监狱出入一体化安全管理系统的研究与实现.doc

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1、监狱出入一体化安全管理系统的研究与实现摘要监狱安全是监狱管理工作的重中之重。以往所有进出车辆，需要在监狱出入口由武警人员或狱警人员对通行车辆及驾驶员身份进行人工检查。为提高监狱进出入车辆安全防范质量，减轻人员管理压力，本文设计了监狱出入一体化安全管理系统。本系统是基于J2EE体系构建的，采用Client/Server加Browse/Server应用模式，充分发挥两种模式优势，提供标准开放的接口用以与其它程序、平台、应用系统等进行交互。本系统可以实现门禁管理、出入审批、多种生物识别等基本功能。关键词：监狱，出入一体化，门禁管理，出入审批代写论文网提供由写手上传Abstract Prison se

2、curity is a top priority of prison management. All vehicles entering and leaving in the past, need to be checked in the import and export by the armed police officers in jail or prison guards . In order to improve the quality of prison security into and out of the vehicle, reducing pressure on perso

3、nnel management, we design the integration of prison and out of the safety management system. The system is based on J2EE architecture built using Client / Server plus Browse / Server application mode, give full play to the advantages of the two modes, standard and open interfaces to other programs,

4、 platforms, applications, etc. to interact. The system can achieve access control, access approval, a variety of biometric and other basic functions. Keywords: prison, out of the integration, access control, access approval目录第一章 绪论91.1 选题背景91.2 选题意义91.3 研究方法101.4 论文拟解决的关键问题101.1.1 1.4.1多种生物识别技术的复合应用

5、101.1.2 1.4.2多种门禁控制和策略111.1.3 1.4.3 手掌静脉识别的应用11第二章 第2章 相关理论基础122.1 生物识别技术122.2多种门禁控制和策略162.2.1 门禁的作用162.2.2 门禁系统概述172.2.3 门禁系统的发展172.2.4 门禁系统的功能182.2.5 门禁系统的分类192.2.6 门禁系统组成212.3 手掌静脉识别222.1.8 2.3.1 手掌静脉识别的必要性222.1.9 2.3.2 静脉识别方案分析22第3章 现状与需求分析253.1现状分析253.2 需求概述26第4章 系统总体设计274.1 建设目标274.2 总体设计原则284

6、.3 技术选型294.3.1开发平台选型294.3.2数据库平台选型294.3.3技术架构设计304.3.4 技术路线总结32第5章 门禁管理设计345.1 概述345.2 需求分析345.3 方案设计355.3.1方案概述352.1.10 5.3.2 流程设计365.4.4 RDC-900L 车辆卡（图案可定制）465.4.5 RDC-2450S 标准卡（图案可定制）485.5设备选型49第6章 外来人员审批系统设计516.1业务模型设计516.1.1业务模型图516.1.2职能区域526.1.3 管理过程526.2信息登记536.2.1自动信息采集546.2.2手动信息录入576.2.3信

7、息自动对比与操作586.3信息审核596.4放行许可626.5通行验证636.6通行证回收636.7查询统计646.8车辆出入管理656.8.1信息登记656.8.2放行许可676.8.3查询统计676.9刑释人员管理686.10时限预警68第7章 出入识别系统系统设计707.1业务流程设计707.1.1现场部署图707.1.2外来人员出入流程727.2几种识别技术比较747.2.1 IC卡747.2.2指纹识别747.2.3面部识别767.2.3.1面部识别的优点767.2.3.2面部识别的缺点767.2.4静脉识别777.2.5掌纹识别777.2.6综合比较787.3功能模块设计797.3

8、.1刷卡认证797.3.2静脉识别797.3.2.1概述797.3.2.2 特点807.3.2.3 产品组成817.3.3人脸识别827.3.4 LCD屏幕显示功能837.3.5门禁管理837.4设备部署模块847.4.1 A岗所需设备847.4.2 B岗所需设备847.4.3 C岗所需设备847.4.4 A、B、C门所需设备84第8章 总结858.1 结论858.2 展望86致谢87参考文献88第1章 绪论1.1 选题背景 监狱作为国家的刑罚执行机关，它担负着国家交给的管理、教育、改造罪犯的重要职责，是维护社会稳定必不可少的职能部门。运用现代科技手段来保证职能的履行，简化监狱纷繁复杂的管理工

