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前言

　　近幾年來，隨著國民經濟持續發展與現代科學技術日新月異，人民對于居住的高品質需求進一步得到釋放，迫切希望得到一個安全、舒適的居住環境，小區的智能化建設正在神州大地上如火如荼的進行著。

　　智能小區是信息時代的產物，所謂智能化小區是指通過綜合配置住宅區內的各功能子系統，以綜合布線為基礎，以計逄機網絡為區內各種設備管理自動化的新型住宅小區。至少需要具備“3A”系統。

　　1、安全自動化（SAS-safe Automation sys-tem),包括室內防盜報警系統、消防報警系統，緊急求助系統、出入口控制系統、防盜對講系統、煤氣泄露報警系統、室外閉路電視掇象臨界控系統、室外的巡更簽到系統。

　　2、通訊自動化（CAS-Communicaton Automation System),包括數字信息網絡、語言與傳真功能、有線電視、公用天線系統。

　　3、管理自動化（MAS-Management Automation System),包括水、電、煤氣的遠程抄表系統、停車場管理系統、供水、供電設備管理系統、公共信息顯示系統。

　　其中的部分系統是小區實現智能化的硬件設備和保障，但從實際的使用和對用戶的便函利來講，其核心應該是智能小區的“一卡通”系統，即利用一張IC卡片作為數據和身份的載體來實現小區的操作控制和資金結算，它涉及到小區的安全、管理等多方面，包括：門禁管理、電梯管理、停車場綜合管理、訪客管理、室外巡更管理、小區內小額支付等多個應用子系統。它的設計成功與否，將會直接關系到智能小區的管理水平、住戶的居住安全與使用便捷，以下將針對智能小區這個應用場合的實際情況，對其“一卡通”的設計做出詳細的分析。

　　設計分析

　　整個一卡通系統可在小區信息中心機房設置一臺通訊服務器，一個集中的管理中心，多個分權管理端和各個系統的信息點。由通訊中心來負責對卡片進行格式化、加密、授權等操作及卡片不慎丟失后的掛失、解掛等。分權管理端主要工作是分配相應工作通過授權操作。整個系統需通過ＴＣＰ/ＩＰ或RS485方式進行聯接，同時每個終端也需具備一定的脫機運行能力和數據存儲能力，以應付網絡可能出現的暫時故障。（參見網絡拓撲圖）

　　門禁系統設計

　　“一卡通”門禁系統主要用于小區住宅單元門，住戶在讀卡器感應區內刷卡，讀卡器讀到卡號后系統將進行權限認證，如認證通過則開啟門禁，反之則不開啟門禁。同時將開啟門禁的時間、地點、持卡人等信息發送到管理中心，計算機屏幕上將可以通過電子地圖和文字等形式實時掌握開門人的信息，并生成相應的數據報表，出門時可采用出門按鈕開門或同樣讀卡開門。

　　“一卡通”門禁系統由門禁控制器、讀卡器、出門按鈕、鎖具等設備組成，也可以采用一體機讀卡控制模塊嵌入到可視對講等其他安防綜合系統中。

一卡通門禁系統示意圖

　　傳統小區的“一卡通”門禁系統大多采用非聯網的工作方式，無法進行數據采集和實時監控，功能非常單一。因此，真正的智能小區中的門禁系統應采用聯網工作模式。

　　如果小區面積較大，傳統的RS485通訊方式受到通訊距離限制不宜采用。因此較大的智能小區 “一卡通”系統可采用TCP/IP協議的通訊方式，利用小區內寬帶設施實現通訊；或者采用RS845集線器，既可將一條總線變為四條總線，又可作為中繼器使用，從而延長通訊距離。

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　　門禁系統除常規的刷卡開門的基本功能外，還可在通行安全上、與物業管理結合上、與預警系統聯動等方面進行專門設計，如：

　　多種開門方式：其他開門方式還可采用刷卡開門、密碼開門、刷卡+密碼開門、刷多卡開門等等，可根據不同的安全需要進行設置和自動調整，如在一般情況下采用刷卡方式開門，一旦預警系統發出危險警報時，門禁系統將自動提升認證等級，可為刷卡+密碼或刷卡+指紋觸發等方式。

