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华东电力大楼智能一卡通系统工程案例

作者:张俊
来源:RFID世界网
日期:2011-01-18 15:59:50
摘要:智能一卡通管理系统是以智能卡为电子媒体,集电子工程技术、计算机软件工程技术、微电脑技术等核心技术于一体的高科技信息管理系统。
     智能一卡通管理系统是以智能卡为电子媒体,集电子工程技术、计算机软件工程技术、微电脑技术等核心技术于一体的高科技信息管理系统。它将门禁、考勤、巡更、食堂就餐、停车场管理集于一体,实现全方位“一卡通”智能综合管理。该系统为用户提供了高效、安全、便利的现代化管理手段。

    2002年,根据公司领导提出的“国内最佳,国际一流”的战略目标,华东电力大楼进行了全面的改造,以改善整个公司的办公环境。与此同时,旨在提升公司日常管理现代化水平的一卡通系统的建设也相应地提上了议事日程。2002年5月华东电力大楼一卡通系统经招标后确定由上海某公司承建,经过一年的设计、安装和调试,该系统已顺利竣工并已试运行数月,情况良好。

    目前,华东电力大楼一卡通系统已开通的功能有门禁、考勤和食堂消费这三项功能。其中门禁系统采用了以色列某公司的×××系列分布式门禁控制系统,考勤系统则在基于门禁系统的基础上,选用了该公司的专业考勤软件,而食堂消费系统选用了沈阳某公司的餐饮消费管理系统。一卡通系统前端选用美国某公司的感应式读卡器和感应卡,我们将在以下部分对整个系统作更为详细的介绍。

    一、 一卡通系统的选型

    根据我们公司的一卡通系统的建设目标,首期将建成门禁、考勤和食堂消费系统,然后在适当的时候,再陆续新增图书和音像资料借阅系统、内部医药费管理系统和停车场管理系统等。因此,我们在选型初期强调的是一卡通的磁卡、读卡器与一卡通各子系统的兼容性。

    从近几年的技术发展情况来看,选择感应式IC卡是大势所趋。感应式IC卡又称射频卡、非接触式IC卡,是近几年发展起来的一项新技术,它成功地将射频识别技术和IC卡技术结合起来,解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题,是电子器件领域的一大突破。与接触式IC卡比较,具有可靠性高、操作方便、防冲突、加密性好以及一卡多用的优点。而我们选择的感应式IC卡和相应的读卡器,是一款技术上相当成熟、兼容性较强的产品,而且使用范围广泛,是符合我们的选型要求的理想产品之一。

    其次,按照原来的设计,整个大楼将安装145道门禁,数量较大。华东电力大楼作为华东电力调度的重要场所,其内部门禁系统的稳定性将影响到整个大楼的正常运转,因此在门禁系统的选择中,我们重点考虑了稳定性这个指标。

    我们选择的门禁系统可轻松地管理从一道至数千道门。它的产品设计按照工业控制标准,控制器采用双CPU设计,每一个点都是一套工控级设备,保证了系统的稳定性。其主控板平均无故障时间可以高达50000小时。

    同时,该系统所有设备均采用相对分布式控制,在网络发生通信故障时,仍能继续按照预先设定的工作模式工作,已发卡员工可照常使用,故障期间员工刷卡记录暂存于各下位机内,以备查阅。一旦通信故障修复,各网点会自动将记录数据回传至系统管理中心,以保证系统信息的完整性,其安全性、可靠性大大提高。

    对于考勤软件的选型,考虑到某公司本身也具有自己的专业考勤管理软件,因此考勤系统最简单的实现方法是在已有的门禁系统的基础上,将一个或多个门禁读卡器指定为考勤点,另加一套考勤管理软件即可,这样也极大地保证了系统的兼容性。

