一系列产品。各个系统自开发后使用以来，已先后在广东、上海、北京等多个省市地区安装使用了。经众多用户的使用证明，所有系统的产品都稳定运行，深受业主、施工单位多方好评。
 
    今天，创飞科技将一如既往，竭诚为全国的安防工程商和客户提供优质的产品和优质周到的服务。

    第二章 系统概述

   2.1系统说明 

    CFI门禁控制系统是由分散的智能控制器组成的多层次模块化结构，采用现场控制器，接近于控制点，所有分布式控制器在同一分层总线上自主工作，当一台控制器发生故障时，不会殃及整个系统。充分体现了集中管理、分布控制的设计思想, 降低了受破坏的风险，增强了可靠性。系统基于社区的概念设计,对门禁点及其它控制点的数量要求完全可以满足,单组网络控制支持到127个控制器，1024个输入点和512个输出点。CFI门禁系统还可以实现电脑管理多个控制网络，根据需要还可以实现同管理多个网络。 

    网络内所有的控制点均可做全局化处理，可方便地从中央工作站、本地控制器或其他控制器对任何一点进行控制。部分本地控制器多余的硬件布线点，可通过全局化驱动其他的设备或数据录入。所有设备均接近控制现场安装。因此，CFI公司系统的组态是非常灵活的，提供最经济的组网方案。 

    系统具有实时自检功能。系统中的典型故障，中央工作站均以声音信号和文字告警提示。在系统中心和控制器通讯因为故障中断时,各点的控制器可以独立工作,控制器内可以记录一定量的信息,当系统接通后,信息会自动上传。但如果系统通讯中断时间过长或短时间内信息量过大,可能出现部分信息被覆盖的情况。如果采用两台电脑同时纪录信息则可解决以上问题。 

    强大的令牌环控制器局域网使得独立的控制器可以通过廉价的屏蔽双绞线通讯，4800bpS的通讯波特率的传输距离可达2000米以上。使用常规的RS-485通讯网协议，可令几十个工作站分布于网络上的任何地方。 

    CFI门禁系统的通讯接口提供了RS--485和RS-232标准接口，可与其它系统联接，组成一个大的智能管理系统, 此外, 系统还可开放必要的通讯协议以便进行更高层次的集成。 系统考虑留有多余的输入输出接口，以便于今后系统扩展, 并且即使这些预留点不够用，本系统的模块化结构也能方便地增加设备以满足更大规模的扩展。

    2.2系统功能 

    CFI门禁系统可以显著地提高门禁的安全性能和降低门禁保安的营运成本，系统采用了最新的计算机及感应式IC卡技术，能有效地控制、监测、管理门禁出入口的运作，它配置灵活容易满足用户的需要。 

    CFI门禁系统是建立在RS-485工业分布网络的基础上。这种网络通过一对双绞线或两芯屏蔽线、通讯转换器与控制管理微机的RS-232接口连接，距离可达2公里，它以最大的可靠性和灵活性提供实时数据传输。 

    管理中心采用一台微机通过上述RS-4485网络对整个门禁系统进行监控，管理合法卡持有人的资料，记录如姓名、单位部门、有效证件号码等用户信息。使用的软件都是基于当前最新的Microsoft Windows软件开发的，具有兼容性强、界面友好、易于操作。另外，它具有广域连接性，对于单机系统，管理中心可以存储所有系统信息在其本身的数据库中。 

    控制器完成采集和处理读卡器读取的数据并下达开关门命令等操作；并且与管理软件通信，把信息上传到电脑的数据库。
读卡器发射一定频率的电磁波击活智能卡芯片内的电路，使卡发射回来一定频率是电磁波，然后接收卡的反馈信号并把卡的信息传输给控制器。
智能卡芯片可以记录该卡的区号卡号等信息。 

