Курсовая работа: Система контроля и управления доступом

Шлюзовые кабины принадлежат к заграждающим приборам блокирующего вида. Используются в фирмах с усиленными условиями защищенности. В режиме шлюзования турникет имеет возможность быть остановлен в переходной позиции, заблокируя передвижение пользователя с целью запроса дополнительного доказательства личности. Определенные фирмы выпускают модели с встроенной весовой платформой, позволяющей реализовывать контролирование доступа “по одному”. В данном случае СКУД имеет возможность совершить сравнение актуального веса пользователя, показавшего карточку и попавшего в контролируемый сектор, с данными из базы данных.

Весь спектр моделей шлюзовых кабин можно подразделить на автоматические и полуавтоматические шлюзы. В автоматических шлюзах двери открываются и закрываются с помощью различных электромеханических приводов, управляемых шлюзовой логикой. В полуавтоматических шлюзах используются обычные распашные двери, открываемые вручную и закрывающиеся доводчиками.

Изготавливают кабины с вращающимися дверьми, сочетающие в себе особенности полноростовых турникетов и автоматических шлюзов.

Схема устройства шлюзовой кабины представлена на рисунке 1.12.

Рисунок 1.12 - Шлюзовая кабина

Ворота и шлагбаумы чаще всего используются на въездах на предприятие и на автомобильных парковках. Для этого СКУД имеют в своем составе специальные автомобильные идентификаторы, считыватели для установки под полотном дороги, дистанционные считыватели. Основное требование - устойчивость к климатическим условиям и возможность управления от контроллера СКУД.

Выводы по главе 1

В данной главе были рассмотрены:

1) Системы контроля и управления доступом - совокупность средств контроля и управления, обладающих технической, информационной, программной и эксплуатационной совместимостью.

2) СКУД решают задачи обеспечения безопасности любого уровня, осуществляют предупреждение о проникновении посторонних лиц на подконтрольную территорию, а также способствуют повышению дисциплины труда благодаря учету рабочего времени сотрудников компании.

3) СКУД классифицируются:

- по способу управления системой контроля доступа;

- по количеству контролируемых точек доступа;

- по функциональным характеристикам;

- по виду объектов контроля;

- по уровню защищенности системы от несанкционированного доступа к информации.

4) Простейшая СКУД состоит из:

- контроллер;

- считыватель;

- идентификатор;

- исполнительные устройства;

- вспомогательное оборудование;

- интерфейсные модули;

- программное обеспечение.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПОДБОР КОМПЛЕКТУЮЩИХ ДЛЯ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ

В данной дипломной работе была смоделирована система контроля и управления доступом.

На рисунке 2.1 представлена модель системы. Эта схема была разработана в программной среде Proteus.

Рисунок 2.1 - Модель СКУД

Включаем устройство, происходит загрузка микроконтроллера и зажигается светодиод D2. На дисплей выводиться запрос на ввод пароля. Вводится пароль, микроконтроллер его записывает в память. Затем на дисплее снова высвечивается информация о вводе пароля. Вводится пароль, если пароль верный, то реле переключается и светодиод “OPEN” зажигается и открывается дверь. Если пароль введен неверно, то на дисплее появляется запись о том, что пароль введен неверно. Цикл запроса пароля повторяется.

В приложении А представлен код к данной модели написанный в программе AVR.

Компоненты системы:

1) Микроконтроллер “Atmega8” сделан с использованием технологии CMOS на AVR RISC архитектуре. За один такт выполняется одна инструкция, на микроконтроллера ATmega8 достигается производительность в 1MIPS на МГц, и тем самым достигается наиболее оптимальная производительность и потребляемая энергия.

Технические характеристики:

- программная память равна 8 кБ, цикл составляет 10000 раз;

- объем флеш памяти 512 байт который хранит переменные (цикл перезаписи 100 000);

- оперативная память (ОЗУ) 1кб;

- 32 регистра общего назначения;

- два 8-ми разрядных таймера/счетчика с раздельным прескалером, режим сравнения, режим захвата;

- таймер реального времени с независимым генератором;

- шесть каналов АЦП, канал 10-ти разрядный;

- последовательный интерфейс двухпроводной;

- сторожевой таймер с независимым генератором;

- аналоговый компаратор;

- внутренний RC генератор;

- возможность обработки внешних и внутренних прерываний;

- напряжение от 4.5 В до 5.5 В;

- тактовая частота от 0-16 МГц.

2) Клавиатура. Принцип ее работы. Здесь используется опрос клавиатуры “змейкой”, то есть подается логический 0 на строку клавиатуры и проверяются по очереди состояния линий ввода микроконтроллера подключенных к столбцам клавиатуры, если логический 0 не обнаружен ни на одном столбце, то переходят к проверке следующей строки клавиатуры. Как только обнаружено нажатие кнопки, по смещению (счетчику) в таблице находится код нажатой кнопки.

