門禁管理系統在民爆生產中的應用

黃海斌

摘 要：根據《民用爆炸物品生產企業門禁式定員監控系統安全技術條件》要求，結合公司實際結構，提出了適用于本公司的門禁管理系統解決方案。本文概述克立司帝門禁系統應用于危險工作場所的定員控制的實施方案和效果，探討非接觸式智能卡、紅外報警聲光報警系統、視頻監控系統和數據管理信息系統等技術構成門禁系統在民爆生產管理中的實際應用。

關鍵詞：民爆生產；門禁系統；定員

中圖分類號： TP3 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）34-148-2

1 緒論

1.1 項目研究背景

民爆行業是我國工業體系中的基礎性產業，是經濟社會中的重要組成部分。民爆企業為社會主義市場經濟的發展做出了重要貢獻，但與此同時也暴露出許多隱患和問題，由于民爆產品是具有易燃易爆危險屬性的特殊商品，在生產中經常發生安全生產事故。隨著國家對民爆生產企業監管力度加深，要求民用爆炸物品高等級危險生產工房必須嚴格按照相關技術條件的規定設置門禁式定員監控系統，企業必須保證門禁式定員監控系統如期安裝與應用，同時制定并健全門禁式定員監控系統的管理制度，加強組織管理和人員培訓，不斷提高現場定員定量管理水平，堅持以人為本的安全生產管理意識。

1.2 國內行業現狀

2013年6月3日，工信部增發《關于增補完善民爆生產線安全監控手段的通知》。為進一步加強民爆化工生產現場作業人員的動態管理，實時準確統計生產現場作業人員數量，追蹤作業人員位置，對生產現場作業區域內人員的有效管理，促進生產質量、管理水平的提升和生產建設行業的科學發展，要求各民爆企業增補完善生產線視頻監視系統，增設配備高清攝像頭；安裝完善生產線智能化門禁系統，在生產線1.1級生產工房防護土堤的各出入口配備安裝智能化門禁系統，做到人員出入自動記錄，超員自動報警；完善并升級工業炸藥及其制品生產線監控系統。在未來的發展中，門禁系統將會有更多的智能識別技術、報警技術和快捷操作被應用到門禁系統中來，門禁系統快速地在各領域中得到應用，給門禁生產企業帶來很大的發展空間。

1.3 主要研究內容

門禁系統又稱出入口管理系統，是安防智能化產品之一。門禁系統對建筑物通道的人員出入進行管理，從而控制出入人員的身份、數量，同時將進出人員的身份、時間進行詳細記錄并匯總保存一定期限，以備事后分析。民爆行業危險生產場所安裝門禁系統可以有效防范作業區域的安全管理，提高施工現場的安全秩序和工作質量。

1.4 基本功能

①進出人員身份識別與數量統計：門禁系統能對出入危險場所的人員身份進行識別和統計，并把相應信息實時顯示到現場或監控中心。

②滿員狀態信息提示：對危險場所定員滿員狀態通過LED顯示屏或聲光報警等形式進行現場提示。

③超員狀態報警：對危險場所出現超員情況系統報警，并同時在控制管理平臺和現場報警顯示，以防超員進入生產現場造成安全隱患。

④進出人員實時監控：對危險場所的每個進出通道口進行實時監控和動態抓拍精準識別，現場報警與顯示的響應時間不超過2秒。

⑤記錄與儲存：自動保存監控信息，并上傳至企業監控中心，且同步備份，信息保存時間不低于3個月。

⑥具有兼容性和可擴展性，并具備故障自診斷、軟件防篡改功能。

⑦企業正常生產期間能實現全天候、24小時連續運行，斷電續航能力不小于60分鐘。

2 相關技術與組成部分

門禁系統由前端設備（包括探測設備、監控設備、聲光報警裝置和顯示屏等）、傳輸設備、控制/管理設備和顯示/記錄以及相應的系統軟件構成。

2.1 紅外傳感技術

生產線門禁系統的所有通道應具有完全開放性，確保人員無障礙通過，因此以紅外光柵探測器為計數探測單元部分主要設備，以開關量輸出方式，把各個出入口的出入信息通過線纜傳輸到門禁系統的處理與控制單元（PLC），以保證門禁系統能夠準確計算生產線內實際在線人員數量。

