门禁系统在变电站中的应用 什么是智能变电站
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「电力系统」
门禁系统在变电站中的应用
文／广东电网中山供电局 陈 波
自动化技术的飞速发展使无人值守成为变电站建设的趋势，随之而来的是站内设备的安全保障风险加大，因此有必要建设一套智能系统来提高变电站的安防水平。门禁管理系统作为一种新兴的安防系统可以对各出入通道进行管理从而控制人员的
出入，目前该系统主要应用在小区、银行等场所实现对出入口的安全管理。
随着变电站综合自动化技术和巡检中心管理模式的推广，无人值守变电站越来越多，站内设施存在的潜在安全保障风险越来越严重；同时变电站作为电力系统重要的安全生产场所，其管理制度要求站内作业人员必须在规定的区域内工作而不能擅自超越工作范围，但事实上现有的技术和制度并不能很好地限制工作区域。门禁控制系统作为一种出入口监控管理系统可以实时监控各通道的情况，实现对各通道的人员进出管理，限制未授权的人员进入特定区域，目前它在智能大厦的应用已经取得了很好效果，但在变电站鲜有应用，同时由于变电站分布范围十分广泛，其组网技术也是一项技术难题。本文将对门禁管理系统在变电站应用实施的具体方案进行了探讨。
身份、出入的时间及活动记录下来，以备事后分析，作为一套智能系统它只需很少的人员在控制中心就可控制整个单位的重要出入口，同时增加人员通行效率，避免人员的疏忽导致的钥匙丢失、被盗或复制等问题。在单位的机要部位安装门禁控制系统，既可以节省人员，提高效率，又能增强保安效果。
门禁控制系统一般由门禁系统现场控制设备和控制中心两大部分组成。门禁系统现场控制设备由控制器、识别器和电控门锁及其他附件组成。常用的识别器有密码键盘、感应式ＩＣ卡、水印磁卡、生物识别技术及指纹识别技术等。当门禁控制器接收到识别器传送过来的开门请求时，门控器会自动判断此请求是否由有权进入的人发出，如果是有权进入的人，控制器自动打开电控锁；如果是无权进入的人，则不开门，同时门禁控制器将这些操作信号实时传入控制中心。控制中心是一套计算机系统，它可实时监控各控制器的状态，实现系统权限配置，动作信息记录、查询及统计，电子地图，下发控制信号，流程控制，以及与其他系统的通信等多种功能。
门禁控制系统概述
门禁控制系统，又称出入口管理系统，是安防智能化产品之一，它可对建筑物的出入通道进行管理，从而控制人员的出入，同时将每天进入人员的
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变电站门禁控制系统
随着电力企业的迅速发展，变电站数量迅速增加，由于目前新建的变电站多是采用综合自动化技术的无人值守变电站，为了保障站内设施的安全和限制站内工作人员的工作范围，建设集实时监控和管理于一体的变电站门禁系统是供电企业加强安全管理的有效措施。
１． 系统体系结构
变电站门禁系统由变电站站内门禁控制单元和门禁管理中心构成，变电站门禁管理系统硬件配置图如图１所示。
…
巡检中心工作站
保安中心工作站
调度中心管理中心
变电部数据服务器１
集线器
接ＩＣ２３２或连下一控制器电源输入直接连局域网（超五类网线）
断电开启型电锁
通电 开启型电锁辅助输出继电器
辅助输入
图２ 站内控制单元结构图
（２） 门禁识别器
目前门禁系统的识别方式主要是键盘密码、接触式ＩＣ卡、感应卡和指纹识别等方式。由于变电站内很多门禁识别器安装在户外，工作环境较为恶劣，可以选择采用感应式ＩＣ技术的卡片识别方式。感应式ＩＣ技术，或称作无线频率辨识（ＲＦＩＤ）技术，是一
城域网
变电部数据
服务器２
种在卡片与读卡装置之间无需直接接触的情况下就可读取卡上信息的方法。使用感应式读卡器，不会因为接触摩擦而引起卡片和读卡设备的磨损，也无需将卡塞入孔内或在磁槽内刷卡，卡片只需在读卡器的读卡范围内晃动即可。在感应式技术应用中，读卡器不断通过其内部的线圈发出一个１２５ ｋＨｚ的电磁场，这个磁场称为“激发信号”。当一张感应卡
以太网
交换机
以太网交换机
…
以太网交换机
…
变电站１
变电站２
变电站Ｎ
图１ 变电站门禁管理系统硬件配置图
放在读卡器的读卡范围内时，卡内的线圈在“激发信号”的感应下产生出微弱的电流，作为卡内一个小集成电路的电源，而该卡内的集成电路存储有制造时输入的唯一的数字辨识号码（ＩＤ），该号码从卡中通过一个６２．５ ｋＨｚ的调制信号传输回读卡器，该信号称为“接收信号”。读卡器将接收到的无线信号传回给控制器，由控制器处理、检错和转换成数字信号，控制器然后把这个数字辨识号码（ＩＤ）送给控制器上的微处理器，由它作出通行决策。其工作原理如图３所示。
