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北京市軌道交通指揮中心一卡通系統(tǒng)應用案例
北京市軌道交通指揮中心工程是對包括地鐵5號線、4號線、10號線、奧運支線在內(nèi)的十四條地鐵線路進行調(diào)度指揮、票務管理、清分結算、研發(fā)培訓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)絡化運營管理角度對全市軌道交通線網(wǎng)的運輸計劃進行協(xié)調(diào)，并負責應急預案的編制。指揮中心還將承擔起軌道交通線網(wǎng)運營信息匯總和統(tǒng)計分析，參與軌道交通建設，組織擬訂相關技術標準、管理規(guī)范和業(yè)務規(guī)則，實現(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640個、鍵盤讀卡28個。
2）．消費POS機5臺。
3）．巡更管理系統(tǒng)采用在線巡更 70 點。
4）．遠距離停車場管理系統(tǒng)為 1進1出。
5）．設訪客管理系統(tǒng)2套。
6）．身驗查驗系統(tǒng)3套（包括觸摸屏和手持PDA查驗）。
7）．集成管理平臺及制證中心各1個。
1.2 本工程需求難點分析
作為北京市軌道交通的指揮調(diào)度中心和財務結算中心，必需具備優(yōu)秀的運營管理水平及快速的應急響應能力，因此各系統(tǒng)的設計必須高標準，嚴要求。下面從智能一卡通系統(tǒng)的設計角度談一下本項目的需求特點及難點分析：
真正一卡通的要求：傳統(tǒng)的獨立式的門禁、考勤、消費、停車場等系統(tǒng)設計不符合本項目的要求。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)場服務要求的。本大廈需要建設一個數(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)點位數(shù)量眾多，其中門禁點更是超過600個，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，滿足實時性的要求，是本工程的一大難點。
滿足數(shù)字化安防的要求：目前安防技術正從模擬時代轉向數(shù)字化時代，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，是本工程一卡通系統(tǒng)設計的又一挑戰(zhàn)。
滿足“集中管理，分散授權”的要求：目前大多數(shù)的一卡通系統(tǒng)設備管理及授權管理是一體的，但本大廈不同，一卡通系統(tǒng)的設備及監(jiān)控是由業(yè)主進行統(tǒng)一管理，由于本大廈的入住單位有相對獨立的授權管理，如何保證各使用單位有著自身的時間、地點、人物的自主授權管理，是對門禁及一卡通管理平臺管理軟件的通用性的一大考驗。
滿足擴展性的要求：本項目還有二期工程，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)，或者進行必要的整合，這是對門禁一卡通的網(wǎng)絡結構合理性提出了更高的要求。
滿足IBMS整合的要求：本項目的門禁一卡通系統(tǒng)，要有方便的接口設計與大廈智能化總平臺，消防系統(tǒng)，電子政務系統(tǒng)實現(xiàn)信息交換，這對智能一卡通的設計提出了更加全面的技術要求。
滿足本地技術開發(fā)的二次要求：本項目的卡片選型不是自主獨立的，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)劃進行重新設計。此外智能一卡通系統(tǒng)的門禁、消費、停車場等都是為管理而服務的，在目前大廈管理細則還沒有出臺的情況下，本大廈的軟件存在需要二次開發(fā)的需求。
1.3 本項目設計的特點
1. ICMS一卡通集成平臺 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，是國內(nèi)獨一無二的成熟系統(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備供應商。本方案正是采用了該智能一卡通集成平臺，完成與視頻、報警、消防系統(tǒng)聯(lián)動，是本設計的一個顯著特點。
2）.基于TCP/IP的網(wǎng)絡門禁控制器 傳統(tǒng)的單RS485，或者改良的雙RS485、RS485+TCP/IP網(wǎng)絡轉換器的系統(tǒng)組網(wǎng)方式，都不符合大規(guī)模門禁系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實時響應，協(xié)議標準化的要求。
本方案采用了具有TCP/IP網(wǎng)絡接口直聯(lián)功能的門禁控制器，從而保證了事件上傳的實時性和協(xié)議的標準化，這也符合門禁系統(tǒng)技術發(fā)展的潮流。是本設計的一個重要特色。