    而大楼内原来使用的食堂消费系统是北京某公司提供的磁卡消费系统。考虑到与原消费系统的延续性,本来我们拟继续使用该公司的消费系统软件。但在系统实施阶段,该公司提出其已有的POS机与HID读卡器不兼容,而不愿意再更改其提供的POS机和相应的消费软件,后经该公司推荐,我们采用了与读卡器兼容的餐饮消费系统。

    我们的一卡通管理系统(包括门禁、消费、考勤)采用了模块化设计方式,各子系统完全相互独立,发生故障时决不会相互影响,保障了系统的高度可靠性。

    二、门禁系统

    门禁系统的范围包括大楼各层公共部位的通道门和消防门,财务金库、机关财务室、档案室等重要场所,以及部分重要办公室的进出管理。

    1.门禁系统主要功能简介

    ⑴基于电脑的编程:操作员依据自己的操作权限在控制主机上进行各种设定,如授权开门/关门,查看某一被控区域门的状态情况,授权卡或删除卡等。   
    ⑵出入等级控制:系统(被授权者)可随时对感应卡的使用时间、使用地点进行设定,不属于此等级的持卡者被禁止访问,对非法入门行为系统会报警。有多种时间表供选择。
    ⑶实时监控功能:门户的状态行为,都可实时反映于控制中心的电脑中,如门开/关、何人、何时、何地等。门开时间超过设定值时,系统会报警。
    ⑷记录存贮功能:所有读卡资料均有计算机记录,便于在发生事故后及时查询。
    ⑸多级操作权限密码设定:系统针对不同级别的操作人员分配操作权限,只有输入正确密码才可进行相应操作。
    ⑹远程监控:系统通过电话MODEM可实现远程控制、自动拨号至预先指定的电话。
    ⑺与各子系统的联动控制:系统可通过硬件触点联接或通过网关与闭路电视监控、防盗报警及消防报警等系统实行各子系统间的协调联动。

    2.门禁系统具体配置方案

    门禁系统的控制单元由×××系列分布式控制器(NSL-3/NSL-4)、感应读卡器、出门按钮、紧急出门按钮、门磁和磁力锁组成,门禁系统还配置了通讯转换器(C-32)、管理电脑、联网软件Amadeus 3和非联网软件QA8。

    整个系统由五个回路组成,分别由5个通讯转换器控制。其中前四个回路属于在线联网的门禁系统,分别控制大楼的1层至7层、8层至12层、13层至18层以及19层至24层的所有公共通道以及财务金库、机关财务室、档案室等重要场所的门,每个回路控制18扇左右的门。第5个回路是离线非联网的门禁系统,控制大楼的12至14层的11个重要办公室,考虑到一定的私密性,这些门的出入记录并不在管理电脑上实时显示,但在需要的情况下,可用QA8软件调出存贮的记录以供查询。此外,这11个办公室均使用了可视对讲系统与门禁系统相配套,使得门口的来访者可与屋内的人进行对话交流,屋内的人可使用桌面下的按钮方便地开启门禁。另外,在安全级别很高的调度室门口,还配置了带键盘的读卡器,欲进入者除了需使用有权限的感应卡外,还须键入正确的密码才能进入,提高了调度室的安全性。

    值得一提的是,整个门禁系统所用的控制器均为双门控制器,因此系统的反映速度更快,安全性更高。另外,系统采用了磁力锁控制门的开关,相对于其它方式的控制如电锁等,磁力锁具有吸力强、易安装、低耗电、无噪音、防破坏、防腐蚀等特点,而且使用寿命长,几乎不需维修,是一种较为理想的应用模式。 

    门禁系统可与消防联动,当发生消防报警时该楼层通道门会自动打开,本系统还与报警系统联动,可将报警的信号传送到大楼中央控制中心,提供有关时间和地点的信息,并可满足报警系统对实时性的要求。

