门禁管理系统在民爆生产中的应用

黄海斌

摘 要：根据《民用爆炸物品生产企业门禁式定员监控系统安全技术条件》要求，结合公司实际结构，提出了适用于本公司的门禁管理系统解决方案。本文概述克立司帝门禁系统应用于危险工作场所的定员控制的实施方案和效果，探讨非接触式智能卡、红外报警声光报警系统、视频监控系统和数据管理信息系统等技术构成门禁系统在民爆生产管理中的实际应用。

关键词：民爆生产；门禁系统；定员

中图分类号： TP3 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）34-148-2

1 绪论

1.1 项目研究背景

民爆行业是我国工业体系中的基础性产业，是经济社会中的重要组成部分。民爆企业为社会主义市场经济的发展做出了重要贡献，但与此同时也暴露出许多隐患和问题，由于民爆产品是具有易燃易爆危险属性的特殊商品，在生产中经常发生安全生产事故。随着国家对民爆生产企业监管力度加深，要求民用爆炸物品高等级危险生产工房必须严格按照相关技术条件的规定设置门禁式定员监控系统，企业必须保证门禁式定员监控系统如期安装与应用，同时制定并健全门禁式定员监控系统的管理制度，加强组织管理和人员培训，不断提高现场定员定量管理水平，坚持以人为本的安全生产管理意识。

1.2 国内行业现状

2013年6月3日，工信部增发《关于增补完善民爆生产线安全监控手段的通知》。为进一步加强民爆化工生产现场作业人员的动态管理，实时准确统计生产现场作业人员数量，追踪作业人员位置，对生产现场作业区域内人员的有效管理，促进生产质量、管理水平的提升和生产建设行业的科学发展，要求各民爆企业增补完善生产线视频监视系统，增设配备高清摄像头；安装完善生产线智能化门禁系统，在生产线1.1级生产工房防护土堤的各出入口配备安装智能化门禁系统，做到人员出入自动记录，超员自动报警；完善并升级工业炸药及其制品生产线监控系统。在未来的发展中，门禁系统将会有更多的智能识别技术、报警技术和快捷操作被应用到门禁系统中来，门禁系统快速地在各领域中得到应用，给门禁生产企业带来很大的发展空间。

1.3 主要研究内容

门禁系统又称出入口管理系统，是安防智能化产品之一。门禁系统对建筑物通道的人员出入进行管理，从而控制出入人员的身份、数量，同时将进出人员的身份、时间进行详细记录并汇总保存一定期限，以备事后分析。民爆行业危险生产场所安装门禁系统可以有效防范作业区域的安全管理，提高施工现场的安全秩序和工作质量。

1.4 基本功能

①进出人员身份识别与数量统计：门禁系统能对出入危险场所的人员身份进行识别和统计，并把相应信息实时显示到现场或监控中心。

②满员状态信息提示：对危险场所定员满员状态通过LED显示屏或声光报警等形式进行现场提示。

③超员状态报警：对危险场所出现超员情况系统报警，并同时在控制管理平台和现场报警显示，以防超员进入生产现场造成安全隐患。

④进出人员实时监控：对危险场所的每个进出通道口进行实时监控和动态抓拍精准识别，现场报警与显示的响应时间不超过2秒。

⑤记录与储存：自动保存监控信息，并上传至企业监控中心，且同步备份，信息保存时间不低于3个月。

⑥具有兼容性和可扩展性，并具备故障自诊断、软件防篡改功能。

⑦企业正常生产期间能实现全天候、24小时连续运行，断电续航能力不小于60分钟。

2 相关技术与组成部分

门禁系统由前端设备（包括探测设备、监控设备、声光报警装置和显示屏等）、传输设备、控制/管理设备和显示/记录以及相应的系统软件构成。

2.1 红外传感技术

生产线门禁系统的所有通道应具有完全开放性，确保人员无障碍通过，因此以红外光栅探测器为计数探测单元部分主要设备，以开关量输出方式，把各个出入口的出入信息通过线缆传输到门禁系统的处理与控制单元（PLC），以保证门禁系统能够准确计算生产线内实际在线人员数量。

