寒假是智慧校园非接触式IC卡梯控智能门禁一卡通系统建设的高峰期

多奥智慧校园非接触式IC卡智能一卡通系统设计方案

前言

今天，多奥的产品在ARM内核,CAN总线架构整体上涵盖了包括智能停车场管理系统,智能门禁管理系统，收费管理系统,考勤管理系统,智能通道管理系统,巡更管理系统等在内的智能一卡通系列产品。多奥---既是集成商,工程商,电梯公司等中间商最具价值的合作伙伴;多奥---又能为物业公司,房地产开发公司等最终使用方创造价值。

“智能一卡通” 是以IC卡技术为核心，以计算机和通信技术为手段，将智能建筑内部的各项设施连接成为一个有机的整体，用户通过一张IC卡便可完成通常的钥匙、资金结算、考勤和某些控制操作，如用lC卡开启房门、IC卡就餐、购物、娱乐、会议、停车、巡更、办公、收费服务等各项活动。而不必像以往携带多把沉重的钥匙开门，去各个对应部门交费等繁杂的操作。整个系统可根据需要对各部门进行监控管理和决策， 各局部系统和终端可自动将收集到的信息整理归纳，供系统查询、汇总、统计、管理和决策。通过IC卡可互相沟通， 既满足各个职能管理的独立性， 又保证整体管理的一致性。从不同使用场合可以分为：校园智能一卡通，小区智能一卡通，办公大楼智能一卡通，企业智能一卡通，酒店智能一卡通，智能大厦智能一卡通等。根据卡片类型可以分为：IC卡（使用最为广泛），ID卡（逐步淘汰中），T5557卡（酒店用的比较多）IC卡（发展趋势）。

第一章一卡通系统简介及需求分析1.1 一卡通系统简介

智能一卡通系统由门禁管理系统、智能电梯管理系统（本项目可扩展）、停车场管理系统（本项目可扩展）、消费管理系统（售饭机，餐饮机，消费机）、考勤管理系统、巡更管理系统（分在线巡更，离线巡更）组成的现代化智能一卡通系统如今发挥着越来越重要的作用，“六位一体”的设计理念不仅提高了工作效率、节省了人力资源，而且提高了工作的准确性。下面来简单介绍一下智能一卡通系统中各部分的构成和作用。

1.1.1门禁管理子系统简介

主要负责出入口控制，其主要结构为门禁控制平台、门禁控制器、读卡感应器、电控锁、开门按键、紧急按钮、闭门器等组成。

1.1.2消费管理子系统简介

利用非接触式IC卡消费控制平台、消费显示终端与本收费系统相结合，配合卡进行自动收费和管理。前端消费点可实现4种金额输入模式：直接金额输入、菜单输入、份饭输入和第三方设备串口输入。所有卡记录及卡消费记录均实时存储在收费机的本地数据库内，同时消费记录实时上传到系统数据库。所有消费数据均可供消费系统管理中心结算汇总、消费者查询用。

1.1.3考勤管理子系统简介

主要负责员工上下班的考勤数据分析。事先设定部分门禁控制点，作为考勤数据采集点，各单位员工只需于上下班时，在设备上识别员工卡片，瞬间完成考勤工作。

1.1.5其他子系统简介

例如智能通道管理系统（包括摆闸、三辊闸、翼闸等）、水控、电控、楼宇对讲系统等子系统；

1.2 一卡通系统具体需求分析

作为智能化校园建设的一部分,IC卡智能一卡通系统具体设计需求为：

1)一卡通管理中心平台系统：共1点；

2)消费子系统：共20点；

3)考勤子系统：共9点；

4)其他。

1.3主要设计依据规范

l 《智能建筑设计标准》（DBJ08-47-95）

l 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

l 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ23-90，92）

l 《建筑与建筑群综合布线系统工程施工和验收规范》

l 《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)