    3.门禁系统采用的主要设备简介

    (1)感应卡简介
    ●读取范围不受身体遮挡或环境因素影响
    ●质地坚韧,不易断裂或破损
    ●超过137亿个不同密码,可确保系统安全
    ●可粘贴多种专门印制的彩色图案
    (2)门禁控制器简介
    ●安装使用简便
    ●每个控制器控制两个读卡器
    ●可适应不同的读卡器
    ●可管理2000个用户
    ●防反传作为标准配置
    ●可升级
    (3)读卡器:
    ● 单机、小巧、易于安装且外观悦目 
    ●工作可靠性高、读取范围和性能极为稳定,耗电少 
    ●带有蜂鸣器和多种颜色的二极管,可方便的使用或控制。
    ●兼容所有标准门禁控制系统。
    ●密封的设计能抵抗恶劣的环境,提供可靠的运行状态和高度抗破坏能力。
    ●感应距离: 6-10cm。
    (4)门禁管理软件 Amadeus 3 :是基于Windows操作系统的门禁系统管理软件,其标准版本囊括门禁管理所有功能,软件既适合单用户也可多个用户同时使用,而QA8则是一款非联网的门禁控制软件。

    4.门禁系统主要设备配置表 

    三、考勤管理系统

    考勤管理系统是在已有的门禁系统的基础上,将一个或多个门禁读卡器指定为考勤点,另加一套考勤管理软件来实现的。

    考勤管理软件基本可分为:人事管理、日常处理、报表管理、考勤机管理、系统维护及帮助六个功能模块。该软件具有处理大量数据的能力,它集员工的上下班考勤、自动收集数据、汇总、核算、查询、打印报表于一体,消除了大量的数据冗余,减少人力、物力的消耗。 

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    在实际使用中,我们根据人力资源部的要求,对每月个人考勤报表进行了二次开发,以满足实际的管理需要。以下是每月统计个人缺时情况说明表的样张。 

    考勤系统的具体方案如下:在底楼大堂门口两侧安装两个门禁读卡器,作为上下班考勤之用;在6楼各主要会议室进口处也安装同样的门禁读卡器,作为会议考勤之用。

    考勤系统的设备配置:除了在原有门禁系统的基础上配置一套考勤管理软件和一个通讯转换器外,还需添加几个特殊颜色的读卡器与普通门禁读卡器相区别。

    四、食堂消费管理系统

    本消费管理系统主要用于职工食堂的餐饮消费管理,根据职工食堂的消费特点,设计时充分体现了简便快捷、界面友好以及可靠安全的特点。设计中,选择了带双面LED显示屏的POS机,售饭员和职工都可以清晰地看到扣款的过程,避免了可能产生的误解。该POS机还具有脱机收费的功能。脱机收费是指在不使用电脑的情况下,消费POS机仍可正常工作,在连接上电脑后,POS机数据可自动上传至电脑,并存入数据库。在实际使用中,当管理电脑死机时,该功能保证了消费的连续性和实时性,是一项相当实用的功能。该系统在通常情况下,能保留三个备份,保证了系统的安全可靠。

    消费管理系统中的销售终端POS机安装在食堂的各个售饭窗口,可以进行实时消费,而管理系统则负责开户、充值、挂失等日常管理。

    消费系统的主要硬件配置:
    ① 发行终端POS机1台
    ② 销售终端POS机8台
    ③ 感应式IC卡
    ④ 计算机(含内置式服务器通信网卡)和打印机
    ⑤ UPS电源
    ⑥ 转接器

    消费系统的主要功能有:餐卡管理、帐户管理、明细帐目、分析汇总、数据安全、系统维护等。

    五、 一卡通系统的实际应用情况

    我们选用的感应卡正面可粘帖专门印制的彩色图案,因此我们请专业设计公司对公司一卡通的版面进行了设计,并将每个员工的照片扫描到版面上,以便使用时可供有关人员核对身份。另外公司还统一配置了胸卡套和挂带,再配上统一的着装,十分整洁和规范,员工的精神面貌焕然一新,整个公司的形象得到了提升。

