經(jīng)過前三期的連續(xù)刊載,本篇文章終于到了終結(jié)版,本期將主要介紹一卡通系統(tǒng)與現(xiàn)場總線與您進(jìn)行詳細(xì)分析,定能讓您獲益不淺。
一卡通系統(tǒng)
一卡通系統(tǒng)是在以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理為核心,非接觸式IC卡為信息載體的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn),它包括停車場管理、門禁管理、智能收費(fèi)管理、考勤管理等組成的一個(gè)“一卡通”系統(tǒng)。設(shè)計(jì)的目標(biāo)是用戶只需使用一張經(jīng)過授權(quán)的卡片,通過一卡通系統(tǒng),就能實(shí)現(xiàn)停車、進(jìn)門、消費(fèi)、考勤等功能。
顯然,具有有豐富的擴(kuò)展功能的門禁系統(tǒng)和一卡通系統(tǒng)早已逾越擴(kuò)展傳統(tǒng)的安防領(lǐng)域。
停車場出入口自動(dòng)化管理系統(tǒng)
在建筑群中建立停車場出入口自動(dòng)化管理系統(tǒng)(Parking Automation System 簡稱 PAS),以適應(yīng)建筑智能化的需要,實(shí)現(xiàn)停車場自動(dòng)化管理,方便車輛的停放、降低運(yùn)營成本、提高停車安全,已成為急需要解決的問題。
停車場出入口自動(dòng)管理系統(tǒng),也就是在停車場的入口和出口處分別設(shè)置相應(yīng)的自動(dòng)化設(shè)備,控制和管理車輛的進(jìn)入和開出。
一般來說停車場入口處的設(shè)備是全自動(dòng)的,可完全實(shí)現(xiàn)無人值守的方式;出口則需要配備人工收費(fèi)站,對(duì)臨時(shí)停車客戶進(jìn)行收費(fèi),這種方式稱為出口收費(fèi)系統(tǒng);也可以將收費(fèi)站安排在停車場內(nèi)甚至是建筑物內(nèi)的任一地方,這個(gè)收費(fèi)站可以是全自動(dòng)的,也可以是人工的,客戶在付費(fèi)后,只要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)駕車到出口處并經(jīng)過自動(dòng)檢驗(yàn)和確認(rèn)后即可離場,這種方式稱為中央收費(fèi)系統(tǒng)。中央收費(fèi)系統(tǒng)適用于具有五個(gè)以上出口車道的大型停車場使用,但其系統(tǒng)造價(jià)昂貴。
停車場出入口自動(dòng)管理系統(tǒng)一般由三部分組成:入口處設(shè)備;出口處設(shè)備:管理中心。
在此以一進(jìn)一出停車場管理系統(tǒng)為例,說明系統(tǒng)的設(shè)備組成和工作過程,并結(jié)合目前最先進(jìn)的自動(dòng)出感應(yīng)卡(臨時(shí)客戶使用)和不停車遙感設(shè)備(長期客戶使用)進(jìn)行介紹。
停車場入口處工作流程
當(dāng)車輛接近停車場入口處時(shí),首先看到的是位于醒目位置上的滿位燈或大屏幕顯示屏等。當(dāng)車庫內(nèi)臨時(shí)車位滿時(shí),滿位燈不會(huì)亮,顯示屏顯示當(dāng)前剩余的空車為數(shù)或其他信息,臨時(shí)客戶駕車駛?cè)?。若車庫?nèi)臨時(shí)車位已滿,則滿位等亮,“滿位”兩個(gè)字將非常顯眼,顯示屏也將顯示滿位字樣,提醒用戶不要再進(jìn)入停車場。即使用戶沒有注意到滿位現(xiàn)象,而駕車到自動(dòng)出卡機(jī)前,出卡機(jī)上的顯示屏也會(huì)顯示“車庫滿位”同時(shí)出卡機(jī)自鎖,用戶無法取卡。
當(dāng)車庫沒有滿位,車輛靠近入口處自動(dòng)出卡機(jī)和遙感系統(tǒng)時(shí),埋在此處地下的備車地感線圈和車輛檢測器觸發(fā)自動(dòng)出卡機(jī)和遙感系統(tǒng)開始工作。