    转换器把控制器端的RS485标准的电信号转换成可以与计算机串口识别的RS232标准的电信号，为控制器与电脑通信提供条件。

    2.3系统主要特点 

    全自动化与管理化，可减少人工成本，高安全性。合C/S和B/S等系统结构，具有良好的可维护性和可扩展性。
    可根据各种情况设置人员的门禁权限，包括不同时段，不同的门禁点等条件。 

    可根据情况设置门的状态，包括安全状态，休眠状态，打开状态等。 
 
    可以查询各种报表，包括正常刷卡事件、异常刷卡事件、普通设备事件、报警设备事件和人员区域变动事件。
各站点都通过RS-485工业标准网络联结管理中心；各站点设有可靠的单片机，可保证即使管理中心出现故障时，它们也能独立工作。
模块化的结构，利用标准的可更换的电子部件，很容易进行系统的升级与扩充，从而减少维护费用。
 
    功能强大的、可靠的中央管理中心可以监控所有的远端的站点；完善的数据库管理及各种报表的产生。
管理中心、收费处使用的软件都是基于最新的Microsoft Windows软件开发，并采用大型Microsoft SQL数据库，具有兼容性强、界面友好、易于操作等特点。 

    主控中心可通过网络实时查询正常刷卡、异常刷卡、正常设备事件和报警事等报表。 

    卡片可配合停车场管理、考勤管理、巡更系统、消费系统使用，实现办公室门锁、通道、电梯等一卡通用，完全免除钥匙。
 
   CFI感应IC卡符合国际标准，卡与读写器之间在读写过程中采用逻辑加密运算，每次卡与读写器之间读写都生成一个新的加密数据。防止被破译，每张卡有唯一的代码，绝对不可任意复制。 

   CFI感应IC卡还具有读/写距离远的特点，卡和读感器的有效感应距离可达到20cm，而用长距离读感器则可达到2.5米。

    第三章 系统设计 

    3.1设计依据
    设计符合中华人民共和国安全行业标准：
    安全防范工程程序与要求 GA/T-75-94
    安全防范工程费用概预算 GA/T-70-94
    民用闭路电视系统工程技术规范 GB-50189-94
    有线电视系统工程技术规范 GB-50200-94
    电气装置安装工程设计规范
    电气装置安装工程施工与验收规范
    世界性标准化组织ISO/IEC颁布ISO/IEC11801标准
    商业大厦远程通信基础结构管理标准TIA/EIA568、606
    建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(CECS72；95)
    国际综合布线标准 ISO/IEC11801
   《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-92
   《中华人民共和国安全防范行业标准》 GA/T74-94
   《中华人民共和国公共安全行业标准》 GA/T70-94

    3.2设计原则 

    以人为本
   “人”是企业管理的主体，系统设计应紧紧围绕着人们的实际需求，以实用、简便、经济、安全的原则，同时照顾到不同职务层次、不同部门的需要，满足企业管理这一特定使用功能。
    系统的实用性
    当今科技发展迅速，可应用于门禁管理系统的技术和产品可谓层出不穷，工程中选用的系统和产品都应能使用户得到实实在在的受益，并满足近期使用和远期发展的需要。在多种实现途经中，选择最经济可行的途经。
    门禁系统的内容应符合实际需要, 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.特别是操作性,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.
   系统的稳定性
    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。要求系统要有一年以上市场的成功应用经验,拥有相应的客户群和客户服务体系。
    系统安全性
    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功能，充分保证使用者环境的安全性。
    系统可扩展性
    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,设置甚至在工程完成后,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,并免费为相应的应用客户进行免费的软件升级.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。
    系统易维护性
    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
    系统的设计和产品选用在投入使用时应具有一定的技术先进性，但不盲目追求尚不成熟的新技术或不实用的新功能，以充分保护用户的投资。
    可靠性
    系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能。
    实施的可行性
以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，并考虑行政主管部门归口管理的要求，使设计的方案现实可行。
    标准化、开放性
    标准化、开放性是信息技术发展的必然趋势，在可能的条件正点，设计中采用的产品都尽可能是标准化、具良好开放性的，并遵循国际上通行的通信协议。应用软件尽量采用已商品化的通用软件，以减少二次开发的工作量和利于日后的使用和维护。
    数据安全
    采取必要的措施保障内各智能化系统数据的安全。
    易操作性
    系统及其功能的配置以能给用户提供舒、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学，而绝不能因“智能”而给用户带来不便，甚至烦恼。
    针对性
    企业智能化系统的设置并非千篇一律的，而应根据工程的实际情况，如工程规模、配套设施、市场定位、用户对象、管理要求、规划及平面布局等等因素，作出有针对性的设计。
    本方案中采用的系统基于整个楼宇“一卡通”控制系统，可以方便的实现功能方面的扩展和数量方面的扩展，设计用非接触ID/IC卡充当通行卷。使用者可以凭卡在其指定的范围内凭自己的权限自由出入和工作考勤。

