一种用于同步辐射光源的门禁联锁方法

本发明涉及辐射安全防护，具体涉及一种应用于同步辐射光源的门禁联锁方法。

背景技术：

1、同步辐射光源是一种利用相对论性电子在磁场中偏转时产生同步辐射的高性能新型强光源。同步辐射覆盖从红外线、紫外线到硬x射线的宽广波段，具有高亮度、宽能量区域等诸多优点。同步辐射光源能够广泛应用于物质科学、生命科学等科学研究，提供物质的光电子谱学、吸收谱学、x射线结构解析等多种测量手段，具有重要的不可或缺的作用。

2、同步辐射光源在运行期间，加速器部件、束流等将产生辐射，对于误入同步辐射光源所在区域的人员将造成辐射伤害。因此，同步辐射光源在建设时将根据光源所在空间设置联锁控制区，并对进出控制区的人员提供权限管控以及安全联锁保护机制，以确保人员工作的人身安全。同步辐射光源的控制区进出口通常安装了联锁安全门，配备读卡器、门磁、紧急开门按钮、破玻按钮等联锁组件，并通过信息化的门禁系统、人身安全联锁系统、监控系统等用于提供可靠的联锁保护。

3、同步辐射光源的门禁联锁需要达成两项基本目标，一是人员进入控制区后，确保光源装置无法开启；二是光源装置开启后，确保人员不能进入控制区。同步辐射光源的门禁联锁目前的实现方案主要有两种，一种是为每位辐射工作人员发放一张门禁卡，并由人员自己进行门禁卡的保存和管理，人员持门禁卡刷卡进出控制区。另外一种方案是在第一种方案的基础上，增加了一套机械钥匙系统。辐射工作人员在进入控制区前，需要通过钥匙系统置换出一把安全钥匙，再同时拿着安全钥匙和门禁卡进入控制区。

4、现有方案存在以下不足：

5、1、辐射工作人员变动频繁时，需要经常制作新的门禁卡，但对于不再参与相关工作的人员所持有的门禁卡，难以追踪去向，并且对门禁卡不易进行动态的权限管理。

6、2、安全钥匙置换方式，可提供双重保障，但难以直接跟踪钥匙拿取及归还的时间、持有钥匙的人员身份等信息。

技术实现思路

1、本发明针对同步辐射光源的安全运行，提出一种用于同步辐射光源的门禁联锁方法，以期能利用信息网络技术，设计具有身份认证的门禁卡存取、门禁信息的生成和查询，以及三类联锁信号的联合采集技术方案，并实现对安全门的门禁卡使用信息跟踪及控制区滞留人员信息查询定位，从而为同步辐射光源的相关人员提供人身安全的多重保障，并有助于提高管理和运维效率。

2、本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

3、本发明一种用于同步辐射光源的门禁联锁方法的特点在于，是应用于由m个安全门及本地控制器、存放门禁卡的电子式卡柜、门禁卡、身份卡、主控制器、数据库所组成的网络环境中，其中，安全门安装于同步辐射光源所在的联锁控制区的进、出口处；电子式卡柜中存放n个门禁卡，每个门禁卡分为q种权限类别；每个门禁卡以机械方式锁定在电子式卡柜的单独卡槽中；电子式卡柜的控制器中预设有门禁卡的编号及其对应的卡槽编号；所述门禁联锁方法按如下步骤进行：

4、步骤1.生成门禁信息：

5、步骤1.1.电子式卡柜的控制器通过事件触发方式，检测电子式卡柜的取卡按钮是否触发；如果检测到取卡按钮的触发信号，则电子式卡柜的读卡器获取身份卡中辐射工作人员的身份信息；电子式卡柜的控制器判断所读取的身份信息的合法性，如果合法，则根据身份卡的权限，查找对应的门禁卡的权限类别q∈q，并解锁对应权限类别q的门禁卡所在的卡槽；如果不合法，则电子式卡柜的控制器不解锁任何门禁卡；q表示权限类别集合；