    一卡通系统使用半年多以来,发卡数量已接近800张,发卡范围涉及机关的正式员工、十几个在楼外工作的关联公司、物业公司的保洁人员和司机等等。如果遇到员工的胸卡遗失,首先由总经理工作部登记、开单注销、重新发卡,然后再到各个有关部门,如食堂、物业公司等进行具体操作,整个过程井井有条。现在,每个职工进出门、吃饭、考勤都离不开一卡通,在大楼内,该卡简直成了员工的内部身份证。下面,我们就各个系统的具体使用情况作进一步说明:

    ⒈ 门禁系统

    门禁系统共设有145个读卡器,其中74个为双门读卡器,71个为单门读卡器,估计日常使用人数达600到700人,人员进出相当频繁。但由于我们选用的是双门控制器,刷卡后基本在一秒内可开门,反应速度完全达到了设计指标。 

    另外,我们根据不同的时段为各类员工设置了出入权限。总的设置原则如下:
    各类门无论上班还是下班均设为常关,必须凭刷卡才能进入。持卡的员工上班时段可自由出入于各公共通道门,而下班后则只能出入于自己所在的楼层和房间。对于保洁人员和司机等则作了更为严格的限制。在权限设置时,不同的门可成组进行权限设置,例如将所有公共通道门设成一个组进行权限设置,操作较为方便,但遗憾的是,人员不能使用成组设置,因此在初始设置时,工作量很大,这不能不说是一个缺陷。所幸的是,在正常使用环境下,设置工作量并不大,操作人员完全能够应付。半年多的使用实践表明,设置的权限、时段的限制与实际使用状况完全吻合,可以说准确率达到了100%。做到了在允许的时段,有权限的人可以进入,而无权限的人则进不了,实现了原定的设计目标。 

    电力大楼的7至11层均为大开间办公室,只有公共通道的门。如果使用钥匙的话,进出很不方便,而且钥匙容易被复制,安全上较难管理。使用门禁系统后,进出只需刷卡,非常方便,而且每次进出都有记录,在特殊情况下还可以查询进出记录以备用。在整个公司上半年回搬华东电力大楼后,工程上的小修小补持续了半年之多,其间进出人员十分繁杂,但公司及时启用了门禁系统,半年多来,无一起失窃事件发生,这其中门禁系统可立了不小的功劳。 

    按照原来的设计,门禁控制器及其电源均放置于各楼层的弱电间中,本来准备使用统一的UPS电源,但由于设计容量不够,而改用双路可相互切换的两路交流电。一次十四楼在电源检修时,当A路电源断电后,由于继电器故障,B路电源未自动切换上,门禁系统断电后在备用电池(可坚持四小时)耗完后,所有门禁全部打开了,幸亏电力大楼安保管理很严,否则,后果难以想象。虽然事后我们更换了全部继电器,确保了电源系统的安全,但是从实际情况来看,门禁系统使用UPS电源更为可靠,另外,弱电间是控制门禁电源的地方,也应该加强安全控制措施。

    ⒉ 食堂消费管理系统

    目前,食堂就餐人数在700人左右。在一卡通系统启用前,食堂就餐使用两张卡,黄卡作免费工作午餐之用,而蓝卡可于早晚进行自费消费。这两张卡皆为接触式卡,使用时,需从卡套中取出插入读卡器刷卡,使用不够方便,而且容易磨损。使用一卡通系统后,原来的两张卡合而为一,而且可以放在皮夹子中直接刷卡,即方便又不易磨损。通过使用带双面LED显示屏的POS机,售饭员和职工都可以清晰地看到扣款的过程,避免了可能产生的误解。另外,在电脑偶尔死机时,我们还使用了POS机的脱机收费的功能。一般情况下,POS机可保存3000条记录,在电脑死机的情况下可以脱机使用两、三天。当连接上电脑后,POS机数据可自动上传至电脑,并存入数据库。 

