出入口控制系统——电控锁具的应用与研究

张 雅 / 胡建军 / 王 青

(中国建筑设计研究院，北京 100044)

出入口控制系统
——电控锁具的应用与研究

张 雅 / 胡建军 / 王 青

(中国建筑设计研究院，北京 100044)

出入口控制系统中的电控锁具由于其形式和功能的多样性，其选择具有一定难度，本文主要针对出入口控制系统中的电控锁具进行详细介绍及应用建议。

出入口控制系统 电控锁具 应用建议

1 引言

随着经济的发展，人们对智能化系统的要求越来越高，市场上也随之出现了各种功能和各种形式的智能化产品。如何对这些产品在各自的智能化系统中进行合理的搭配和应用关系着整个智能化设计的合理性和适用性。

出入口控制系统作为智能化系统中的一个子系统，目前已在各类建筑中得到广泛应用，也受到越来越多的重视。该系统中的电控锁具由于其形式和功能的多样性，其选择具有一定难度，因此本文主要针对出入口控制系统中的电控锁具进行详细介绍及应用建议。

2 电控锁具的应用与研究

2.1 电控锁具概述

2.1.1 电控锁具分类及介绍

目前出入口控制系统中常用到的电控锁具主要为电磁锁、电插锁、机电一体锁、阴极锁、玻璃门夹锁和消防推杠锁。

电磁锁：电磁锁也称为磁力锁，利用电生磁的原理，当电流通过硅钢片时，电磁锁会产生强大的吸力，紧紧地吸附铁板达到锁门的效果。当门禁系统识别到有效门禁卡后，立即控制电磁锁电源断电，随即电磁锁失去吸力，即可开门。电磁锁外观如图1和图2所示。

图1 单门电磁锁(磁力锁)

图2 双门电磁锁(磁力锁)

电插锁：一种电子控制锁具，通过电流的通断驱动“锁舌”的伸出或缩回，以达到锁门或开门的功能。断电锁和断电开两种形式可选。电插锁外观如图3所示。

图3 电插锁

机电一体锁：顾名思义，机电一体锁为电控与机械一体化的锁具，其外型与普通机械门锁相似，通过内置于机械锁体里的电控元器件与机械部件的密切配合实现电控功能。同时机电一体锁配有机械钥匙，可利用机械钥匙通过锁体上的机械锁芯随时开门。机电一体锁外观如图4所示。

图4 机电一体锁

阴极锁：阴极锁也称为电锁扣，需要与机械锁配合使用，有断电锁和断电开两种形式可选。阴极锁外观如图5所示。

图5 阴极锁

玻璃门夹锁：适用于无边框玻璃门，有断电锁和断电开两种形式可选。玻璃门夹锁外观如图6所示。

消防推杠锁：多用于疏散通道，遇紧急情况人们可以推门而出，但推门的同时会立刻警报。消防推杆锁外观如图7和图8所示。

2.1.2 电控锁具的特点分析及应用建议

依据国家标准《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第7.4.12条第4款明确规定“人员密集场所平时需要控制人员随意出入的疏散用门，或设有门

图6 玻璃 门夹锁

图7 上下插销 式推杠锁

图8 横式推杠锁

禁系统的居住建筑外门，应保证火灾时不需使用钥匙或任何工具即能从内部易于打开”[1]，因此所有电控锁具都必须满足火灾时人员逃生的要求，但同时对于一些安保要求高的场所还必须满足安全的要求，以下主要针对这两点要求对本文所介绍的电控锁具进行分析并给出应用建议。

1)电磁锁、电插锁、玻璃门夹锁在应用中均选用断电开的形式以满足火灾时人员逃生的要求。在具体锁具选用时还必须考虑门的形式和精装修的要求，一般来说，木门或钢质防火门选用电磁锁，玻璃门选用电插锁或玻璃门夹锁，但要注意玻璃门夹锁适合用于不带边框的厚度为8mm～12mm、90°开门方向的纯厚玻璃门。