9、作，促进监狱的不断发展，是历史和社会发展的必然。“四防一体化”是司法部、武警总部提出的监狱安防工作的总体要求，即将人防、物防、技防、联防四位一体进行统筹建设，结合监狱实际采取有效具体措施：进一步严密人防部署，按照封闭控制、不留空隙的要求，进一步严密监狱警戒部署；进一步筑牢物防屏障，切实完善监狱周边、监控、通讯等警戒设施；进一步加强技防手段，按照信息共享、同步感知的要求，采用信息化手段对监狱各类资源的综合调度；进一步增强联防合力，按照密切协作、联动处置的要求，加强目标联防体系建设。在此背景下，适时的提出利用现有的资源和技术综合开发监狱出入一体化安全管理系统，依托计算机网络，实现了纸质证件的信息化

10、管理，为监狱工作人员在安全管理过程中，提供时时在线的多种快捷和安全的身份核查服务。监狱出入一体化安全管理系统的建设极大提高了监狱安全管理业务办理速度和处理效率，从而进一步树立了监狱系统在广大群众中的良好形象。1.2 选题意义通过建设监狱出入一体化安全管理系统，将实现各类证件的统一管理，一站式登记管理、电子化审批管理、统一门禁控制、统一授权管理、事后快速追踪，集成多种采用先进的生物识别技术，使监狱系统更好地履行对监狱安全管理工作进行统一规划、协调、监督、服务等方面的职责，有利于监狱更好地控制出入，提高办事效率，维护广大监狱工作人员的利益，使监狱外来人员出入工作实现自动化的管理轨道。同时，有助于监

11、狱信息安全建设，使其处于全社会的监督之下，全面提高监狱的管理水平。 监狱出入一体化安全管理系统的使用将加强监狱的安全管理，维护监狱的正常工作秩序和交通秩序，确保安全高效运转。 1.3 研究方法为了顺利完成监狱出入一体化安全管理系统的设计，大量文献的查阅是必不可少的。在写作的过程中，我查阅了和门禁系统设计相关的很多文献。通过中国知网等数据库，搜集了很多相关的文献，分析了前人的研究成果，并且进行了归纳总结。此外，监狱出入一体化安全管理系统，本质上就是一个严格的门禁系统。为了能够顺利完成监狱出入一体化安全管理系统的设计，我参考了很多企业和单位的设计方案，对于门禁系统的布局和原理也做了深入的了解。通过

12、自己类比，得出门禁系统设计的注意点，然后着手设计监狱出入一体化安全管理系统。这样可以保证事半功倍。1.4 论文拟解决的关键问题1.1.1 1.4.1多种生物识别技术的复合应用分析多种生物识别技术，如何进行复用及实现其管理管理，监狱门禁具有多重安防措施，例如至少包含掌静脉识别、人脸识别、智能卡识别等三种以上的方法时，统一的人员管理就有意义。各个应用的建设缺乏统一的技术平台，用户管理、系统登录等自成体系，每套系统都有独立的用户身份管理，带来了系统使用和管理的复杂度和成本增加。对于系统管理员，人员的新增、调离或退休都需要到各个系统中都要进行重新配置。若操行不及时或遗漏，就会带来系统安全隐患。1.1.

13、2 1.4.2多种门禁控制和策略解决普通铁门、三棍闸、立式旋转门等不同门门禁的控制，实现多种门禁策略的配置。1.1.3 1.4.3 手掌静脉识别的应用研究采用近红外线感应器获取手掌静脉的分布图，储存样板，进而在计算机中建立每一个人独特的手掌静脉数据库。通过对手掌静脉的分布图进行算法分析，分析如何将其应用到门禁控制中，实现门禁控制。第二章 第2章 相关理论基础2.1 生物识别技术生物特征可分为生理特征和行为特征, 人体所固有的生理特征包括面部特征、指纹、手型、掌纹、虹膜、视网膜、体味、耳廓、基因(DNA)、体热辐射以及手部/面部静脉血管模式等, 这些特征不随客观条件和主观意愿而改变。基于行为特征

