隨著門禁系統(tǒng)在各類建筑中的廣泛應(yīng)用，電控鎖作為門禁系統(tǒng)的重要組成部分，越來越受到市場的關(guān)注。本文通過介紹電控鎖的分類，聚焦新一代門禁電控鎖——機電一體鎖，與業(yè)內(nèi)人士共享一道電鎖佳肴。

    隨著門禁系統(tǒng)在各類建筑中的廣泛應(yīng)用，電控鎖作為門禁系統(tǒng)的重要組成部分，越來越受到市場的關(guān)注。作為執(zhí)行終端，系統(tǒng)對電控鎖的功能的完善性和性能的可靠性要求日益提高；而作為最前端的人機界面，最終用戶則對電控鎖的外觀和使用的舒適性更加重視。同時，隨著GB12955-2008《防火門》新版國家標(biāo)準(zhǔn)于2009年1月1日起正式實施，應(yīng)用于防火門的電控鎖如何也能滿足該強制性標(biāo)準(zhǔn)中對門鎖的防火要求，以及符合現(xiàn)行的消防逃生規(guī)范，將成為門禁行業(yè)必須面對的又一新課題。

目前主要的電控鎖類型
    傳統(tǒng)電控鎖包括電磁鎖、電插鎖、電控鎖扣板和外裝電控鎖等幾種常見類型。它們的外觀形態(tài)、工作原理各不相同，功能和應(yīng)用場所也有所區(qū)別。

電磁鎖
    電磁鎖，也稱為磁力鎖，分為電磁直吸鎖和電磁剪力鎖兩種，如圖1和圖2所示。無論何種鎖型結(jié)構(gòu)一般都是由電磁主鎖體和銜鐵兩部分組成。其工作原理都是電磁主鎖體通電產(chǎn)生電磁吸力吸合銜鐵，形成上鎖狀態(tài)。區(qū)別在于直吸鎖的上鎖方向是前后吸合，一般主鎖體安裝在門框上，銜鐵安裝在門扇上，隨著門扇的關(guān)閉二者自然貼合而上鎖，垂直于門扇開啟方向的磁吸力即為鎖定力。剪力鎖的上鎖方向則是上下吸合，當(dāng)門扇關(guān)閉時安裝在上方的主鎖體通電產(chǎn)生電磁吸力，使安裝在下方的銜鐵向上運動與主鎖體吸合而上鎖，二者之間的抗剪切力即為鎖定力，因此得名剪力鎖?？梢?，電磁鎖的鎖定力都是由通電后生成的磁吸力而產(chǎn)生的，故電磁鎖只能是斷電開一種形式。直吸鎖只能用于單向開啟的門，剪力鎖則既可以用于單向開啟的門，也可以用于雙向開啟的門，但門和門框之間的門縫間隙不能過大，最大為6.4mm。直吸鎖和剪力鎖都可以安裝在木門、金屬門或有框玻璃門上，通過使用專用支架也都可以安裝在無框玻璃門上。除外露明裝方式，剪力鎖也可以采用暗埋安裝方式。電磁鎖輸入電壓12~24VDC，工作電流小于1A，可通過門狀態(tài)監(jiān)控和磁吸力監(jiān)控開關(guān)向門禁系統(tǒng)提供所需的反饋信號。

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電插鎖
    電插鎖，俗稱陽極鎖。顧名思義，其鎖定方式為固定插銷式。如圖3所示，電插鎖由鎖體和鎖扣板兩部分組成。其工作原理是由鎖體中的螺線管通電產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動螺線管活動桿橫向運動，通過鎖體中的彈簧和機械裝置帶動插銷上下運動，實現(xiàn)上鎖和開鎖動作。因此，電插鎖既可以是斷電開型，也可以是斷電鎖型。既可以用于單向開啟的門，也可以用于雙向開啟的門。由于插銷的行程一般不小于16mm，門縫間隙稍大也能有效鎖定。電插鎖可以安裝在木門、金屬門或有框玻璃門上，通過使用專用支架也都可以安裝在無框玻璃門上。電插鎖通常采用暗藏安裝方式，鎖體暗埋在上門框內(nèi)，鎖扣板安裝在對應(yīng)的門扇頂部。電插鎖輸入電壓12~24VDC，工作電流小于1A，也可通過門狀態(tài)監(jiān)控和插銷狀態(tài)監(jiān)控開關(guān)向門禁系統(tǒng)提供所需的反饋信號。自動重新上鎖開關(guān)一般有機械頂珠型和電磁型兩種。