2.2 視頻監控技術

視頻監控部分采用固定式槍擊防爆高清130萬像素網絡高清攝像頭，每個出入口分別安裝一個，實行24小時實時監控，并對出入人員進行動態抓拍，將圖片保存至服務器中以備查看。與此同時將監控視頻畫面實時傳至監控中心，視頻監控圖像信息保存時間不低于3個月。

2.3 身份認證和數量統計

身份識別部分以非接觸式智能卡讀卡器及智能卡為主要設備，是門禁系統的重要組成部分，在每個出入口分別安裝出、入讀卡器，起到對持卡通行人員的身份進行識別和確認的作用。智能卡具有攜帶方便、操作簡單、識別準確度高等優點，能夠準確記錄人員的基本信息。所有讀卡器連接至現場PLC后通過雙絞線與上位機連接，保證實時記錄出入人員身份信息。

2.4 現場人員信息顯示

現場人員信息顯示部分采用LED顯示屏顯示方式，它實時反映生產現場實際在線人數，每個出入通道安裝一個LED電子顯示屏，顯示屏內置控制卡通過千兆網卡，通過六類雙絞線以TCP/IP傳輸協議與上位機進行連接，實時顯示門禁系統在線人員數量的詳細信息和正在讀卡人員信息，做到滿員提示的效果。

2.5 報警系統

報警系統由聲光報警器及語音系統共同組成，它能夠實時給予進出生產現場的人員相應的語音提示及警示。當生產現場人數滿員，多余人員刷卡即將進入、非定員人員非法闖入生產現場時等情況，聲光報警器會發出聲光報警，語音系統同時進行語音提示。

2.6 線路通信部分

門禁系統的線路為保證供電、信號及數據傳輸的安全與穩定，采用屏蔽線纜，選擇較合理的線纜線徑。為保護線纜安全戶外全部穿PVC管并埋地，防爆場所根據《民用爆破器材工程設計安全規范》和《民用爆炸物品危險作業場所監控系統設置要求》的相關規定，全部采用防爆式布線規范敷設安裝。

2.7 門禁系統的程序與組態軟件設計與應用

門禁系統的運行完全依賴程序與組態軟件的穩定性來實現，因此，在門禁系統程序及組態軟件的開發的時候，采用了密碼狗的方式，同時具備故障自診斷、軟件防篡改功能，來保證門禁系統的可靠運行。同時組態開發階段設置了專門的門禁系統管理員，其職責是增加、修改或刪除授權進出人員的身份資料，建立相應人員身份信息的智能卡，服務器主機使用SQL2000數據庫軟件對系統人員資料信息進行管理，為門禁系統的安全可靠運行奠定了基礎。

2.8 系統的電源供應與防雷

為保證門禁系統能安全穩定實現全天候運行，門禁系統配備專業山特C3KS UPS不間斷電源，在外部的電源中斷時，能夠保持門禁系統續航達60分鐘以上，以防止突發情況時導致系統癱瘓。在防雷設計方面，門禁系統主供電源都安裝防雷器，防直擊雷和防雷擊電磁脈沖浪的保護措施，并且每個出入通道的設備都接地。

3 系統配置和調試

3.1 門禁系統拓撲結構圖

門禁系統拓撲結構圖如圖1 所示。

3.2 系統硬件安裝布置

本項目需要安裝兩個車間共12個通道口門禁前端設備，分別由乳化車間7個通道和導爆索車間5個通道出入口組成。每個通道需裝有1對紅外光柵、1個報警器，光柵的兩側分別安裝一進一出讀卡器，通道口外顯眼處放置1塊128mm×32mm LED電子屏，在通道內選擇視野良好位置安裝1個網絡高清攝像頭，使之可以同時監控到讀卡器、光柵以及經過通道的人員。每個通道的電器控制箱固定在通道內墻上，并將語音控制板、讀卡器控制板和網絡交換機等設備集中安裝在控制箱內，并由箱內集中給箱內和箱外設備供電?？刂瓢?、語音控制板、電子屏和攝像頭使用UTP雙絞線制作RJ45接口連接到電氣控制箱內的交換機上，交換機使用同樣連接方式連至車間監控室的交換機和上位主機。每個車間安裝一臺主機，導爆索車間5個門，乳化車間7個門，因此主機硬件配置I5處理器、4G內存、獨立顯卡1G顯存、2T硬盤。監控中心安裝一臺服務器配置為：I7處理器、4G內存、獨立顯卡1G顯存、4T硬盤。為滿足電源續航要求，每個車間配備一臺C3KS山特UPS，給所有門禁設備實時供電。同時，車間主機與中心服務器通過原有的公司局域網相互聯接。