長期停車客戶可以將遙感盤貼在擋風(fēng)玻璃的內(nèi)面左上角,當(dāng)車輛以一定的速度駛過遙感天線時(shí),遙感盤進(jìn)入遙感天線的磁場范圍,從磁場內(nèi)獲得能量同時(shí)將盤號(hào),區(qū)號(hào)等相關(guān)信息傳遞給遙感天線直至管理電腦,經(jīng)確認(rèn)遙感盤無誤后,天線控制器發(fā)出信號(hào)控制閘門機(jī)打開,允許車輛進(jìn)入。
臨時(shí)停車者根據(jù)自動(dòng)出卡機(jī)上大屏幕顯示和按鈕指示,按鈕取卡,出卡機(jī)自動(dòng)將卡送至出卡口。此時(shí)讀卡過程已經(jīng)完成,用戶將卡從出卡口拿出,入口閘門機(jī)門臂自動(dòng)升起,允許車輛駛?cè)胪\噲?。車輛駛過閘門機(jī)和位于閘門機(jī)后的地下復(fù)位地感線圈后,閘門機(jī)門臂自動(dòng)放下。
停車場出口工作流程
車輛駛?cè)氤隹谲嚨罆r(shí),埋在此處地下的備車地感線圈和車輛檢測器觸發(fā)遙感系統(tǒng)和人工收費(fèi)站內(nèi)的感應(yīng)讀卡機(jī)開始工作。
長期停車場客戶可以將遙感盤貼在擋風(fēng)玻璃的內(nèi)面左上角,當(dāng)車輛以一定的速度駛過遙感天線時(shí),遙感盤進(jìn)入遙感天線的磁場范圍,從磁場內(nèi)獲得能量同時(shí)將盤號(hào)、區(qū)號(hào)等相關(guān)信息傳遞給遙感天線直至管理電腦,經(jīng)確認(rèn)遙感盤無誤后,天線控制器發(fā)出信號(hào)控制閘門機(jī)打開,允許車輛駛出。
臨時(shí)停車客戶將在入口處取得的感應(yīng)卡交給收費(fèi)站內(nèi)收銀員,收銀員將卡在讀卡機(jī)前晃過,讀卡機(jī)自動(dòng)讀取卡片號(hào)碼,收費(fèi)電腦根據(jù)卡號(hào)從管理電腦上將該卡進(jìn)入的時(shí)間和收費(fèi)電腦內(nèi)設(shè)定的費(fèi)率自動(dòng)計(jì)算停車費(fèi)用,并在費(fèi)用顯示屏上顯示出來,同時(shí)自動(dòng)打開錢箱,收銀員收費(fèi)完畢后,按下確認(rèn)鍵,收費(fèi)電腦發(fā)出信號(hào)控制閘門機(jī)打開,允許車輛駛出停車場。車輛駛過閘門機(jī)和位于閘門機(jī)后的地下復(fù)位地感線圈后,閘門機(jī)門臂自動(dòng)放下。
現(xiàn)場總線
現(xiàn)場總線是現(xiàn)代控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物?,F(xiàn)場總線技術(shù)是近十年中蓬勃發(fā)展起來的新生事物,在實(shí)際工程應(yīng)用中體現(xiàn)出其強(qiáng)大的生命力,控制網(wǎng)必將沿著現(xiàn)場總線方向發(fā)展,現(xiàn)場總線技術(shù)也必將是控制網(wǎng)技術(shù)的核心。
目前世界上現(xiàn)場總線的標(biāo)準(zhǔn)有200多個(gè),有很多應(yīng)用于建筑物的總線技術(shù),它們中大多數(shù)是某個(gè)具體應(yīng)用的解決方案。
當(dāng)前國際上具有代表性的現(xiàn)場總線技術(shù)與產(chǎn)品有FF總線、PROFI 總線、LON總線、BAC net、CAN 總線、INTER 總線和CC Link總線等。
我國智能建筑界對(duì)其中的LONWORKS技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用起步于二十世紀(jì)九十年代中期,與國外大公司對(duì)該技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用基本上是同步的,現(xiàn)已初步形成適合我國國情的產(chǎn)品系列;CAN總線技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用也結(jié)出豐碩的成果,國內(nèi)已有基于CAN總線的分布式火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)、可視對(duì)講系統(tǒng)、住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)和樓宇自控系統(tǒng)產(chǎn)品。