　　脅迫報警：當發生住戶被挾持被迫開啟單元門禁時，可在讀卡器上反輸密碼，同樣可以開啟門禁，但同時自動發送脅迫警報至管理中心或者社會110報警服務臺。

　　物業提示：門禁讀卡器上裝有液晶顯示屏，住戶刷卡時可顯示物業提示短消息，如停水停電通告、交納物業費通知等等，還可以與消費系統結合，直接通過門禁系統完成物業費的扣除。

　　應急響應：除了前面提到的系統可自動提升安全等級外，對一些突發事件門禁系統也應具有快速的響應。如當發生火警警報時，門禁系統將自動開啟所有通道疏散人流；當產生匪警警報產生時，門禁系統將強制關閉等等。

　　停車管理系統設計

　　小區停車場管理系統是利用IC卡作為識別載體，對小區內車輛進行識別管理的設備，同時它也可以和停車引導系統等社會資源相結合，利用小區車位緩解社會停車的壓力，這樣也增加了物業管理的收入；還可以安裝車位鎖實現車位與車主的對應規范管理和防盜。

　　系統由余位信息屏、入口票箱（內置吐卡機、中/英文LCD顯示屏、地磁檢測器等、讀頭、語音模塊等）、自動道閘、車輛檢測線圈、攝像機（及配件支架）、票據打印機、語音模塊和車位鎖組成。

停車管理系統設備擺放圖

　　兼顧對外營業的小區停車場系統應當可以對小區內的車位按照不同的收費方式進行不同的管理，車位收費方式可以分為買斷型、月（年）租型、臨時型等等。

　　對于一次性交納一定費用的買斷用戶，將分配給其一個固定的停車位，并在上面安裝車位鎖，以防止被其他車輛占用。車主在入口票箱上刷卡，系統判斷無誤后開啟擋車器車輛進入，通過車輛檢測線圈后自動放下欄桿完成入場。司機遙控打開其車位的車位鎖即可泊車；離開小區時重新將車位鎖升起，然后在出口讀卡器上刷卡，開啟擋車器后離開。

車位鎖圖

        對于月（年）租形式的車位管理與買斷型類似，只是在臨近租期結束時，系統將會給司機以提示，語音模塊將在司機刷卡時提示“您的租期即將結束，請于XX年X月X日前充值”。

　　小區車位除了劃分為買斷車位和長期租賃的車位外，其他剩余車位劃分為臨時車位進行單次收費管理。臨時停車的司機入場時，入口處的票箱顯示屏則中英文顯示提示司機按鍵取卡，司機按鍵票箱內發卡器即發送一張感應卡，經輸卡機芯傳送至入口票箱出卡口并同時讀卡，司機取卡后，自動擋車器升起欄桿放行車輛，車輛通過車輛檢測線圈后自動放下欄桿。如司機在10秒中內未將卡取走，則卡片將被自動回收并注銷當前卡片的入場信息。臨時停車的車輛駛出停車場時，在出口處司機將感應卡交給收費員，收費電腦根據感應卡記錄信息自動計算出應交費，并通過收費顯示牌顯示，提示司機交費；收費管理員確認無誤后，按確認鍵，電動欄桿升起。車輛通過埋在車道下的車輛檢測線圈后，電動欄桿自動落下，同時收費電腦將該車信息記錄到交費數據庫內。

　　小區停車場還可針對小區的停車安全和易用方面做出其他功能設計，如：

　　通道實時視頻監控：對指定通道進行視頻實時監控，一臺主機需支持多路視頻輸入。

　　圖像對比：系統支持車輛在出場時，會抓拍一張即時的車輛出場照片，并用入場時抓拍的圖像進行對比，以確定入場與出場是同一車輛。

　　防跟車進入：防止前一輛合法車刷卡而后一輛車不刷卡進入的情況。通過讀到的有效卡數和復位地感輸入次數之差來確定是否發生跟車現象，系統可以多種方式報警。

　　防逃卡功能：車輛在讀到卡并放行后，防止車輛倒車逃卡。當倒車現象產生時，系統以多種方式報警并注銷卡片資格。

　　余位顯示：在小區入口處的余位顯示屏將實時顯示小區內剩余的臨時停車位數。

　　流量記數控制：當多輛合法車輛都進入后方下落道閘，以提高車流效率和減少無謂的機械損傷。

　　系統聯動：小區停車管理系統應能與智能小區其他系統及社會預警、指揮中心等進行聯動，對突發事件快速響應。如當停車場發生火警或其他社會事件時，系統可以自動打開所有擋車器疏散車輛。