l 《建筑工程安装电器图集》

l 《安防建筑设计标准》（EBD-03-95）

l 《商用建筑线缆标准》（EIA/TIA-569）

l CJ/T166-2002 建设事业IC卡应用技术标准

l ISO 14443 TYPE A/B 非按触式IC卡读写标准

l ISO/IEC9789-2 加密标准

l ISO 7816 IC卡特性标准

l ISO 9992 IC卡与写卡机之间的传输信息格式及交易流程规范

l ISO 10202 IC卡交易系统安全架构

l ISA RP55.1 数字处理计算机硬件测试

l ANSI/ISA S82.01 电气和电子设备、测量和控制机相关设备的一般要求

l GB8566-88 计算机软件开发规范

l GB8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南

l 电力企业计算机管理信息系统实用化验收导则（试行）

第二章系统简介及设计原则2.1 系统简介

1)智能消费系统：智能消费（收费）管理系统是以卡为纽带，综合PC SOFT技术，智能卡读写技术等来实现费用收取的自动化及智能化。节省人力成本，避免人工操作的误差；

项目情况简介：_20_个消费点，有利于资金集中管理，杜绝人工舞弊等操作失误；

2)智能无线门锁系统：752点，通过门禁主控器以及天线扩展模块连接无线门锁。

3)智能考勤系统：智能考勤管理系统是以智能卡感应或者人脸识别技术为基础的，由考勤机，软件，PC，卡等组成，完成对员工定点考勤；

项目情况简介：_9__个员工考勤点,4套定制考勤设备，2套移动端考勤，3套数字考勤机；

4)其他子系统选配待定；

5)智能管理中心：智能一卡通管理平台对梯控,停车场,门禁,消费,考勤,在线巡更等子系统进行集中统一管理，对人员、卡片进行统一规划和编辑、变更等操作，通过集中授权，实现对一张卡片授权使用多个子系统，中心一次授权，无需到每个子系统再次授权。集停车场、门禁、巡更、考勤、消费、电梯控制等多项功能于一卡；将各子系统信息集中于一个管理平台，统一对卡片的发行、授权、挂失、补发、终止、延期等进行管理；一旦变更用户信息，则各个系统的用户信息同时改变，实现信息资源共享；

项目情况简介：智能一卡通平台管理，办卡、充值都在管理中心，其它地方不提供办卡、充值。

2.2 系统结构2.2.1“DUOAO”一卡通系统

我公司开发的以非接触式IC卡读写技术为基础的DUOAO一卡通管理系统，集停车场、门禁、巡更、考勤、消费、电梯控制等多项功能于一卡；将各子系统信息集中于一个管理平台，统一对IC卡的发行、授权、挂失、补发、终止、延期等进行管理；一旦变更用户信息，则各个系统的用户信息同时改变，实现信息资源共享；各子系统完全兼容，用户升级、维护、扩展简便。

本系统采用非接触式IC卡取代传统的现金、钥匙、票证、纸卡等，采用“一卡一密”的安全加密体系和国际通用的加密算法，确保卡内数据的安全、完整及整个系统的安全运行。可以有效的提高使用单位的工作效率和工作质量。广泛地适用于（高档）房地产小区、智能楼宇、企业、学校、机关、医院、商场、酒店等场所。