14、的识别包括击键动力学分析、签名识别、说话人识别、步态识别等, 这些都与后天环境养成的行为习惯有关。2（1）基于生理特征的生物特征识别技术1指纹识别指纹识别是使用最早也是最成熟的生物特征识别技术。指纹是手指末端正面皮肤上的呈有规则定向排列的纹线。采集得到的指纹图像是手指表面脊和谷的映像组合。一般情况下每个人都有其独特的指纹，但是其不足是: 某些人或群体的指纹特征很少, 难以成像。指纹识别主要包括指纹图像增强、特征提取、指纹分类和指纹匹配几个部分。(1) 指纹图像增强目的在于提高可恢复区域的脊信息清晰度, 同时删除不可恢复区域, 一般包括以下几个环节: 规格化、方向图估计、频率图估计、生成模板、滤

15、波。(2) 特征提取美国国家标准局提出用于指纹匹配细节的四种特征为脊终点、分叉点、复合特征(三分叉或交叉点) 以及未定义。但目前最常用细节特征的定义是美国联邦调查局FBI 提出的细节模型, 它将指纹图像的最显著特征分为脊终点和分叉点, 每个清晰指纹一般有40100个这样的细节点。指纹特征的提取采用链码搜索法对指纹纹线进行搜索, 自动指纹识别系统依赖于这些局部脊特征及其关系来确定身份。另外, 指纹图像的预处理和特征提取也可采用基于脊线跟踪的方法，其基本思想是沿纹线方向自适应地追踪指纹脊线, 在追踪过程中, 局部增强指纹图像, 最后得到一幅细化后的指纹脊线骨架图和附加在其上的细节点信息。由于该算法

16、只在占全图比例很少的点上估算方向并滤波处理, 计算量相对较少, 在时间复杂度上具有一定的优势。(3) 指纹分类常见的有基于神经网络的分类方法4、基于奇异点的分类方法5、基于脊线几何形状的分类方法6、隐马尔可夫分类器的方法7、基于指纹方向图分区和遗传算法的连续分类方法8。(4) 指纹匹配指纹匹配是指纹识别系统的核心步骤, 匹配算法包括图匹配、结构匹配等, 但最常用的方法是用FBI提出的细节模型来做细节匹配, 即点模式匹配。2虹膜识别虹膜是位于眼睛黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分, 总体上呈现一种由里到外的放射状结构,包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等细节特征, 医学上认为这些特

17、征在出生之前以随机组合的方式确定下来, 一旦形成终生不变。虹膜识别技术是利用虹膜终身不变性和差异性的特点来识别身份的, 自然界不可能出现2个一样的虹膜， 其准确性是各种生物识别中最高的。其识别技术主要有: 图像获取、模式识别匹配。图像获取非常重要, 需要设计合理的光学系统, 以得到用于识别的清晰虹膜图像。模式识别匹配主要有预处理、特征提取和分类器3个部分。预处理实现在图像中虹膜定位、归一化和去噪等功能; 特征提取是整个识别算法的核心, 采用有效的特征对虹膜进行描述; 分类器完成基于虹膜特征向量的分类任务。其不足是图像获取设备复杂、价格较高、黑眼睛的虹膜读取较难。3人脸识别人脸识别的准确性虽然不

18、如虹膜、指纹等的识别, 但是由于其直观性和无侵害性而最为人们所接受。根据人脸表征方式的不同, 通常将人脸正面识别技术分为三大类: 基于几何特征的识别方法、基于代数特征的识别方法和基于连接机制的识别方法。4其它生理特征识别（1）视网膜识别视网膜是一些位于眼球后部十分细小的神经,它具有四通八达的毛细血管网, 此即临床医生观察眼底诊病的眼底血管图。视网膜是人眼感受光线并将信息通过视觉神经传给大脑的重要器官。有人认为视网膜具有比虹膜更唯一的生物特征。视网膜识别技术要求激光照射眼球的背面以获得视网膜特征。这些血管逐级分支以成网, 绝无完全相同的两个眼底血管图,如果某个体眼底血管有先天或后天变异, 血管或

19、眼底发生病变, 则更增添了鉴别的特殊标志, 因此, 在法庭医学上将眼底视网膜血管图视为个人识别的优选方法之一。视网膜读取器感知人眼后面的视网膜脉络模式时, 使用者的眼睛与设备应在15mm 之内, 并且在读取图像时, 眼睛必须处于静止状态, 经过预处理和特征抽取可获得400 多个特征点, 构成匹配模式和完成确认。视网膜是一种极其稳定的生物特征, 因为它是“隐藏”的, 不会被伪造, 使用时不需要和设备进行直接的接触。缺点是视网膜扫描可能会给使用者带来健康的损坏, 也很难降低它的成本。同时视网膜扫描对于戴着隐形眼镜或闭着眼睛的照片都不能进行精确识别, 眼镜的反光同样会影响视网膜识别。（2）手型识别手

