基于非接触式IC卡的民航机场安全控制区通道管理系统的设计

一、引言 

    加大对民用航空机场的安全管理力度，尤其是加强机场内部人员进入机场安全控制区通道的检测管理尤显重要。目前，对进出机场安全控制区内部人员传统的识别方法是每个人佩戴一张胸卡， 上面贴有本人的照片，写上本人的姓名、单位和编号等等。进入安全控制区通道时，通道安全检查人员对照胸卡上的资料来决定来人是否合法。这种识别方法最大的缺点是胸卡极其容易伪造，加上进进出出的人员很多，安全人员熟识无睹，也很容易产生疏忽。因此很有必要采用一种自动识别通道管理信息系统来加强机场安全控制区内部通道的安全检查和管理。本文从安全控制区通道管理信息系统在厦门高崎国际机场实践提出整体方案。

二、非接触式IC卡系统 

    有一种什么手段既能够达到自动识别的目的，又能够让机场内部人员可以接受，让他们觉得采用新的识别方法后， 对他们并没有太多的改变7同时， 这种自动识别方法还要满足以下条件： 

    (1)具有方向识别判断功能；
    (2)快速防；中突功能，可以同时识别多达15张感应卡：
    (3)当人员通过通道时，附近的读卡器可以自动感应到人员身上携带的卡片，因此要求感应距离不小于2米：
    (4)作为每个人佩戴的胸卡，上面显示本人的照片、姓名、单位和编号等等； 

    自动识别系统有很多种：(1)条形码；(2)磁卡；(3)接触式lC卡；(4)非接触式lC卡(1—3厘米)；(5)指纹识别；(6)图像识别；(7)按键密码；(8)近距离感应只读卡(1 0厘米左右)；(9)远距离感应只读卡(无多重识别或只能同时识别2—3张卡)；(10)具有多重识别的远距离感应卡(可以同时识别多大55张卡)；

    机场安全控制区通道的人员进出非常频繁，要想让所有的内部人员将胸前的卡摘下来再拿到读卡器前面晃一下，会给工作人员带来极大的不便，同时也影响通行速度。选用远距离非接触式lC卡，并采用热成像技术制成区域控制证，并拟通过机场网络对机场控制区通道口实行网络联接。该项目在保留民用航空机场现有通道口人工查验方式基础上，进一步强化人员、车辆进出管理，采用非接触式lC卡方式进出通行，并能通过系统组网，建立通道管理信息系统，在前端查验工作台触摸屏计算机上显示进出人员的头像和基本资料。高效文明的查验模式，极大地方便查验人员的工作，树立国际机场良好社会形象。

三、系统设计解决方案 

1、系统可实现的功能 

    1)前端的查验系统 

    前端查验系统：要求能通过读写器把感应到信息上传给现场工作站，现场工作站和后台数据库存储的信息进行比较后，把卡的通行状态显示在现场工作站的屏幕上，同时也产生声音报警提示。其示意图如下：

    前端查验电脑的数据库和后台服务器的数据库保持实时同步，如果网络出现故障或后台服务器出现问题时，系统应具备应急措施，以避免了因为网络或数据库问题而造成了系统不能正常的运行。

    2)后台监控发卡系统 

    后台监控 

    要求对现场查验进行实时监控。主要功能要求为：对现场查验数据的实时采集、对现场设备的监控以及报警信息的存储及查询。 

    故障发现及处理要求 

    当前端查验系统或设备出现故障时，监控系统应能发出不同的报警命令，同时以不同的颜色闪动在监控系统的屏幕上。后台可以直接对前台电脑、读写器、软件以及系统参数的控制。 

    基础资料录入要求 
 
    把持卡人的详细资料录入数据库中，包括工作证号、姓名、年龄、部门、性别、像片等等，确保进入机场人员资料的完全性。 

    身份卡制作要求 

    应通过读写器把身份卡密码，授权级别，有效时间写到数据库，并根据不同人员设定有效日期和有效权限码。各个不同部门的权限码有所区别。身份卡的遗失处理应于文件中体现。同时采用热成像技术通过对非接触式IC卡的一面进行打印。

    查询统计要求 

    可查询出每个人的进入时间，进入次数，报警信息等等。 

2、与非接触式Ic卡读写器的通信 

    1)共8个人员进出通道，每个通道放置一台四门控制器和一台带方向识别的远距离读卡器，每个进出人员身上携带一张远距离的感应卡。当员工进出通道时，远距离读卡器自动识别员工身上携带的远距离感应卡(员工进出通道时，不需要出示卡片)，并自动判断该员工是进还是出。
    2)每台控制器均外接一个红外对射传感器，一个绿色指示灯，一个声光警号，一个报警取消按钮、一个访客通行按钮和一个布防／撤防开关。
    3)当卡片非法或者没有携带卡片的人试图紧跟在合法人员的后面闯入通道时，安装在通道两侧的红外对射将侦测到一个非法入侵的信号，并传递给控制器。控制器发出声光报警。
    4)各个控制器之间通过485总线与计算机相连。
    5)配置一台发卡器，以方便人员发卡。发卡器由一台单门的控制器和一台EC1A的近距离读卡器组成。
    6)远距离读卡器的感应天线埋设在通道下面，距离地面大约4—6cm。天线的尺寸为3x1．5米的长方形。前后埋设两个天线。两个天线的间距为2—3米。
    7)读卡器和控制器，以及电源均放在一个铁制的机箱中。机箱距离天线的距离不超过1 5米。
    8)通道管理软件，可以实时监控各个通道的人员进出情况。

