门禁系统与智能锁具管理系统的比较探讨
作者：珠海优特电力科技股份有限公司时间：2017-05-12 我要发布
背景和问题
随着无人值班变电站和运检中心的顺利推广，无人值班变电站已经在各个地区大量涌现。但是，变电站人员撤离后设备的安全问题成为隐患，因此针对变电站大门和围墙为防护重点的变电站安防系统在无人值班变电站中也陆续应用，为变电站的周界保护提供了有力的保障。同时，由于变电站对于人员的权限控制非常的严格，在变电站周围和内部都有未经授权不能进入带电设备区的要求，因此需要在变电站内部的各个重要通道上设置出入控制设备，保证有授权的人员可以通行，未经授权的人员不能通行。
针对变电站通道控制的技术方案，目前有直接借助安防领域中的门禁系统的方案，也有采用智能锁具管理系统来控制各个通道门的方案。下面就两种方式进行探讨，并给出对比分析。
分析和比较
门禁系统
一个典型的门禁系统包括远程管理主机、读卡器、身份识别卡、门禁控制器、不间断电源、电锁、出门按钮等组成，如下图：
门禁系统组成图
1）工作原理
人员进入时，需要把身份认证卡在入口读卡器上刷卡，读卡器读取卡片信息后送到门禁控制器进行身份认证。认证通过后，控制器发命令切断电锁电源，门开启。当人员从内部出门时，通过按动出门按钮，控制器收到开门的信号后，切断电锁电源，门开启。
2）配置和实施
变电站的门禁点配置在主控室、高压室、电容室、安全工具室、电容室、电抗室、电缆室和低压配电室等门上。
针对不同材质的门选择电磁锁、电插锁、玻璃门夹等安装附件，对于原有门框如果不满足门禁吸力，需要更换门框。并需要在门周围进行开槽，预埋相关的门禁管线，布置86底盒，放置出门按钮和读卡器，在门框上安装电磁锁，在墙上固定门禁控制箱。根据变电站各个门的具体位置并结合电缆沟和电缆桥架位置，选择合适的路径并敷设通信电缆和电源电缆到管理主机，保证整个门禁系统的通信和供电正常。
3）特殊要求
为防止出门按钮损坏造成无法开门，需要在门附近安装紧急玻璃开关，需要时击碎玻璃，实现开门；同时，为保证在发生火灾时人员能安全撤离，消防报警的接点信号接入了门禁控制器，一旦消防报警，可实现对电磁锁的无条件开锁，保证人员的逃生要求。
智能锁具管理系统
一个典型的智能锁具管理系统包括管理主机、电脑钥匙、智能锁具等，如下图：
智能锁具管理系统组成图
1）工作原理
人员进入时，使用电脑钥匙插入智能锁具中，电脑钥匙读取智能锁具上的RFID码，电脑钥匙判断是否允许开锁，如果允许就可以打开智能锁具进入房间，反之则提示禁止开锁。当人员从内部出门时，通过扭动门把手实现开门。因此，采用智能锁具管理系统是可以完成变电站通道管理功能的。
2）配置和实施
变电站的门锁点不仅可以与门禁系统相同，配置在主控室、高压室、电容室、安全工具室、电容室、电抗室、电缆室和低压配电室等门上，还可以在配电区域内的端子箱、机构箱、保护通信屏柜等需要进行控制的箱柜增加门锁点。
针对不同的门可选择挂锁、防火门锁、插芯锁等锁具，然后拆除原有门锁并更换为智能锁具。由于智能锁具采用RFID码片标识身份，无需供电，并使用电脑钥匙采集RFID码片，无需与管理主机通信。所以，无需布置电源和通信线缆。
3）特殊要求
如果在紧急情况下，需要不考虑权限尽快打开通道门，可以采用紧急解锁钥匙的方式，提高便利性。
由于智能锁具不是在线装置，如果需要临时增加部分通道门的开启，可以通过GSM短信方式申请临时权限，经过上级主管领导同意后远程传输开锁权限，从而实现半在线方式。
比较和优选
采用门禁或智能锁具管理系统，都可以实现对变电站通道门的安全管控，而且每次操作完成，都可以生成相关的操作记录，包含开锁人、时间、通道门名称等信息，可以满足变电站安全管理的要求。但由于原理不同，两者之间还是存在很大区别，下面就两者之间的区别做一些比较。
1）适用范围分析
一般来说，门禁系统仅在各个通道门上安装。相比有扩展的是，智能锁具管理系统有针对各种端子箱、分支箱、汇控箱、保护测控通信屏柜的专用锁具，可以在进行简单施工后实现对上述箱柜的闭锁，因此，更有利于提高运检人员对变电站内设备的安全管控程度，保证变电运行的安全。
2）安全性和便利性分析
当门禁系统的IC感应卡接近读卡器时，读卡器不断的发出125kHz的低频信号，在IC感应卡中产生感应电流，该感应电流驱动感应卡中的微电路产生62.5kHz包含卡信息的调制信号回发给读卡器。读卡器收到信息后，解包得到卡信息，送到门禁控制器中进行信息比对，从而实现信息认证，保证通道门的安全。
在紧急情况下，通过管理主机和消防报警启动全部开锁命令，实现开锁，满足便利性的要求。但是由于全部开锁，门禁的安全性基本上就丧失了。
智能锁具锁芯原理图
如上图，智能锁具的锁芯由码片和机械锁芯组成，负责与电脑钥匙接口，实现权限认证和开锁；锁体负责保护锁芯，并与通道门配合，实现对通道门的上锁。当使用电脑钥匙插入锁芯时，电脑钥匙读取RFID信息，经过电脑钥匙验证后开锁。在紧急情况下，采用紧急解锁钥匙根据实际需要进行开锁，其他不涉及的通道门锁无法开锁，可防止人员误入危险区域。因此，在满足便利性的同时具备一定的安全性。