20、型识别是利用人手独有的特征来进行身份识别。这些特征包括: 手的外部轮廓、内部的线条、手的几何特性、手指的长度和大小等。手型图像采集容易,处理也比较简单, 在所有生物特征识别方法中手型认证的速度是最快的。然而手型特征并不具有高度的唯一性, 不能用于识别, 但是对于一般的认证应用, 它足可以满足要求。（3）掌纹识别与指纹识别相比, 掌纹识别的可接受程度较高、特征明显, 但准确性较低。手掌上最为明显的35条掌纹线, 称为主线. 在掌纹识别中, 可利用的信息有：几何特征(包括手掌的长度、宽度和面积)、主线特征、皱褶特征、掌纹中的三角形区域特征以及细节特征。目前的掌纹认证方法主要是利用主线和皱褶特征。（

21、4）DNA 识别DNA (脱氧核糖核酸) 分子里存在着生物的全部遗传信息, 根据DNA 具有不同个体的差异性和同一个体的一致性原理, 可以利用DNA 来进行身份识别。除了对某些双胞胎个体的鉴别可能失效外, 这种方法具有绝对的权威性和准确性。DNA 模式在身体的每一个细胞和组织都一样, 不必像指纹必须从手指上提取。DNA 识别的主要问题是使用者的伦理问题和实际的可接受性。DNA 识别必须在实验室中进行,实时性差、耗时长, 这就限制了DNA 识别技术的使用；另外, 某些特殊疾病可能改变人体DNA 的结构。（5）指背关节皮纹识别9近年来，有关专家学者还提出了一种新的识别技术手指背关节皮纹识别，这种识

22、别模式可以克服手型识别的缺陷和不足。手指背关节皮纹识别具有普遍性、非侵犯性、易被接受等优点。该技术还能和手型识别融合，构成双模态识别系统，能够有效提高身份识别的强度。（2）基于行为特征的生物特征识别技术91签名识别签名识别作为一种行为识别技术, 目前主要用于认证。签名认证按照数据的获取方式可以分为离线(off2line) 认证和在线(on2line) 认证两种。离线认证是通过扫描仪获得签名的数字图像; 在线认证是利用数字写字板或压敏笔来记录书写签名的过程, 从而获得手写签名的图像、笔顺、速度和压力等信息。离线数据容易获取, 但是它没有利用笔划形成过程中的动态特性, 因此在线签名容易被伪造。签名

23、图像中的端点、交叉点及弯曲都可以作为签名识别的特征点, 反映了签名的几何变化。2. 声纹识别每个人都有自己的发音器官特征以及说话时特殊的语言习惯, 这些都反映在声音信号中。声纹识别,即说话人识别, 是根据语音波形中反映说话人的生理、心理和行为特征的语音参数来自动识别说话人身份的技术。声音的识别设备不断地测量、记录声音的波形和变化, 消除噪声后分析得到倒谱系数、差值倒谱系数、基音频率及差值基音频率等特征参数, 将采集到的声音同登记过的声音模式匹配, 从而鉴别出说话人。一个声纹识别系统主要由三部分组成: 声音信号的分割、特征提取和说话人识别。3步态识别步态识别是生物特征识别技术的一个新兴领域。步态

24、可在被观察者没有觉察的情况下从任意角度进行非接触性的感知和度量。因此, 从视觉监控的观点来看, 步态是远距离情况下最有潜力的生物特征。步态识别旨在从相同的行走行为中寻找和提取个体之间的变化特征, 以实现自动的身份识别, 它是融合计算机视觉、模式识别与视频/图像序列处理的一门技术。4击键分析击键分析是基于人击键时的特性: 如击键时的持续时间、击不同键之间的时间、出错的频率以及力度大小等, 从而达到身份识别的目的, 这类识别涉及到工程动力学方面的知识。（3）各种生物特征识别技术的比较上面提到的各种生物特征识别技术的比较见表1所示。从表中可以看出各种生物特征识别技术都有自己的优势和不足, 没有一种技