2.2 视频监控技术

视频监控部分采用固定式枪击防爆高清130万像素网络高清摄像头，每个出入口分别安装一个，实行24小时实时监控，并对出入人员进行动态抓拍，将图片保存至服务器中以备查看。与此同时将监控视频画面实时传至监控中心，视频监控图像信息保存时间不低于3个月。

2.3 身份认证和数量统计

身份识别部分以非接触式智能卡读卡器及智能卡为主要设备，是门禁系统的重要组成部分，在每个出入口分别安装出、入读卡器，起到对持卡通行人员的身份进行识别和确认的作用。智能卡具有携带方便、操作简单、识别准确度高等优点，能够准确记录人员的基本信息。所有读卡器连接至现场PLC后通过双绞线与上位机连接，保证实时记录出入人员身份信息。

2.4 现场人员信息显示

现场人员信息显示部分采用LED显示屏显示方式，它实时反映生产现场实际在线人数，每个出入通道安装一个LED电子显示屏，显示屏内置控制卡通过千兆网卡，通过六类双绞线以TCP/IP传输协议与上位机进行连接，实时显示门禁系统在线人员数量的详细信息和正在读卡人员信息，做到满员提示的效果。

2.5 报警系统

报警系统由声光报警器及语音系统共同组成，它能够实时给予进出生产现场的人员相应的语音提示及警示。当生产现场人数满员，多余人员刷卡即将进入、非定员人员非法闯入生产现场时等情况，声光报警器会发出声光报警，语音系统同时进行语音提示。

2.6 线路通信部分

门禁系统的线路为保证供电、信号及数据传输的安全与稳定，采用屏蔽线缆，选择较合理的线缆线径。为保护线缆安全户外全部穿PVC管并埋地，防爆场所根据《民用爆破器材工程设计安全规范》和《民用爆炸物品危险作业场所监控系统设置要求》的相关规定，全部采用防爆式布线规范敷设安装。

2.7 门禁系统的程序与组态软件设计与应用

门禁系统的运行完全依赖程序与组态软件的稳定性来实现，因此，在门禁系统程序及组态软件的开发的时候，采用了密码狗的方式，同时具备故障自诊断、软件防篡改功能，来保证门禁系统的可靠运行。同时组态开发阶段设置了专门的门禁系统管理员，其职责是增加、修改或删除授权进出人员的身份资料，建立相应人员身份信息的智能卡，服务器主机使用SQL2000数据库软件对系统人员资料信息进行管理，为门禁系统的安全可靠运行奠定了基础。

2.8 系统的电源供应与防雷

为保证门禁系统能安全稳定实现全天候运行，门禁系统配备专业山特C3KS UPS不间断电源，在外部的电源中断时，能够保持门禁系统续航达60分钟以上，以防止突发情况时导致系统瘫痪。在防雷设计方面，门禁系统主供电源都安装防雷器，防直击雷和防雷击电磁脉冲浪的保护措施，并且每个出入通道的设备都接地。

3 系统配置和调试

3.1 门禁系统拓扑结构图

门禁系统拓扑结构图如图1 所示。

3.2 系统硬件安装布置

本项目需要安装两个车间共12个通道口门禁前端设备，分别由乳化车间7个通道和导爆索车间5个通道出入口组成。每个通道需装有1对红外光栅、1个报警器，光栅的两侧分别安装一进一出读卡器，通道口外显眼处放置1块128mm×32mm LED电子屏，在通道内选择视野良好位置安装1个网络高清摄像头，使之可以同时监控到读卡器、光栅以及经过通道的人员。每个通道的电器控制箱固定在通道内墙上，并将语音控制板、读卡器控制板和网络交换机等设备集中安装在控制箱内，并由箱内集中给箱内和箱外设备供电。控制板、语音控制板、电子屏和摄像头使用UTP双绞线制作RJ45接口连接到电气控制箱内的交换机上，交换机使用同样连接方式连至车间监控室的交换机和上位主机。每个车间安装一台主机，导爆索车间5个门，乳化车间7个门，因此主机硬件配置I5处理器、4G内存、独立显卡1G显存、2T硬盘。监控中心安装一台服务器配置为：I7处理器、4G内存、独立显卡1G显存、4T硬盘。为满足电源续航要求，每个车间配备一台C3KS山特UPS，给所有门禁设备实时供电。同时，车间主机与中心服务器通过原有的公司局域网相互联接。