3.3 軟件安裝調試

3.3.1 地址分配

根據設備數量結合本公司網絡地址分配方式，對新增每個網絡設備分配固定的IP地址，形成“設備IP分配表.xls”（見表1）。

3.3.2 LED顯示屏設置

使用筆記本通過網線單獨連接顯示屏，打開LedshowZK.exe軟件，輸入密碼“888”對屏參進行設置，控制組件選擇“BM-5MK1”，通訊模式選擇“網絡通信”，屏幕寬度輸入“128”，高度輸入“32”，然后選擇“網絡設置”菜單，將默認的IP地址192.168.0.66設置為已分配好的“設備IP分配表.xls”文件中的IP，完成后單擊“加載屏參”，通信成功后電子屏顯示設置的參數，將網線接回控制箱交換機，LED電子屏設置完成。

3.3.3 語音卡設置

利用筆記本單獨連接語音卡，打開筆記本預先安裝的“upgrade.exe”軟件，搜索網內的語音卡，將搜索出來默認IP地址為192.168.0.233更改為“設備IP分配表.xls”中分配的地址， 保存關閉軟件。使用筆記本WINDOWNS系統自帶運行cmd.exe，telnet設置好的IP地址對語音卡進行設置。分別對服務器地址、串口工作速率、使用協議和工作模式等進行相應設置，完成設置后保存重啟語音卡。打開筆記本預先裝的“語音卡測試.exe”程序，輸入語音卡的IP地址，單條發送測試，語音卡發出聲音說明成功完成配置。

3.3.4 設置網絡攝像機

筆記本使用網線直連攝像機，打開“IPCSearch.exe”程序，出現的界面中點擊“搜索”，在出現的記錄中鼠標右鍵，點擊“修改IP”，出現的界面中輸入“設備IP分配表.xls”文件中的IP，點擊“設置”完成保存。右鍵出現的記錄，點擊“重啟設備”，攝像機啟動之后以WEB方式登錄更改后的IP地址攝像機，為更好利用有限硬盤存儲更多的錄像和抓拍信息，把視頻大小類型更改為D1模式，碼流大小更改為2000KBit，保存即可完成攝像機設置。

3.4 軟件安裝調試

3.4.1 車間管理軟件

車間管理軟件，即“車間管理平臺”安裝于車間主機上，主要用于本車間信息相關設置，其功能主要包括出入口設置、攝像機管理、LED屏設置、語音卡設置、控制器設置、實時監控、抓拍動態畫面、出入查詢、報警查詢和報警復位等。同時，用于下載及設置車間信息，下載職工授權，設置延時卡，清場人員。還可用于首次安裝或者是重裝系統之后，刪除本地所有信息，從服務器數據庫下載本廠職工基礎資料。

3.4.2 綜合管理平臺

綜合管理平臺安裝于監控中心服務器主機上，配合安裝的SQL2000對整個門禁系統進行管理，主要用于注冊信息卡、登記分廠信息、登記車間信息、登記職工信息、車輛信息、授權職工、查詢設備信息、用戶管理、角色管理、查詢職工出入車間記錄、各車間異常報警記錄、實時查看車間狀態及各出入口出入情況。

4 結論

民爆企業危險等級生產場所智能化門禁式定員監控系統現已按照國家文件要求，在國內本行業企業已陸續投入使用，以上討論為本人對此系統使用及所實現功能的一些想法和理解，隨著科學技術的不斷發展，門禁系統在行業內作用愈加顯著，功能也會愈加完善，更合理。

參 考 文 獻

[1] 國家工信部.關于印發《民用爆炸物品生產企業門禁式定員監控系統安全技術條件》的通知（工信安函【2013】119號）[S].2013.

[2] 國家工信部.民爆企業安全監控系統通用技術要求（送審稿）[S].2005.

[3] 柯資穎.嵌入式門禁系統軟件的設計與實現[D].西安電子科技大學，2008.