25、术能在所有方面胜过其他技术, 所以在具体的应用中应该结合实际情况进行选择。例如指纹和虹膜识别在准确性和速度上都优于声纹识别, 但在电话银行中, 声纹识别却是一个好的选择, 因为它能很好的集成到现有的电话系统之中。表1各种生物特征识别技术的比较10生物特征普遍性独特性稳定性可采集性性能可接受性防欺骗性指纹中高高中高中中虹膜高高高中高低高人脸高低中高低高低视网膜高高中低高低高手型中中中高中中中掌纹中高高中高中中DNA高高高低高低高指背关节皮纹中中中高中低高签名低低低高高低高声纹中低低高低高低步态中低低高低高中击键低低低中低中中（4）多生物特征识别在准确性和安全性的要求日益提高的今天, 如果将两种或

26、两种以上的生物特征结合, 将会使识别系统的性能得到很大提高。多生物特征识别技术就是结合多种生理或行为特征进行人的身份识别的技术。2.2多种门禁控制和策略2.2.1 门禁的作用 门禁有很多作用，不但可以树立公司、大厦或机关办公场所规范化管理形象，提高管理档次，同时规范化内部的管理体制。 一张感应卡可以代替所有的大门钥匙，且具有不同的通过权限，授权持卡进入其职责范围内可以进入的门。所有的进出情况在电脑里都有记录，便于针对具体事情的发生时间进行查询，落实责任。 可以将不受欢迎的人员拒之门外，例如可以杜绝传销、保险等行业的业务员在未经许可的情况下擅自闯入您的办公室，干扰您正常的办公秩序。同行的竞争者不

27、会轻易地进入您的办公或开发场所顺手拿走您的业务资料或核心技术资料。您可以有充裕的时间在存心刁难的上级主管单位人员进入您办公室之前处理好相应的文件。 如果员工的感应卡遗失可以在系统内即时挂失，这样即使其他人捡到了该感应卡也无法进入公司，这样相对与普通机械锁要方便得多，您不必为了安全起见重新换锁，为每个人重新配钥匙。对于辞职或开除、离开的人员感应卡采用禁用的方式，该员工以后都无法进入公司进行窃取或破坏等报复活动，如果您不采用感应卡门禁管理方式，您恐怕为了以防万一必须多次更换大门的锁。 采用先进的国际内部加密协议，外人无法通过机械或其他高科技方法打开您的电锁进入您的场所。而其他诸如密码门禁，机械锁都

28、无相应安全机制，可以通过电路短路或万能钥匙轻易进入您的场所。 可以进行软件强制性操作，例如您在办公室里正进行秘密重大的协商或电话，不想被人打扰，您可以通过软件的功能强制门关闭，这样即使授权的持卡人员也无法进入，进行完毕后，您可以通过软件恢复系统正常。可以实时监控门的状态和感应卡执卡者的出入状况，并可以比较显示照片，避免非法持有者冒充进入2.2.2 门禁系统概述 门禁，即出入口控制系统，是对出入口通道进行管制的系统，门禁系统是在传统的门锁基础上发展而来的（英文EntranceGuard/AccessControl）。出入口安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措

29、施为一体，它涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。适用各种机要部门，如银行、宾馆、机房、军械库、机要室、办公间、智能化小区、工厂等。 门禁系统早已超越了单纯的门道及钥匙管理，它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。它在工作环境安全、人事考勤管理等行政管理工作中发挥着巨大的作用。在该系统的基础上增加相应的辅助设备可以进行电梯控制、车辆进出控制，物业消防监控、保安巡检管理、餐饮收费管理等，真正实现区域内一卡智能管理。 读卡器把卡片的信息传输给控制器，控制器对卡片的信息进行判别，合法则给一个开门指示到锁开门。 密码门禁系

30、统：通过输入密码，系统判断密码正确就驱动电锁，打开门放行。优点：只需记住密码，无需携带其他介质。成本最低。缺点：速度慢， 输入密码一般需要好几秒中，如果进出的人员过多，需要排队。如果输入错误，还需重新输入，耗时更长。安全性差，旁边的人容易通过手势记住别人的密码，密码容易忘记或者泄露。趋势：密码门禁使用的场合越来越少了，只在对安全性要求低，成本低，使用不频繁的场合还在使用。例如：保险柜。2.2.3 门禁系统的发展传统的机械门锁仅仅是单纯的机械装置，无论结构设计多么合理，材料多么坚固，人们总能用通过各种手段把它打开。在人员变更频繁的场所（如办公室，酒店客房）钥匙的管理很麻烦，在一些大型机关、企业，

