Реализация системы управления доступом
Реализация системы управления доступом.
1.1. Особенности выбора СКУД для конкретных объектов.
В последние годы одним из наиболее эффективных и цивилизованных подходов к решению задачи комплексной безопасности объектов различных форм собственности является использование систем контроля и управления доступом (СКУД). Правильное использование СКУД позволяет закрыть несанкционированный доступ на территорию, в здание, отдельные этажи и помещения. В то же время они не создают препятствий для прохода персонала и посетителей в разрешенные для них зоны. Следует помнить, что СКУД не устраняет необходимость контроля со стороны человека, но значительно повышает эффективность работы службы безопасности, особенно при наличии многочисленных зон риска. СКУД освобождает охранников от рутинной работы по идентификации, предоставляя им дополнительное время по выполнению основных функций: охране объекта и защите сотрудников и посетителей от преступных посягательств. Оптимальное соотношение людских и технических ресурсов выбирается в соответствии с поставленными задачами и допустимым уровнем возможных угроз. Однако в настоящее время процесс выбора подходящих СКУД носит сложный характер, поскольку реально отсутствует какая-либо аналитическая информация по имеющимся сегодня в мире СКУД. Некоторые компании порой проявляют недобросовестность в предоставлении полной информации о технических и функциональных возможностях систем, об особенностях их эксплуатации в сравнительно сложных климатических условиях и т.п.
1.2. Основные компоненты СКУД.
Системы контроля и управления доступом позволяют осуществлять:
- ограничение доступа сотрудников и посетителей объекта в охраняемые помещения;
- временной контроль перемещений сотрудников и посетителей по объекту;
- контроль за действиями охраны во время дежурства;
- табельный учет рабочего времени каждого сотрудника;
Рекомендуемые материалы
- фиксацию времени прихода и ухода посетителей;
- временной и персональный контроль открытия внутренних помещений (когда и кем открыты);
- совместную работу с системами охранно-пожарной сигнализации и телевизионного видеоконтроля (при срабатывании извещателей блокируются или наоборот, например, при пожаре разблокируются двери охраняемого помещения или включается видеокамера);
- регистрацию и выдачу информации о попытках несанкционированного проникновения в охраняемое помещение.
СКУД обычно состоит из следующих основных компонентов:
- устройства идентификации (идентификаторы и считыватели);
- устройства контроля и управления доступом (контроллеры);
- устройства центрального управления (компьютеры).
- устройства исполнительного (замки, приводы дверей, шлагбаумов, турникетов и т.).
В зависимости от применяемой СКУД на объекте, отдельные ее устройства могут быть объединены в один блок (контроллер со считывателем) или вообще отсутствовать (персональный компьютер).
Устройства идентификации доступа
Устройство идентификации доступа (идентификаторы и считыватели) считывает и расшифровывает информацию, записанную на индентификаторах разного типа и устанавливает права людей, имущества, транспорта на перемещение в охраняемой зоне (объекте).
Контролируемые места, где непосредственно осуществляется контроль доступа, например, дверь, турникет, кабина прохода, оборудуются считывателем, устройством исполнительным и другими необходимыми средствами.
Идентификатор - предмет, в который (на который) с помощью специальной технологии занесена кодовая информация, подтверждающая полномочность прав его владельца и служащий для управления доступом в охраняемую зону. Идентификаторы могут быть изготовлены в виде карточек, ключей, брелков и т.п.
Считыватель - электронное устройство, предназначенное для считывания кодовой информации с идентификатора и преобразования ее в стандартный формат, передаваемый для анализа и принятия решения в контроллер.
В СКУД существует порядка десяти видов индентификаторов и считывателей, использующих различные способы записи, хранения и считывания кодовой информации, обеспечивающие разный уровень секретности и имеющие существенно отличающиеся цены.
Наиболее широкое распространение получили следующие виды идентификаторов и считывателей.
Карточка перфорированная - карточка из двухслойной недеформируемой пластмассы. Информация записывается на ней с помощью пробивки специальных отверстий один раз при изготовлении. Считывание информации осуществляется оптическим или механическим считывателями. Данная карточка самый простой и дешевый тип идентификатора, но который практически не обеспечивает секретность кода и легко подделывается. Срок службы карточки 1-2 года. Стоимость карточек и механического считывателя достаточно низка: карточка стоит ~0,5 $, считыватель - ~ 100 $. Механический считыватель очень капризен в эксплуатации.
