【正文】 Entrance Management System Based on China Institute of Technology,2021,1 16 致 謝 首先，我要誠摯的感謝三星高新電機（天津）有限公司，公司不但給了我實習(xí)的平臺，而且還提供了物資上的幫助和關(guān)心，讓我有機會得以更好的鍛煉自己。 由于水平有限和時間有限，設(shè)計出來的門禁系統(tǒng)難免存在著許多的缺點和不足，功能也不夠完善。 第二，查詢了 ID 卡、計算機網(wǎng)絡(luò)、控制、通訊、轉(zhuǎn)換以及維護等方面的資料，在自己所了解的門禁系統(tǒng)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)資料上的技術(shù)，讓自己的視野更加開闊，了解的門禁系統(tǒng)知識越來越多。在畢業(yè)設(shè)計期間，完 成了以下工作。學(xué)習(xí)并研究門禁系統(tǒng)的使用原理及意義也是毋庸置疑，對我們這些剛剛畢業(yè)走入社會的成年人來說開闊了自己的視野。就是為了提醒員工要好好保護門禁系統(tǒng)。在日別中，還設(shè)立了各個門禁負(fù)責(zé)人，還門禁負(fù)責(zé)人需要日別的進行門禁點檢工作，如果出現(xiàn)問題，需要及時上報并進行維修工作，保證門禁設(shè)備的正常使用。 （ 4） 在操作軟件上無法添加門禁權(quán)限 經(jīng)分析后，可能由于門禁設(shè)備的 IP 地址設(shè)置不正確，導(dǎo)致該門禁網(wǎng)絡(luò)連接不上（主要是 TCP/IP 協(xié)議），致使無法進行權(quán)限添加 ，主要檢查網(wǎng)絡(luò)需要操作軟件的配合才能完成，下圖為檢查網(wǎng)絡(luò)無法連接的部分： 13 圖 16 通過某一個門禁設(shè)備，進行設(shè)備連接來查詢其連接狀態(tài)，如果設(shè)備的運行狀態(tài)顯示連接，則網(wǎng)絡(luò)沒有問題，如果顯示中斷，則需要進入現(xiàn)場來檢查改門禁設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接 門禁系統(tǒng)的日常維護 門禁設(shè)備的穩(wěn)定工作離不開我們管理者的日常點檢和維護，只有我們?nèi)粘５木S護工作做到位，才能保證公司門禁系統(tǒng)的穩(wěn)定及正常使用。 (3) 將胸卡靠近讀卡器后，無反應(yīng) 有很多員工由于胸卡貼在讀卡器上時無反應(yīng) ， 其中 ， 共有以下幾種情況 ： 1.胸卡消磁，也是很正常的情況，消磁后的胸卡沒有任何作用，需要更換新的胸卡，不能 正常讀取磁卡的號碼，此情況發(fā)生的很少，讀卡器在 505R 的內(nèi)部，因此損壞的幾率很小 ，斷電后，門禁設(shè)備處于死機狀態(tài)，無任何作用。所以門禁設(shè)備的安裝也需要門的要求， 根據(jù)不同的門選擇好最合適的電鎖，然后選擇怎樣走線最安全，最后就是把鎖裝好，這個就不多說了，不同的鎖有不同的裝法，但有一個共同的前提，都必須裝結(jié)實； 如果不結(jié)實，就是松動直至損壞。 門禁系統(tǒng)中基本問題點分析及維修 在公司外圍的門禁設(shè)備最容易損壞，由于外圍 的門禁總是處于頻繁的開關(guān)狀態(tài)，所以外圍的門禁設(shè)備在公司內(nèi)往往都是重點維護對象，門禁系統(tǒng)常見的損壞有以下幾種： （ 1） 門禁電磁鎖松動，螺絲掉落 內(nèi)部員工總是出入門，導(dǎo)致門框總是晃動，最后螺絲掉落。在 STAR 505R 門禁考勤一體機中，讀卡器是安裝在 505R 機盒中，方便進行安裝和使用。也正是因為這個特點，電插鎖經(jīng)常被用于各種平開門（雙向開啟） 11 上。即鎖舌插入鎖孔實現(xiàn)關(guān)門，鎖舌離開鎖孔為開門。 通常電插鎖由兩 個主要部分組成：鎖體和鎖孔?，F(xiàn)三星高新電機員工胸卡如圖 10 所示： 10 圖 10 門禁系統(tǒng)中硬件分 析 電磁鎖：電鎖的設(shè)計和電磁鐵相似，都是利用電生磁的原理，當(dāng)電流通過內(nèi)部鋼片時，電磁鎖會產(chǎn)生強大的吸力緊緊地吸住吸附鐵板達(dá)到門禁閉合的效果，只要小小的電流就會產(chǎn)生強大的吸力，控制電磁鎖電源的門禁系統(tǒng)識別正確的人員信息后立即斷電，電磁鎖失去吸力即可開門，而且電磁鎖沒有負(fù)責(zé)的內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)，適用在逃生門和消防門的通道控制中。 