    稍有缺陷的是,标准套餐消费时,由于是自动扣款,如不小心多刷一次,POS机会重复扣款,当然事后我们可以在电脑消费系统中退款。我们本来准备在消费软件中设置每张卡在一次刷卡后,于两、三分钟内不能再次消费这一功能,然而有些职工有时带了朋友来就餐,可能几分钟内要消费数次,因此我们的设想未予实施。

    ⒊ 考勤管理系统

    公司目前参加考勤的人数在270人左右,考勤采用缺时统计方式,即每次进出都要刷卡,然后月末统计出该月个人的总缺时时间。该系统使用数月以来,数据基本准确,替代了原来手工考勤的大部分工作,实现了原来手工考勤无法做到的缺时考勤管理,提高了考勤管理的效率,使公司的考勤管理迈上一个新台阶。 

    当然,在使用过程中,也不可避免的碰到了一些问题,例如一些员工反映,明明刷过卡了,却不见考勤记录。针对这个情况,我们除了采用在机关的网页上公布刷卡的注意事项以避免操作失误外,还使用了安保系统的摄像机将门口刷卡处的实时图像储存于硬盘录像机上,然后通过回放来确认是否确实刷过卡了,这样从技术上避免了可能产生的一些争议。 

    另外,由于先天缺陷所致,读卡器不能识别员工的某次读卡是进还是出,我们只能采用单次刷卡为进门,双次刷卡为出门的原则来修改原来的软件。但是如果员工漏刷一次卡,则最后统计数据会大相径庭,这个问题在技术上似乎难以解决,我们只能靠严格管理来进行弥补了。

    六、一卡通系统设计、施工和运行管理中的经验得失

    由于一卡通系统牵涉面较广,因此在设计、施工和运行管理中应考虑周全,以便系统最终能安全可靠地运行:

    1.中央控制室的运行管理设备、各层弱电间门禁控制器以及消费系统的管理设备等在设计时最好均配上UPS电源,以免由于断电造成各系统失效。
    2.应充分考虑门禁系统与消防系统、报警系统以及闭路电视系统的联动,以保证系统的运行安全可靠。特别是与消防系统的联动控制,必须保证在消防报警信号被确认后,及时打开相应的门禁以便逃生。
    3.门禁和消费系统均应有良好的备份系统作保证,由于这些系统实时性较强,设计时应考虑充分的冗余性和可靠性,例如在管理电脑故障的情况下,这些系统应仍能继续运行。
    4.做好有关运行人员的培训工作。在各系统调试的时候,便可邀请有关运行人员参加,让他们熟悉各系统中的软硬件设备。在各系统正式开通前,应对运行人员作正规的培训,使他们能掌握基础的理论知识和基本的操作技能。一卡通各系统宜逐个开通,这样可以避免同时开通各个子系统时可能出现的混乱局面。
    5.为保证一卡通各系统的正常运行,应避免其与INTERNET相连,如与本地局域网断开,则安全性更高,可防止恶性计算机病毒的攻击造成系统瘫痪。
    6.一卡通系统的管理通常牵涉到物业、食堂、人力资源等各个部门,容易造成相互扯皮,最好由一个部门进行统一协调管理。

    七、小结 

    华东电力大楼的一卡通系统的设计遵循了全面规划和分步实施的原则,并留有充分的余量,以适应将来发展的需要。该系统的设计综合考虑了先进性、安全可靠性、可扩展性等原则的平衡。一卡通智能综合管理系统的建成,为我们提供了高效、安全、便利的现代化管理手段。

    应该看到,一卡通系统的建成只是一个新的起点,要抓好一卡通系统的管理工作目前还有很多事情要做。我们不仅要进一步抓好运行人员的培训工作,提高运行人员的日常维护水平,还要建立起保障一卡通系统运行的规章制度,保证各系统能安全、高效地运转。先进的设备和技术,只有配上先进的管理,才能充分发挥其经济效益!