1、2.1 系统总体建设目标一卡通管理系统是建立在智能化综合系统之上，运用先进的计算机网络技术、通信技术及非接触式IC卡技术，为企业的各项管理功能提供现代化手段，以提高管理质量和水平。具体目标为：（1） IC卡各子系统的工作站和上位机居于系统的高速管理信息域，采用以太网，通过路由器可连接企业局域网和广域网，包括Intranet和Internet。（2） 通讯工作站与现场控制点之间采用传统的控制网RS-422作为分散的控制设备、数据采集设备之间的通信连接。（3） 一卡通系统数据库采用同一数据库管理，数据库平台用SERVER7.0，支持ODBC访问，自控系统集成可通过局域网与其建立通讯连接，并对其数据
2、库进行读、写访问。（4） 基于TCP/IP协议及SOCKET通讯方式，使得所有IC卡在管理中心授权（发卡或挂失）后无须再到各子系统进行任何授权操作，便可实现身份识别、电子门禁、考勤、巡更、消费、停车场出入、电梯控制等多种功能，真正做到“一卡通行”。2.2 系统设计原则（1） 先进性一卡通系统的建设要立足于当今世界先进且有发展前途的技术，由此实现的系统能随着未来信息技术的发展而不断平滑升级，如：一卡通系统中网络通讯采用了国际流行的TCP/IP协议，服务器采用了微软公司的NT操作系统，数据库采用的是微软公司的SQL Server7.0，前端应用程序使用Delphi ，Visual C+开发而成。（
3、2） 实用性一卡通系统应充分体现内部物业管理的模式和特点，各应用系统的开发，应做到功能完善、使用方便、切合实际、运作高效。（3） 安全性系统采取服务器上安装防火墙软件、网络数据库备份、管理人员分级按权限操作、实时更新黑名单等多种有效措施，确保整个系统的安全性。（4） 扩展性系统在容量和功能上不仅能满足目前用户的需求，而且也易于扩展以保障用户今后的扩容和升级，如：系统可以灵活增设信息点，利用Web查询支持模块和Internet网，实现远程快速查询。三、一卡通系统解决方案及其技术描述3.1 网络结构说明如一卡通系统网络结构图所示：一卡通系统实际上由两部分组成：实时控制域和管理信息域。低速、实时控制
4、域采用了传统的控制网RS-422作为分散的控制设备、数据采集设备之间的通信连接；一卡通各子系统的工作站和服务器则位于系统100M带宽的管理域，通过路由器与广域网相连。3.2 一卡通系统数据流特点如一卡通系统网络数据流示意图所示，一卡通系统的数据交换方式可分为两类：（1） 业务数据流：它是指一卡通子系统内从服务器到工作站，工作站到服务器及各工作站之间的数据流，通过企业局域网进行传输。一卡通系统的业务数据流都触发对数据库的某种操作。由于一卡通系统的各个模块功能可能分布于不同的部门，为使这些模块之间的数据同步和实现快速高效的WEB查询，中央数据库是必须的。同时，为了减轻服务器的负担，又要尽量做到数据
5、的分布式处理。这使一卡通系统的数据库分为两部分：1中央数据库：位于服务器上。2本地库：运行在各管理子系统工作站上。本地库与中央数据库之间的同步数据流有三个方向： a） 中央数据库-本地库；b） 本地库-中央数据库；c） 本地库-本地库；工作站一卡通系统网络数据流示意图服务器与各工作站的通讯模块中心数据库基于socket机制通讯服务器双向业务数据流任意支持TCP/IP协议的网络工作站与服务器的通讯模块工作站与本机设备的通讯模块单向控制流单向控制提取流PK控制设备而发生中央数据库向本地库的数据流动有一个必要的条件：某一个功能模块操作了影响其它模块运行的数据，比如发行了一张新卡、挂失了一张卡等等。这
6、样，一卡通的业务数据流可以总结如下：某一个功能模块对公用数据项的操作触发了并行的业务数据流。（2） 控制数据流：工作站与其所带设备之间的控制数据称为一卡通的控制数据流，通过RS422总线进行传输。由于一卡通系统可能控制到数以千计的门禁、消费机、停车场控制器等等设备，控制方式包括以下几种：a） 控制本机设备；b） 控制本局域网其它机器的设备；c） 控制异地异网设备；这样，控制数据流有以下几个方向：a） 本机-本机设备；b） 本机-本局域网其它主机-设备；c） 本机-本地网络-异地网络-异地主机-设备；第一个控制流是纯粹的控制数据，它在某一主机本身的422总线网络上流动。其它两种都存在中间过程：事