第三章系统方案3.1多奥智能门禁控制系统3.1.1门禁子系统结构及说明

本系统由一台电脑、IC卡读写器、IC卡、管理软件、门禁机、开门按纽、电锁、RS485通讯转换器和其它相关的电缆和组件构成（可选配远距离感应开门）。

3.1.2门禁系统主要功能

1)权限管理：对人员出入权限设置、更改、取消、恢复。

2)存储功能：存储人员出入的日期、时间、卡号、是否非法等相关信息。

3)集中管理功能：后台门禁管理电脑可建立用户资料库，定期或实时采集每个出入口的进出资料，同时可按各用户进行汇总、查询、分类、打印等。

4)异常报警：非法闯入、门锁被破坏等情况出现时系统会发出实时报警信息传输到管理中心。

5)联动功能：可实现消防联动，当出现火警等情况时，由中心统一开启出入通道，可启动CCTV实现联动实时监控。

3.1.3系统硬件参数及功能

3.1.3.1门禁读卡器技术特点

1) 工作环境：温度：－10~+60℃ 相对湿度：20%--90%；

2) 电容触摸密码或者机械按键密码；

3) 嵌入式安装，或者明装；

4) 非接触式IC卡的读写时间： ≤0.2S；

5) 非接触式IC卡的读写距离：≥30mm；

6) 网络通讯接口：RS485(标准)，TCP/IP；

7) 通讯传输距离：1.2Km(标准)，远距离通讯网络；

门禁读头

3.1.3.2门禁控制器技术特点

1) 一个控制器可连接2个读头，控制2个门区；

2) 读头与控制器之间均采用RS485通讯接口；

3) 配合网络、数据采集器等选配设备使用；

4) 可管理100万张用户卡,脱机能存储61440条开门记录，最多能存储14336条黑名单，存储记录在掉电情况下可保证10年内不丢失；

5) 实时监控：对每一个联机在线的门当前状态进行实时监控；

6) 支持电平下插锁和脉冲电控锁；

7) 开门延时时间可以在1—255S之间任意设置，超过一定时间门没关上会自动报警，中心管理电脑可远程遥控门锁开关；

8) 可以设置门常开指令，使门一直处于开放状态而不报警；

9) 用户可以通过按钮实现开门，按钮互不产生冲突；

10) 无需更换芯片就可以从电脑下载软件完成控制器的升级；

11) 信息记录：记录每一次出入人员的相关资料及出入时间、通行的门号；

分体式门禁控制器

3.1.4门禁系统安装示意图

3.1.5系统软件功能

智门禁系统管理软件

3.1.5.1功能介绍：

1)系统设置功能：系统须先经过设置，才能对联网门禁机进行正常联机操作，含通信端口设置、抓拍目录设置、视频设置、门禁机参数设置等。

2)更改密码功能：可修改本地操作卡登录密码。

3)系统备份功能：用于备份门禁系统用户通行记录及相关设置参数。

4)数据恢复功能：用于当系统数据损坏时恢复最后备份数据，主要恢复用户通行记录和一般设置。

5)门禁操作功能：含门禁机初始化、下载/读取系统时间、远程开关门锁、下载黑名单、下载密码开门权限时间表、下载开放/管制时区、下载显示信息、读取通行记录、消息在线广播、下载开门时间、下载开门密码、下载节假日组、下载权限时间表等操作。

6)动态视频功能：用于测试视频切换器是否连接正确。

7)电子地图设置功能：用于对实时监控时显示的背景图添加删除，信息点添加删除，信息点位置设置。

8)查询管理功能：含通行记录查询、用户资料查询、IC卡检测、系统运行日志查询。

9)启动/关闭实时监控功能：实时监控界面可以让用户浏览进出记录和各信息点状态情况、或用户抓拍图片和各信息点状态。

3.2考勤管理子系统

考勤管理系统可实现用户工作人员上、下班的考勤，实现对人员考勤﹑信息查询和考勤统计过程的自动化管理，做到数据处理快捷高效，报表打印清晰明了，查询统计快速灵活，从而提高人事管理水平。

智能手持考勤机

3.2.1手持机产品参数

1)内置高性能可充电镍氢电池，待机时间72小时，可连续刷卡8小时

2)从读卡、通讯到历史记录恢复，三重保护，确保不丢记录

3)卡片容量20,000张，考勤记录10,000笔

4)软狗和硬狗双重保护，确保考勤机决不死机

5)可通过485接口上传刷卡记录

6)蜂鸣器声音区分有效卡和无效卡

7)刷卡合法时，LED显示,LCD上有不同的文字提示

8)支持读取EM，Mifare，HID125 KHZ proximity , HID 13.56 MHz iCLASS，TI，CPU（3DES国密）(取决不同型号)