3）可实施性分析
门禁系统在施工过程中需要大量的现场工作来对通道门进行改造，主要分为两部分内容。一部分是针对通道门的改造，包括在通道门上方开槽，预埋门禁管线、读卡器、电磁锁和开门按钮，如果通道门不满足门禁拉力要求，需要更换门框；另一个部分，包括敷设从通道门到管理主机的通信线路和电源线缆，需要根据现场情况设计各种布线情况，施工难度较大。这样必然带来工期长、施工管理过程繁琐，因此比较适合基建站建设。
智能锁具管理系统只需要更换现有通道门上的锁具，常见的插芯锁、防火门锁等锁具都有，更换工作量相对较小，对于基建站和改造站的实施具有较好的适应性。
4）投资成本分析
门禁系统的投资由材料、施工和调试三部分组成。材料包括电磁锁、刷卡器、出门按钮、门禁控制箱等，施工包括对现场通道门和门附近的墙体的改造和布线工作，调试包括对门禁控制器、管理主机、人员权限和图形画面的编辑等。
智能锁具管理系统的投资也由材料、施工和调试三部分组成。材料包括管理主机、传输适配器、电脑钥匙和锁具，施工包括对现场通道门锁的改造，对于大多数通道门可以直接更换，少数不合适的通道门需要进行扩孔改造，也无需敷设从各个通道门到管理主机的线缆，节约了相关费用，调试包括对锁具的采码、图像界面的编辑和配置数据。
5）汇总分析
根据上述的分析，我们得出下表的结论：
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项目
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门禁系统
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智能锁具管理系统
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适用范围
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各种通道门
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各种通道门，各种箱柜门
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安全性
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高
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高
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便利性
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中
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高
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可实施性
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现场施工繁琐，对现场环境要求较高，可实施性低
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仅需要改造通道门锁具，无需布线，可实施性高
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投资成本
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高
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中
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结论
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备用
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优选
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结论
通过对现有变电站内用于管理通道门，实现分级权限管理的两个系统进行分析，经过原理、现场施工和投资等多方面的比较，可以得出结论：变电站内可以采用智能锁具管理系统来对通道门进行安全管控，从而降低现场施工难度和整体投资成本，完全满足对现有变电站出入管理和设备管理的要求，从而提高变电站的整体管理水平，推进变电站的智能化建设进程。