非接觸式 ID 卡成本低，內(nèi)部構(gòu)造簡單，在錄入員工信息時不會產(chǎn)生混亂，如果胸卡消磁或者丟失，方便補辦，在市場中， ID 的成本低，易于制作，如果消磁不影響卡的便面還可以要求業(yè)體進行更換，十分方便。 選用非接觸式 ID 的使用優(yōu)點 在三星發(fā)高新電機有限公司，內(nèi)部所有的技術(shù)都是要求高保密性能，如果選用 IC 卡用作員工們的胸卡，則技術(shù)必會大量流失，因為我們不知道員工們的能力是怎么樣的，員工們使用的 ID 卡，在整個公司只需要一個卡號和一個工號就足夠了，因為一個工號對應(yīng)著一個卡號。正相反， ID 卡和磁卡一樣，內(nèi)部結(jié)構(gòu)只有多股銅線圈和一個磁片，卡的內(nèi)部只有只有自身的號碼，除了卡號以外沒有任何保密性能，也不像 IC 卡那樣既可以讀取又可以寫入， ID 什么功能都沒有，唯一擁有的只有一個卡號 ，而且卡號是公開露在外面的，但是卡內(nèi)部的信息如果被寫入，則無法被仿制。首先， IC 卡是集成電路卡，內(nèi)部存在整個電路板，又稱智能卡， IC卡可以被讀取也可以被寫入，相對于 ID 卡來說比較人性化，而且 IC 卡容量大，存儲 數(shù)據(jù)多，加密性能特別好，按實際來說應(yīng)該會有很多大型企業(yè)將 IC 卡用作一卡通、考勤系統(tǒng)或者消費系統(tǒng)。隨著科技的迅速發(fā)展， IC 卡和 ID 卡已經(jīng)投入了使用中，應(yīng)用面越來越大，很多大的公司或企業(yè)都將他作為胸卡或者一卡通來使用，但是由于兩種卡的內(nèi)部特性不一樣，所以不一樣的公司會根據(jù)不用的選擇來確定選用哪種作為胸卡比較合適。 硬件模塊的組成 硬件部分 一般由 非接觸式 ID 卡 、 電磁鎖、電吸鎖、門禁按鈕開關(guān)、讀卡器組成。 STAR 505R 門禁考勤一體機的連接線方式： 圖 13 其中： 當(dāng)業(yè)體人員進行線路連接時，會根據(jù)固定模式進行連接，首先先進行電磁鎖線路連接，然后進行出門按鈕開關(guān)線路連接。 右側(cè)讀卡指示燈：通電后紅燈常亮，讀卡后會閃一下 狀態(tài)指示燈：紅色為電源指示燈（左）、綠色為正常事件指示燈（中）、黃色為非法事件指示燈（右） 16 個按鍵： 0~9 數(shù)字鍵、取消鍵 ESC、確認(rèn)鍵 ENT 和四個不同的功能鍵 在 505R 的背面也存在按鍵，如圖 12 所示： 8 圖 12 初始化按鈕：按下并確認(rèn)后執(zhí)行初始化動作，將會刪除設(shè)備里面所有的存儲數(shù)據(jù)及設(shè)備參數(shù)會恢復(fù)出廠設(shè)置（輕易不使用該按鈕） 防拆按鈕：為防止門禁 系統(tǒng)遭到破壞，特增加防拆按鈕，如果硬拆，則會啟動報警 背面狀態(tài)指示燈：背面狀態(tài)指示燈共 4 個，前面第 1 個為網(wǎng)絡(luò)通訊指示燈，紅色為通訊沖突指示燈，后面 2 個位 RS232 \RS422 通訊狀態(tài)指示燈。具體如圖 9 所示： 7 圖 8 圖 9 當(dāng)然，還需要胸卡貼到讀卡器上，如果識別成功，才能成功打開門禁。首先，這個操作軟件叫做“三星門禁考勤管理端”，其中在這個軟件中，還擁有食堂、宿舍和了考勤系統(tǒng)，是一套特別完整的一體機系統(tǒng)。就像公司中的文件 一樣 ，對外都 是保密的。 綜上，在三星高新電機已經(jīng)全部采用 RS232 的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，為公司節(jié)省了很大一筆費用，而且到目前公司共 72 套門禁設(shè)備均采用 RS232 的傳輸標(biāo)準(zhǔn)正常運行。 ，所以門禁系統(tǒng)布線需要遍布整個公司，由于 RS232 串口線路成本低，在三星高新電機中足可以布滿整個公司，而且可以省去很多成本。