基于单片机的AB门双门联动互锁系统设计

刘元波 何丹丹 邹晨

摘要：本文系统的介绍了适合公安系统以及银行等本身具有特殊性场所的双门门禁控制系统的原理与设计。这个系统以单片机作为控制核心，指纹识别、人脸识别等多种形式作为开门的识别钥匙，使得整个系统小巧，节省空间。该系统在节约经济成本的情况下，却可以有效的提高安防系统的安全可靠性。

关键词：单片机控制;门禁系统;安全防范体系

中图分类号：TN510 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）09-0154-02

0 引言

公安、银行系统因其特殊性，安防系统在安全性和可靠性方面的要求明显要比其他的行业要严格很多，从而这也使得这些场所的安防涉及的领域非常广泛。除了视频监控，还涵盖围墙周界、AB门、高压电网、报警、巡更、门禁、对讲、宣教广播等方面，可以说无所不包。由监所公共场所和公共通道门禁，闭路监控、电子巡更等子系统构成监所的第二级安全防范体系在以前的过程中都不被重视，监所门禁建设管理现代化是保障监狱安全的必要基础。

1 AB门系统原理简介

在安防系统中，用到的AB门系统原理如图1所示。当需要从A区经过B区到C区时，首先在A区识别器上进行识别，在确认通过并且B门没有打开的前提下，控制器打开A门，人进入B区，B门打开或没有权限通过则不能开门进入B区;进入B区后，如果不关闭A门，则无法通过识别打开B门，当关闭A门后，在B门的识别器上进行识别，控制器验证识别信息通过后打开B门，当B门打开之时，尾随人员就无法打开A门进入B区，只有当人进入C区，关好B门后，A区的人员才能通过识别验证打开A门进入B区。从C区返回A区的操作流程正好同上面相反。

2 系统总体设计

目前市面上已有一些厂家设计出一些利用中心机房里的计算机通过通讯方式对门禁系统进行控制，其优点是功能多，但缺点也是同样的明显，其对人力物力的消耗非常大，应用起来经济成本相对较高，而且对于一些小型的银行储蓄所，或者其他小型的应用场所来说不合适。本系统采用单片机控制，简单、小巧、易安装，适合范围较广。单片机控制的AB门双门控制系统基本上有下列部分组成：（1）管理软件：安装在管理电脑上，用来设置控制器参数、人员授权、查询记录等。（2）控制器：系统的核心部分，一般是双门控制器或四门控制器，连接读卡器、门磁、按钮、管理电脑等，接受连接设备传回的信息，并通过鉴别信息来控制电锁开关和向软件传递记录等信息。（3）识别器：用来识别进入人员的身份信息，如卡号、密码、指纹、脸型、静脉等，识别不同的对像需要安装对应的识别设备，如读卡器、密码读头、指纹读头、人脸识别仪、静脉识别仪等设备。与控制器连接，通过Wiegand信号向控制器传递识别信息。（4）出门按钮：与控制器连接，将短路信号传递给控制器，符合判断条件后，让控制器打开电锁。有些工程是不装出门按钮的，而是改用识别器进行出门识别。（5）门磁：感应门开关状态的短路开关，当门关闭时，传递闭合信号给控制器，当门打开时，传递断开信号给控制器，控制器以此来判断门的开关状态。要实现互锁功能，必须接门磁。有的电锁带有门磁功能，此时只需要使用电锁带的门磁即可，可不需要单独安装门磁。（6）电锁：通过控制器对电源的通断控制进行锁门和开门，是系统的执行部分。根据现场安装条件和客户的要求不同，可以装不同类型的电锁，如电插锁、磁力锁、电控锁等。（7）四联开关：带有四个开关按钮，与控制器对应接口连接，分别控制门全开、门全关、A门开、B门开。