由于变电站常常分布在一个地区的各个角落，系统可采用分布式结构，同时通过组网在控制中心实现集中控制和数据的共享。在变电站端，门禁控制器通过交换机或集线器组成当地局域网，再连接到城域网的端口上。变电站门禁单元与门禁管理中心的传输通道可利用供电局原有的城域网组成通信网络，并在城域网划分出门禁系统ＶＰＮ专网。门禁控制器与门禁管理中心宜采用ＴＣＰ／ＩＰ通信协议。
２． 站内门禁控制单元（１） 控制单元组成
控制单元由门控器、电锁、开门按钮、门磁（辅助输入）和读卡器组成，站内的控制单元经专用交换机汇集后组网接入门禁中心管理系统，控制单元的结构图如图２所示。
门禁系统的卡信息、时间区、继电器控制和报警输入监控的数据都存储在相关的控制器内，运行完全不受通信回路和控制中心故障的影响而独立进行，局部损坏时不会影响整个系统的运行，使系统具有高可靠性。
感应卡
图３ 感应ＩＣ卡工作原理图
（３） 门禁点的配置
变电站的门禁点主要选择主控室、高压室、电容室、安全工具室、电容室、电抗室、电缆室和低
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压配电室站大门等重要出入口。电锁可选取电磁锁、电插锁等锁型，对有多个门的工作室可根据需要选择单门或多门配置；对于变电站重要的五防解锁钥匙箱也可通过增加小型电锁接入系统，可以实现五防解锁钥匙箱的智能管理；对于变电站大门可采用增加继电器控制电动门控制机构、横切式磁力锁等方式接入。
（４） 逃生功能的设计
为防止安装在室内的开门按钮失效，方便紧急情况下逃生，可以在除了站大门、五防钥匙箱外的每个门点安装破玻按钮，在紧急情况下，工作人员可以击破面板，从而使门锁断电打开，实现逃生；同时将站内消防主机的火灾报警信号接入门禁控制器，当门禁控制器接收到火灾报警信号后，系统将对站内除站大门和五防钥匙箱所有的门禁点及时进行断电动作，打开门锁，方便在发生火灾时人员逃生和消防人员进入救火。
３． 门禁控制中心（１） 门禁控制中心的要求
变电站门禁控制中心主要实现门禁权限的配置、发卡、门状态的显示和设置、系统运行记录查询、系统报警、信息共享等功能。由于变电站要求较高的安全级别，作为变电站门禁管理系统中枢的门禁控制中心宜采用２台互为备用的服务器来实现门禁点、用户权限等重要信息的配置和保存。门禁管理系统可采用兼容性好、稳定性高的数据库；同时系统应支持ＴＣＰ／ＩＰ协议，从而实现局域网和互联网之间的数据服务以及全面的网络应用。
（２） 门禁控制中心的权限配置
由于变电站工作人员，包括本单位班组人员、安监人员、管理人员、保安、外来施工单位和保洁人员等，所以变电站门禁系统应具有灵活的权限配置功能，能够根据不同的角色、不同的时间进行灵活设置，限制人员仅能在指定时间内打开指定门，卡片过时后开门权限自动失效。为此，系统必须能够预先设置多种权限组，从而方便系统管理员将具体使用者关联到预先设定的权限组中，提高系统的可用性。
（３） 电子地图的实现
变电站门禁管理系统可将变电站的建筑ＣＡＤ图导入门禁控制中心软件，通过在建筑图上增加门禁点信息形成变电站门禁管理系统电子地图。在地图上可以实现实时监控各门的状态，遥控开门，设置门常开、常闭等功能；同时可以配置门点遥控开门的权限，并在告警窗中记录系统发出的遥控命令。通过电子地图的方式可以直观、全面和高效地完成对变电站门禁点的监控设置和告警提示。
（４） 系统信息的发布和共享
目前各供电局多采用巡检中心管理多个变电站的模式，所以系统宜采用服务器客户端的模式，在各个巡检中心安装工作站，通过权限控制完成控制中心向工作站分发对应实时信息，从而实现巡检中心能够监控所辖站点门禁信息、发卡及门状态设置等功能。系统也应按照需要向保安中心、调度中心的用户发送相应的信息。
门禁控制系统在智能小区、办公楼宇等场合已取得了很好的应用，但是供电企业组建区域变电站门禁管理系统还处于起步阶段。门禁管理系统与变电站遥视系统的联动、变电站电子工作票系统的关联等课题还有广阔的研究前景。EA （收稿日期：２００９．１１．２７）
（栏目编辑 崔文静）
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