定义
门禁对讲系统（简称为门禁系统）是采用现代电子与信息技术，在出入口对人或物这两类目标的进、出、放行、拒绝、记录和报警等进行操作的控制系统。出入口控制系统是安全技术防范领域的重要组成部分，是现代信息科技发展的产物，是智能小区的必然需求。楼宇访客对讲门禁系统是智能小区中应用最广泛、使用频率最高的系统。
门禁控制系统是20世纪70年代发展起来的安全防范技术，它实现了人员出入的自动控制，是现今用于在各种保安区域中管理各种人员出入及活动的一种有效途径。使用这种完全自动化的系统能最大限度地减少所需的人力资源。这种系统还能提供人员活动的历史记录，在必要时为管理人员提供有用的判断信息。
出入口控制系统的功能是对人员的出入进行管理，保证授权出入人员的自由出入，限制未授权人员的进入，对于强行闯入的行为予以报警，并可同时对出入的人员代码、出入时间、出入门代码等情况进行登录与存储，从而成为确保区域安全、实现智能化管理的有效措施。
门禁系统的组成
门禁系统主要由门禁识别卡、门禁识别器、门禁控制器、电锁、闭门控制器、其他设备和门禁软件等组成。图1所示即为典型门禁系统的组成示意图。
图1 典型门禁系统组成示意图
1．门禁识别卡
门禁识别卡（简称为门禁卡）是门禁系统开门的“钥匙”，这个“钥匙”在不同的门禁系统中可以是磁卡密码或者是指纹、掌纹、虹膜、视网膜、脸面和声音等各种人体生物特征。门禁识别卡如图2所示。
图2 门禁识别卡
2．门禁识别器
门禁识别器负责读取门禁卡中的数据信息或生物特征信息，并将这些信息输入到门禁控制器中。门禁识别器主要有密码识别器（如图3所示）、IC／ID卡识别器（如图4所示）、指纹识别器（如图5所示）等。
图3密码识别器 图4 IC／ID卡识别器 图5 指纹识别器
3．门禁控制器
门禁控制器是门禁系统的核心部分，相当于计算机的CPU，它负责整个系统输入、输出信息的处理储存和控制等。它验证门禁识别器出入信息的正确性，并根据出入法则和管理规则判断其有效性，若有效，则对执行部件发出动作信号。单门一体机、联网门禁控制器、虹膜识别门禁控制器和人脸识别门禁控制器分别如图6～图9所示。
图6 单门一体机图 图7 联网门禁控制器
图8 虹膜识别门禁控制器 图9 人脸识别门禁控制器
4．电锁
电锁是门禁系统的重要组成部分，通常称为锁控。电锁的主要品种有电控锁、电插锁（又称为电控阳锁）、电控阴锁、磁力锁（又称为电磁锁）。电锁有以下4种区分方式。
1）电锁按电源控制方式可分为断电“开门”（通电“锁门”）和断电“锁门”（通电“开门”）两种启闭方式。
断电“开门”电锁（通电“锁门”电锁）。常见的是磁力锁、电插锁和电控阴锁。当断电时，电锁处于“开”的状态，门扇开。如磁力锁，平时状态为通电状态，通过电磁铁产生的磁性与金属片吸合，使门闭合。当室内分机发出开锁信号时，系统将锁电源断开。断电“开门”电锁，一般有开锁延时时间，在延时时间过后，系统将恢复到通电状态，门在此时若复位到闭合位置时，电磁锁将自动吸合。使用断电开锁应该注意调整门口主机的控制开锁时间：如果时间过短，就将造成开门后马上吸合，使用者在没有来得及拉开门的时候门又锁上；如果时间过长，就将造成开门后一段时间内不能够锁门，带来安全隐患。
断电“锁门”电锁（通电“开门”电锁）。常见有电控锁，即断电后电控锁处于“锁”的状态，门扇关闭。这类电锁内部有一个磁性线圈，平时为断电状态，不产生磁力，只在通电后磁性线圈才产生磁力，磁力吸动锁舌以实现开锁。断电“锁门”的电锁通常不采用开锁延时方式，因电流比较大，磁性线圈在通电时间过长的情况下容易烧毁。如H306型电控锁“开锁”的瞬间电流可达1.1A。