6、步骤1.2.权限类别为q的门禁卡解锁取出后，电子式卡柜的控制器将门禁卡卡号accesscardnum、身份卡卡号idcardnum、取卡时间信息takecardtime、还卡时间信息returncardtime组装成取还卡记录四元组

7、<accesscardnum,idcardnum,takecardtime,returncardtime>并传输至数据库保存，其中，还卡时间信息returncardtime设为空值；

8、步骤1.3.安全门的门外读卡器，读取权限类别为q的门禁卡，并将门禁卡信息传输给主控制器；所述主控制器根据预设的条件来决定是否达到允许开门的条件，所述条件包括：门禁卡的合法性、同步辐射光源的开关机状态、同步辐射光源的运行模式；如果未达到条件，则主控制器不发送开门控制信号给所述安全门的本地控制器，并给予提示信息；如果达到条件，则主控制器发送开门控制信号给所述安全门的本地控制器，由安全门的本地控制器控制所述安全门打开，同时，主控制器将主控制器数据区中存储的进出计数值增加1；

9、主控制器将门外读卡器的读卡时间记录为进门时间entrytime，再与门禁卡卡号accesscardnum、门外的读卡器编号entryreaderid、出门时间exirtime、门内的读卡器编号entryreaderid共同组装成进出门记录五元组

10、<accesscardnum，entrytime，entryreaderid，exittime，exitreaderid>保存至数据库，其中，出门时间exittime、、门内的读卡器编号exitreaderid设为空值；

11、当在安全门内完成作业后，安全门的门内读卡器读取权限类别为q的门禁卡，并将门禁卡信息传输给主控制器；主控制器判断门禁卡信息合法后，即发送开门控制信号给所述安全门的本地控制器，并由安全门的本地控制器控制所述安全门打开；主控制器中的进出计数值减去1；主控制器将读卡时间记录作为出门时间exittime、再与门内的读卡器编号exitreaderid共同更新到进出门记录五元组中；

12、步骤1.4.电子式卡柜的控制器通过事件触发方式，检测卡柜的还卡按钮是否触发；如果检测到还卡按钮的触发信号，则电子式卡柜的读卡器读取身份卡信息中辐射工作人员的身份信息，并在数据库中查询是否匹配所述取还卡记录四元组；如果匹配，则提示将对应权限类别q的门禁卡归还至accesscardnum所对应的卡槽；并将还卡时间信息returncardtime更新到取还卡记录四元组中，如果不匹配，则提示未查到门禁卡信息；

13、步骤2.生成门禁卡就位联锁信号cardinposall；

14、步骤3.生成安全门开关状态联锁信号gatestatusj：

15、第j个安全门的本地控制器通过接入的门限位开关检测门的开关状态，形成1路安全门开关状态联锁信号gatestatusj；如第j个安全门处于关闭状态，则令gatestatusj＝1，反之，则令gatestatusj＝0；j＝[1，m]；

16、步骤4.生成安全门的进出计数联锁标志位entryexitcountflag：

17、所述主控制器根据进出计数值，计算生成进出计数联锁标志位的值，如果进出计数值为0，则令进出计数联锁标志位entryexitcountflag＝1，表明建立进出计数联锁；反之，则令进出计数联锁标志位entryexitcountflag＝0，表明未建立进出计数联锁；

18、步骤5.主控制器生成门禁联锁总信号：

19、步骤5.1.所述主控制器的数字量输入模块以一定周期循环性地采集门禁卡就位联锁信号cardinposall；

20、步骤5.2.所述主控制器的数字量输入模块以一定周期循环性地采集m路安全门开关状态联锁信号，并进行逻辑与的计算，得到gatestatusall＝gatestatus1&gatestatus2&...&gatestatusj&...gatestatusm；如计算得到gatestatusall＝1，表示所有的安全门均处于关闭状态、建立安全门的开关状态联锁，反之，如计算得到gatestatusall＝0，表示未建立安全门的开关状态联锁；