電控鎖扣板
    電控鎖扣板，簡稱電鎖扣，俗稱陰極鎖。如圖4和圖5所示，電鎖扣僅為安裝在門框上的鎖扣板部件，自身不能獨立完成鎖定功能，也可以講它本身不是一把完整意義上的電控鎖。它必須和安裝在門扇上的機械鎖體配合共同完成鎖定功能。其工作原理是由電鎖扣中的螺線管通電產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動其活動桿運動，帶動機械限位裝置，阻止或釋放電鎖扣活動板的開啟，形成上鎖和開鎖狀態(tài)。因此，電鎖扣也是既有斷電開型，也有斷電鎖型，電鎖扣活動板上鎖狀態(tài)時的抗拉力，即視為電鎖扣的鎖定力，其一般僅用于單向開啟的門。為配合不同安裝位置的機械鎖，電鎖扣又有明裝型和暗裝型兩種；為配合不同尺寸的機械鎖舌，電鎖扣的開口尺寸和深度尺寸也有不同型號。電鎖扣可以安裝在木門框、中空金屬門框或PVC門框上。安裝在雙扇門的從動扇上時，須考慮過線問題。電鎖扣輸入電壓12~24VDC，工作電流小于1A，可通過內(nèi)置的鎖舌狀態(tài)監(jiān)控開關(guān)向門禁系統(tǒng)提供所需的反饋信號。

    外裝電控鎖（如圖6），通常使用在住宅樓宇和小區(qū)單元門上，在公共和商業(yè)建筑的門禁系統(tǒng)中很少使用。本文不再贅述。[nextpage]

新一代門禁電控鎖
    相對于上述傳統(tǒng)電控鎖，將在業(yè)界關(guān)注度日益提高的機電一體鎖定義為新一代門禁電控鎖。本文論述的機電一體鎖，其正式名稱為“美標(biāo)插芯式電控把手鎖”。如圖7所示，從安裝后的外觀上看，機電一體鎖與普通機械鎖并無二致。而通過內(nèi)置于機械鎖體里的電控元器件與機械部件的密切配合所實現(xiàn)的各種電控功能，又明確傳達了其電控鎖的內(nèi)涵。機械鎖的外觀，電控鎖的本質(zhì)，機電一體鎖故而得名。從結(jié)構(gòu)上看，它包含安裝在門扇上的電控鎖體、內(nèi)外把手、機械鎖芯和門框上的機械鎖扣板等幾大部件。其工作原理是由電控鎖體中的螺線管通電產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動其活動桿運動，帶動機械限位裝置，阻止或釋放門外把手的轉(zhuǎn)動，形成上鎖和開鎖狀態(tài)。上鎖狀態(tài)時，門外把手固定不能轉(zhuǎn)動，不能縮回鎖舌；或能空轉(zhuǎn)但不能帶動鎖舌縮回（離合器功能把手）。開鎖狀態(tài)時，門外把手可以轉(zhuǎn)動，并縮回鎖舌開門。無論在上鎖狀態(tài)，還是在開鎖狀態(tài)，門內(nèi)把手永遠常開，即門內(nèi)側(cè)始終可以轉(zhuǎn)動把手縮回鎖舌開門（雙向門禁型除外）。機械鑰匙通過機械鎖芯隨時可以直接縮回鎖舌開門，實現(xiàn)應(yīng)急開啟功能。為防止非法技術(shù)開啟和鑰匙復(fù)制，機電一體鎖一般采用獲國際專利認(rèn)證的含多排彈子結(jié)構(gòu)的高保安機械鎖芯。鎖舌的側(cè)向抗拉力和防撥插狀態(tài)下的軸向抗壓力，同時被視為機電一體鎖的鎖定力。
顯然，機電一體鎖也是既有斷電開型，也有斷電鎖型。工作電壓12~24V，高端產(chǎn)品可交流直流通用；峰值電流小于1.5A，持續(xù)電流小于0.3A。機電一體鎖通過內(nèi)置在鎖體內(nèi)的獨立的鎖舌狀態(tài)監(jiān)控開關(guān)和門內(nèi)把手監(jiān)控開關(guān)向門禁系統(tǒng)提供所需的反饋信號。某些產(chǎn)品還可以提供機械鎖芯狀態(tài)監(jiān)控信號。機電一體鎖用于單向開啟的門，可以安裝在木門、金屬門或有框玻璃門上，單門或雙門均可以使用，但都要考慮過線問題。一般采用暗埋式過線器或過線電鉸鏈作為安全、美觀的過線設(shè)備。