Карточка со штриховым кодом - карточка с нанесенными на поверхность полосами иного цвета, чем остальная поверхность, ширина и расстояние между которыми представляют собой кодовую последовательность. Кодовая последовательность наносится на карточку при ее изготовлении (обычно она определяется генератором случайных чисел), и в дальнейшем не может быть изменена. Код считывается оптическим считывателем (инфракрасным или лазерным). Самые распространенные системы штрихового кодирования, код 39 (3 из 9) и код 25 (2 из 5).
Оптический считыватель не содержит движущихся частей и при сканировании карточки она не контактирует со считывателем физически. Поэтому считыватель надежен в работе и с успехом может применяться вне помещений. Карточка со штриховым кодом может быть пропущена через считыватель в любом направлении. Вероятность подделки карточки такая же как и магнитных. Стоимость карточки и считывателя достаточно низка: карточка стоит ~ 0,5 $, считыватель - ~ 100 $.
Карточка магнитная - карточка с магнитной полосой, на которой записан код. Данный тип носителя является самоочищающимся и не оставляет окислов на считывателе. При желании код, записанный на дорожках магнитной полосы может быть легко перепрограммирован, а при утере карточки можно быстро, дешево и без проблем закодировать новую карточку. Код с карточки считывается магнитным считывателем, принцип работы которого аналогичен считывателю обычного магнитофона: информация считывается при перемещении карточки между магнитными головками считывателя. Карточки с магнитной полосой являются дешевыми, но не очень надежными, так как существует вероятность их подделки. К их недостаткам можно также отнести наличие механического контакта при считывании с головками считывателя, который сокращает срок службы (средний срок службы 1 год) и необходимость очень аккуратного обращения, связанного с возможностью искажения или уничтожения записанной информации в относительно слабых магнитных полях и температур окружающего воздуха свыше 80 °С.
Размер карточки совпадает с кредитными и банковскими карточками, что позволяет использовать уже имеющуюся у пользователя карточку (например, кредитную) дня СКУД. При этом из трех магнитных дорожек одна используется для банковской информации, другая для СКУД и третья для любой другой информации. Стоимость карточек и считывателя достаточно низка: карточка стоит 1 - 8 $, считыватель в зависимости от типа 100 - 300 $.
Виганд-карточка - карточка с содержащимися внутри обрезками тонких металлических проволочек, расположенных в определенном порядке, представляющем собой кодовую комбинацию. Расположение проволочек на карточке фиксируется специальным клеем, после этого переориентация проволочек не возможна. При перемещении данной карточки в магнитном поле считывателя проволочки создают магнитный импульс, несущий информацию записанную на карточке. Такой тип карточек не подвержен воздействию электромагнитных полей и высоких температур окружающего воздуха. Подделка практически исключена. Считыватели могут работать вне помещений, так как все их электронные компоненты залиты специальным защитным компаундом. Недостатком является то, что карточки хрупкие и могут быть повреждены при изгибе. Кроме того, код каждой карточки записывается в нее при изготовлении и не может быть изменен. Стоимость карточки и считывателя достаточно низка: карточка стоит 3 - 8 $, считыватель в зависимости от типа - 250 - 460 $. В настоящее время один из самых перспективных типов индентификаторов.
