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北京市軌道交通指揮中心一卡通系統(tǒng)應(yīng)用案例
北京市軌道交通指揮中心工程是對包括地鐵5號(hào)線、4號(hào)線、10號(hào)線、奧運(yùn)支線在內(nèi)的十四條地鐵線路進(jìn)行調(diào)度指揮、票務(wù)管理、清分結(jié)算、研發(fā)培訓(xùn)等功能的建筑綜合體。工程位于朝陽區(qū)北部小營地區(qū)，亞運(yùn)村以東，五南路以南，軌道交通M5線大屯站位于用地的東南方向，距離為1公里左右。工程總建筑面積約59521平方米，地上十一層，地下兩層。
北京市軌道交通指揮中心成立后，將從網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營管理角度對全市軌道交通線網(wǎng)的運(yùn)輸計(jì)劃進(jìn)行協(xié)調(diào)，并負(fù)責(zé)應(yīng)急預(yù)案的編制。指揮中心還將承擔(dān)起軌道交通線網(wǎng)運(yùn)營信息匯總和統(tǒng)計(jì)分析，參與軌道交通建設(shè)，組織擬訂相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和業(yè)務(wù)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)乘客在多條線路間的無障礙換乘等。
軌道交通指揮中心大廈“一卡通”系統(tǒng)工程內(nèi)容主要包括：
1）．門禁點(diǎn)640個(gè)、鍵盤讀卡28個(gè)。
2）．消費(fèi)POS機(jī)5臺(tái)。
3）．巡更管理系統(tǒng)采用在線巡更 70 點(diǎn)。
4）．遠(yuǎn)距離停車場管理系統(tǒng)為 1進(jìn)1出。
5）．設(shè)訪客管理系統(tǒng)2套。
6）．身驗(yàn)查驗(yàn)系統(tǒng)3套（包括觸摸屏和手持PDA查驗(yàn)）。
7）．集成管理平臺(tái)及制證中心各1個(gè)。
1.2 本工程需求難點(diǎn)分析
作為北京市軌道交通的指揮調(diào)度中心和財(cái)務(wù)結(jié)算中心，必需具備優(yōu)秀的運(yùn)營管理水平及快速的應(yīng)急響應(yīng)能力，因此各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須高標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)要求。下面從智能一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)角度談一下本項(xiàng)目的需求特點(diǎn)及難點(diǎn)分析：
真正一卡通的要求：傳統(tǒng)的獨(dú)立式的門禁、考勤、消費(fèi)、停車場等系統(tǒng)設(shè)計(jì)不符合本項(xiàng)目的要求。以往的一卡通，即各系統(tǒng)雖共用一張卡，但數(shù)據(jù)是互不相通的，只是“形式上”的一卡通，這是滿足不了現(xiàn)場服務(wù)要求的。本大廈需要建設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的、真正的一卡通系統(tǒng)。
滿足大系統(tǒng)一卡通的要求：本大廈一卡通的系統(tǒng)點(diǎn)位數(shù)量眾多，其中門禁點(diǎn)更是超過600個(gè)，在這樣大規(guī)模的系統(tǒng)中，如何降低事件信息上傳的延遲，滿足實(shí)時(shí)性的要求，是本工程的一大難點(diǎn)。
滿足數(shù)字化安防的要求：目前安防技術(shù)正從模擬時(shí)代轉(zhuǎn)向數(shù)字化時(shí)代，在數(shù)字化安防的環(huán)境下，一卡通系統(tǒng)如何做到整合及聯(lián)動(dòng)，是本工程一卡通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的又一挑戰(zhàn)。
滿足“集中管理，分散授權(quán)”的要求：目前大多數(shù)的一卡通系統(tǒng)設(shè)備管理及授權(quán)管理是一體的，但本大廈不同，一卡通系統(tǒng)的設(shè)備及監(jiān)控是由業(yè)主進(jìn)行統(tǒng)一管理，由于本大廈的入住單位有相對獨(dú)立的授權(quán)管理，如何保證各使用單位有著自身的時(shí)間、地點(diǎn)、人物的自主授權(quán)管理，是對門禁及一卡通管理平臺(tái)管理軟件的通用性的一大考驗(yàn)。
滿足擴(kuò)展性的要求：本項(xiàng)目還有二期工程，本工程的門禁一卡通系統(tǒng)要能順利延伸到將來的系統(tǒng)，或者進(jìn)行必要的整合，這是對門禁一卡通的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理性提出了更高的要求。
滿足IBMS整合的要求：本項(xiàng)目的門禁一卡通系統(tǒng)，要有方便的接口設(shè)計(jì)與大廈智能化總平臺(tái)，消防系統(tǒng)，電子政務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息交換，這對智能一卡通的設(shè)計(jì)提出了更加全面的技術(shù)要求。
滿足本地技術(shù)開發(fā)的二次要求：本項(xiàng)目的卡片選型不是自主獨(dú)立的，需要采用“公交一卡通”的卡片，因此本系統(tǒng)的一卡通卡片規(guī)劃需要根據(jù)“公交一卡通”的卡片規(guī)劃進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。此外智能一卡通系統(tǒng)的門禁、消費(fèi)、停車場等都是為管理而服務(wù)的，在目前大廈管理細(xì)則還沒有出臺(tái)的情況下，本大廈的軟件存在需要二次開發(fā)的需求。
