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自动化集装箱码头门禁系统设计与应用

作者：孙秀良吕向东王浩韩炜炜王绪国

来源：《集装箱化》2020年第08期

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自動化集装箱码头（以下简称“自动化码头”）在降低码头人力成本、提高码头通过能力、

降低装卸作业能耗、提升码头品牌形象等方面发挥着重要作用，是未来集装箱码头发展的必然

趋势。自动化码头作业对安全管理的可靠性和高效性提出较高要求，例如：设备运行区域禁止

人员进入，维修设备前必须停止设备运行，人员进出需要留存可追溯记录。鉴于此，有必要研

发与设备运行关联控制的自动化码头门禁系统，以便对进出堆场区域的人员实施有效管理，从

而最大程度地保障码头生产作业安全及相关人员人身安全。

自动化码头门禁系统1组成

自动化码头门禁系统主要由管理计算机、门禁控制器、读卡器、电子标签、电磁锁、门

磁、出门按钮、供电模块等组成。所有门禁控制器均可脱网或联网运行，自动记录和保存出入

门禁数据，以便于行踪追溯和统计。

（1）管理计算机管理计算机安装在控制中心，主要包括控制中心门禁服务器和授权工作

站、管理工作站、系统管理软件等，可实现硬件管理、数据存储、记录查询、卡片授权、报警

处理、硬件远程在线升级等功能。

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（2）门禁控制器门禁控制器是门禁系统的核心部分，相当于计算机的中央处理器，其负

责整个系统的信息输入、控制输出以及数据存储和处理等。门禁控制器安装在设备接入层，由

单片机、固态闪速存储器、接口电路、输入输出接口和继电器等组成，其功能是控制内部程序

和通信协议的运行。

（3）读卡器读卡器的作用是读取卡片中的数据（生物特征信息），其通过与无线射频识

别（radiofrequencyidentification，RFID）电子标签通信，实现对标签识别码和内存数据的读

取或写入。典型的RFID读卡器由RFID射频模块（发送器和接收器）、控制单元及阅读器天

线等组成。

（4）电子标签电子标签表征持卡人的信息，不同的门禁卡可以分配不同的权限和级别，

且门禁卡可以专用、多用或通用，以便实施不同级别的安全管理。电子标签进入磁场后，接收

读卡器发出的RFID信号，并凭借感应电流所获得的能量发送存储在芯片中的产品信息（无源

标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（有源标签或主动标签）;读卡器读取并解

码信息后，将其传送至中央信息系统进行数据处理。

（5）电磁锁电磁锁是门禁系统中锁门的执行部件，其只需要微弱电流就能产生较大磁

力。控制电磁锁电源的门禁系统识别人员身份合法后，电磁锁断电并失去吸力，即可开门。用

户应根据门的材质、出门要求等选取不同的锁具。

（6）其他设备出门按钮适用于对出门无限制的情况。门磁用于检测门的安全及开关状态

等。供电模块是门禁系统的供电设备，分为普通式和后备式（带蓄电池）两种。

自动化2码头门禁系统结构

码头作业现场门禁系统与办公场所门禁系统最大的区别在于，前者需要与现场设备关联控

制，以确保设备运行区域无人员走动或者人员活动区域无设备运行。自动导引车运行区门禁系

统结构（见图1）包括现场总线控制系统、可编程逻辑控制器、数据库、读卡器、电气控制

箱、检测门开关状态的传感器、门禁系统软件，以及自动运行区域围栏、门、各类控制电源、

连接各个控制箱的光纤等。门禁系统与设备控制系统实施关联控制：首先，门禁控制中心接收

到人员进入