Карточка бесконтактная (Proximity) - карточка, внутри которой расположена микросхема (чип) с записанной в ней информацией. Информация с таких карточек считывается радиочастотным способом на расстоянии от 5 до 90 см (для автомобильных идентификаторов данного типа расстояние считывания достигает 2 м). Карточки делятся на активные и пассивные. В пассивных карточках информация записывается один раз на все время действия карточки, а в активных существует возможность изменения информации в микросхеме. Пассивные карточки питаются энергией, получаемой от считывателя, срок службы их неограничен и они не могут быть подделаны. Активные - имеют встроенные, незаменяемые батарейки, срок работы которой обычно достаточно велик - до 10 лет. В надежности эти карточки уступают Виганд-карточкам, но они более удобны в применении. Считыватель может быть скрытно размещен за не металлической стенкой. Эта технология идеально сочетает эффективный контроль со свободой перемещения. Информация с карточки может быть считана, даже если она находится в кошельке или кармане. Недостатком является невозможность работы при воздействии сильных электромагнитных полей. Стоимость пассивных карточек составляет 2 - 10 $, считывателя в зависимости от типа 800 - 3400 $.Стоимость активных карточек приблизительно в 5-10 раз дороже пассивных. Эта карточка незаменима для случаев, когда необходимо обеспечить высокую пропускную способность, скрытность места установки считывателя или дистанционный контроль доступа.
Электронные ключи "Touch Memory" выполнены в виде брелков. Все необходимые данные записываются на заключенную в них микросхему. Запись, добавление или стирание ключа осуществляется мастер-ключом из контроллера. Считывается информация при касании ключом считывателя. Микросхема, как правило, питается от вмонтированной в ключ батарейки. Срок ее работы достаточно велик - несколько лет, но рано или поздно ключ подлежит замене. Ключ очень надежен в работе, устойчив к механическим, электромагнитным воздействиям. Стоимость ключа и считывателя достаточно низка, ключ стоит 5 - 25 $, считыватель в зависимости от типа - 400 - 1500 $. Широко применяются в небольших СКУД, когда необходимо контролировать большое количество дверей при малом количестве пользователей.
Кроме перечисленных выше могут использоваться идентификаторы следующих типов:
- с использованием цифровой клавиатуры (PIN-код). Носителем информации является пользователь, набирающий на клавиатуре замка личный код (условное число) и, если он верен, то получаете право доступа. Это наиболее простое и дешевое средство контроля доступа, но которое легко обходится. Хотя, в последнее время, появились клавиатуры, у которых после каждого нажатия, изменяется порядок цифр на клавиатуре по случайному закону, что исключает возможность "подсмотреть" порядок нажатия кнопок или определить наиболее часто используемые кнопки;
- биометрические - считывание индивидуальных физических признаков личности (отпечатки пальцев, рисунок ладони, голос и т. д.). Основное преимущество биометрического контроля - это полное решение задачи контроля доступа - идентифицируется личность человека, а не какой-либо предмет (карточка). По причине очень высокой стоимости, малой оперативности и большого объема машинной памяти, занимаемой одним таким "слепком ключа" они применяются чрезвычайно редко, в основном в учреждениях с повышенной секретностью. Для повышения быстродействия биометрического контроля, как -минимум на порядок, совместно с ним используется любой другой способ идентификации.
Стоимость считывателя в зависимости от типа - 2000- 7000 $.
Устройства контроля и управления доступам
Контроллеры - электронные устройства, контролирующие работу считывателей и управляющие устройствами исполнительными.
Контроллеры бывают однофункциональными и многофункциональными.
Основное функциональное назначение - это хранение баз данных кодов пользователей, программирование режимов работы, прием и обработка информации от считывателя, принятие решений о доступе на основании поступившей информации, управление исполнительными устройствами и средствами оповещения.
Наиболее существенными дополнительными функциями контроллеров являются:
- защита от повторного использования карточки, т. е. повторный вход по данной карточке возможен только после "ее выхода";
- наличие и возможности программирования временных зон;
- наличие релейных выходов для подключения средств оповещения, телевизионного оборудования и т.д.;
-возможность подключения охранной сигнализации;
- возможность установки двух и более считывателей на одну дверь для организации двухстороннего прохода или многоуровневого контроля.