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　　梯控系統設計

　　梯控系統是在原有的電梯上經過局部的改造，將智能卡技術嵌入其中，對乘坐電梯的人員嚴格的權限認證，使得只有經過授權的住戶或訪客才能使用電梯，減少閑雜人等（如惡意上門推銷人員）對小區內用戶的騷擾。電梯控制器不論是脫機運行還是聯機控制，都可記錄數據，使得電梯的所有進出記錄都有據可尋 ，保證了住戶的安全，提高了物業管理的檔次。

電梯系統示意圖

　　梯控系統由電梯控制器、讀卡器、按鍵控制器、樓層控制器（可選）、召喚按鈕（可選）組成。電梯控制器是核心部件，用于進行數據管理、通訊、核對與保存，可安裝在電梯轎箱頂部或電梯管理機房；讀卡器可以安裝在電梯的按鍵面板中，也可以獨立安裝在面板外，刷卡后才能使用按鍵；按鍵控制器安裝在電梯轎箱頂部，用于控制電梯的按鍵面板；樓層控制器安裝在電梯外每個樓層的上下呼梯鍵旁，用于控制呼梯鍵；召喚按扭安裝在住戶家中，可以足不出戶的釋放電梯該層的按鍵權限或召喚電梯至住戶樓層。

電梯系統使用流程圖

　　小區電梯系統設計的核心是，應可針對不同用戶的權限設置豐富的管理功能。小區內需使用電梯的人員，主要有住戶、物業管理人員、臨時訪客等，其中物業管理人員按照工作性質又可分為定時使用電梯（如清潔工、鐘點工等）和不定時使用電梯（如保安、各種維修人員等），對他們的乘梯權限的設置都各不相同。

　　小區住戶的卡片權限設置為僅可達所居住的單元樓層，如果擁有多個樓層的物產或其他原因（如有親戚在樓上樓下需要經常拜訪）也可申請寫入多個樓層權限。

　　清潔工、鐘點工等定時使用電梯的人員的卡片權限設置，可達樓層應僅為工作所需樓層，并且在卡內寫入時間限制，使持卡人只能在規定的時間內到達對應樓層。

　　對于保安人員的卡片權限設置可較為靈活，應設置為可以到達小區內管轄區域的任意樓層以備不時之需。

　　對維修人員、送貨人員等的權限設置，應在卡內寫入兩次乘梯之間的時間間隔要求，即當刷卡使用電梯上樓后必須在規定時間內乘梯下樓，不然系統會在警衛室給予報警提示，說明有人在小區單元內超時未出。

　　梯控系統另一個設計的重點是對臨時訪客的管理。一直以來，小區對訪客的管理都存在身份難以確認、訪客真實行動無法控制等問題，現在可通過在梯控系統與門禁系統中的設計給予多種解決方案。

　　一種是訪客在小區物業或單元門衛處登記，由管理人員給予發放臨時乘梯卡，卡內可明確的限制所乘坐的電梯樓層、使用次數、使用時間等權限。這樣就保證了訪客只能去所拜訪的樓層，并且系統記錄訪客刷卡行動。

　　另外也可通過被訪住戶釋放電梯權限的方式來實現。具體流程為，訪客通過小區程控電話或其他終端與住戶聯系，由住戶確認訪客身份后，按下安裝在住戶家中的電梯召喚按鈕。電梯將自動釋放被訪住戶所在樓層的按鍵權限，訪客即可在召喚電梯后乘坐至該樓層；或在小區門口直接設立自動發卡終端，被訪住戶確認訪客身份后，通過控制程控電話按鍵向設在小區門口的自動發卡機授權放放臨時卡，被訪住戶的電話按鍵信號經程控電話交換網絡與以太數據網絡的信號轉換，將被訪住戶的電話按鍵信號傳輸給自動發卡終端，然后由自動發卡終端向訪客發放具有該樓層權限的臨時卡，訪客憑卡在智能小區內通行。這種由被訪住戶直接確認訪客身份并授權的方式，具有更高的身份識別率，而且減少了物業管理的難度，理清了物業與住戶之間的責任。