2）电锁按锁舌控制方式可分为以下两种方式。
①电控阳锁（阳极锁）。
如电插锁（玻璃门锁）和电机锁。其特点是在配套的锁片中附有锁片检测装置（磁性材料），其控制过程分为两步：第一步，当给出闭锁信号时，通电；第二步，若装在门框上的锁具未检测到锁片到位（门没有关闭到位）的信号，则锁舌不会伸出，直至锁片到位才依靠磁力控制锁具内的干簧管接通内部电路，将锁舌推出，完成闭锁动作。该锁工作模式是断电“开门”、通电“锁门”，闭锁时的电流在0.3～1.2A。
如电插锁（玻璃门锁）和电机锁。其特点是在配套的锁片中附有锁片检测装置（磁性材料），其控制过程分为两步：第一步，当给出闭锁信号时，通电；第二步，若装在门框上的锁具未检测到锁片到位（门没有关闭到位）的信号，则锁舌不会伸出，直至锁片到位才依靠磁力控制锁具内的干簧管接通内部电路，将锁舌推出，完成闭锁动作。该锁工作模式是断电“开门”、通电“锁门”，闭锁时的电流在0.3～1.2A。
②电控阴锁（阴极锁）。
如电锁口（阴极锁）和电控锁。通过磁力杆锁住锁舌，外力无法开锁；开锁时松开磁力杆，在外力作用下推开锁舌，达到开锁的目的。这种类型的锁多采用加电开启，断电闭锁的模式，如电控锁；也有加电闭锁，断电开启的模式，如阴极锁。
如电锁口（阴极锁）和电控锁。通过磁力杆锁住锁舌，外力无法开锁；开锁时松开磁力杆，在外力作用下推开锁舌，达到开锁的目的。这种类型的锁多采用加电开启，断电闭锁的模式，如电控锁；也有加电闭锁，断电开启的模式，如阴极锁。
3）电锁按开启控制方式分为两种：一种是电控开启锁具，如电磁锁、电插锁；另一种是用电控或机械两种方式开启锁具，如电控锁和电机锁。
4）电锁按主要品种可分为以下4种类型。
①电控锁（如图4-10a所示）。电控锁常用于向外开启的单向门上，具有手动开锁、室外用钥匙或加装接触性和非接触性感应器开锁等功能，无电时可机械开锁。关闭门扇时需要碰撞才能闭门，并发出撞击声，但现在产品机械撞击声已经可以做得较小，关门的噪声＜30dB，被广泛地应用于居民楼的对讲开门系统中。它属于断电开门、得电关门一类的电控锁。
②电锁口（如图4-10b所示）。又称为阴极锁、阳极锁（应用必须两者配套使用），通常被安装在门侧，与球形锁等机械锁配合使用，电动部分为锁孔挡板，被安装在门框上，适用于办公室普通木门，可与IC卡锁具、阳极锁配套使用。
③电插锁（如图4-10c所示）。锁具被固定在门框的上部，配套的锁片被固定在门上。可通电上锁或通电开锁，或自行互换。电动部分是锁舌或者锁销，适用于双向180°开门的玻璃门或防盗铁门。
通常双向开启玻璃门装有地弹簧，在闭门时，若地弹簧安装不良或质量问题，则会导致不能正常关闭到位，如门尚未到位插销已落下，或门根本无法回到预定的位置上。若遇这种情况，则可根据需要调整延长电插锁的闭门时间，或调整地弹簧。
阳极锁适用于双向开门，无需碰撞关门，自动上锁，因此没有关门撞击声。
④磁力锁（如图4-10d所示）。分明装型和暗装型两种，结构上由锁体和吸板两部分组成。磁力锁的锁体通常被安装在门框上，吸板则被安装在门扇与锁体相对应的位置上。当门扇被关上时，利用锁体线圈通电时产生的磁力吸住吸板（门扇）；当断电时，吸力消失，门扇即可打开。
图10 电磁锁具
a）电控锁b）电锁口c）电插锁d）磁力锁
磁力锁安装方法示意图如图11 所示。
5）电锁的选用。
①选用电锁的原则如下。
其一，选择门的材质：玻璃门、铁门和木门。玻璃门（含无框玻璃门）宜采用电插锁；铁门和木门宜采用磁力锁或阴极锁。