На практике применяются контроллеры рассчитанные на управление 1-8 считывателями. Все контроллеры, используемые на объекте, в свою очередь могут быть объединены в единую систему и подключаться либо к ведущему контроллеру (мастер-контроллеру), либо к компьютеру, управляющему работой всех контроллеров. Обычно ведущий контроллер отличается от остальных только заложенной программой. К нему же может подключаться управляющий компьютер, принтер и другие периферийные устройства. Однофункциональные контроллеры являются интеллектуальным аналогом кодового замка и работают только в автономном режиме. Многофункциональные контроллеры не только управляют доступом, но и обладают функциями мониторинга состояния устройств исполнительных и вывода данных на компьютер и печать. С помощью многофункциональных контроллеров можно создавать сложные комплексы, интегрированные с другими подсистемами безопасности, например, с охранно-пожарной сигнализацией и телевизионными системами видеоконтроля. Связь контроллеров между собой в единую сеть осуществляется через стандартный интерфейс RS 485. Для связи ведущего контроллера с компьютером используется стандартный интерфейс RS 232. Многофункциональные контроллеры работают в основном в сетевом режиме (централизованный контроль и управление доступом).
Стоимость контроллеров в зависимости от фирмы изготовителя, номенклатуры и комплекта поставки может колебаться в широких пределах 800 - 3000 $.
Устройства центрального управления
Персональный компьютер предназначен для программирования СКУД, получения информации о пользователях системы, дате и времени прохода пользователей через контрольные устройства, срабатывании средств охранно-пожарной сигнализации, видеоконтроля, попыток, несанкционированного прохода, аварийных ситуациям и т.п.
Для работы в СКУД может использоваться любой персональный IBM- совместимый компьютер. Наряду с работой в составе СКУД он может выполнять и другие функция, т.к. компьютер нужен в основном лишь для программирования системы и получения отчетов о работе системы. Персональный компьютер, используя специально разработанное для охраняемого объекта программное обеспечение (желательно русифицированное), осуществляет общее управление и программирование СКУД, собирает информацию с контроллеров, создает общий банк данных, формирует различные отчеты и сводки. Русифицированное программное обеспечение под MS DOS и Windows позволяет осуществлять автоматическую запись данных по всем операциям входа/выхода. В любой момент можно запросить разнообразные сведения, например, о местонахождении сотрудников и посетителей. Текущее состояние СКУД отображается в удобной графической форме. В компьютер вводится план охраняемого объекта, на котором стандартными значками указываются считыватели, замки, технические средства охранно-пожарной сигнализации, видеоконтроля и т.п. На плане система автоматически в реальном масштабе времени показывает состояние всех нанесенных объектов контроля - открыта или закрыта дверь, какой именно извещатель сработал в случае тревоги. Таким образом, в любой момент времени можно быстро оценить ситуацию и в случае внештатной ситуации оперативно и эффективно принять меры предосторожности.
Устройства исполнительные
Устройства исполнительные принимают команды управления с контроллеров и обеспечивают блокировку возможных путей несанкционированного проникновения через устройства заграждения (двери, ворота, турникеты, кабины прохода и т.п.) людей, имущества, транспорта в помещения, здания и на территорию.
В устройствах исполнительных применяются исполнительные механизмы электромеханического и электромагнитного принципа действия.
Электромеханический принцип действия исполнительного механизма основан на перемещении закрывающих элементов (запоров, ригелей замков и т.п.) с помощью включения на время их передвижения электромотора или электромагнита.
В исполнительных механизмах с электромагнитным принципом действия отсутствуют движущиеся механические закрывающие элементы, т.е. блокировка устройств заграждения, например дверей, осуществляется с помощью сил магнитного притяжения, создаваемых мощным магнитом.
Часто в устройствах исполнительных применяется электромагнитная блокировка (магнитные защелки, задвижки и т.п.) закрывающих элементов с возможностью перемещения их вручную при открывании или закрывании в экстремальных условиях.
Для возвращения устройств заграждения в закрытое состояние, они дооборудуются специальными устройствами - доводчиками, без которых СКУД теряют свою основную функцию - ограничения доступа, так как без них устройство заграждения может находиться в любом состоянии. По виду исполнительного механизма доводчики подразделяются на пружинные, пневматические, гидравлические и электромеханические.
Функция доводчика - не только гарантировать закрытие устройства заграждения (например, двери), но и оберегать замок от механических ударов, а при пожаре автоматически раскрывать двери и помогать эвакуации. В некоторых типах доводчиков используется, так называемая "система торможения с подтягом" - вначале доводчик дает разогнаться, потом тормозит движение и уже в конце, у самой дверной коробке, резко подтягивает дверь, обеспечивая гарантированное ее закрытие. Кроме того некоторые доводчики могут иметь встроенный режим безопасности, исключающий случайное придавливание человека в момент прохождения через устройство заграждения.