1.3 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
1. ICMS一卡通集成平臺(tái) 儀創(chuàng)科技公司（010-82601155-501）在科技部及北京市科委創(chuàng)新基金的資助下，成功地研發(fā)了一套ICMS（Integrated Card Manage System）一卡通集成平臺(tái)，是國內(nèi)獨(dú)一無二的成熟系統(tǒng)。儀創(chuàng)科技也是國內(nèi)最大的面向政府、企事業(yè)單位智能一卡通市場的設(shè)備供應(yīng)商。本方案正是采用了該智能一卡通集成平臺(tái)，完成與視頻、報(bào)警、消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，是本設(shè)計(jì)的一個(gè)顯著特點(diǎn)。
2）.基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)門禁控制器 傳統(tǒng)的單RS485，或者改良的雙RS485、RS485+TCP/IP網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)組網(wǎng)方式，都不符合大規(guī)模門禁系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)響應(yīng)，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的要求。
本方案采用了具有TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口直聯(lián)功能的門禁控制器，從而保證了事件上傳的實(shí)時(shí)性和協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，這也符合門禁系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的潮流。是本設(shè)計(jì)的一個(gè)重要特色。
3）.基于TCP/IP的視頻聯(lián)動(dòng) 順應(yīng)數(shù)字化安防的發(fā)展趨勢，本大廈的CCTV監(jiān)控采用了數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的新技術(shù)，而本設(shè)計(jì)方案中的門禁系統(tǒng)，具有支持?jǐn)?shù)字視頻服務(wù)器（編碼器）的功能，與數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)從設(shè)備協(xié)議層到軟件數(shù)據(jù)庫層的雙重?cái)?shù)據(jù)交換功能。這是絕大多數(shù)門禁系統(tǒng)目前還不具備的技術(shù)。這是本方案的又一亮點(diǎn)。
4）.基于工作流的模塊化技術(shù) 為了實(shí)現(xiàn)“集中管理、分散授權(quán)”的管理思想，我們采用了基于工作流的模塊化技術(shù)，所謂工作流就是把工作任務(wù)抽象為一個(gè)流程，每一個(gè)流程分解為若干個(gè)任務(wù)塊。這樣面向客戶對象的模塊化設(shè)計(jì)思想可以方便滿足客戶的真實(shí)使用環(huán)境。
5）.基于平臺(tái)的五層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分執(zhí)行層、現(xiàn)場控制器、區(qū)域控制器、子系統(tǒng)管理層、中央服務(wù)器及集成平臺(tái)共五層，適用于任何規(guī)模的一卡通系統(tǒng)。其“1+X”模塊化應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，更有利于一卡通系統(tǒng)的整合、擴(kuò)充、升級！與其他安防、樓控、消防、ERP、電子政務(wù)等系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)及數(shù)據(jù)共享。
1.3.1真正一卡通系統(tǒng)的特征
一卡： 所有內(nèi)部人員都配備一張身份識(shí)別卡，用于在內(nèi)部的所有生活、工作行為中的身份確認(rèn)及電子支付。
一號(hào)： 所有人員都有自己唯一的人員號(hào)，固定不變，既使卡片損壞、卡片丟失也不需要變更人員號(hào)，只需更換后的卡芯片號(hào)與人員號(hào)在數(shù)據(jù)庫中關(guān)聯(lián)起來即可。
一庫： 為防止數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)災(zāi)難、數(shù)據(jù)崩潰，一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)由高性能服務(wù)器統(tǒng)一存貯。并可通過雙機(jī)熱備技術(shù)來確保數(shù)據(jù)安全。
一中心：為防止多次發(fā)卡，多次注銷所帶來的不便、數(shù)據(jù)不一致。在一卡多用的系統(tǒng)中，只設(shè)一個(gè)發(fā)卡中心，發(fā)卡中心一旦注冊，各應(yīng)用子系統(tǒng)管理機(jī)會(huì)自動(dòng)生成。