7、实上，控制数据首先变成网络业务流数据，然后在目的主机被解析还原成控制数据，再通过目的主机的422总线网络流到设备。同时，对相关设备的操作也会导致对此设备相关数据库表项的操作。这样，控制数据流与业务数据流被同时触发。这要求网络系统必须保证数据的可靠传输外，还要提供相应的技术手段，可以实现业务数据流和控制数据流的解析。同时，还要保证开放性、先进性和与其他系统的兼容性。3.3软件体系架构从内部组成上看，一卡通软件由以下几大模块组成：（1） 设备通讯模块：用于各控制主机与其所控制设备之间的通讯；（2） 网络通讯模块：用于各模块之间在网络上的数据通讯，基于TCP/IP协议和socket机制；（3） 中心
8、数据库：储存一卡通系统所有的数据表；（4） 本地数据库：储存本工作站所需的数据表；（5） 数据库操作模块：对数据库操作的存储过程和触发器（位于后面）；（6） web查询支持模块：支持网络查询的模块，基于HTML机制。从功能上看，一卡通软件由以下几部分组成：（1） 设备管理子系统：用于管理一卡通的所有设备，包括主机、控制设备等等，负责设置其各种通讯参数，包括主机号、串号口、波特率等；（2） 门禁管理子系统：实现电子门锁控制，出入时间记录；（3） 消费管理子系统：对会员消费实现统计、查询；（4） 考勤管理子系统：对物业管理人员实施考勤统计；（5） 停车场管理子系统：对进出企业停车场的所有车辆实现集
9、中控制和管理；（6） 卡片发行子系统：在一卡通实施的范围内进行各类授权操作；（7） 人事管理子系统：用于一卡通系统所需企业、人员、车辆资料的录入、修改、管理和查询；（8） 电梯管理子系统：用IC卡实现电梯门、楼层自动管理。从内部组成看软件结构示意图单向控制数据流本地数据被控设备设备控制模块3.4系统软件选型综合考虑实际的使用环境、成本、可移植等因素，我们的系统软件选型如下：（1）数据库平台：采用微软公司的SQL Server7.0。数据库平台的选型原则是：l 所选数据库系统必须是基于ANSI SQL标准的关系型数据库管理系统（RDBMS）；l 符合客户机/服务器（C/S）计算环境。l 提供In
10、ternet/Intranet计算解决方案一般客户机/服务器环境下的数据库系统都由两部分构成，一部分装在客户机上，主要是访问数据库的工具和应用程序的开发工具，例如ORACLE的SQLplus和SQLforms；另一部分是数据库系统的核心，安装在服务器上，为所有客户机提供数据共享和管理的服务。因此所选的数据库必须具备以下一些性质：多用户、多线索、负荷均匀分布、远过程调用、过程编译、过程封装等。Microsoft SQL SERVER是Windows NT操作系统中的分页式的客户/服务器技术，这种高级的数据库平台，在现有网络中，提供了系列的事务解决方案，其特点是：高性能的设计: 可达到最大2GB（
11、V7.0版达4GB）的内存和若干TB的硬盘，完全优化的32位结构用以均等Windows NT。可伸缩的对称服务器结构: 通过动态地在处理器之间平衡用户的工作量，保证了单处理器或多处理器硬件的高等级的伸缩性。系统管理: 利用Windows NT上的SQL SERVER的图形化工具，只需少量的工作、可在本地或远程羰上进行安装、配置和管理。分布式处理: 远程的存储程序提供了一个透明的、分布式的服务器到服务器的通讯机制，并应用了两个阶段提交协议。数据完整性: 系统故障时，自动地前翻后翻恢复，自动的死锁检查和处理。高可用性: 数据库镜象保存了数据库或事务处理日志的映象。在线备份使系统不致中断。开放的数据
12、库联接: 适用ODBC的客户机与SQL SERVER或其它常用数据库通讯。网络集成: 可以平滑地操作通用的网络和协议及多种主机。系统复杂程度低为所有的管理服务提供了一个32位窗口用户界面，即SQL Windows NTEnterprist Manager, 还把管理工具、服务和组成模块集成到了核心产品中，降低了系统的复杂程度。更大程度自我管理: 使远程SQL Server可以在更大程度上实现自我管理。这个功能是用与内核（调度、事件/警报、复制）相互作用的服务实现的，可对这些服务编程，以实现自动的、无人看守功能。良好的工具: 为数据库管理人员（DBA）提供很好的工具，使他们的管理从被动转为主动。
13、通过一个全面的事件/警报处理模式，允许管理人员为某些特定特定情况和某些困难情况（如数据库日志将满）定义修正性动作，这些动作可以由事件和警报触发。SQL Server 7.0是微软数据库产品的一个新版本，它的重要革新和领先的领域包括：从手提电脑到企业服务器的大范围内，都拥有100%兼容性的同样代码；用许多新向导来简化管理；动态内存和动态空间管理的自动配置和调整功能；集成了OLAP SERVICES（在线分析处理应用）功能；集成了数据转换服务（DTS）功能；集成了文本搜索（English Query）功能；多种复制方式（业务复制、快照复制和合并复制）的选择；通过OLE DB对不同种类的分布式查询功