Уровень доступа - совокупность временных интервалов доступа (окон времени) и мест прохода (маршрутов перемещения), которые назначаются определенному лицу или группе лиц, которым разрешен доступ в заданные охраняемые зоны в заданные временные интервалы).
1.3. Типовые варианты СКУД.
СКУД для автономного режима работы
На рисунке 1 приведен вариант контроля доступа в помещение с одной дверью. На рисунке представлен полный состав системы, в который входит: контроллер, совмещенный со считывателем, кодонаборная клавиатура, исполнительное устройство (замок), датчик состояния двери, кнопка автоматического открывания двери с внутренней стороны, внешние звуковой и/или световой оповещатели, источник питания.
Система, приведенная на рисунке 1, обеспечивает два способа контроля доступа: проверку только карточек или двойную проверку - карточек и кодового пароля.
В системе можно устанавливать, так называемый, офисный режим Его смысл состоит в том, что пользователь открывает закрытый замок с помощью идентификатора и проходит в помещение. Далее снаружи открывать замок можно свободно, простым нажатием ручки. Этот режим устанавливается по желанию пользователя, например, для того, чтобы каждый раз не подходить к двери (не нажимать кнопку автоматического открывания двери) и открывать ее изнутри, когда стучатся посетители.
При реализации данного варианта на объекте рекомендуется:
- использовать системы, имеющие прочный металлический корпус, кодонаборную клавиатуру с металлическими кнопками, встроенную индикацию режимов работы, антисаботажную защиту для предотвращения умышленного взлома корпуса контроллера и считывателя;
- использовать системы имеющие энергонезависимую память и позволяющие хранить данные длительное время;
- использовать системы позволяющие изменять время разблокировки дверей;
- программирование системы осуществлять с помощью мастер-карточки и клавиатуры.
Данный состав СКУД может варьироваться в широких пределах и в минимуме состоять из одного конструктивно законченного блока (в виде замка), в котором размещены считыватель, контроллер, исполнительное устройство (запор, ригель, задвижка и т.п.), индикаторы режимов работы. При этом СКУД работает в режиме обычного замка, т.е. при совпадении кодов идентификатора и считывателя запорный механизм срабатывает и разблокирует дверь, разрешая через нее проход.
В процессе расширения системы дополнительно может устанавливаться еще один считыватель для контроля прохода в обратную сторону (или организации многоуровнего контроля доступа), выносные световые/звуковые оповещатели, устройства автоматического открывания/закрывания двери и т.д.
На рисунке 2 приведен вариант оборудования СКУД, работающей в автономном режиме, объекта с несколькими дверями.
Данный вариант построения системы отличается от предыдущего только лишь расширением функций и объемом памяти управляющего контроллера, а также его конструкцией. Считыватели и исполнительные устройства размещены в разных конструктивных блоках и управление ими осуществляется через общий контроллер. В систему могут быть введены дополнительные функции:
- контроль прохода в двух направлениях;
- автоматическое открытие и закрытие дверей при аварийных и тревожных ситуациях;
- передача тревожных сообщений на пост охраны;
- регистрация происходящих событий с помощью принтера, подключаемого к контроллеру.
Рисунок 1 - Оборудование СКУД помещения с одной дверью
Рисунок 2 - Оборудование СКУД объекта с несколькими дверями
Программирование системы осуществляется как с помощью мастер-карточки и клавиатуры, так и с помощью переносного компьютера.
В своем законченном виде данную систему можно легко включить в СКУД, работающую в сетевом режиме. Для этого необходимо использовать контроллер позволяющий работать в сетевом режиме с другими контроллерами или использовать дополнительный модуль связи, обеспечивающий объединение контроллеров через интерфейс RS 485.
СКУД для сетевого режима работы
Такие СКУД предназначены для оборудования крупных объектов таких как банки, крупные учреждения и фирмы. Несомненным достоинством этих систем является возможность практически не ограниченного расширения. Такие системы позволяют обслуживать десятки тысяч пользователей.