2)阴极锁

阴极锁需与机械锁配合使用。在出入口控制系统中应用阴极锁，主要采用以下两种方案：(1)现场门禁设备为出门按钮、读卡器、锁具(阴极锁和机械锁)。进出门方式为刷卡进门，按出门按钮出门，此时内、外把手均固定。(2)现场门禁设备为读卡器、锁具(阴极锁和机械锁)。进出门方式为刷卡进门，按内把手出门，此时外把手固定。此种方案中的阴极锁选用断电锁方式。因出入口控制系统需满足消防状态下逃生的要求，因此方案(1)中的阴极锁选用断电开的方式，发生火灾时切断锁具电源，锁具断电开，满足消防逃生要求；方案(2)中的阴极锁选用断电锁的方式，因为在任何状态下均可通过按内把手出门，满足消防逃生要求，同时选用断电锁保证了消防状态下屋内的财产安全，所以推荐选用方案(2)。

3)机电一体锁

机电一体锁最大的优点在于其内外锁定分离功能，即门外受控、门内常开，有效解决了安保和逃生的矛盾[1]，同时机电一体锁可输出锁状态信号、内把手信号、外把手信号、门磁信号，可更全面地反映此处门状态。机电一体锁特点为：上锁状态时，门外把手固定不能转动缩回锁舌或能空转但不能带动锁舌缩回(离合器功能把手)[1]。开锁状态时，门外把手可以转动并缩回锁舌开门[1]。无论在上锁状态还是开锁状态，门内把手永远常开，即门内侧始终可以转动把手缩回锁舌开门[1]。机械钥匙通过机械锁芯随时可以直接缩回锁舌开门，实现应急开启功能[1]。但目前机电一体锁的价格还较贵，所以适用于对安保要求较高且投资充足的项目。

4)消防推杠锁

根据使用方式消防推杠锁主要分为离线式和在线式两种。

(1)离线式消防推杠锁(即机械消防推杠锁)：从内可随时推动压杆开门而出，从外无法进入(除用钥匙进入外)，但推动压杆门开时，警号即响，直到人为取消。采用电池就地供电，不接入门禁系统。

(2)在线式消防推杠锁：接入门禁系统(即出入口控制系统)，与门禁配合使用。门禁系统可实时监控其状态，且该锁同时可与消防联动，消防状态下消防人员不用钥匙或读卡就可推门而入进行火灾扑救。由给门禁系统供电的配电箱集中供电。与门禁配合使用的方案：a)在门外设置读卡器，有授权的人员通过读卡可由此通道进入室内，其余人员不能进入，在门内可随时推门而出(但推动压杆门开时，警号即响，直到人为取消)。b)门内、门外均设置读卡器，有授权的人员通过读卡进出，不报警；非授权人员可从内推门而出，现场和控制室均会报警。

因此在线式消防推杠锁有利于控制人流、阻止擅自离开及防止偷窃，使楼宇符合有关紧急出口通道装置的建筑物法例要求。

3 电控锁具在出入口控制系统中的应用

3.1 如何确定合理的设计方案

由于每个项目的特点及业主的功能需求都不相同，因此为了能使设计更有针对性、更合理、更符合业主需求，前期必须与业主进行深入沟通，了解业主想实现的功能及可承受的造价来初步确定设计方案。

针对本文所述的出入口控制系统，应在业主确定设置该系统时，与业主沟通功能需求及门禁点位设置范围等。在了解了业主的需求后，设计方应能根据使用需求并接合建筑/精装图纸出具设计方案，供业主选择并确认。在电控锁具的确定方面除了与业主需求相关外还与门的型式有密切关系，因此电控锁具的选择要考虑功能、在门上能否安装、美观(业主对精装的要求)等众多因素。

图9所示为在进行电控锁具方案设计时所需获得的资料及要求。

图9 电控锁具方案设计时所需获得的资料及要求

3.2 案例介绍

3.2.1 工程概述

该项目工程总用地面积约26 309m2，建设用地面积约15 587m2。总建筑面积约12.9万m2，其中地上建筑面积约9万m2，分为A楼、B楼、C楼和裙房。主要建筑功能为科研和配套办公。其中A楼32层，高度128.75m，B楼24层，高度97.55m。C楼4层，裙房2层。本工程地下室4层，主要建筑功能为员工餐厅、设备用房和车库等。A座为出租办公楼，B座为自用办公楼，C座为商业，地下室主要建筑功能为餐饮、车库和设备用房，首层建筑功能主要为商业区。根据使用性质，主要针对自用办公楼设置出入口控制系统。