14、能；数据仓库框架成为解决元数据问题的第一个综合方法；与NT Server，Microsoft Office 、BackOffice家族的最佳集成；第一个提供多服务器管理以适应大量服务器应用的数据库；全局数据存取（Universal Data Access）策略实现了对大量信息资源的高性能访问。（2） 网络操作系统：采用微软公司Windows NT4.0。Windows NT是Microsoft公司推出的基于Client/Server结构的企业级操作系统,它是一个可占领先的多用户多任务的操作系统。它是业界最具发展前途的网络操作系统。在性能上,可以与UNIX相比拟,但在使用、管理等方面都比UNIX
15、更具优势。Windwos NT的一些关键特征包括对主要系统的访问被动态平衡和平均分配在任何可利用的CPU上；并且NT对磁盘与网络I/O进行专门优化,极大地提高了I/O能力；NT中的虚拟内存管理能力也相当强,用户程序不可能破坏系统进程空间。Windows NT特别适合于作为Client/Server方式下企业级的应用服务器与办公系统服务器,也十分适合于作为Internet/Intranet服务器。Windows NT4.0通过使用TCP/IP、IPX/SPX及NetBEUI协议的组合，在异型网络上也可以发挥作用。更重要的是对Windows NT Server4.0同时运行多种网络协议的能力，不需
16、要用户额外的支出。（3） 前台应用程序：采用Delphi、 Visual C+开发而成。Delphi是Borland公司推出的可视化开发平台，它是当今世界上优秀的Windows开发工具之一。它可以创建任何一个Windows应用程序，功能强大。Delphi的开发平台界面包括“菜单”、“对象栏”、“工具栏”、“特征编辑器”、“窗体编辑器”、“代码编辑器”。其功能块与VB差不多，只是Delphi的开发界面更简洁、功能区更分明。Visual C+ 一直是Microsoft公司综合性最高、最复杂的软件开发产品。它提供了很高的编程能力和方便性，它的多种多样的工具能适合各种编程风格。Visual C+ 6
17、在原有特性之上又作了巨大的改进。新的特性包括更方便的应用程序编程、编制与查错，更强大的ActiveX和Internet技术则支持更多的数据库组件选项和新的应用程序体系结构与用户界面元素，如Internet Explorer 4格式的控件。（4） 网络数据通讯：采用TCPIP协议，基于Socket机制，使用VC编程。随着UNIX操作系统的广泛应用，套接字（Socket）成为当前最流行的网络通信应用程序接口之一。Windows Socket API是Microsoft Windows的网络程序接口，它包括一个标准的Berkeley Sockets功能调用的集合，以及为Windows所作的重要扩充。
18、扩充的功能调用都冠以WSA（Windows Sockets Asynchronous）前缀，表明它们都允许异步的IO操作，并且采用了符合Windows消息机制的网络事件异步选择机制。这些扩充有利于开发者更好地利用Windows的消息驱动特性，设计出高性能的网络程序。四、各子系统功能描述4.1发卡管理系统发卡本着一人一卡的原则。卡片发行后，可以在一卡通实施的范围内进行各类授权操作，如门禁、考勤、消费、巡更、停车、电梯控制等。发卡管理系统包括操作员权限管理、人事管理、卡片管理、通讯管理及数据备份与恢复等功能模块。1） 操作员管理操作员管理主要是对系统操作员的使用权限进行管理，指定一卡通系统各功能选
19、项分别由相关人员进行操作管理。2） 人事管理人事信息管理主要是对系统人员资料录入、更改、删除，包括单位、部门、人员、职务、类别等信息。3） 卡片管理卡片管理主要对卡片的发行、挂失、退卡及类型管理 卡片发行卡片发行包括长期卡、临时卡，由发卡、挂失、退卡、换卡、卡片激活、密码修改、权限等功能模块组成。a. 发卡发卡模块包含内部卡发行及临时卡发行两种操作：在内部卡发行时应选中某一持卡人，通过读写器读入卡号，并输入持卡人设定的密码，即完成发卡操作，该持卡人的所有权限自动被赋于该卡，发行卡片时，如该持卡人已有正常持卡纪录，将不再发卡。临时卡发行时针对数据库某一特定纪录，可无限制发行，发卡完毕，由推广使用
