基于非接觸式IC卡的民航機場安全控制區通道管理系統的設計
一、引言
加大對民用航空機場的安全管理力度,尤其是加強機場內部人員進入機場安全控制區通道的檢測管理尤顯重要。目前,對進出機場安全控制區內部人員傳統的識別方法是每個人佩戴一張胸卡, 上面貼有本人的照片,寫上本人的姓名、單位和編號等等。進入安全控制區通道時,通道安全檢查人員對照胸卡上的資料來決定來人是否合法。這種識別方法最大的缺點是胸卡極其容易偽造,加上進進出出的人員很多,安全人員熟識無睹,也很容易產生疏忽。因此很有必要采用一種自動識別通道管理信息系統來加強機場安全控制區內部通道的安全檢查和管理。本文從安全控制區通道管理信息系統在廈門高崎國際機場實踐提出整體方案。
二、非接觸式IC卡系統
有一種什么手段既能夠達到自動識別的目的,又能夠讓機場內部人員可以接受,讓他們覺得采用新的識別方法后, 對他們并沒有太多的改變7同時, 這種自動識別方法還要滿足以下條件:
(1)具有方向識別判斷功能;
(2)快速防;中突功能,可以同時識別多達15張感應卡:
(3)當人員通過通道時,附近的讀卡器可以自動感應到人員身上攜帶的卡片,因此要求感應距離不小于2米:
(4)作為每個人佩戴的胸卡,上面顯示本人的照片、姓名、單位和編號等等;
自動識別系統有很多種:(1)條形碼;(2)磁卡;(3)接觸式lC卡;(4)非接觸式lC卡(1—3厘米);(5)指紋識別;(6)圖像識別;(7)按鍵密碼;(8)近距離感應只讀卡(1 0厘米左右);(9)遠距離感應只讀卡(無多重識別或只能同時識別2—3張卡);(10)具有多重識別的遠距離感應卡(可以同時識別多大55張卡);
機場安全控制區通道的人員進出非常頻繁,要想讓所有的內部人員將胸前的卡摘下來再拿到讀卡器前面晃一下,會給工作人員帶來極大的不便,同時也影響通行速度。選用遠距離非接觸式lC卡,并采用熱成像技術制成區域控制證,并擬通過機場網絡對機場控制區通道口實行網絡聯接。該項目在保留民用航空機場現有通道口人工查驗方式基礎上,進一步強化人員、車輛進出管理,采用非接觸式lC卡方式進出通行,并能通過系統組網,建立通道管理信息系統,在前端查驗工作臺觸摸屏計算機上顯示進出人員的頭像和基本資料。高效文明的查驗模式,極大地方便查驗人員的工作,樹立國際機場良好社會形象。
三、系統設計解決方案
1、系統可實現的功能
1)前端的查驗系統
前端查驗系統:要求能通過讀寫器把感應到信息上傳給現場工作站,現場工作站和后臺數據庫存儲的信息進行比較后,把卡的通行狀態顯示在現場工作站的屏幕上,同時也產生聲音報警提示。其示意圖如下:

前端查驗電腦的數據庫和后臺服務器的數據庫保持實時同步,如果網絡出現故障或后臺服務器出現問題時,系統應具備應急措施,以避免了因為網絡或數據庫問題而造成了系統不能正常的運行。
2)后臺監控發卡系統
后臺監控
要求對現場查驗進行實時監控。主要功能要求為:對現場查驗數據的實時采集、對現場設備的監控以及報警信息的存儲及查詢。
故障發現及處理要求
當前端查驗系統或設備出現故障時,監控系統應能發出不同的報警命令,同時以不同的顏色閃動在監控系統的屏幕上。后臺可以直接對前臺電腦、讀寫器、軟件以及系統參數的控制。
基礎資料錄入要求
把持卡人的詳細資料錄入數據庫中,包括工作證號、姓名、年齡、部門、性別、像片等等,確保進入機場人員資料的完全性。
身份卡制作要求
應通過讀寫器把身份卡密碼,授權級別,有效時間寫到數據庫,并根據不同人員設定有效日期和有效權限碼。各個不同部門的權限碼有所區別。身份卡的遺失處理應于文件中體現。同時采用熱成像技術通過對非接觸式IC卡的一面進行打印。
查詢統計要求
可查詢出每個人的進入時間,進入次數,報警信息等等。
2、與非接觸式Ic卡讀寫器的通信
1)共8個人員進出通道,每個通道放置一臺四門控制器和一臺帶方向識別的遠距離讀卡器,每個進出人員身上攜帶一張遠距離的感應卡。當員工進出通道時,遠距離讀卡器自動識別員工身上攜帶的遠距離感應卡(員工進出通道時,不需要出示卡片),并自動判斷該員工是進還是出。
2)每臺控制器均外接一個紅外對射傳感器,一個綠色指示燈,一個聲光警號,一個報警取消按鈕、一個訪客通行按鈕和一個布防/撤防開關。
3)當卡片非法或者沒有攜帶卡片的人試圖緊跟在合法人員的后面闖入通道時,安裝在通道兩側的紅外對射將偵測到一個非法入侵的信號,并傳遞給控制器。控制器發出聲光報警。
4)各個控制器之間通過485總線與計算機相連。