3.3 软件安装调试

3.3.1 地址分配

根据设备数量结合本公司网络地址分配方式，对新增每个网络设备分配固定的IP地址，形成“设备IP分配表.xls”（见表1）。

3.3.2 LED显示屏设置

使用笔记本通过网线单独连接显示屏，打开LedshowZK.exe软件，输入密码“888”对屏参进行设置，控制组件选择“BM-5MK1”，通讯模式选择“网络通信”，屏幕宽度输入“128”，高度输入“32”，然后选择“网络设置”菜单，将默认的IP地址192.168.0.66设置为已分配好的“设备IP分配表.xls”文件中的IP，完成后单击“加载屏参”，通信成功后电子屏显示设置的参数，将网线接回控制箱交换机，LED电子屏设置完成。

3.3.3 语音卡设置

利用笔记本单独连接语音卡，打开笔记本预先安装的“upgrade.exe”软件，搜索网内的语音卡，将搜索出来默认IP地址为192.168.0.233更改为“设备IP分配表.xls”中分配的地址， 保存关闭软件。使用笔记本WINDOWNS系统自带运行cmd.exe，telnet设置好的IP地址对语音卡进行设置。分别对服务器地址、串口工作速率、使用协议和工作模式等进行相应设置，完成设置后保存重启语音卡。打开笔记本预先装的“语音卡测试.exe”程序，输入语音卡的IP地址，单条发送测试，语音卡发出声音说明成功完成配置。

3.3.4 设置网络摄像机

笔记本使用网线直连摄像机，打开“IPCSearch.exe”程序，出现的界面中点击“搜索”，在出现的记录中鼠标右键，点击“修改IP”，出现的界面中输入“设备IP分配表.xls”文件中的IP，点击“设置”完成保存。右键出现的记录，点击“重启设备”，摄像机启动之后以WEB方式登录更改后的IP地址摄像机，为更好利用有限硬盘存储更多的录像和抓拍信息，把视频大小类型更改为D1模式，码流大小更改为2000KBit，保存即可完成摄像机设置。

3.4 软件安装调试

3.4.1 车间管理软件

车间管理软件，即“车间管理平台”安装于车间主机上，主要用于本车间信息相关设置，其功能主要包括出入口设置、摄像机管理、LED屏设置、语音卡设置、控制器设置、实时监控、抓拍动态画面、出入查询、报警查询和报警复位等。同时，用于下载及设置车间信息，下载职工授权，设置延时卡，清场人员。还可用于首次安装或者是重装系统之后，删除本地所有信息，从服务器数据库下载本厂职工基础资料。

3.4.2 综合管理平台

综合管理平台安装于监控中心服务器主机上，配合安装的SQL2000对整个门禁系统进行管理，主要用于注册信息卡、登记分厂信息、登记车间信息、登记职工信息、车辆信息、授权职工、查询设备信息、用户管理、角色管理、查询职工出入车间记录、各车间异常报警记录、实时查看车间状态及各出入口出入情况。

4 结论

民爆企业危险等级生产场所智能化门禁式定员监控系统现已按照国家文件要求，在国内本行业企业已陆续投入使用，以上讨论为本人对此系统使用及所实现功能的一些想法和理解，随着科学技术的不断发展，门禁系统在行业内作用愈加显著，功能也会愈加完善，更合理。

参 考 文 献

[1] 国家工信部.关于印发《民用爆炸物品生产企业门禁式定员监控系统安全技术条件》的通知（工信安函【2013】119号）[S].2013.

[2] 国家工信部.民爆企业安全监控系统通用技术要求（送审稿）[S].2005.

[3] 柯资颖.嵌入式门禁系统软件的设计与实现[D].西安电子科技大学，2008.