31、钥匙的管理成本很高，钥匙丢失或人员更换时往往要把锁和钥匙一起更换。特别是传统机械钥匙容易出现重复，而且出入没有记录，其安全性非常差。为了弥补上述问题于是出现了电子磁卡锁，电子密码锁，这从一定程度上提高了人们对出入口通道的管理程度。但它们本身的缺陷就逐渐暴露，磁卡锁的问题是信息容易复制，卡片与读卡机具之间磨损大，故障率高，安全系数低。密码锁的问题是密码容易泄露。这个时期的门禁系统还停留在早期不成熟阶段，因此当时的门禁系统通常被人称为电子锁，应用也不广泛。随着感应卡技术，生物识别技术的发展，门禁系统得到了飞跃式的发展，出现了感应卡式门禁系统，指纹门禁系统，虹膜门禁系统，面部识别门禁系统，乱序键盘门

32、禁系统等各种技术的系统，它们在安全性，方便性，易管理性等方面都各有特长，门禁系统的应用领域也越来越广。2.2.4 门禁系统的功能 1)进出权限的管理对进出权限的管理主要有以下几个方面：(1)进出通道的权限：对每个通道设置哪些人可以进出，哪些人不能进出。(2)进出通道的方式：对可以进出该通道的人进行进出方式的授权，进出方式通常有密码、读卡（生物识别）、读卡（生物识别+密码）三种方式。(3)进出通道的时段：设置可以该通道的人在什么时间范围内可以进出。 2)门禁记录功能门禁系统应记录人员出入的时间和地点以及异常情况（门被非法侵入、门没有关、消防联动等），该记录作为历史数据，在需要的时候可供管理人员查

33、询、参考，配备相应软件可实现考勤、在线巡更、门禁一卡通。 3)实时监控功能系统管理人员可以通过微机实时查看每个门区人员的进出情况、每个门区的状态（包括门的开关，各种非正常状态报警等）；也可以在紧急状态打开所有的门区。 4)异常报警功能在异常情况下可以实现微机报警或报警器报警，如非法侵入、门超时未关等。 5)消防报警监控联动功能在出现火警时门禁系统可以自动打开所有电子锁让里面的人随时逃生。与监控联动通常是指监控系统自动将有人刷卡时（有效/无效）录下当时的情况，同时也将门禁系统出现警报时的情况录下来。 6)网络设置管理监控功能大多数门禁系统只能用一台微机管理，而技术先进的系统则可以在网络上任何一个

34、授权的位置对整个系统进行设置监控查询管理，也可以通过INTERNET网上进行异地设置管理监控查询。2.2.5 门禁系统的分类 门禁系统按进出识别方式可分为以下三大类：1、密码识别：通过检验输入密码是否正确来识别进出权限。这类产品又分两类：一类是普通型，一类是乱序键盘型（键盘上的数字不固定，不定期自动变化）。普通型：优点：操作方便，无须携带卡片；成本低。缺点：同时只能容纳三组密码，容易泄露，安全性很差；无进出记录；只能单向控制。乱序键盘型（键盘上的数字不固定，不定期自动变化）：优点：操作方便，无须携带卡片，安全系数稍高缺点：密码容易泄露，安全性还是不高；无进出记录；只能单向控制。成本高。2、卡片

35、识别：通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限，按卡片种类又分为：a.磁卡优点：成本较低；一人一卡（+密码），安全一般， 可联微机，有开门记录缺点：卡片，设备有磨损，寿命较短；卡片容易复制；不易双向控制。卡片信息容易因外界磁场丢失，使卡片无效。b.射频卡优点：卡片，设备无接触，开门方便安全；寿命长，理论数据至少十年；安全性 高，可联微机，有开门记录；可以实现双向控制。卡片很难被复制缺点：成本较高3、人像识别：通过检验人员生物特征等方式来识别进出。有指纹型，虹膜型，面部识别型。优点：从识别角度来说安全性极好；无须携带卡片缺点：成本很高。识别率不高，对环境要求高，对使用者要求高（比如指纹不能划伤，眼