9)记录上传时，自动时间校准，也可通过考勤机上键盘对时间进行微调

10)满记录提示。考勤机存储的记录满时，LCD出现提示，并禁止继续刷卡

智能壁挂式考勤机

3.2.2壁挂式刷卡机产品参数

1)存储容量：32G电子固态硬盘

2)显示：13.3英寸真彩显示屏、分辨率1280*1024

3)有线网络：接口100/10Bease-T以太网

4)无线网络：支持WIFI

5)数据传输协议：TCP/IP通讯协议

6)电源：AC 220V

7)使用环境温度：(-10℃) -70℃湿度10％-90％

8)视频摄像：200万像素，广视角达130度，高清彩色摄像头

9)USB接口：USB2.0高速接口

10)语音功能：刷卡的时候，实时播报学生姓名。

11)多媒体功能：在显示器上面，可以播放宣传学校的内容，也可以写一些园长的温馨提示的内容。

3.2.3主要功能

1)基本参数设置：设置系统的各种参数，如请假类型、加班类型、出差类型等；系统初始化：发行系统子卡、并初始化考勤设备、下载系统密钥；

2)排班设定：主要是与排班有关参数的设置，也是考勤最重要的参数之一，包括基本班次、排班分组、排班规律、建立和维护排班表、批次调班、加班控制及加班条等；

3)假期设定：主要是与假期有关参数的设置，如周休日、节假日、请假条、出差条等；

4)考勤日常管理：对员工日常的请假、加班进行录入处理等，如手工签卡、请假条录入等；

5)日常处理功能：卡片挂失、解挂、黑名单下载；

6)考勤数据处理：根据系统的参数设置，对每个人员的刷卡数据行分析处理，给出产生考勤结果，并对结果进行评估及调整；

7)报表管理：可按多种条件打印报表，如个人、部门、班组、不同时间段等，如可按日、月汇总考勤记录等；

8)信息查询：可查询和打印某一日期段、条件的信息，如查询信息报表可按员工编码、日期、设备、编码等自由排序。查询条件可选择公司、部门、考勤记录时间等。打印报表包括人事资料、变更数据、原始信息、排班数据、考勤明细、考勤汇总查询等；

9)统操作员管理:可建立不同级别的系统操作员，并设置口令、权限，发行操作员卡，便于系统的管理和维护。

智能考勤系统管理软件

3.2.3系统特点

1) 可以手工签到，对非正常出勤的原因可进行手工填写或代码标注；

2) 记录被考勤人员刷卡时间，可以与相应的班次进行核对确定持卡人是否迟到、早退或缺勤；

3) 具有强大的分级查询和统计功能，方便管理；

4) 可灵活设置考勤规则，灵活详尽的基本班次信息，完全可以满足不同客户的需求；

5) 周全的考勤因素：各类假日、加班、请假、出差等等；以及调班、轮休、计时、直落等工作方式；

6) 班次是考勤的重要因素，只有设定了班次系统才会根据班次来进行考勤分析，具有5级排班机制；

7) 具有节假日登记、请假处理、调休以及特殊加班设置等功能，从而适应客户处理各种各样的特殊考勤情况；

8) 考勤异常处理：专门集成所有异常处理所涉及的操作到一个模块中，操作方便而快捷；具有动态模糊查询功能；支持简单个人查询与集体查询，操作方便快捷，支持动态条件模糊查询，通过部分有效信息查询出相关的详细数据；

9) 自动统计报表、总报表、部门报表、周、月、年报表、出勤异常报表；

10) 系统自动刷卡原始数据存入数据库中，根据设置班次等参数对每个人员的数据进行系统处理，并产生考勤结果；

11) 系统管理员需手工录入事假、病假等请假条以便系统分析时，给出正常的考勤报表；

12) 统计报表包括查询和打印报表，查询信息报表可按员工编码、日期、设备、编码等自由排序。查询条件可选择公司、部门、考勤记录时间等。打印报表包括人事资料、变更数据、原始信息、排班数据、考勤明细、考勤汇总查询等。

3.3无线门锁管理系统3.3.1 联网电子门锁系统配置

联网门锁系统是多奥公司专为酒店和办公大楼以及学校宿舍开发的智能门锁系统，它具有门禁控制系统的所有特点。

1.联网电子门锁网络拓扑图

图解说明：

无线智能门锁内置电池供电，安装在宿舍门上。门锁与主控器之间通过2.4G无线通讯。主控器接入交换机，与中心通讯。由于主控器一般放置在机房内，为解决门锁与无线门禁主控器之间由于无线信号太弱而导致无法正常通信的问题，在走廊顶上布天线扩展模块以发射无线信号。

每台主控可管理最多15个天线扩展模块。主控与天线扩展模块间采用4芯线连接，在吊顶和桥架上均可安装。由于门点附近不需要拉线，不会对装修破坏，适合改造项目。

用户在门上刷卡进入，按把手出门。当无线网络联接中断，门锁工作在离线状态，此时等同一把宾馆锁，不影响用户正常出入，当出现极端故障或失电状态，门锁等同于一把机械锁，可采用钥匙开启。此刻的刷卡记录保存在锁具内部，可保存不少于200条的刷卡记录，在无线信号系统恢复正常时立即自动上传到主控器。