其二，选择单向开门，还是双向开门。单方向开门，可选用磁力锁或阴极锁（电锁口）；双向开门（一般为玻璃门）应选用电插锁。
其三，要符合安防、消防规定。安防、消防与电控锁种类选择无关，但电控锁的启闭状态至关重要，也就是说，要选择采用断电开门还是断电闭门。若断电处于“开”的状态，则当发生火灾时有利于人员逃离现场，可对于防盗极为不利。因为如果切断电源，那么大门必然打开，行窃者就会畅通无阻；断电处于“闭”的状态，行窃者即使切断电源，门锁也仍然处在关闭状态，但当发生火灾时，若电力被中断，门锁关闭，则室内人员无法逃生。
图11 磁力锁安装方法示意图
②门禁系统往往采用下述3种办法加以解决。
其一，在门禁控制层，电控锁选用断电“锁”状态的电控阴锁，安装在门框上，再增加一把嵌入式手动机械锁安装在门扇上，正常情况下，出门时按室内电子按钮开关，电控锁打开，当停电或火灾断电时，电子按钮开关无效，电控锁处于“锁”的状态，这时按照开普通门锁的方法，手动门扇上机械锁的锁柄将门打开，同样可以方便地离开房间。
其二，门禁控制层备有UPS供电，当外部供电拉闸或短时间停电时系统仍能正常工作，除非人为将门禁控制器的电源断开或将读卡、电控锁的电缆切断，若发生这种情况，则可由第一种方案解决。
其三，电控锁与机械钥匙锁相结合。门扇上安装的锁舌，不采用门禁专用锁舌，而是采用普通钥匙的嵌入式门锁，当门禁系统出现故障时，可以用普通钥匙开门，不会影响正常使用。
这里需要注意的是，电锁锁体在断电后依然残留磁力，残磁会造成锁体依然吸附而无法开门，一旦发生火灾这是很危险的事情，因此对于电锁的残磁不可大意。
5．闭门控制器
闭门控制器是安装在门扇头上一个类似弹簧可以伸缩的机械臂，如图12所示。在门开启后通过液压或弹簧压缩后释放，将门自动关闭，类似弹簧门的作用。闭门器可分为弹簧闭门器和液压闭门器两种。
图12 闭门控制器及安装图
a）闭门控制器 b）安装图
液压闭门器是通过对闭门器中的液体进行节流来达到缓冲作用的。其核心在于实现对关门过程的控制，使关门过程的各种功能指标能够按照人的需要进行调节。闭门器的意义不仅在于将门自动关闭，而且在于能够保护门框和门体（平稳关闭），它是现代建筑智能化管理的一个不可忽视的执行部分。
闭门器的功能主要如下。
- 闭锁速度。
- 阻尼缓冲力量与范围可以根据使用要求自行调节。
- 阻尼缓冲功能：快速开门到一定位置后产生阻尼缓冲。
- 可调闭门段-止动功能（停门的角度，如90°、180°）。
- 关门力量可调节。
选择闭门器应考虑门重、门宽、开门频率、使用环境以及消防要求。如果是液压闭门器，就还要考虑防冻要求（北方的冬季可达零下35℃）。
6．门禁电源
门禁电源在正常供电情况下由系统供电。当发生停电或人为制造的供电事故时，为保障门禁系统的正常运转，通常还设有备用电源。如佳乐DH-1000A-U备用电源，一般可维持48h的供电，以防不测。
7．出门按钮
门禁系统出门按钮设在门禁大门的内侧。住户出门时，只要按下出门按键，门即打开。如设置出门限制，还必须通过刷卡才能开门，这一方式只适用于不希望人员随意出入的场所，通常小区住宅不采用这种方式，这种方式比较适用于办公场所。
8．门禁读卡器
这些设备可以获取密钥卡、钥匙卡、密码、生物识别等形式的凭据。它们可以放置在整个设施或区域的门口、墙壁、桌子和桌子上。这样做的好处是减少了密钥的部署和/或未经授权的复制。
9．门禁软件