CAN總線
在目前已有的幾種現(xiàn)場總線方式中,CAN總線(Controller Area Network)具有較高的性能價(jià)格比,它是一種支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的對(duì)等式現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。
1、基于雙絞線和光纖的CAN總線停車場管理系統(tǒng)
目前絕大多數(shù)的停車場出入口管理設(shè)備采用的是RS422,RS485的通信方式,其傳輸距離和傳輸速度有較大的局限性。當(dāng)前,在智能化建筑物中采用由現(xiàn)場總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使樓宇自動(dòng)控制設(shè)備向著開放式、可互操作的方向迅速發(fā)展。在目前已有的幾種現(xiàn)場總線方式中,CAN總線具有較高的性能價(jià)格比,它是一種支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的對(duì)等式現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。它的傳輸速率范圍是5kbps至1Mbps,傳輸介質(zhì)可以是雙絞線和光纖等,任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的傳輸距離可達(dá)10km。CAN現(xiàn)場總線所能允許的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)足夠滿足大型停車場的需求。
如上海朗通科技有限公司設(shè)計(jì)的基于雙絞線和光纖的CAN總線停車場的出入口管理設(shè)備包括自動(dòng)出卡機(jī)、自動(dòng)出票機(jī)、入口控制器、出口控制器和閘門機(jī),這些設(shè)備的控制部分均由電源、I/O模塊以及CPU模塊組成。每個(gè)控制部分都具有8對(duì)輸入口和8對(duì)輸出口(可以擴(kuò)展),并且可以連接5個(gè)具有RS232通信的不同或是相同的設(shè)備,這些設(shè)備包括LCD液晶顯示屏、LED全點(diǎn)陣顯示屏、讀卡機(jī)、發(fā)卡機(jī)、條碼打印機(jī)、語言發(fā)聲器等等?;贑AN總線設(shè)計(jì)的設(shè)備都可以掛在總線上,而不必考慮這個(gè)設(shè)備類型是否與其他的設(shè)備相符。因此,由這些產(chǎn)品組成的系統(tǒng)是所有設(shè)備的集成,這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是原先采用普通RS485或者是RS422通信方式的設(shè)備所不具備的。
2、基于CAN總線干線網(wǎng)絡(luò)的可視對(duì)講產(chǎn)品
GST—DJ6000系統(tǒng)是在海灣公司全新開發(fā)的新一代可視對(duì)講產(chǎn)品。在小區(qū)范圍內(nèi)的干線網(wǎng)絡(luò)采用CAN總線,使任意規(guī)模的小區(qū)工程都能夠有滿意的解決方案。
LCN總線
另一種現(xiàn)場總線——局部控制網(wǎng)絡(luò)LCN(Local Control Network),作為自動(dòng)化控制通用技術(shù),本身已具有更強(qiáng)的包容性和擴(kuò)展性。高智能和高靈活性,為安防用戶提供豐富的個(gè)性化解決方案。
LCN模塊標(biāo)準(zhǔn)配置2個(gè)執(zhí)行器,其他擴(kuò)展執(zhí)行器和感應(yīng)器均通過3個(gè)多用途接口T、I、P擴(kuò)展連接而成。為了節(jié)省安裝空間,所有系統(tǒng)的功能被集成在幾個(gè)總線模塊之中,安裝者可按實(shí)際需要,使用其部分功能。
LCN具備布線簡便和參數(shù)設(shè)置簡單的優(yōu)點(diǎn),它提供了種類不多,但功能全面的總線模塊和多級(jí)的報(bào)文反饋系統(tǒng),所以它被歐洲很多人認(rèn)為是目前最先進(jìn)的總線技術(shù)。