20、部门管理，如停车场进口处。以上IC卡含有抵押金，在发卡时自动将抵押金在执卡人充值纪录中扣除。 b. 挂失当卡片不慎丢失时，可申请挂失，挂失时须同时输入持卡人密码。临时卡不做挂失处理。当卡片挂失，持卡人可选择是否补发新卡，新卡发行，原挂失卡中所有余款自动转入新卡账户，同时扣除被挂失卡押金。c. 卡片激活当IC卡寻回后，应在发卡中心办理激活手续，即通过读入卡号来取消挂失。也可电话通知发卡中心，输入个人信息，来进行激活操作。卡片激活需要个人密码。当持卡人已领取新卡，挂失卡进行退卡处理，持卡人的储蓄账户上补回挂失卡押金。d. 退卡（换卡）在持卡人不被授权于一卡通网络内活动时，应通知该持卡人办理退卡手续
21、。当持卡人必须退卡但手中无卡的情况下，其个人账户将被扣除卡片押金（持卡人的卡片挂失情况除外）。退卡后持卡人可到财务部门进行结算。IC卡因非人为损坏造成失效（不读卡），应为执卡人免费办理换卡手续，即旧卡收回，输入新卡信息。凡是人为损坏，进行退卡操作，再补发新卡。e. 密码修改持卡人不慎忘记密码，可凭个人证件在发卡中心更改密码。f. 授权授权是一卡通系统的一个发卡中心的具体体现，在发卡中心可直接对一卡通系统中各个子系统的任何设备分别授权。 类型管理类型管理包括卡片押金、卡片充值、批量充值、充值报表a. 卡片押金实际应用中，要对不同类型的卡片收取不同的押金，如长期卡、临时卡、管理卡等。b. 卡片充值
22、用于一次对一个人员的充值。c. 批量充值用于一次对多个人员的充值d. 充值报表用于查询和打印充值数据信息4.2门禁管理子系统4.2.1概述门禁管理系统是PK非接触式IC卡一卡通系统的系统之一，它实现人员出入权限控制及出入信息记录。当人员进门时只需持卡靠近读卡器进行读卡，读卡器接触到IC卡信息后，门禁控制器首先判断该卡号是否合法，如合法则发出“滴”一声，绿灯点亮，同时开锁，并将该卡号、日期、时间等信息保存以供查询。否则门不打开，红灯亮，蜂鸣器发出“滴滴”两声。根据企业的特点，门禁一般安在单元门口，门禁控制器之间采用工业现场总线RS-442进行通讯，同时保证在管理主机故障或通讯中断的情况下门禁控制
23、器能维持门禁正常运行。企业门禁有两种主要方式：1） 一体门禁：读卡器和控制器为一体化设计，体积小巧，适合安装于可视对讲设备内。2） 分体门禁：读卡器和控制器分开设计，可用在企业通道门消防门高级会所物业管理等场合，也可将读卡器安装于可视对讲设备内，控制器另外安装。4.2.2系统结构图1） 一体门禁2） 分体门禁4.2.3门禁系统功能1） 基本功能l 可控制各种不同的电控锁。l 对所有卡实行分级管理，根据其身份确定通行权限。l 可设置多个时间段，控制门锁启闭，每个时间段起始值任意定义。l 每张卡均可设置休息节假日，一周内任意定义。l 非法读卡，强行开门，超时未关门等自动报警，合法卡在授权时间段以外
24、试图开门时，视同非法卡处理。l 多种信息记录：每次开门时间，开门卡编号，非法卡编号，报警原因、位置。l 开门延时可调l 可脱机或联网使用l 采用 EPROM技术，即使在行电状态下，也不会丢失任何数据，最长保存时间10年。2） 联动功能l 安防联动：开门动作（包括非法闯入，门锁被破坏）时，启动联动监视系统，发出实时报警信息。l 消防联动：当出现火警时，自动打开相应区域通道3） 集中管理l 发卡中心统一对人员出入权限设置、更改、取消、恢复。l 发卡中心可远程控制开门。l 后台管理工作站可建立统一用户资料库。l 定期或实时采集每个出入口的进出资料（时间、卡号、是否非法等相关信息），同时可按各用户进行
25、汇总、查询、分类、打印等。4.2.4门禁设备主要技术参数1） 一体门禁技术参数工作环境温度-10 +70工作环境湿度5 95%工作电压 12VDC10%供电电源功率 10W脱机信息存贮量 15000条发卡数 15000张读卡识别时间 0.2 s联网方式RS-422控制器状态输入（用于连接出门按钮、门磁）2路控制器信号输出（用于控制电控锁） 1组感应距离：20mm-50mm尺寸（mm） 9055302） 分体门禁技术参数a） 门禁控制器的主要技术参数：外部供电电源电压（AC）220 V 15%读卡器接口Wiegand 34控制通道1个控制器状态输入（用于连接出门按钮、门磁）8路控制器信号输出（用于控制电控锁、摄像机）3组控制器信号输出（TTL电平信号输出）8路外型尺寸（mm） 31226876b） 读卡器主要技术参数工作电压：12VDC通讯接口：Wiegand34抗静电干扰：15KV感应时间：0.2S工