36、不能红肿出血，脸上不能有伤，或胡子的多少），使用不方便（比如虹膜型的和面部识别型的，安装高度位置一定了，但使用者的身高却各不相同） 值得注意的是一般人认为生物识别的门禁系统很安全，其实这是误解，门禁系统的安全不仅仅是识别方式的安全性，还包括控制系统部分的安全，软件系统的安全，通讯系统的安全，电源系统的安全整个系统是一个整体，哪方面不过关，整个系统都不安全。例如有的指纹门禁系统，它的控制器和指纹识别仪是一体的，安装时要装在室外，这样一来控制锁开关的线就露在室外，很容易被人打开。门禁系统按设计原理可分为以下两类：1控制器自带读卡器（识别仪）这种设计的缺陷是控制器须安装在门外，因此部分控制线必须露在

37、门外，内行人无须卡片或密码可以轻松开门。2控制器与读卡器（识别仪）分体的这类系统控制器安装在室内，只有读卡器输入线露在室外，其它所有控制线均在室内，而读卡器传递的是数字信号，因此，若无有效卡片或密码任何人都无法进门。这类系统应是用户的首选。门禁系统按与微机通讯方式可分为以下两类：1单机控制型这类产品是最常见的，适用与小系统或安装位置集中的单位。通常采用RS485通讯方式。它的优点是投资小，通讯线路专用。缺点是一旦安装好就不能方便地更换管理中心的位置，不易实现网络控制和异地控制。2网络型这类产品的技术含量高，目前还不多见，只有少数几个公司的产品成型。它的通讯方式采用的是网络常用的TCP/IP协议

38、。这类系统的优点是控制器与管理中心是通过局域网传递数据的，管理中心位置可以随时变更，不需重新布线，很容易实现网络控制或异地控制。适用于大系统或安装位置分散的单位使用。这类系统的缺点是系统的通讯部分的稳定需要依赖于局域网的稳定。2.1.1 2.2.6 门禁系统组成 1)门禁控制器门禁系统的核心部分是门禁控制器，相当于计算机的CPU，它负责整个系统输入、输出信息的处理和储存，控制等等。 2)读卡器（识别仪）读取卡片中数据（生物特征信息）的设备。 3)电控锁门禁系统中锁门的执行部件。用户应根据门的材料、出门要求等需求选取不同的锁具。主要有以下几种类型： (1)电磁锁：电磁锁断电后是开门的,符合消防要

39、求。并配备多种安装架以供顾客使用。这种锁具适于单向的木门、玻璃门、防火门、对开的电动门。 (2) 阳极锁：阳极锁是断电开门型，符合消防要求。它安装在门 框的上部。与电磁锁不同的是阳极锁适用于双向的木门、玻璃门、防火门，而且它本身 带有门磁检测器，可随时检测门的安全状态。 (3) 阴极锁：一般的阴极锁为通电开门型。适用单向木门。安装阴极锁一定要配备UPS电源。因为停电时阴锁是锁门的。 4)卡片开门的钥匙。可以在卡片上打印持卡人的个人照片，开门卡、胸卡合二为一。 5)软件实时对进/出人员进行监控，对各门区进行编辑，对系统进行编程，对各突发事件进行查询及人员进出资料实时查询。 6)其它设备 出门按钮

40、：按一下打开门的设备，适用于对出门无限制的情况。 门磁：用于检测门的安全/开关状态等。 电源：整个系统的供电设备，分为普通和后备式（带蓄电池的）两种。 遥控开关:作为紧急情况下,进出门使用。 玻璃破碎按钮：作为意外情况下开门使用。2.3 手掌静脉识别2.1.2 2.3.1 手掌静脉识别的必要性在日常生活中，人们无处不在的必须使用各种各样的门禁锁具。从门禁锁具的控制方式来说，主要有钥匙、密码、磁卡和IC卡。随着人们生活水平的提高，门禁锁具这个不可缺少的必需用具也给生活带来了很多烦恼。每个人都有过丢钥匙（或者忘记）的经历，每天都要为提醒自己放好钥匙而用脑，一大串钥匙对想轻便的人来说无疑是一件痛苦的