1、LCN應(yīng)用于安防領(lǐng)域的優(yōu)勢
目前大多數(shù)的安防系統(tǒng),靈活性不足,誤報(bào)現(xiàn)象更是一項(xiàng)難題。因?yàn)檫@其中缺乏智能分析的邏輯循環(huán)。個(gè)別具備簡單邏輯分析的安防系統(tǒng)產(chǎn)品,也無法完全適應(yīng)各種客戶的要求,使有的人覺得使用方便,另外一些人覺得反而增添很多麻煩。 例如:以色列EL紅外方向幕簾探測器,可以避免方向性穿過紅外線幕簾而產(chǎn)生的誤報(bào)的現(xiàn)象,方便用戶臨時(shí)進(jìn)出紅外幕墻。但對(duì)延時(shí)時(shí)間的設(shè)置,需要在探測器內(nèi)進(jìn)行跳線插接來實(shí)現(xiàn),不便臨時(shí)性的操作。對(duì)于LCN來而言,上述的功能和進(jìn)一步的優(yōu)化輕而易舉。
LCN兼容各式報(bào)警和感應(yīng)探頭,能夠?qū)Σ杉瘉韨€(gè)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和整理。例如:LCN系統(tǒng)本事具備的溫度感應(yīng)探頭,被動(dòng)式人體感應(yīng)探頭,風(fēng)雨光探測器,還具備模擬量和數(shù)字量的輸入接口,與市場上絕大多數(shù)的探頭感應(yīng)器兼容。
LCN不但是一套感應(yīng)系統(tǒng),更是一套執(zhí)行器的系統(tǒng),不但可以感應(yīng)各種探頭發(fā)送來的信息,而且可以進(jìn)行分析和判斷;不但控制報(bào)警器,還可以控制幾乎所有的電器產(chǎn)品,如電動(dòng)門窗的聯(lián)動(dòng)工作,燈光系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)工作等等,適合各種應(yīng)急系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
LCN控制面積之廣,控制點(diǎn)和感應(yīng)點(diǎn)的數(shù)量之高,為世界一流水平。
LCN性能穩(wěn)定,無論從產(chǎn)品質(zhì)量,還是報(bào)文的通訊質(zhì)量,均有強(qiáng)大的技術(shù)保證。
LCN是一套成熟有效的監(jiān)控系統(tǒng),經(jīng)歷歐洲市場10多年的考驗(yàn)。
由于LCN應(yīng)用于安防的突出優(yōu)勢,其性價(jià)比高于傳統(tǒng)的安全自動(dòng)化技術(shù),具有較高的經(jīng)濟(jì)性和廣闊的應(yīng)用前景。
2、LCN技術(shù)在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用
LCN在安防領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,本文僅以LCN技術(shù)在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用為例。
門禁系統(tǒng)必須靈活有效的區(qū)分主人和陌生人的區(qū)別,為主人自動(dòng)開門,將陌生人拒之門外,并與電動(dòng)門鎖系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。
通過LCN總線技術(shù),可以輕松的實(shí)現(xiàn)上述的要求,因?yàn)?,所有的LCN總線模塊均具備上述的功能,例如,可以使用LCN的紅外遙控器,輕松實(shí)現(xiàn)遙控開關(guān)門鎖的功能。借助LCN系統(tǒng)中非接觸式射頻卡(ID卡)套件LCN-UT實(shí)現(xiàn)了門禁系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)展:以ID卡替代紅外遙控器,通過在總線模塊中存儲(chǔ)的ID卡編碼數(shù)據(jù),控制電子鎖的開啟。