    3.3设计描述 

    本次方案设计，严格本着标准化、开放性、先进性、可靠稳定性、可扩展性和经济性的原则，在对设计图样和工程实地经过缜密研究的前提下，考虑了优质器材选择和性能价格比等诸多因素后，充分接纳工程顾问方的建议，并结合多年工程经验设计出这套方案，以供参考。

    根据实际情况，我们选用CFI品牌的13套感应式ID卡或者指纹门禁管理系统。采用感应式ID卡或者指纹控制出入口，实行入口刷卡开门，电脑可以实时监控，使出入口管理建成方便，安全，高效的控制体系。 

    本系统在每个进门处安装1个读卡器，在出门的另一端安装出门按钮或读卡器或者遥控器，在门上安装电锁（电磁锁或者电插锁，根据情况选择），这些设备统一由控制器控制管理，当多个这样的“小系统”组成一个网络时，我们可以通过控制器的网络连接端子采用手拉手的方式组成一个RS485网络，再将这个网络与电脑管理软件通过RS485转换器相连，形成一个稳定的门禁管理系统。系统的门的状态、用户门禁权限、用户资料和智能卡的注册都是由管理电脑完成。 

    本系统不仅对系统外的非法卡进行“拦截”之外，对系统内合法人员进出出入口也进行时间和门禁点的记录管理。
为了防止不法分子撬门进入的情况发生，控制器带门磁报警功能，当门非法打开时，只要控制器在线，管理软件会发出报警声音，报警声音用户可以自行更换。如果我们把所有设备都放置在电子电图上，当系统中的设备在动作时将会在电子地图显示，大大提高了管理效率和档次。

    进门设备及流程
    入口设备主要是读感器，读感器可以是读卡器、键盘、带键盘的读卡器、指纹仪、虹膜识别仪和脸像识别仪等等。
读感器在工作的状态下，会以一定的频率进行扫描，当检测到智能卡或者指纹等相应的检测体时，会把检测到的信息进行数据处理，然后传到控制器，控制器根据上传的数据进行运算并执行命令操作，如果是合法的信息则允许其通行；若为非法信息则“拦截”下来，还可以联动喇叭进行声音报警。

    出门设备及流程 

    出口设备主要是出门开关（或者出门读卡器），出门开关可以是出门按钮、红外遥控器或者入口设备中所说的读感器。如果是入口设备中同样的读感器则需要把该门设置成“双向读卡”（即一个门的进出都需要身份验证——可以借用智能卡、指纹和虹膜等等已经在系统注册了的信息通过出入口的读感器实现）。

    简单的出门控制只需要提供一个开关量给控制器，当控制器的出门按钮端子接收到一个开关信号后。控制器则会把相应的门的门锁输出端子状态改变，实现控制门的开关功能。 

    若为双向刷卡开门，则出口方需要占用一个读卡器输入端子，然后在软件里设置该门为双向开门即可实现两读感器控制同一个门的门锁。 

    3.4系统组成
    门禁系统采用本公司的CFI分布式控制系统，前端选用荷兰飞利浦公司Mifare技术非接触式IC卡读感器、CFI ID读卡器或CFI指纹识别读感器，配用CFI电子开门器组成整套门禁系统。

    系统简图如下： 

    3.5系统基本结构 

图2-1 RS485连网方式图

图2-2 TCP/IP连网方式图

    TCP/IP 联网方式由两种,一是单台控制器自带TCP/IP模块,可以直接接入局域网,二是多台控制器通过一个TCP/IP转换器直接进入网络,由控制系统统一管理. 