3 软件设置

软件设置操作步骤：增加控制器、定义权限、增加人员、发卡、授权、更新参数、下载卡数据等操作请参考门禁软件操作手册，这里只对设置互锁功能进行说明，具体操作步骤如下：（1）双击要设置互锁的门禁控制器，打开高级参数编辑框，如图2所示。（2）选择互锁1门-2门——确定保存设置。（3）再到此控制器图标上点右键——更新参数——完成互锁设置。

4 实例应用

本系统以暑期实践期间所在公司的项目——安阳市公安局某分局的办案区域通道出入口的AB门双门互锁门禁系統为例进行设计分析。该系统由表1所示产品组成。

系统主要功能特点：（1）施工布线维修简单：整个系统通过一根4芯总线接到AB门的联动锁、读卡器、指纹机等设备上，完全区别于传统门禁繁杂接线，便于安装、便于维护。（2）联动互锁功能：整个系统可以分为A、B两道门，如从B进入AB门通道区，这个时候必须要关上B后才能开启A的锁，不然的话A不能开启（钥匙也不能开启）。（3）紧急闭锁功能：为防止发生各种紧急情况，该系统设置紧急闭锁功能。当值班人员通过监控或者巡视途中发现异常情况时可以按下“紧急关”按钮，这时A、B两门会紧急关闭，处于一种锁死状态，除了通过手动复位这种方法将无法开启AB门，此时可疑人员会被隔离在B门之外或者AB门中间。因为紧急闭锁开关由值班人员控制，所以大大保障了人员的安全性。（4）紧急开锁功能：当发生紧急事故如发生火灾或地震等自然灾害时，亦或者需要短时间内的大量人员或货源运输时，可以通过“紧急开”按钮同时将AB门开启从而形成快速通道。同紧急闭锁功能一样，关闭该功能需要手动复位。（5）门状态语音提示功能：该系统还装有报警系统，若有其中一个门超十五秒钟（配置有调时功能）未关闭，将会有语音报警关门提示。（6）断电延时功能：系统电源箱中内置开关电源和一体式延时供电电池，保证即使在市电断电情况下正常行使其功能。（7）手动开启功能：如果主电源与备用电源均断开，并且主控系统失效，可通过手动开关进行开启，从而保证联动门仍在控制之中。（8）便捷扩展功能：此系统还配置了各种扩展功能，如RFID卡、指纹密码锁、人脸识别系统等使系统的安全性更上一层楼，除此之外还可以通过系统对灯光、报警器进行控制联动，从而更好的实现安全防护。除此之外，系统还会对出入人员信息进行存储，还支持信息导出功能。（9）远程联网控制功能：该系统还支持局域网内远程网络控制，只需将局域网进行配置便可进行远程监控与实现远程紧急开启关闭AB门。

5 結语

AB门双门联动互锁系统，目前已被广泛应用于看守所、监狱、银行等安全通道门禁中，其作用也是非常显著，对于特定场所内的人员出入及财产安全防范能力有了明显的提高。随着该门禁应用特例的技术越来越成熟，功能越来越完善，在以后的其它重要的场所的应用度必然会加深，而且可以和监控系统、报警装置等相互配合，实现更为高度智能化主动防范性能，在安防系统中发挥其重要作用。此系统已在部分省市武警部队作为标准要求应用至各个监所AB门中。

参考文献

[1] 张俊伟.基于单片机的自动门控制系统设计毕业设计[D].商丘工学院，2012.

[2] 张长君.单片机控制的双门防尾随门禁系统[J].计算机工程与应用，2007，43（5）：79-81.

[3] 张鹏.高档别墅区智能门禁管理系统设计[D].山东大学，2012.

Abstract：this paper systematically introduces the principle and design of the two-door access control system suitable for public security system and Banks and other special places.This system takes the single chip microcomputer as the control core，fingerprint recognition，face recognition and other forms as the identification key to open the door，making the whole system small and saves space.The system can effectively improve the security reliability of the security system while saving economic cost.

Key words：SCM control;Access control system;Security system