由電動(dòng)門銷和電磁鎖組成的智能電子鎖控制系統(tǒng),提供了高度的雙保險(xiǎn)的安全保證,而通過紅外遙控器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)門銷系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制,在便利性和舒適性上,自然又是技術(shù)的進(jìn)步,但它必須有效的識(shí)別,哪些遙控器具備門禁開鎖功能,哪些不行。
通過LCN技術(shù)可以輕松的實(shí)現(xiàn)多級(jí)別的門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并具備隨時(shí)修改和調(diào)整的能力,以符合用戶各種變化和需要,所有的LCN模塊均迷你化,與電子門鎖系統(tǒng)一起,直接安裝在門板的夾層中,成為智控電子鎖的一個(gè)組成部分,并通過LCN數(shù)據(jù)線與門禁系統(tǒng)保持通訊。
CC-Link總線
《控制與通信總線CC-Link規(guī)范》(Control & Communication Link)于2005年9月取得中國國家標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)入中國市場。這是由日本三菱電機(jī)推出的,中國市場又多了一種總線技術(shù)的選擇。值得關(guān)注這一總線技術(shù)已成功地應(yīng)用于在中國智能建筑工程項(xiàng)目。
此外,EPA(Ethernet for Plant Automation)總線也值得注意。EPA成為第一個(gè)由中國人制定的工業(yè)自動(dòng)化國際標(biāo)準(zhǔn),實(shí)時(shí)以太網(wǎng)就是基于ISO/IEC8802-3協(xié)議并能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信的網(wǎng)絡(luò)。通俗地講,所謂實(shí)時(shí)以太網(wǎng),就是根據(jù)工業(yè)數(shù)據(jù)通信的要求和特點(diǎn),在ISO/IEC8802-3協(xié)議基礎(chǔ)上,通過增加一些必要的措施,使之具有實(shí)時(shí)通信能力建立在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,通過對(duì)其和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)擴(kuò)展,提高實(shí)時(shí)性,并且做到與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的無縫連接,稱作實(shí)時(shí)以太網(wǎng)(簡稱RTE)。與CC-Link總線同樣可應(yīng)用于在智能建筑工程項(xiàng)目。
結(jié)語
長期以來,國內(nèi)安防界由于按照學(xué)科專業(yè)、產(chǎn)品屬性和應(yīng)用領(lǐng)域的不同進(jìn)行分類,會(huì)存在差異。筆者個(gè)人拙見:專業(yè)技術(shù)分類不宜過細(xì),分類角度不宜單一,細(xì)化往往與科學(xué)性、合理性有悖。
安防技術(shù)與弱電技術(shù)以及測量控制技術(shù)似乎不是同類專業(yè)技術(shù),其實(shí)它們都有內(nèi)在關(guān)聯(lián)和聯(lián)系,并且已經(jīng)潛移默化地互相延伸、拓展、滲透和融合,甚至于難分彼此。
“合久必分”和“分久必合”是人類歷史潮流,也是科技發(fā)展的基本規(guī)律,安防技術(shù)與弱電技術(shù)以及測量控制技術(shù)理應(yīng)遵循這一規(guī)律,彼此之間優(yōu)勢互補(bǔ)、取長補(bǔ)短、互相延伸、拓展、滲透和融合乃是提高安防技術(shù)與弱電技術(shù)整體應(yīng)用水平的必由之路。
安防技術(shù)基于了解和掌握弱電技術(shù)以及測量控制技術(shù)的知識(shí)結(jié)構(gòu),對(duì)于個(gè)人和單位而言,“博大精深”永遠(yuǎn)是方法論和追求目標(biāo),筆者愿與同行共勉之。