    除常規(guī)機電一體鎖外，復(fù)合了消防逃生裝置和門禁電控鎖兩大功能的機電一體逃生裝置，同樣深受業(yè)界的青睞。其正式名稱為“美標(biāo)電控把手逃生裝置”，也稱為機電一體逃生推杠鎖（如圖8）。除了與機電一體鎖基本相似的功能外，其最顯著的特點就是門內(nèi)側(cè)幾乎與門等寬的長長的推杠，這是作為逃生裝置的必要條件。目的就是為了當(dāng)使用者的手或身體的其他部位一旦壓上推杠的任何位置，即可立即開鎖出門。其實它的功能和鎖把手是相同的，只是更方便使用而已。如果把推杠想像成放大加長的鎖把手，應(yīng)該就容易理解了。機電一體逃生裝置的門外側(cè)也是斷電開型或斷電鎖型的電控把手，同樣通過內(nèi)置的鎖舌狀態(tài)監(jiān)控開關(guān)和門內(nèi)推杠狀態(tài)監(jiān)控開關(guān)向門禁系統(tǒng)提供所需的反饋信號。機電一體逃生裝置也有雙向門禁型，即門內(nèi)側(cè)推杠的開啟也受門禁控制，但只能是短時間內(nèi)的，常規(guī)為5~15秒鐘，故其正式名稱為“美標(biāo)電控延時逃生裝置”。機電一體逃生裝置應(yīng)用集中在消防逃生門上，包括樓梯間門和大型公共場所的緊急疏散門，如安裝在會場、展館、影劇院、歌舞廳、網(wǎng)吧、食堂餐廳、廠房車間等處。[nextpage]

機電一體鎖的優(yōu)勢
    機電一體鎖與傳統(tǒng)電控鎖相比，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在功能、性能和外觀等三個方面。

功能優(yōu)勢
    機電一體鎖最顯著的功能優(yōu)勢就是其內(nèi)外鎖定分離功能，即門外受控、門內(nèi)常開，有效解決了安保和逃生的矛盾。國家標(biāo)準(zhǔn)GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》第7.4.12條第4款明確規(guī)定“人員密集場所平時需要控制人員隨意出入的疏散用門，或設(shè)有門禁系統(tǒng)的居住建筑外門，應(yīng)保證火災(zāi)時不需使用鑰匙或任何工具即能從內(nèi)部易于打開”。美國NFPA101《生命安全規(guī)范》中更是明確提出了“一個動作”出門的逃生要求。

    采用機電一體鎖，由于門內(nèi)人員始終可以隨時一個動作開鎖出門，解除了門內(nèi)逃生的后顧之憂，用戶就能根據(jù)需要放心選擇門外采用斷電開型或斷電鎖型。如會議室門或樓梯間門，可采用斷電開型機電一體鎖或機電一體逃生裝置，有助于火警時斷電后，人員的雙向逃生，或營救人員的反向進入。而在庫房、設(shè)備間、財務(wù)室、檔案室、重點辦公室等高保安場所，就可以采用斷電鎖型機電一體鎖。無論是火警時斷電，還是平時意外斷電，或人為破壞斷電等情況下，既不影響室內(nèi)人員逃生，又有效防止了非授權(quán)進入。此時合法的門外進入可以通過機械鑰匙開啟來實現(xiàn)。通常該鑰匙會納入整棟建筑物統(tǒng)一的機械總鑰匙管理系統(tǒng)，由專人負責(zé)管理。

    相比之下，電磁鎖無論是直吸鎖還是剪力鎖，都只有斷電開型，雖然可以滿足逃生功能，但顯然不能使用在高保安場所。斷電開型的電插鎖同理。而斷電鎖型的電插鎖，又不能滿足逃生功能要求。同樣斷電開型的電鎖扣不安保，斷電鎖型的電鎖扣不能逃生。只有配備了門外把手永遠固定不動、門內(nèi)把手永遠常開的美標(biāo)儲藏式功能機械鎖的斷電鎖型電鎖扣，方能基本達到既安保又能逃生的要求。傳統(tǒng)電控鎖不能解決安保和逃生矛盾的根本原因，就在于它們不是內(nèi)外鎖定分離的，要么內(nèi)外同鎖，要么內(nèi)外同開。這是其無法克服的原理性缺陷。

    此外，即使是斷電開型的電插鎖，理論上是滿足逃生功能的，但在實際應(yīng)用中，當(dāng)多人擠壓在門上時，常常由于插銷與鎖扣板孔之間有較大間隙而導(dǎo)致插銷因受壓后不呈豎直狀態(tài)而不能縮回。由于電插鎖的這一缺陷，近年來國內(nèi)外的應(yīng)用均大量減少。