В относительно небольших и недорогих системах используется построение системы СКУД, при котором в одну контролируемую линию интерфейса RS 485 включаются все контроллеры, а база данных загружается в один управляющий контроллер (мастер-контроллер).
Такое построение обеспечивает гибкость встраивания СКУД в интерьер помещений, минимизацию коммуникационных соединений и большие расстояния между объектами управления.
Эффективность работы обусловлена возможностью создавать разветвленные, достаточно многочисленные соединения контроллеров и управляющих компьютеров в единую систему. Модульность построения данных систем обеспечивает:
- гибкость конфигурации;
- простоту монтажа, технического обслуживания и ремонта;
- возможность расширения системы;
- ценовую эффективность;
- легкость сопряжения с устройствами сервисной автоматики (управление лифтом, освещением, системами кондиционирования и т.д.).
На рисунке 3 приведена примерная структурная схема построения СКУД (64 контролируемые двери) на базе многофункционального контроллера, имеющего модульную конструкцию.
Соединение контроллеров между собой и подключение контроллера к различным периферийным устройствам, входящим в состав системы обеспечивается при помощи различных модулей.
К одному контроллеру может быть подключено до 8 считывателей различного типа, например, считыватель магнитных карточек, считыватель бесконтактных карточек, клавиатура (кодонаборник) и д.р. Подключение считывателей осуществляется через соответствующий считывающий модуль, работающий с двумя считывающими устройствами. Помимо считывателей, он также контролирует датчики состояния дверей и кнопки их открывания, другие вспомогательные устройства.
Информация о состоянии иных внешних устройств поступает в контроллер через модуль входа/выхода. Посредством этого же модуля контроллер управляет работой исполнительных устройств, устройством выдачи тревожных извещений . Модуль связи обеспечивает объединение контроллеров в единую систему, протяженностью до 1 км с помощью интерфейса RS 485, а также при необходимости объединение контроллеров и управляющего компьютера в компьютеризированную систему с помощью интерфейса RS 232. Модуль приемо-передачи управляет работой считывателей бесконтактных карточек (Proximity).
Один контроллер может обслуживать до 10000 пользователей. Для увеличения числа пользователей может применяться модуль расширения памяти.
При создании компьютерной сети контроллеры в количестве до 32 единиц могут быть объединены в одну ветвь в соответствии с рисунком 4. В этом случае модуль связи включается в первый по порядку контроллер ветви. Через него осуществляется связь этого контроллера с компьютером по интерфейсу RS 232. Обмен информацией между контроллерами производит по интерфейсу RS 485. Кроме того, модуль связи осуществляет преобразование формата и скорости передачи данных RS 232/RS 485. Каждый контроллер в ветви имеет свой адрес.
Дальнейшее наращивание системы возможно путем организации нескольких (до 10) ветвей контроллеров. Пример организации двух ветвей показан на рисунке 5. Модуль связи первого контроллера преобразовывает с одной стороны поток данных, посылаемых с управляющего компьютера на контроллер, а с другой - поток выходных данных, параллельно подаваемых на адресные модули связи в ветвях. Каждый адресный модуль связи обменивается данными с контроллерами в ветвях и модулями связи. Такая расширенная сеть позволяет обслуживать до 320 контроллеров и 2048 контролируемых точек.
При необходимости ветвь контроллеров может быть увеличена еще на 1 км. Для этого удлиняемая ветвь (см. рисунок 6) подключается к первому контроллеру новой ветви через модуль связи. Для связи между контроллерами по прежнему используется интерфейс RS 485.
При организации компьютеризированных СКУД рекомендуется применять IBM-совместимые компьютеры типа PENTIUM с ОЗУ 16 МБ и более, двумя последовательными портами и объемом винчестера не менее 528 МБ. Компьютеры этого типа удовлетворяют потребностям любой системы и позволяют модернизировать ее в будущем.
Рисунок 3 - Примерная структурная схема построения СКУД
17. Расходная часть бюджета - лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.
Рисунок 4 - Примерная структурная схема построения СКУД с одной ветвью
Рисунок 5 - Примерная структурная схема построения СКУД с несколькими ветвями
Рисунок 6 - Увеличение длины ветви при использовании двух модулей связи