    485和TCP/IP在软件功能实现方式一样,只是两种系统在不同的传输介质上传输数据信号. 

图2-3 控制器设备连接图

    第四章 系统主要设备特点及功能 

    4.1控制器 

    4.1.1总体描述 

    CFI门禁系统包括APD6000系列、APD9000系列门禁控制器组成。在此方案中，我们重点介绍APD9000系列门禁控制器。
 
    APD9000系列由门禁控制器APD9001、APD9001/IP、APD9002、APD9002/IP、APD9004、APD9004/IP（型号后的IP代表TCP/IP模块，可直接接入局域网）IC-232通讯适配器、读感器、电锁、非接触感应卡、AccessPlus 9.0门禁管理软件和线缆配件组成。 

    APD9000系列门禁控制器，是专门为智能办公大厦、智能化小区、司法系统、邮电、移动基站、自助银行等设计的门禁控制器，支持Modem拨号功能，可实现远程通讯和联网功能，并带有辅助输入输出点，可实现各种联动功能。它可独立控制四/两/一个门的单向进出或双向进出。每个控制器都可独立工作，不受控制计算机关机的影响，连接电脑时，数据全部通过管理软件向上拨号上载到电脑，脱机时自存储所有交易记录和数据。APD9000智能型门禁控制器具有强大的板内内部点互锁功能，可任意设置每块控制板中各点的互锁，相互制约，提高安全性，特别适合银行、机关等高安全性要求的场所。APD9000还可以利用任何的事件信息来产生各种控制动作，例如门点异常打开时，控制器能被设置自动锁上另外相关的门点和产生报警信号。APD9000门禁控制器带有辅助输入输出点，可接入烟感、湿感等模拟或数字、开关量状态信号，可控制灯光、CCTV、消防报警等设备，并可实现各种联动功能。APD9000采用最先进的设计方式，结构紧凑，避免了资源浪费，并且增加了控制器的稳定性。

    无限门点联网 

    通过单条RS485总线，可将127个APD9000控制器组成一个控制网络，最多可以管理508个门点。每个控制器都可独立工作，不受控制计算机关机的影响，连接电脑时，数据全部通过管理软件上载到电脑，脱机时自存储所有交易记录和数据。
当使用TCP/IP联网方式时，每条TCP/IP下面可连接32台控制器，由于局域网的稳定性和无限扩展性，故连接控制器数量也大大增加，且稳定性极高。 

    本系统支持30条RS485总线，另加上TCP/IP联网方式，故控制门点可达到几万个。

    TCP/IP网络功能
    自带TCP/IP网络转换模块，无须另接TCP/IP 转换器，直接接入局域网。 

图3-2 APD9000/IP系列控制器联网图（局域网接入图）

    基本功能特性：

    兼容多种前端输入：
    支持Wiegand 26Bit、Wiegand 27Bit、Wiegand 32Bit 格式输入。
    兼容ABA(第二轨道)、生物识别技术 、指纹识别技术 、感应式IC卡 、密码键盘 、水印磁卡等输入设备，并具有自适应功能，控制器自动检测输入前端。 

    控制器容量及系统功能设置：
    每个控制器支持30000个持卡人
    增加RAM存贮器，可扩展至80000持卡人
    每个控制器可存贮15000条进出事件或报警事件缓冲
    多种可编程进入控制卡、卡加4 位密码进入、8位超级密码进入、支持1－8张卡或指纹同时刷卡开门 、区域防跟踪检测设置。