3.2.2 方案确定

业主功能需求：1)设置出入口控制系统。2)办公室、楼入口、重要机房等进行门禁管理。3)员工需进行考勤。

根据以上功能需求，确定设计方案如下：在自用办公楼设置出入口控制系统，利用出入口控制系统达到对人员的出入管理。

1)系统结构

本方案的出入口控制系统采用联网式控制方式，主要由网络控制器、现场控制器(采用双门门禁控制器)、读卡器、电控锁、出门按钮及电源等组成。读卡器采用感应式，以感应卡为通行证，通过门禁控制器控制门的开/关，同时管理主机将门开/关的时间、状态、门地址记录在管理机硬盘中予以保存。图10为本方案的系统架构图。

图10 出入口控制系统

2)门禁设置点位

本楼所需控制的区域分为：(1)楼入口；(2)办公室、重要机房入口及设备间。根据此原则设置门禁点位。

3)出入口控制系统功能

(1)权限管理功能

进出区域人员的权限：对每个区域设置人员进出权限。

进出区域时间的权限：对所需区域设置允许进出时间段。有特殊要求时，需经过批准，特殊处理。

卡的权限可以根据需要由管理中心进行设定。

(2)出入记录查询功能

系统可存储所有的进出记录、状态记录，可按不同的查询条件查询。如：某人在某个时间段的行动流程，某扇门在某个时间段何人何时进入等。

(3)异常报警功能

出入口控制系统具有对强行开门、长时间门不关、通信中断、设备故障等非正常情况的实时报警功能[2]。

(4)扩展功能

系统具有可扩展性，当用户需增加控制规模时，可在原系统基础上进行扩展，而不必重建系统。

(5)独立控制功能

当系统管理主机发生故障、检修或通信线路故障时，各出入口现场控制器应脱机正常工作[2]。

(6)消防联动功能

在紧急状态或火灾情况下，系统可以自动打开所有疏散通道上的电控锁，确保人员的疏散。

(7)出入口控制系统联动功能

与视频监控系统联动，当发生异常情况时，附近摄像机的图像可自动在电视墙上弹出。

(8)兼容功能

兼容于智能卡应用系统,个人识别卡同时用于停车场管理系统。

(9)识别卡类似于工作证，可印制照片和其他相关信息，并能佩带。

(10)门状态的检测应具有防仿伪(采取如剪线、短路、并接、串接等手段仿效或模拟门关闭的状态)和防破坏的能力。

(11)从读卡识别到控制中心多媒体工作站上显示该事件的可视延迟时间不得大于2s。

(12)当供电不正常、断电时，系统的秘钥(钥匙)信息及各记录信息不得丢失。

(13)具有考勤功能。

3.2.3 电控锁具选型

楼入口：在大堂入口设速通门(兼具考勤功能)。

办公室、重要机房入口及设备间：(1)在重要办公室(领导办公室、财务室、档案室)采用机电一体锁；(2)普通办公室采用玻璃门夹锁；(3)重要机房、设备间采用电磁锁。

消防疏散通道：设置在线式消防推杆锁。

以上电控锁具的选型方案特点：(1)满足业主使用功能：进门采用读卡方式而不是传统的钥匙进门，在大堂入口读卡的同时实现了考勤功能；(2)电控锁具组合设置，性价比较高；(3)结合精装修所选门的形式进行了电控锁具的配置：普通办公室为玻璃门，选用较美观的玻璃门夹锁；重要办公室为木门，且这些场所对室内财物或档案的安全性要求较高，选用机电一体锁。(4)消防疏散通道门锁的选择：接入门禁系统(即出入口控制系统)，与门禁配合使用。门外设置读卡器，有授权的人员(如：物业管理人员)通过读卡由此通道进入室内，其余人员不能进入。平时，若有人员从内推门而出，现场蜂鸣器会发出声音报警。

4 结束语

电控锁具是出入口控制系统中的一个重要组成设备，其不论是功能还是形式都具有多种选择，如何合理的进行配置不仅影响到系统的使用功能，还影响到项目的整体造价和业主的美观要求，因此在进行出入口控制系统设计时需结合各方面要求及条件进行合理配置。

[1] 朱道明.新型门禁电控锁:机电一体化锁的优势和应用[J].中国公共安全(综合版),2012(14)：72-78.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.民用建筑电气设计规范(JGJ 16-2008)[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

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