3）.基于TCP/IP的視頻聯(lián)動 順應數(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，而本設計方案中的門禁系統(tǒng)，具有支持數(shù)字視頻服務器（編碼器）的功能，與數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)同時實現(xiàn)從設備協(xié)議層到軟件數(shù)據(jù)庫層的雙重數(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。這是本方案的又一亮點。
4）.基于工作流的模塊化技術 為了實現(xiàn)“集中管理、分散授權”的管理思想，我們采用了基于工作流的模塊化技術，所謂工作流就是把工作任務抽象為一個流程，每一個流程分解為若干個任務塊。這樣面向客戶對象的模塊化設計思想可以方便滿足客戶的真實使用環(huán)境。
5）.基于平臺的五層網(wǎng)絡架構 網(wǎng)絡架構分執(zhí)行層、現(xiàn)場控制器、區(qū)域控制器、子系統(tǒng)管理層、中央服務器及集成平臺共五層，適用于任何規(guī)模的一卡通系統(tǒng)。其“1+X”模塊化應用系統(tǒng)結構，更有利于一卡通系統(tǒng)的整合、擴充、升級！與其他安防、樓控、消防、ERP、電子政務等系統(tǒng)的聯(lián)動及數(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別卡，用于在內(nèi)部的所有生活、工作行為中的身份確認及電子支付。
一號： 所有人員都有自己唯一的人員號，固定不變，既使卡片損壞、卡片丟失也不需要變更人員號，只需更換后的卡芯片號與人員號在數(shù)據(jù)庫中關聯(lián)起來即可。
一庫： 為防止數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)災難、數(shù)據(jù)崩潰，一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)由高性能服務器統(tǒng)一存貯。并可通過雙機熱備技術來確保數(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，只設一個發(fā)卡中心，發(fā)卡中心一旦注冊，各應用子系統(tǒng)管理機會自動生成。
一平臺：一卡通系統(tǒng)設在一集成平臺，負責內(nèi)部各子系統(tǒng)的管理及相互關聯(lián)，也可與其它安防系統(tǒng)，樓控系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動。
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、考勤管理系統(tǒng)都集成在辦公網(wǎng)，一卡通集成服務器、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)關實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享。
一卡通用集成系統(tǒng)具體實現(xiàn)包括網(wǎng)絡集成、平臺集成。
網(wǎng)絡集成
整個系統(tǒng)網(wǎng)絡共分為五級結構：第一級結構是核心的中央服務器系統(tǒng)和集成平臺；第二級結構由TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)構成的一卡通系統(tǒng)管理層，即各系統(tǒng)工作站；第三級結構是由TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)構成的區(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)）；第四級結構是由TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)或工業(yè)總線協(xié)議RS485構成的現(xiàn)場控制層；第五級結構是由現(xiàn)場終端設備組成的執(zhí)行層。
平臺集成
所有軟件模塊基于統(tǒng)一的系統(tǒng)規(guī)劃和統(tǒng)一的基礎平臺，各模塊之間應無縫連接在一起，它們以協(xié)調(diào)一致的方式完整地支持跨越多個子系統(tǒng)邊界的業(yè)務流程。
軟件系統(tǒng)中的主要組成部分均以面向對象的構件的形式出現(xiàn)，系統(tǒng)支持構件的動態(tài)掛接、動態(tài)拆卸。構件化的軟件系統(tǒng)可類比為積木式建筑，構件化一方面有利于系統(tǒng)的漸進式開發(fā)，另一方面又對系統(tǒng)的可擴展性、可伸縮性大有裨益。
“一卡通”系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)都存儲在中心數(shù)據(jù)庫和本地數(shù)據(jù)庫內(nèi)里，從而實現(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，應用分布”的設計原則，從整體性能上與獨立、分散的系統(tǒng)相比有了很大的提高。