    其次，機電一體鎖的功能優(yōu)勢也體現(xiàn)在其狀態(tài)監(jiān)控信號的準(zhǔn)確性上。門禁系統(tǒng)要求的監(jiān)控信號除了門狀態(tài)信號外，主要是有效鎖定信號和出門動作信號。電磁鎖的磁吸力監(jiān)控開關(guān)大多在磁吸力達到額定磁吸力的60%時就會動作。而電鎖扣的鎖舌監(jiān)控開關(guān)是設(shè)在電鎖扣內(nèi)的，是機械鎖舌伸出后再壓到電鎖扣內(nèi)的簧片開關(guān)上，經(jīng)二次機械動作的傳遞產(chǎn)生的監(jiān)控信號，可以說不是直接狀態(tài)信號，而是間接狀態(tài)信號，誤報或不報的可能性大大增加。例如，當(dāng)電鎖扣內(nèi)的簧片開關(guān)被異物卡住或人為粘住在壓回狀態(tài)，門禁系統(tǒng)收到的監(jiān)控信號就一直是有效上鎖狀態(tài)，此時機械鎖舌可能根本就沒有伸出。至于出門動作信號，傳統(tǒng)電控鎖都是靠出門按鈕來提供的。前文已講過，傳統(tǒng)電控鎖中能解決安保和逃生的矛盾的，只有配置門內(nèi)把手常開型機械鎖的斷電鎖型電鎖扣。當(dāng)使用此類產(chǎn)品時，沒有人會先按出門按鈕再開門，出門動作信號當(dāng)然就無從采集。[nextpage]

    而機電一體鎖的鎖舌監(jiān)控開關(guān)是直接連在鎖舌上的，直接由鎖舌伸出和縮回的動作而產(chǎn)生，完全反映鎖舌的真實狀態(tài)。機電一體鎖的出門監(jiān)控開關(guān)是直接與門內(nèi)把手或逃生裝置的推杠相連的，轉(zhuǎn)動門內(nèi)把手或推動推杠的瞬間即同時發(fā)出出門動作信號，既符合一個動作出門的逃生規(guī)范要求，又準(zhǔn)確提供了出門動作信號。

    第三，機電一體鎖的功能優(yōu)勢還體現(xiàn)在其防火功能上。國標(biāo)GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》第7.5.2條及其條文說明規(guī)定“防火門應(yīng)具有自閉功能”，“防火門既是保持建筑防火分隔完整的主要物體之一，又常是人員疏散經(jīng)過疏散出口或安全出口時需要開啟的門”，“為盡量避免火災(zāi)時煙氣或火勢通過門洞竄入人員的疏散通道內(nèi)，應(yīng)使防火門在平時處于關(guān)閉狀態(tài)或在火災(zāi)時以及人員疏散后能自行關(guān)閉?！笨梢姺阑痖T及其防火鎖的功能主要有兩點，一是防火分隔，二是人員逃生。其中人員逃生是短時動作，防火分隔是長期要求。應(yīng)用于防火門的門禁電控鎖，同樣應(yīng)遵守上述規(guī)范。規(guī)范中的“關(guān)閉狀態(tài)”和“自行關(guān)閉”，應(yīng)理解為有效關(guān)閉。所謂有效關(guān)閉，即不僅門扇要處于00關(guān)閉狀態(tài)，門鎖也要處于上鎖狀態(tài)。因為火災(zāi)時防火門向火面和背火面會有很大的正負壓差，閉門器是不能抵擋這一壓力的，如果門鎖不在上鎖狀態(tài)或鎖扣狀態(tài)，門仍然會被壓開一定角度，導(dǎo)致防火分隔失效。

    火災(zāi)斷電后，電磁鎖完全失效，斷電開的電插鎖和電鎖扣同樣不能上鎖，只有配常開門內(nèi)把手的斷電鎖型電鎖扣才能既滿足人員逃生，又能在門重新關(guān)閉后達到鎖扣狀態(tài)。但電鎖扣的耐火時間即這種鎖扣狀態(tài)又能保持多久呢？本文下面會進一步探討這一問題。而機電一體鎖，無論斷電開型還是斷電鎖型，無論通電還是斷電狀態(tài)，一旦門扇關(guān)閉，鎖舌和機械鎖扣板立刻進入穩(wěn)定的鎖扣狀態(tài)，同時防撥插保險舌工作，有效防止主鎖舌的回縮，且門內(nèi)把手常開。完全符合規(guī)范對防火鎖的功能要求。

    綜上所述，在安保和逃生、防火以及信號反饋等三項功能上，機電一體鎖較之傳統(tǒng)電控鎖都有明顯的優(yōu)勢。（作者：英格索蘭安防技術(shù)中國區(qū)技術(shù)經(jīng)理 朱道明）