一平臺(tái)：一卡通系統(tǒng)設(shè)在一集成平臺(tái)，負(fù)責(zé)內(nèi)部各子系統(tǒng)的管理及相互關(guān)聯(lián)，也可與其它安防系統(tǒng)，樓控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。
1.3.2 指揮中心一卡通系統(tǒng)的組成
軌道交通指揮中心的網(wǎng)絡(luò)分為辦公網(wǎng)和安防專網(wǎng)，企業(yè)內(nèi)部的ERP及其他辦公軟件、發(fā)卡中心、消費(fèi)、考勤管理系統(tǒng)都集成在辦公網(wǎng)，一卡通集成服務(wù)器、訪客、門禁、停車場及視頻監(jiān)控子系統(tǒng)都集成在安防專網(wǎng)，辦公網(wǎng)和安防網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享。
一卡通用集成系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)包括網(wǎng)絡(luò)集成、平臺(tái)集成。
網(wǎng)絡(luò)集成
整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)共分為五級結(jié)構(gòu)：第一級結(jié)構(gòu)是核心的中央服務(wù)器系統(tǒng)和集成平臺(tái)；第二級結(jié)構(gòu)由TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)構(gòu)成的一卡通系統(tǒng)管理層，即各系統(tǒng)工作站；第三級結(jié)構(gòu)是由TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)構(gòu)成的區(qū)域控制層（小型一卡通系統(tǒng)可省略，管理層與現(xiàn)場控制層直聯(lián)）；第四級結(jié)構(gòu)是由TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)或工業(yè)總線協(xié)議RS485構(gòu)成的現(xiàn)場控制層；第五級結(jié)構(gòu)是由現(xiàn)場終端設(shè)備組成的執(zhí)行層。
平臺(tái)集成
所有軟件模塊基于統(tǒng)一的系統(tǒng)規(guī)劃和統(tǒng)一的基礎(chǔ)平臺(tái)，各模塊之間應(yīng)無縫連接在一起，它們以協(xié)調(diào)一致的方式完整地支持跨越多個(gè)子系統(tǒng)邊界的業(yè)務(wù)流程。
軟件系統(tǒng)中的主要組成部分均以面向?qū)ο蟮臉?gòu)件的形式出現(xiàn)，系統(tǒng)支持構(gòu)件的動(dòng)態(tài)掛接、動(dòng)態(tài)拆卸。構(gòu)件化的軟件系統(tǒng)可類比為積木式建筑，構(gòu)件化一方面有利于系統(tǒng)的漸進(jìn)式開發(fā)，另一方面又對系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、可伸縮性大有裨益。
“一卡通”系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在中心數(shù)據(jù)庫和本地?cái)?shù)據(jù)庫內(nèi)里，從而實(shí)現(xiàn)所有子系統(tǒng)之間的信息交流與共享。采用了“數(shù)據(jù)集中，應(yīng)用分布”的設(shè)計(jì)原則，從整體性能上與獨(dú)立、分散的系統(tǒng)相比有了很大的提高。
1.4 門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.4.1門禁系統(tǒng)需求
安防（門禁）需求：在TCC調(diào)度大廳、TCC系統(tǒng)機(jī)房、TCC/ACC/通信系統(tǒng)維護(hù)室、系統(tǒng)維修測試室、緊急事件處理室、模擬測試平臺(tái)室、備品備件室、TCC系統(tǒng)工區(qū)、培訓(xùn)室、呼叫中心、商務(wù)信息編播室、男女休息室、交班室、主任辦公室、指揮中心經(jīng)理室、指揮中心經(jīng)理助理事、會(huì)議室1、會(huì)議室2、會(huì)議室3、會(huì)議室4、訪客接待室1、訪客接待室2、TCC檔案文件室、通信機(jī)房、TCC/ACC/通信系統(tǒng)網(wǎng)管中心、通信系統(tǒng)工區(qū)、通信備品備件室、通信檔案文件室、電源室設(shè)置門禁。
1.4.2門禁系統(tǒng)功能
1.4.3 門禁系統(tǒng)構(gòu)成
門禁系統(tǒng)由門禁控制器、讀卡器、電鎖、出門按鈕及門禁管理軟件組成，計(jì)算機(jī)和控制器之間的通訊運(yùn)用DES64位加密方式，確保數(shù)據(jù)安全。
1）、門禁控制器使用TCP/IP接口，可直接接入樓內(nèi)局域網(wǎng)。
2）、共有2 種基本型號(hào)的門禁控制器：出入控制2門（M2N-IP）、4門（M4N-IP）。
3）、讀卡器采用UNIO 607，鍵盤讀卡器采用UNIO708，該讀卡器采用PHILIPS非接觸IC卡技術(shù)。
4）、所有單向門均采用優(yōu)質(zhì)磁力鎖，磁力鎖的開關(guān)力不小于250KG，所有雙向門均采用優(yōu)質(zhì)電插鎖。
1.5 與BMS其它系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)
一卡通用系統(tǒng)只是智能大廈管理系統(tǒng)（BMS）的一個(gè)子系統(tǒng)，BMS還包括其他子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)需要通過接口系統(tǒng)共享信息并形成聯(lián)動(dòng)機(jī)制。