2.联网电子门锁技术参数

标准五舌继机械锁胆参数：

1)适用门厚 34mm～60mm

2)门边宽度 110mm

3)门边距 70mm

4)外形尺寸门锁尺寸：245×80×20 (mm)

5)重量 3.0kg

6)电源 4节五号电池

7)电源电压 4.5V～6.6V

8)欠压指示当工作电压在4.4V±0.2V时,门锁将发出报警声。

9)工作温度 -20℃～60℃

10)读卡频率 13.56MHZ

11)静态工作电流外电源供电时小于20MA，电池供电时小于200μA

12)电机启动电流小于300MA

13)有效开锁时间 3～6秒

14)抗静电干扰能力 -15KV

15)执手抗轴向静拉力大于1373N

16)执手抗径向载荷大于1373N

17)锁扣板上锁舌孔抗侧向静拉力大于1960N

18)方锁舌抗轴向静压力大于980N

19)方锁舌抗侧向静压力大于1960N

20)斜锁舌抗侧向静压力大于1470N

3.3.2 联网电子门锁性能简介

1)支持联网应用：即可单独组网运行也可同门禁系统合网运行（当你有玻璃门也需要出入控制时）。

2)支持在线设定：即每把锁均可在运行状态改变其参数——包括：房间号、时间、黑名单、系统密码、卡类密码、操作权限、记录、强制操作等。

3)支持网上控制：即远程开门、限制员工卡、管理卡等任一种或几种卡；具有非法开门监测功能，并可实现保安联动、消防联动等集中联动控制。

4)支持门禁操作：即每种卡均可按有效期、适用区域、适用时间段、操作权限等操作和使用。

5)支持一卡通：即门禁、考勤、巡更、消费、停车等子系统均可在一个网络环境中实现。

6)支持多种卡类型：可根据用户需求选择用感应mifare-1(S50,S70)卡、EM ID卡（不支持一卡通中的现金存储到卡消费）等,支持一卡通。

7)支持取电开关接入：监测客房用电情况并在总台、控制中心显示（客户需要时需在订货单中注明）。

8)当其中一个门锁出现故障时，其他门锁开启不会有任何影响。

9)锁内有有效时间表，方便完成排班管理。

10)通过网络计算机可以方便提取门锁的开门记录，门锁的有效卡的种类。

11)实现一卡多门，多卡一门（最多可有5000余张卡同时有效）。

12)计算机可实时监控门锁的开关状态，若房门长时间处于开门状态，计算机会发出警示信号提请处理。也可通过软件实时监控门锁动态信息，房态信息，采集数据与读出写入。

13)在紧急情况下，可通过计算机控制门锁处于开启状态、关闭状态。

3.4消费管理子系统

消费管理系统是非接触式IC卡一卡通系统的子系统之一，其作用是为了将充值后的IC卡作为单位内部信用卡在消费机上使用，以代替现金流通，实现单位内部消费电子化，制度化。

消费机

3.4.1消费系统介绍

3.4.1.1系统特点

1) 便利的管理功能

① IC卡丢失，即时挂失，马上生效；

② 补换新卡后，存款原样保留，就餐者不会因丢失餐证造成经济损失。

2) 可靠的防伪体系

① 通过软件功能设置了不同的密码编号，彻底杜绝了重码现象；

② 消费机具有自动识别“伪卡”功能，持伪卡、假卡者就餐，消费机不予消费；

③ 用捡到已挂失的IC卡消费，消费机不予接受。

3) 完善的数据处理功能

① 实现餐厅日日、月月、年年、某一阶段的报表处理；

② “月况查询”将真实记录消费者该月每天、每餐的消费情况；

③ 日报表、月报表记录详细，各种数据一目了然。

3.4.1.2系统结构及说明

本系统为实时控制的网络消费系统。由一台电脑、RS485接口、IC卡读写器、IC卡消费机、消费管理软件、IC卡和其它相关的电缆和组件构成。

3.4.2消费机基本功能

1)脱机和联网两种工作方式；

2)可通过电脑从控制机中挂失和解除挂失卡片，防止卡片遗失被没有合法使用权者拾得而非法消费，并可为失卡者补发新卡；

3)收费机记录每次成功的交易数据（包括消费者卡号、消费时间、消费金额和剩余金额信息等），该记录可通过电脑从控制机中读出，还可选择execl或html或txt等格式输出，以作统计、打印、存档；