3、网络结构 

    机场安全控制区通道管理信息系统，选用非接触式IC卡制作区域控制证，建立人员管理信息数据库，并拟通过机场网络对机场控制区通道口实行网络联接。机场安全控制区通道管理信息系统在通道口建设方面可分期进行。第一期建设包括六个通道，分别为：国内出发厅安检口工作人员通道、国内远机位通道、国际出发厅安检口工作人员通道、远机位通道共两个点、停机坪两侧车辆及人员通道。

    初步布线施工方案设计如下： 

    服务器安装在通道管理信息系统管理当局。服务器和机场弱电机房间数据传输可选用两种通讯方式，一种为光纤，一种为电话线。在工程中预算两种方式的实际成本进行选择。采用光纤传输有利于解决速度和带宽问题。 

    国内厅工作人员安检通道和远机位通道、国际厅工作人员安检通道和远机位通道通过候机楼综合布线未实现。在国内和国际工作人员通道将安装天线一台、读写器一台以及天线安装的支架并要使用安检通道现有电脑设备。在国内和国际远机位通道将安装天线一台、读写器一台、触摸屏电脑一台以及天线安装的支架。 

    停机坪西大门、东大门通道与候机楼弱电机房的通讯使用现有光纤，在西大门通道将安装天线一台、读写器一台、触摸屏电脑一台以及天线安装的支架。与候机楼弱电机房的通讯可选用两种通讯方式，一种为光纤，一种为电话线。根据预算两种方式的成本，确定基本方案。在东大门通道将安装天线一台、读写器一台、触摸屏电脑一台以及天线安装的支架。

    采用读卡器和感应卡。每个人胸前挂一张的感应卡，当人员靠近通道附近时，安装在通道地上的感应天线接收到感应卡的信号后，传给读卡器，读卡器读到卡片的卡号并通过读卡器的韦根接口传给附近的控制器。控制器对卡片的合法性进行判断，如果卡片合法，输出一个开门继电器信号，与之相连的绿色指示灯亮：如果卡片不合法，则输出一个报警继电器信号，与之相连的红色指示灯亮。同时，控制器还将接收到的卡号实时传给计算机，计算机上立即显示该卡片对应的人员照片，供通道安全检查人员对通行人员的照片进行人工对比。 

4、数据库设计 

    数据库对象结构设计

    数据库中表信息描述如下 

    应用信息(申请编号，申请类型，卡类型，工作单位，申请时间，申请姓名，性别，身份证， 籍贯，国家，联系方式，户口，临时住地，所在部门，是否党员，生效时间，结束时间，制卡人，标记，照片，机坪驾驶， 担保人，审批人， 区域A， 区域B， 区域C，区域D， 区域Ej区域F，违章记录)验证信息(通道名称，通道编号，姓名，工作单位，验证时间，验证状态，制卡时间，出厂编号，)初始化信息(#单位名称，单位地址，联系电话，单位图标)数据库结构设计，数据库ER图。

四 产品特性 

读卡器具有以下特点 

    (1)3米读卡距离
    (2)可以同时识别多达55张感应卡
    (3)可外接两个单独的天线， 有两组单独的输出(每路输出都有韦根和RS232)
    (4)具有方向识别(判断)功能。多大16种工作模式可供选择
    (5)低电池报警

感应卡特点 

    (1)重量轻， 适合人员佩戴
    (2)可更换电池，电池寿命一般为3年。电池为标准型号CR2025，市场上均可买到
    (3)可插入一张标准的PVC卡片，采用热成像技术通过对非接触式IC卡的一面进行打印。
    (4)3米距离， 具有多达55张卡的多重识别功能

五 体会 

研究过程可能遇到的困难和问题及解决方法和措施系统。 

    1、采用网络版结构，所有数据均存放在局域网上的服务器上。为保证服务器上面数据的安全性，服务器采用双硬盘镜像备份，一旦工作硬盘损坏后，可以在最短时间启动另一个硬盘工作。
    2、机场安全控制区《区域控制管理系统》项目，选用科技含量高的智能化非接触式区域控制证，建立人员管理信息数据库，并拟通过机场网络对机场控制区通道口实行网络联接。由于对现有的DOTNET技术管理，存在不可预料的技术实现风险。   
    3、硬件问题：射频卡技术难点在于射频卡发射天线器不是1 O0％ 能敏感接受到任何方面和距离的射频型号，需要进行方向和距离的最好位置的调整．
    4、新技术可能导致的管理水平的提高是对机场安全控制区管理人员的挑战。