住戶釋放電梯權限示意圖

住戶控制發放臨時卡片示意圖

　　梯控系統還應對各種突發事件可做出相應動作，如當該單元發生火警警報或發生其他社會事件需要快速疏散時，梯控系統將自動釋放對電梯的控制。

　　消費管理系統設計

　　一卡通消費系統，用于小區內商務、娛樂中心、餐廳、游泳池、各種會所等處的收費管理和小區物業費用管理，實現利用公交/市政卡內金額在智能小區內的各種消費活動，減少不必要的現金流動，方便使用。

消費系統示意圖

　　消費系統中POS機需要與一卡通管理主機相連進行數據通訊，離線POS機也需要用數據采集器或無線技術將數據采集到管理計算機，由一卡通管理主機再統一與上層清算系統進行資金清算等操作。所有的POS機都應具有大量的記錄數據保存能力，這樣即使網絡發生故障，也不會造成消費記錄的丟失。同時系統應具備豐富的財務報表，如出納報表、資金流程報表、營業額記錄報表、個人消費記錄報表等等。

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　　消費系統可針對不同的消費場合進行詳細的設計。如商店、餐廳等消費場所是由服務員在POS機上輸入消費金額后，用戶在POS機感應區內刷卡扣費，POS機將記錄消費上傳。在游泳池等固定金額/次的消費場所，可將POS機設置為固定金額，刷一次卡即完成扣費。對會所等采用會員制的消費場所，可提供會員管理功能，一次性交納一筆費用后，既可擁有一定次數的消費權，每次消費時刷一次卡直到用完購買次數后再次充值。對于后兩種消費方式，可在場所通道上安裝三輪輥閘或快速通道等設備，刷卡成功后才可以進入，實現更加自動化的智能管理，減少管理人員的工作負擔。

三輪輥閘

快速通道

　　消費系統還可應用于小區物業費的收取，如利用小區單元門禁，在讀卡開門的同時即完成卡內物業管理費用的收取并提示。

　　巡更系統設計

　　傳統簽名簿的簽到巡邏形式容易出現冒簽、補簽的現象，且缺乏對突發事件的快速響應能力。因此在智能小區中，采用智能卡在線巡更系統來解決上述問題，既對保安人員的工作進行了考核記錄，又可及時發現小區中的安全隱患。

在線巡更系統示意圖

　　巡更系統利用小區內已經有的門禁讀卡器等設施作為巡更點，在點數不夠的地方再適當安裝一些讀卡巡更點，所有設備通過小區局域網或RS485網絡實時聯網。保安巡邏人員持一張巡更卡在小區內執行巡更任務，每到一個巡更點就將巡更卡在讀卡器上刷卡記錄。讀卡器中的記錄信息將實時上傳顯示到小區管理中心的計算機，在屏幕上可清晰顯示出巡更員的巡檢地點及到達時間，根據事先確定的巡更班次和時間要求，計算機軟件將自動統計出正點、誤點及漏檢報表顯示在計算機屏幕上，并可通過打印機打印，為管理者提供重要管理信息。由于保安人員必須在指定的時間到達巡檢地點才能獲得記錄，所以巡檢員將不可能偷懶或作弊。管理者可以根據巡檢報表考核巡檢員，并給與相應的表彰或獎懲，這將有助于提高巡檢員工作的主動性，并提高管理的科學性，達到及時發現安全隱患、減少安全事故的目的。同時軟件中可以設置每個巡更點之間的最大巡更時間間隔，若超過最大設置時間仍未收到下一巡更點的記錄，則說明此條線路上可能存在突發時間，軟件自動在安全中心進行報警，提醒管理者處理安全隱患。