   多种门状态工作方式
    门常开、门常闭、首卡读卡开门控制、休眠控制、安全状态。
    任意门点的远程手动控制
    内存64K EPROM，128K RAM
    实时时钟，门开超时报警1—255秒，可编程
    多种系统板状态监测和自检
    数据资料出错、网络异常及系统复位等、控制箱非法打开。
    动态电压保护：
    所有输入、输出均带电压动态保护
    所有继电器输出带有瞬间过压保护 

    技术参数：
    电气性能
    工作电源： 额定电压DC12V(±5%)和DC5V (50/60HZ) 额定电流<0.8A
    输入参数： 干接点开关量输入
    输出负载参数： DC12V≤1A
    工作环境： 温度-30℃~70℃，湿度0~90% 
    读感器接口： 提供TTL电平信号，12V DC，150mA读感器电源
    读感器连接电缆： 8芯双绞屏蔽线，24AWG，最长100米

    控制器内存贮器保存
    5年锂电池，保持控制器内的存贮器和时间设置
    数据掉电保持时间超过90天

    输入设备设置
    门态输入——常闭（N.C.）
    通用输入——常闭（N.C.）或常开（N.O.）
    出门请求——常开（N.O.）

    4.1.2具体描述
    APD9001/APD9001-IP单门门禁控制器
    APD9001单门（双向）门禁控制器能够控制一个门的双向进出，通过RS485总线最多可连接127个控制器（APD9001、APD9002或APD9004）。每个控制器都可独立工作，不受控制计算机关机的影响，连电脑时，数据全部通过管理软件上载到电脑，脱机时自存储所有交易记录和数据。APD9001-IP单门控制器直接通过TCP/IP通讯，数据更安全。联网门点不受限制。 

    参数： 

    特点
    支持TCP/IP协议，不需布线，直接接入局域网。
    超大储存容量大，30000持卡人，15000条事件记录。
    多种可编程进入密码控制
    ----------卡加4 位密码进入
    ----------多种超级密码进入
    支持1~8张卡组合开门，接入指纹读卡器可实现多重指纹比对
    多种时间设置
    -------------全年节假日设置 
    ------------每个门可设置15个时间组
    ------------未来一周的临时卡设置
    区域防跟随/防潜回检测设置（Anti-Passback）
    多种门状态工作方式
    --------------门常开
    --------------门常闭
    --------------首卡读卡开门控制
    --------------休眠控制
    --------------安全状态
    任意门点的远程手动控制
    多种报警功能（支持辅助继电器输出）
    -------------门开超时
    -------------门被强行打开 
    ------------控制器被破坏
    数据掉电保持时间超过90天

    APD9002/APD9002-IP两门门禁控制器
    APD9002双门门禁控制器能够控制两个门的单向进入或者一个门的双向进出，通过RS485总线最多可连接127个控制器（APD9001、APD9002或APD9004）。每个控制器都可独立工作，不受控制计算机关机的影响，连电脑时，数据全部通过管理软件上载到电脑，脱机时自存储所有交易记录和数据。APD9002-IP双门控制器直接通过TCP/IP通讯，数据更安全。联网门点不受限制。 

    参数： 

    特点 
    支持TCP/IP协议，不需布线，直接接入局域网。
    超大储存容量大，30000持卡人，15000条事件记录。
    多种可编程进入密码控制
    ----------卡加4 位密码进入
    ----------多种超级密码进入 
   支持1~8张卡组合开门，接入指纹读卡器可实现多重指纹比对
    多种时间设置
    -------------全年节假日设置
   -------------每个门可设置15个时间组
    -------------未来一周的临时卡设置
    区域防跟随/防潜回检测设置（Anti-Passback）
    多种门状态工作方式
    --------------门常开
    --------------门常闭
    --------------首卡读卡开门控制
    --------------休眠控制
    --------------安全状态
    任意门点的远程手动控制
   多种报警功能（支持辅助继电器输出）
    -------------门开超时
    -------------门被强行打开
    -------------控制器被破坏
    数据掉电保持时间超过90天