4)管理1000000张不同卡号的卡，20000个黑名单，并能存储20000条交易记录，存储记录在掉电情况下可保证10年内不丢失；

5)可自由选择输入收费、定值收费、代码收费方式；

6)可在收费或查询时上实现自动充值；

7)可取消最后一次交易，以防止交易出错；

8)可在收费机中查询卡片余额；

9)本系统所使用卡片可与本公司其他系统（停车场管理系统、门禁等）通用，构成真正意义上的“小区一卡通”系统。

3.4.3消费机主要技术参数

1)使用AC 220V±10%单电源工作；

2)内置可充电电池，在无外交流电源时可正常使用24小时以上；

3)双面数码管显示，每面含交易额（4位）、卡内余额（5位）两组；

4)蜂鸣器提示操作情况；

5)5×5薄膜键盘；感应距离最大可达4cm；

6)使用环境：温度： 0--60摄氏度；

7)相对湿度：20%--95%不结霜；

8)RS-232或RS-485接口，传输格式9600bps，8，N，1，最大传输距离1200米；

智能消费系统管理软件

3.4.4消费机的软件功能

1)消费设置功能：含消费区域设置、消费机号/消费地点设置、商品代码/餐次/固定消费/消费限额设置、实时监视设置等；

2)充值管理功能：

①手工充值：管理中心交费，同时充值；

②自动充值：下载补贴到指定消费机上，消费者刷卡实现消费机上充值；

3)联机通讯功能：对所联网消费机进行初始化、下载系统时间、下载黑名单、消费设置参数、读取脱机数据、实时监控等操作；

4)报表处理功能：手工充值报表、消费明细报表、卡内剩余报表、按收银员/收费点/收费机/收费区域/收费类型/餐次分类的收入报表、按个人/部门分类的消费汇总报表；

5)数据库优化功能：系统对消费流水表等进行优化，操作后能提高系统查询速度。

第四章管理中心及系统软件说明

智能一卡通管理中心

4.1 功能介绍

1)系统设置功能：包括各子系统控制器端口设置、控制器数量设置、控制器号设置、控制器号名称设置和安装位置设置等；

2)管理功能：初始化控制器：初始化后的控制器内的主密钥、通信数据、参数设置将全部清除；

3)操作功能：

l 下载系统时间：用于校准控制器机内运行时间；下载/清除黑名单：对控制器下载和清楚黑名单操作。

l 下载开放时区：对控制器下载常开放时间表，下载后，当各子系统时间运行在时间段期间则子系统自动处于常开状态，当子系统时间运行在时间段外则子系统自动恢复原来关闭状态，用户必须刷卡或使用预设密码才能通行。

l 读取运行记录：用于读取所选择子系统的通行记录；下载节假日组：节假日组用于设定某日期，在开放时区表中，所设置的节假日开放时间段内，控制器实现开放状态，否则控制器处于关闭状态，而节假日时间段生效后，对应的该星期设置的开放时区有效。

4)系统数据备份和恢复功能：用于备份系统用户通行记录及相关设置参数；恢复当系统数据损坏时的最后备份数据，主要是用户通行记录和设置；

5)查询管理功能：含通行记录查询、用户资料查询、系统运行日志查询、IC卡检测；

6)支持收费功能。

4.2 软件特点4.2.1 人性化界面，集成一卡通平台

本系统为开放式、积木式的结构，随时可组建成“DUOAO”一卡通系统；完全支持脱机运行（智能）和灵活组网，实现真正意义上的“智能一卡通”。

4.2.2 操作简单快捷，同步指引

针对于初次使用本系统的操作人员，几乎所有操作控制全部采用快捷键，系统操作人员可以直接点击键盘上对应的快捷按键进行相应操作，本系统快速上手模块可对本系统所有参数的设置情况进行快速检测，方便用户快速设置好系统正常运行所需的参数，使用户快速掌握本系统的使用。