门禁软件负责门禁系统的监控、管理和查询等工作，监控人员通过门禁软件可对出入口的状态、门禁控制器的工作状态进行监控管理，并可扩展完成人员巡更、考勤及人员定位等工作任务。
这是一种计算机软件，用于存储有关进入某个区域或使用资源的人的信息，例如他们进入的日期和时间;他们的身份;他们在该地区的行为，例如他们是否使用计算机;如果他们携带任何危险物品，例如武器;他们在什么房间;等。
门禁系统的分类
1．按进出识别方式分类
（1）密码识别
通过检验输入密码是否正确来识别进出权限。这类产品又分为以下两类。
1）普通型。优点是操作方便，无需携带卡片，成本低。缺点是同时只能容纳3组密码，容易泄露，安全性很差；无进出记录；只能单向控制。
2）乱序键盘型（键盘上的数字不固定，不定期自动变化）。优点是操作方便，无需携带卡片，安全系数稍高。缺点是密码容易泄露，安全性还是不高；无进出记录；只能单向控制；成本高。乱序键盘如图13所示。
（2）卡片识别
通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限。按卡片种类
图13 乱序键盘
又可分为以下两类。
1）磁卡。优点是成本较低；一人一卡，安全一般，可与计算机联网，有开门记录。缺点是卡片会有磨损，寿命较短；卡片容易被复制；不易双向控制。卡片信息容易因外界磁场丢失而导致卡片无效。
2）射频卡。优点是卡片与设备无接触，开门方便安全；寿命长，理论数据至少为10年；安全性高，可与计算机联网，有开门记录；可以实现双向控制；卡片很难被复制。缺点是成本较高。
（3）生物识别
通过检验人员生物特征等方式来识别进出权限，有指纹型、虹膜型和面部识别型。
优点：从识别角度来说安全性极好；无需携带卡片。
缺点：成本很高；识别率不高；对环境要求高，对使用者要求高（如指纹不能划伤，眼不能红肿出血，脸上不能有伤或胡子不能太多或太少）；使用不方便（如虹膜型和面部识别型，安装高度位置不易确定，因使用者的身高各不相同）。
2．按设计原理分类
（1）控制器自带读卡器（识别仪）
控制器自带读卡器（识别仪）这种设计的缺陷是必须将控制器安装在门外，因此部分控制线必然露在门外，内行人无需卡片或密码即可轻松开门。
（2）控制器与读卡器（识别仪）分体
控制器与读卡器（识别仪）分体这类系统控制器被安装在室内，只有读卡器输入线露在室外，其他所有控制线均在室内，由于读卡器传递的是数字信号，若无有效卡片或密码任何人都无法进门，所以这类系统应是用户的首选。
（3）门禁系统与计算机的通信方式
1）单机控制型。
单机控制型这类产品是最常见的，适用于小系统或安装位置集中的单位。常用于酒店、宾馆。
2）采用总线通信方式。
采用总线通信方式的优点是投资小，通信线路专用。缺点是受总线负载能力的约束，系统规模一般比较小；无法实现真正意义上的实施监控；受总线传输距离影响（RS-485总线理论上可达1200m，但实际施工中一般只能达到400～600m），不适用于点数分散的场合。另外，一旦安装好就不能方便地更换管理中心的位置，不易实现网络控制和异地控制。
3）以太网网络型。
以太网网络型这类产品的技术含量高，它的通信方式采用的是网络常用的TCP／IP协议。这类系统的优点是，控制器与管理中心是通过局域网传递数据的，管理中心位置可以随时变更，不需重新布线，很容易实现网络控制或异地控制。适用于大系统或安装位置分散的单位使用。这类系统的缺点是系统通信部分的稳定需要依赖于局域网的稳定。
RS-485总线、TCP／IP联网型门禁系统示意图如图14所示。
图14 RS-485总线、TCP／IP联网型门禁系统示意图