如圖為三種接口： 圖 4 RS232接口 圖 5 RS422接口 圖 6 RS485接口 通過篩選，在三星高新電機全部選用 RS232 串口，具體分析如下： ， RS232 由于是單行傳輸線路，避免了多條線路內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一樣，RS485 門禁系統(tǒng)中，統(tǒng)一用到 RS232 串口連接線，在數(shù)據(jù)傳輸時就會相對于 RS485和 RS422 傳輸穩(wěn)定，而 RS485 和 RS422 在信號傳輸中抗干擾能力比較差，在公司里，各種線路都是走屋頂，所以幾乎所有的線路都是在一起，如果采用 RS485 和RS422 串口線路傳輸 ，則門禁系統(tǒng)會有由于電線干擾變得不穩(wěn)定。在公司內(nèi)部，所有的通訊轉(zhuǎn)換器都是一致 的，如圖 3 所示 : 圖 3 門禁系統(tǒng)的使用串口共有三種串口可以使用，分別是 RS23 RS485 和 RS422串口，其中， RS232 是數(shù)據(jù)終端設(shè)備和 通訊轉(zhuǎn)換器之間的一個接口，由于串口傳輸方式具有使用線路少，成本低，目前也是最長用的串口。 ： 在三星高新電機安裝一臺門禁接收機，用于接收公司內(nèi)進行的所有門禁系統(tǒng)權(quán)限前臺發(fā)送的信號，如果此接收機斷開，則無法進行門禁權(quán)限的添加操作。 通訊部分 的基本組成及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 通訊部分 是整個門禁系統(tǒng)相互聯(lián)系的橋梁，在門禁系統(tǒng)中，各個器件通過網(wǎng)絡(luò)及串口相連，從而達(dá)到門禁開 閉的效果及使用。要求其通過的電流要符合電源線和門禁 505R 的承受最大電流的標(biāo)準(zhǔn)，方可接通此電源。 2. 繼電器 的添加 由于上一節(jié)提到的電源電壓由于各種因素會變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致電流過大燒 毀主板，特在電源盒中添加“繼電器”來保護電源， 與電源相互作用， 防止電源出現(xiàn)不穩(wěn)定因素。 1. 電源的選擇 作為門禁系統(tǒng)的供電 裝置，提供給各個元器件、負(fù)載電器，只有穩(wěn)定的電 源才能讓門禁系統(tǒng)更加穩(wěn)定，但是 220V 的電壓經(jīng)常不穩(wěn)定，可能會有波動，例如 電壓過低或過高的現(xiàn)象會經(jīng)常發(fā)生，但電壓不穩(wěn)定，導(dǎo)致電流過大時，會燒毀主板或整條電路。 3 第 2 章 電路 部分 細(xì)化分析 電路部分 是整個門禁系統(tǒng)的主要框架 ，一個門禁系統(tǒng)需要由各個負(fù)載電路組成，也是門禁系統(tǒng)中的電力支柱。 維護部分 ：在三星高新電機里，門禁系統(tǒng)龐大，必須進行維護，保證公司的安全。 軟件部分 ：門禁系統(tǒng)中對門禁電磁鎖或電插鎖進行管控，也是添加門禁權(quán)限的軟件系統(tǒng)。 其中， 電路部分 ：門禁系統(tǒng)中的主要框架， 整個門禁系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)組成。 c. 穩(wěn)定性 正如上一點所說，三星高新電機有大量的門禁，而且都是被安裝在公司特 別重要的地點部位，因為一定要有穩(wěn)定性，保持整個門禁系統(tǒng)的工作穩(wěn)定，不能因為一個門禁損壞出現(xiàn)故障就會影響到整個門禁系統(tǒng)，穩(wěn)定性與我們的日常工作中的維護息息相關(guān) d. 易維護性 每套門禁都會處在長期的工作狀態(tài)中，因此要做好每日的維護工作，但是 門禁系統(tǒng)是一套巨大的體系，每日的維護 工作可以維持，但是必須保證門禁系統(tǒng)容易維護，因為我們公司的員工只是使用者，沒有專家，當(dāng)然做到專家級的維護也是不可能的 2 門禁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 組成部分 劃分 ：門禁系統(tǒng)大體上由電源、轉(zhuǎn)換器、主板控制器、讀卡器、電磁鎖、 ID 卡、計算機（操作軟件）組成。 門禁系統(tǒng)的設(shè)計原則及要求 門禁系統(tǒng)的設(shè)計原則