21、步骤5.3.所述主控制器对cardinposall、gatestatusall和entryexitcountflag进行逻辑与的计算，得到门禁联锁总信号accessinterlockflag；若计算得到accessinterlockflag＝1，表示建立门禁联锁，满足同步辐射光源开机条件中的门禁联锁条件，结束流程；反之，若计算得到accessinterlockflag＝0，表示未建立门禁联锁，不满足同步辐射光源开机条件中的门禁联锁条件，不允许同步辐射光源开机或需紧急停机；

22、步骤6.查询导致门禁联锁未建立的信息和信号：

23、步骤6.1.对于cardinposall信号导致的门禁联锁未建立情况，查询未归还的门禁卡信息及以及取走该门禁卡的人员信息：

24、在数据库的取还卡记录四元组

25、<accesscardnum，idcardnum，takecardtime，returncardtime>中查询还卡时间信息returncardtime字段为空的数据记录，若查到，则获取未归还的门禁卡信息和对应的人员信息，包括门禁卡卡号accesscardnum、身份卡卡号idcardnum、取卡时间信息takecardtime；

26、步骤6.2.对于gatestatusall信号导致的门禁联锁未建立情况，查询处于开门状态的安全门：

27、根据m路安全门开关状态联锁信号{gatestatusj|j＝[1，m]}，查找gatestatusj为0所对应的安全门编号j；

28、步骤6.3.对于entryexitcountflag信号导致的门禁联锁未建立情况，查询所述联锁控制区的滞留人员信息：

29、在数据库的进出门记录五元组

30、<accesscardnum，entrytime，entryreaderid，exittime，exitreaderid>中查询exittime字段为空的数据记录，若查到，则根据查询结果中的accesscardnum找到对应的取还卡记录四元组<accesscardnum，idcardnum，takecardtime，returncardtime>，从而获取联锁控制区的滞留人员信息，包括：人员的身份卡卡号idcardnum、人员的进门时间entrytime，人员进门时刷卡的门外读卡器编号entryreaderid；

31、本发明所述的一种用于同步辐射光源的门禁联锁方法的特点也在于，门禁卡就位联锁信号cardinposall是按如下方式生成：

32、电子式卡柜的控制器周期性循环检测n个门禁卡是否存放于各自对应的卡槽中，并采集形成n路数字量信号{cardinposi|i＝[1，n]}，如第i个门禁卡存放于编号为i的卡槽中，则令cardinposi＝1，反之，则令cardinposi＝0；电子式卡柜的控制器对n路数字量信号进行逻辑与的计算，生成门禁卡就位联锁信号cardinposall＝cardinpos1&cardinpos2&...&cardinposi&...cardinposn；若cardinposall＝1，表示所有门禁卡均存放在各自对应的卡槽中、建立门禁卡的就位联锁，若cardinposall＝0，表示未建立门禁卡的就位联锁。

33、本发明一种电子设备，包括存储器以及处理器的特点在于，所述存储器用于存储支持处理器执行所述门禁联锁方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。

34、本发明一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序的特点在于，所述计算机程序被处理器运行时执行所述门禁联锁方法的步骤。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在于：

36、1、本发明提出利用电子式卡柜，通过身份卡的读取和合法性判断、卡槽的加解锁、门禁卡就位状态的采集，实现了具有身份认证功能的门禁卡存取，并能够根据卡柜中门禁卡的就位情况快速判断是否存在控制区人员滞留的可能性，从而有利于提高联锁控制区安全门的门禁卡维护效率和使用安全性。

37、2、本发明提出的门禁联锁方法，设计了门禁卡就位联锁信号、安全门开关状态联锁信号、安全门进出计数联锁信号的不同生成与采集方式，并联合利用这三类联锁信号构建门禁联锁判断条件，从而实现了人身安全的多重保障。

38、3、本发明将同步辐射光源工作人员身份卡信息与光源所在联锁控制区安全门门禁卡的动态信息进行了关联，并通过数据库提供门禁卡拿取和归还信息、门禁卡使用信息的存储和检索查询，实现对工作人员取用门禁卡并进出联锁控制区的过程进行追溯，从而有助于定位门禁联锁未建立的原因、提高了同步辐射光源的运维效率。