5)配置一臺發卡器,以方便人員發卡。發卡器由一臺單門的控制器和一臺EC1A的近距離讀卡器組成。
6)遠距離讀卡器的感應天線埋設在通道下面,距離地面大約4—6cm。天線的尺寸為3x1.5米的長方形。前后埋設兩個天線。兩個天線的間距為2—3米。
7)讀卡器和控制器,以及電源均放在一個鐵制的機箱中。機箱距離天線的距離不超過1 5米。
8)通道管理軟件,可以實時監控各個通道的人員進出情況。
3、網絡結構
機場安全控制區通道管理信息系統,選用非接觸式IC卡制作區域控制證,建立人員管理信息數據庫,并擬通過機場網絡對機場控制區通道口實行網絡聯接。機場安全控制區通道管理信息系統在通道口建設方面可分期進行。第一期建設包括六個通道,分別為:國內出發廳安檢口工作人員通道、國內遠機位通道、國際出發廳安檢口工作人員通道、遠機位通道共兩個點、停機坪兩側車輛及人員通道。
初步布線施工方案設計如下:
服務器安裝在通道管理信息系統管理當局。服務器和機場弱電機房間數據傳輸可選用兩種通訊方式,一種為光纖,一種為電話線。在工程中預算兩種方式的實際成本進行選擇。采用光纖傳輸有利于解決速度和帶寬問題。
國內廳工作人員安檢通道和遠機位通道、國際廳工作人員安檢通道和遠機位通道通過候機樓綜合布線未實現。在國內和國際工作人員通道將安裝天線一臺、讀寫器一臺以及天線安裝的支架并要使用安檢通道現有電腦設備。在國內和國際遠機位通道將安裝天線一臺、讀寫器一臺、觸摸屏電腦一臺以及天線安裝的支架。
停機坪西大門、東大門通道與候機樓弱電機房的通訊使用現有光纖,在西大門通道將安裝天線一臺、讀寫器一臺、觸摸屏電腦一臺以及天線安裝的支架。與候機樓弱電機房的通訊可選用兩種通訊方式,一種為光纖,一種為電話線。根據預算兩種方式的成本,確定基本方案。在東大門通道將安裝天線一臺、讀寫器一臺、觸摸屏電腦一臺以及天線安裝的支架。
采用讀卡器和感應卡。每個人胸前掛一張的感應卡,當人員靠近通道附近時,安裝在通道地上的感應天線接收到感應卡的信號后,傳給讀卡器,讀卡器讀到卡片的卡號并通過讀卡器的韋根接口傳給附近的控制器。控制器對卡片的合法性進行判斷,如果卡片合法,輸出一個開門繼電器信號,與之相連的綠色指示燈亮:如果卡片不合法,則輸出一個報警繼電器信號,與之相連的紅色指示燈亮。同時,控制器還將接收到的卡號實時傳給計算機,計算機上立即顯示該卡片對應的人員照片,供通道安全檢查人員對通行人員的照片進行人工對比。
4、數據庫設計
數據庫對象結構設計

數據庫中表信息描述如下
應用信息(申請編號,申請類型,卡類型,工作單位,申請時間,申請姓名,性別,身份證, 籍貫,國家,聯系方式,戶口,臨時住地,所在部門,是否黨員,生效時間,結束時間,制卡人,標記,照片,機坪駕駛, 擔保人,審批人, 區域A, 區域B, 區域C,區域D, 區域Ej區域F,違章記錄)驗證信息(通道名稱,通道編號,姓名,工作單位,驗證時間,驗證狀態,制卡時間,出廠編號,)初始化信息(#單位名稱,單位地址,聯系電話,單位圖標)數據庫結構設計,數據庫ER圖。
四 產品特性
讀卡器具有以下特點
(1)3米讀卡距離
(2)可以同時識別多達55張感應卡
(3)可外接兩個單獨的天線, 有兩組單獨的輸出(每路輸出都有韋根和RS232)
(4)具有方向識別(判斷)功能。多大16種工作模式可供選擇
(5)低電池報警
感應卡特點
(1)重量輕, 適合人員佩戴
(2)可更換電池,電池壽命一般為3年。電池為標準型號CR2025,市場上均可買到
(3)可插入一張標準的PVC卡片,采用熱成像技術通過對非接觸式IC卡的一面進行打印。
(4)3米距離, 具有多達55張卡的多重識別功能
五 體會
研究過程可能遇到的困難和問題及解決方法和措施系統。
1、采用網絡版結構,所有數據均存放在局域網上的服務器上。為保證服務器上面數據的安全性,服務器采用雙硬盤鏡像備份,一旦工作硬盤損壞后,可以在最短時間啟動另一個硬盤工作。
2、機場安全控制區《區域控制管理系統》項目,選用科技含量高的智能化非接觸式區域控制證,建立人員管理信息數據庫,并擬通過機場網絡對機場控制區通道口實行網絡聯接。由于對現有的DOTNET技術管理,存在不可預料的技術實現風險。
3、硬件問題:射頻卡技術難點在于射頻卡發射天線器不是1 O0% 能敏感接受到任何方面和距離的射頻型號,需要進行方向和距離的最好位置的調整.
4、新技術可能導致的管理水平的提高是對機場安全控制區管理人員的挑戰。