3) Дисплей “LCD1”. LCD генерирует на своем выходе параллельный 2-й код в зависимости от содержимого скрипта. Данный скрипт представляет собой текстовый файл, в котором, в одну строку пишется, что необходимо вывести 1-м, на 1-й строке, что вывести 2-м и т.п. Важно заметить, что в LCD дисплеи сначала младший разряд, а потом старший.

3) Резистор `R1” - нужен для подстройки яркости на LCD1.

4) Резистор “R2” - это резистор базы биполярного транзистора

5) Резистор “R3” - это резистор коллектора.

6) Диод “D1” - включается в одну строну. Нужен что бы ток не шел в обратную сторону.

7) Светодиод “D2” - сигнализирует о том, что схема включена и готова к работе.

8) Светодиод “OPEN” - сигнализирует о том, что дверь открыта.

9) Биполярный транзистор “Q1” -Его характеристики представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Характеристика транзистора BC546

Параметры элементов схемы: Rб = 1 кОм, Rк = 1 кОм, Eк = 5 В, в = 50.

Рассмотрим два режима работы транзистора: насыщения и отсечки.

1) Транзистор находится в режиме отсечки, если . При этом Iк ? 0 и напряжение на выходе .

2) Транзистор находится в состоянии насыщения, если эмиттерный и коллекторный переходы смещены в прямом направлении. При этом  . Ток коллектора рассчитывается по формуле (2.1)

, (2.1)

Ток базы рассчитывается по формуле (2.2)

, (2.2)

Напряжение логической единицы на входе

, (2.3)

10) Реле “RL2”. Реле - это электромагнитное переключающее устройство, регулирующее работу управляемых объектов при поступлении необходимого значения сигнала.

2.1 Требования к оборудованию

Согласно заданию, нужно подобрать комплектующие для СКУД на одну дверь, ограничивающую доступ в аудиторию № 513. Доступ должен осуществляться по PIN-коду.

Для решения этих задач приняты следующие решения:

1) Установить контроллер управления замком,

2) Установить на дверь электромагнитный замок,

3) Оснастить дверь доводчиком,

4) На входе установить проводную клавиатуру,

5) Установить кнопку выхода,

6) Установить блок питания.

В качестве компонентов СКУД будут использоваться:

1) Проводную клавиатуру ,

2) Контроллер,

3) Электромагнитный замок с силой удержания 450 кг,

4) Кнопку выхода с ресурсом не менее 200 000 нажатий и со световой индикацией для ее обозначения,

5) Доводчик для дверей до 90 кг с регулировкой скорости закрывания,

6) Блок питания должен иметь входное напряжение 220 В, выходное напряжение 12 В и ток не менее 1 А.

Оборудование должно иметь рабочую температуру от +10 до +40 °С.

2.2 Требования к кабельным трассам

Для подключения блока вызова, а также ради всей коммутации кроме линии питания используется кабель UTP CAT 5.

Для организации питания 12 В прокладывается кабель ШВВП 2х0,75.

Прокладку кабеля осуществляется по кабельным лоткам. Для открытых пространствах кабель прокладывается в пластиковом коробе размером 20х12 мм.

2.3 Требования к электропитанию

Электроснабжение средств СКУД обязано реализовываться от свободной группы щита дежурного освещения либо от намеренно введенного для этих целей электрощита.

Основное питание СКУД обязано реализовываться от сети переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 220 В. СКУД обязаны сохранять работоспособность при отклонениях напряжения от минус 15 вплоть до +10 % и частоты вплоть до ±1 Гц от номинального значения.

Электропитание отдельных СКУД разрешается реализовывать от прочих источников с другими параметрами выходных напряжений, условия к которым устанавливаются в нормативных документах в определенные виды систем.

Средства СКУД обязаны в обязательном порядке обладать резервным питанием при пропадании главного источника электропитания.

Переход в резервное питание и назад обязан осуществляться автоматически без нарушения установленных режимов работы и многофункционального состояния СКУД. Номинальное напряжение дополнительного ключа питания обязано быть 12 либо 24 В.

При применении в качестве дополнительного источника питания аккумуляторной батареи обязана гарантироваться деятельность средств СКУД в течение не меньше восьми часов. Обязан быть предусмотрен автоматический подзаряд батареи.

При применении в качестве источника питания аккумулятора или сухих батарей должна быть предусмотрена индикация разряда аккумулятора или батареи ниже допустимого предела. Дня автономных систем индикация разряда должна быта предусмотрена световая или звуковая, для сетевых систем сигнал разряда аккумулятора должен передаваться на центральный пульт.

2.4 Компоненты системы

Для реализации возложенных на систему задач, исходя из соотношения цена/качество, анализа рынка аналогичного оборудования принято решение использовать следующее оборудование:

Рассмотрим микроконтроллеры, обладающие характеристиками представленные в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Характеристики микроконтроллеров

По параметрам которые обеспечивают задачу и по цене, был выбран ATmega8.

2. Рассмотрим электромагнитные замки, обладающие характеристиками представленные в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Характеристики электромагнитных замков

По параметрам которые обеспечивают задачу и по цене, был выбран BEL-300S.

3. Рассмотрим цифровые клавиатуры, обладающие характеристиками представленные в таблице 2.4.