41、事情。而从目前已有的门禁锁具的控制方式来看，存在着一定的安全隐患，钥匙、密码和磁卡容易复制、窃取；IC卡的安全性较高，但也容易丢失。因此，现在人们心目中的门禁锁具必须具有方便、安全、美观等特点。手掌静脉的不变性和唯一性决定了静脉识别最可靠的身份识别方式，所以利用静脉识别开门更安全。通过射频扫描技术读取静脉数据，无需接触，对用户更为卫生安全。用户只要轻抬手掌即可及时、准确开门。独立连续工作，稳定性好。受环境条件影响低 静脉（生物）识别是目前最安全、可靠的生物识别技术，需要整合到现有应用系统才能能挥价值，并且整合后的系统会更加有用并且灵活，它通过静脉特征识别用户身份，并将身份确认信息发送给相应的应

42、用系统，形成相应的解决方案。2.1.3 2.3.2 静脉识别方案分析 （1） 采用方法 静脉识别模块就是首先通过静脉识别仪取得个人静脉分布图，从静脉分布图依据专用比对算法提取特征值，通过红外线CCD摄像头获取手背静脉的图像，将静脉的数字图像存贮在计算机系统中，将特征值存储。静脉比对时，实时采取静脉图，提取特征值，运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征，同存储在主机中静脉特征值比对，采用复杂的匹配算法对静脉特征进行匹配，从而对个人进行身份鉴定，确认身份。全过程采用非接触式。门禁系统制造商无需了解静脉识别处理和识别的具体原理，只需要直接使用静脉识别模块的身份认证结果。静脉识别仪通过

43、通讯接口发送数据后，静脉识别模块即可完成相应的静脉图像输入、处理、验证及比对功能。 静脉识别门禁系统仅将原来门禁系统的密码或IC卡的验证方式改为当今时尚的静脉识别验证方式。让用户在低投入的情况下，不改变其产品的任何功能而改善其性能，可大大提高了产品的性价比。静脉识别仪静脉识别模块验证结果门禁装置门禁控制系统（2） 系统架构静脉识别门禁系统组成 手掌静脉识别模块：采用射频扫描技术，非接触式扫描完成图像采集、静脉比对功能，通过加密链路和后台控制器通信，确保控制命令不被截获、破解和复用。控制器：具有键盘和液晶显示器，可实现用户管理、参数设置、开门信息查询等功能。具有RS485接口和TCP/IP接口，

44、可实现和主机的联网。 电锁和控制机构：包括电控锁、门磁和锁联动机构管理软件：通过电脑对所有门禁单元进行中央管理和监控，完成用户管理、远程参数设置、远程控制和数据统计分析管理功能。开门按钮：出门的开门按钮。报警设备：可采用声光、联网报警等报警模式，可与视频监控系统实现联动。（3） 系统目的 门禁系统是指基于现代电子与信息技术，在建筑物内外的出入口安装智能卡电子自动识别系统，通过持有非接触式卡片来对人（或物）的进出实施放行、拒绝、记录等操作的智能化管理系统, 为大门门禁控制、考勤管理、智能楼宇系统、高安全性出入口管理、证券交易管理安全方便的出入控制，其目的是为了有效的控制人员（物品）的出入，并且记

45、录所有进出的详细情况，实现对出入口的安全管理。 在门禁系统中登记有权限出入该通道的人员静脉图像，只有静脉验证通过进，才可以进入，对机要部门的出入进行严格控制，保证物资及财产的安全。在后台门禁控制软件中将用户静脉数据分配到相应的门禁机中，还可实时上传门禁记录，生成门禁报表，为事故追查提供依据。第3章 现状与需求分析本章分析了本期项目的业务需求，为详细设计技术方案提供背景资料和参考依据。同时，结合我们丰富的电子政务建设经验，提出了本项目建设的主要内容，阐述了应用系统建设的关键性问题、建设难点和应对策略、以及我们对本项目的理解。3.1现状分析监狱做为监管犯人的重要场所，是严肃且制度化的。由于工作、生活、学习、施工、管理等等原因，会有外来人员、车辆出入。为保证出入人员、携带物品的安全，需要对外来人员、车辆进行审批、检查、监察等全程管理，目前主要采用手工登记信息和手工审批的方式进行，存在以下种种不便：1. 外来人员种类繁多，有外协人员（如外协企业委派和监狱企业聘用技术指导人员或管理人员，外协企业代表或经理，监狱聘用医务人员，狱内超市营业员，食堂物资供应商，外来水电维护人员，外来车辆驾驶员，建筑场地施工人员，外来监管设施维修人员，以及其他确须进入监区的人员。）和外来参观、学