1.4 門禁系統(tǒng)設計
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)機房、TCC/ACC/通信系統(tǒng)維護室、系統(tǒng)維修測試室、緊急事件處理室、模擬測試平臺室、備品備件室、TCC系統(tǒng)工區(qū)、培訓室、呼叫中心、商務信息編播室、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、會議室1、會議室2、會議室3、會議室4、訪客接待室1、訪客接待室2、TCC檔案文件室、通信機房、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、電源室設置門禁。
1.4.2門禁系統(tǒng)功能
1.4.3 門禁系統(tǒng)構成
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，計算機和控制器之間的通訊運用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。
4）、所有單向門均采用優(yōu)質磁力鎖，磁力鎖的開關力不小于250KG，所有雙向門均采用優(yōu)質電插鎖。
1.5 與BMS其它系統(tǒng)的接口設計
一卡通用系統(tǒng)只是智能大廈管理系統(tǒng)（BMS）的一個子系統(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)動機制。
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，按照事件的響應范圍分為設備層和數(shù)據(jù)層信息交換，從而實現(xiàn)聯(lián)動。
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)絡和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和應用系統(tǒng)一級的接口，由于我們在這一層上所采用的技術設計都是遵循國際標準和工業(yè)標準，比如使用UNIX 、WINDOWS 、TCP/IP 協(xié)議和SQL標準數(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)設備層的信息交換接口
設備層的交換及聯(lián)動方式包括：干節(jié)點、串口通迅(通過API協(xié)議或DLL動態(tài)連接厙)、TCP和UDP Socket。
控制設備與控制設備之間的交換一般采用：干節(jié)點、COM口通迅(通過API協(xié)議或DLL動態(tài)連接厙)。
控制設備與管理機之間的交換一般采用：COM口通迅(通過API協(xié)議或DLL動態(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 標準的 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行預留。所以我們在遵循業(yè)主提供的IC卡標準下，將積極配合業(yè)主進行卡片的統(tǒng)一規(guī)劃和設計!
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，以軟件聯(lián)動為主。視消防系統(tǒng)不同特點采用COM口通迅(通過API協(xié)議或DLL動態(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)點硬聯(lián)動。
5）.與監(jiān)控和報警系統(tǒng)的接口
接口信息內(nèi)容：“一卡通”系統(tǒng)中央管理服務器在系統(tǒng)內(nèi)管理工作站的報警信息后，將緊急報警的事件編號傳送給監(jiān)控和報警系統(tǒng)。
6）.接口方式
“一卡通”系統(tǒng)中央管理服務器與數(shù)字監(jiān)控和報警系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)層的信息交換，以ODBC為首選。
“一卡通”系統(tǒng)中央管理服務器與摸擬系統(tǒng)監(jiān)控和報警系統(tǒng)采用設備層的信息交換形式，以COM口與矩陣主機通迅(通過API協(xié)議或DLL動態(tài)連接厙)為首選!
7）.聯(lián)動功能
監(jiān)控和報警系統(tǒng)接受到“一卡通”系統(tǒng)的報警信息后，根據(jù)報警事件類型及報警發(fā)生的區(qū)域，啟動報警發(fā)生區(qū)域內(nèi)關聯(lián)的攝像機、云臺、鏡頭等攝像系統(tǒng)設備，控制這些設備按事先預制好的程序運作，對報警發(fā)生區(qū)域進行監(jiān)控，同時監(jiān)控中心多媒體工作站報警，監(jiān)控系統(tǒng)矩陣切換系統(tǒng)將報警區(qū)域圖象傳送到監(jiān)控中心的視頻顯示/記錄設備上，啟動監(jiān)控中心的錄像設備錄像。