儀創(chuàng)的一卡通集成管理系統(tǒng)與外部數(shù)據(jù)交換及聯(lián)動(dòng)，按照事件的響應(yīng)范圍分為設(shè)備層和數(shù)據(jù)層信息交換，從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。
1）.系統(tǒng)數(shù)據(jù)層的信息交換接口
系統(tǒng)數(shù)據(jù)層指在操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)一級的接口，由于我們在這一層上所采用的技術(shù)設(shè)計(jì)都是遵循國際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，比如使用UNIX 、WINDOWS 、TCP/IP 協(xié)議和SQL標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫查詢檢索工具。一卡通”系統(tǒng)可通過SQL SERVER數(shù)據(jù)庫或通過ODBC轉(zhuǎn)換的方式與其他弱電系統(tǒng)其他種類的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)接口。因此，在此層上的接口無論是一卡通系統(tǒng)與BMS的聯(lián)接還是BMS與一卡通系統(tǒng)的聯(lián)接都將是平滑的。
數(shù)據(jù)層的信息交換支持多種形式：DDE、ODBC、OPC 、XML。
2）.系統(tǒng)設(shè)備層的信息交換接口
設(shè)備層的交換及聯(lián)動(dòng)方式包括：干節(jié)點(diǎn)、串口通迅(通過API協(xié)議或DLL動(dòng)態(tài)連接厙)、TCP和UDP Socket。
控制設(shè)備與控制設(shè)備之間的交換一般采用：干節(jié)點(diǎn)、COM口通迅(通過API協(xié)議或DLL動(dòng)態(tài)連接厙)。
控制設(shè)備與管理機(jī)之間的交換一般采用：COM口通迅(通過API協(xié)議或DLL動(dòng)態(tài)連接厙)、TCP和UDP Socket。
3）.IC卡卡片規(guī)劃接口
IC卡由業(yè)主提供，業(yè)主提供的IC采用ISO/IEC 14443 Tape A 標(biāo)準(zhǔn)的 Mifare 1 卡。
在業(yè)主提供的卡片中，某些區(qū)域己或許被其它，如“公交一卡通”占用，或在為了將來的用途進(jìn)行預(yù)留。所以我們在遵循業(yè)主提供的IC卡標(biāo)準(zhǔn)下，將積極配合業(yè)主進(jìn)行卡片的統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計(jì)!
4）.與消防系統(tǒng)的接口
與消防系統(tǒng)可通過硬件系統(tǒng)聯(lián)接采用防區(qū)電源聯(lián)動(dòng)控制，門禁系統(tǒng)的鎖具均選用斷電開的類型，足以保證消防安全的需要。
“一卡通”系統(tǒng)與消防系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，以軟件聯(lián)動(dòng)為主。視消防系統(tǒng)不同特點(diǎn)采用COM口通迅(通過API協(xié)議或DLL動(dòng)態(tài)連接厙)、IP和UDP Socket、OPC。局部區(qū)域，如消防通道，可采用干節(jié)點(diǎn)硬聯(lián)動(dòng)。
5）.與監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)的接口
接口信息內(nèi)容：“一卡通”系統(tǒng)中央管理服務(wù)器在系統(tǒng)內(nèi)管理工作站的報(bào)警信息后，將緊急報(bào)警的事件編號(hào)傳送給監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)。
6）.接口方式
“一卡通”系統(tǒng)中央管理服務(wù)器與數(shù)字監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)層的信息交換，以O(shè)DBC為首選。
“一卡通”系統(tǒng)中央管理服務(wù)器與摸擬系統(tǒng)監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)采用設(shè)備層的信息交換形式，以COM口與矩陣主機(jī)通迅(通過API協(xié)議或DLL動(dòng)態(tài)連接厙)為首選!
7）.聯(lián)動(dòng)功能
監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)接受到“一卡通”系統(tǒng)的報(bào)警信息后，根據(jù)報(bào)警事件類型及報(bào)警發(fā)生的區(qū)域，啟動(dòng)報(bào)警發(fā)生區(qū)域內(nèi)關(guān)聯(lián)的攝像機(jī)、云臺(tái)、鏡頭等攝像系統(tǒng)設(shè)備，控制這些設(shè)備按事先預(yù)制好的程序運(yùn)作，對報(bào)警發(fā)生區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)監(jiān)控中心多媒體工作站報(bào)警，監(jiān)控系統(tǒng)矩陣切換系統(tǒng)將報(bào)警區(qū)域圖象傳送到監(jiān)控中心的視頻顯示/記錄設(shè)備上，啟動(dòng)監(jiān)控中心的錄像設(shè)備錄像。
