Учебно-практический стенд «Системы контроля и управления доступом»


Стенд предназначен для получения знаний и практических навыков построения систем контроля и управления доступом (СКУД). Стенд позволяет построить СКУД с централизованным управлением на базе контактных и бесконтактных карт, технологии Touch Memory, eToken, биометрических систем, а также с использованием систем автоматического определения автомобильных номеров. В стенде моделируются ситуации использования СКУД для проходных, помещений, охранных объектах, местах проезда автотранспортах, а также для доступа к программным системам. Кроме основных задач СКУД, как ограничение доступа и идентификация личности, стенд позволяет выполнять дополнительные задачи, такие как учёт рабочего времени, ведение баз и журналов, интеграция с системой видеонаблюдения.

Стенд разделен на два модуля: модуль исполнительных устройств (замки, реле, шлагбаум) и модуль управляющих устройств (контроллеры, считыватели и вспомогательные устройства). Разъемы устройств выведены на лицевую панель и имеется возможность самостоятельной коммутации устройств студентами.

Состав стенда

  1. Ноутбук (1 шт.)
  2. Тренажёр симуляции физических объектов доступа (1 шт.)
  3. Модель шлагбаума (1 шт.)
  4. Сетевое реле (1 шт.)
  5. Электромагнитный замок (1 шт.)
  6. Электромеханический замок (1 шт.)
  7. Соленоидный замок (1 шт.)
  8. Сдвиговый электрозамок (1 шт.)
  9. Сетевой контроллер для организации СКУД (3 шт.)
  10. Мультимедийный терминал многофакторной идентификации (1 шт.)
  11. Настольное устройство чтения/записи смарт-карт (1 шт.)
  12. Конвертор USB/RS485 (1 шт.)
  13. Программатор карт типа Mifare (1 шт.)
  14. Считыватель бесконтактных смарт-карт типа EM-Marine (1 шт.)
  15. Считыватель бесконтактных смарт-карт типа Mifare (1 шт.)
  16. Программатор ключей типа Touch-Memory (1 шт.)
  17. Считыватель ключей типа Touch Memory (1 шт.)
  18. Сетевой контроллер типа Touch Memory (1 шт.)
  19. Блок питания (1 шт.)
  20. USB-разветвитель (1 шт.)
  21. IP-камера (1 шт.)
  22. Коммутатор неуправляемый (1 шт.)
  23. Макет номера ТС РФ (5 шт.)
  24. Контактная смарт-карта с объёмом памяти 256 Кбайт (5 шт.)
  25. USB ключ типа e-token (1 шт.)
  26. Смарт-карта типа Mifare (5 шт.)
  27. Смарт-карта типа EM-Marine (5 шт.)
  28. Ключ-таблетка (5 шт.)
  29. Комплекс для распознавания автомобильных номеров (1 комплект)
  30. Методическое пособие в электронном виде (1 к-т).

Лабораторные работы

  1. Построение системы контроля управлением доступом (СКУД) на базе контактных смарт-карт.
  2. Построение СКУД на базе ключей-таблеток.
  3. Построение СКУД на базе бесконтактных карт.
  4. Построение СКУД на базе бесконтактных карт с защитой от копирования.
  5. Построение СКУД на базе биометрических систем.
  6. Построение СКУД на базе ключей типа eToken.
  7. Построение СКУД с использованием видеофиксации автомобильных номеров.

Характеристики стенда

  1. Модуль исполнительных устройств (1 шт.)
    Материал каркаса: алюминиевый профиль
    Материал лицевых панелей: анодированный алюминий
    К модулю крепятся все элементы из п.п. 5-10.
    Модуль содержит четыре открывающиеся двери.
  2. Модуль управляющих устройств (1 шт.)
    Материал каркаса: алюминиевый профиль
    Материал лицевых панелей: анодированный алюминий
    К модулю крепятся все элементы из п.п. 11-25.
  3. Ноутбук (1 шт.)
    • размер диагонали экран – 15,6 дюймов
    • количество ядер в процессоре – 2
  4. Тренажёр симуляции физических объектов доступа (1 лицензия на 1 рабочее место с предустановкой на ноутбуке)
    Симулятор представляет виртуальную объёмную сцену, которая представляет собой аналог небольшого предприятия, состоящего из офисного здания, складского помещения, парковки, территориальных ограждений и дорог. Также в симуляторе реализован пользовательский интерфейс.
    Симулятор показывает наглядные примеры применения и представления принципов работы систем контроля и управления доступом (СКУД) в реальной жизни:
    • моделирование ситуаций использования СКУД для «точек прохода»;
    • примеры «точек прохода».
    Наполнение объёмной сцены
    Сцена помимо интерьера и помещений, перечисленных в пункте «Функциональные требования», состоит из ключевых объектов, которые представляют из себя модели «точек прохода»:
    • два турникета;
    • две входных двери;
    • рольставни;
    • шлагбаум;
    • IP-камера.
    Также в сцене в помещении склада располагается стеллаж, на котором хранятся пять коробок с отображением на них уникальных штрих-кодов, соответствующих штрих-кодам, прилагающихся к стенду в виде распечатки листа А4.
    Привязка устройств стенда к моделям сцены
    Симулятор обеспечивает связь между физическими устройствами стенда и моделями устройств внутри себя. Симулятор корректно работает только при непосредственной привязке компьютера к стенду и его устройствам:
    • сетевые контроллеры, которые обрабатывают сигнал подсоединенных к ним устройств и передают данные на компьютер через конвертер USB/RS-485;
    • конвертер USB/RS-485, который передаёт данные с контроллеров на компьютер и наоборот;
    • считыватели карт по технологии EM-Marine, Mifare, Touch Memory; при прикладывании карт к считывателю он передаёт данные на контроллер о допуске по приложенной карте (ключу);
    • накладные кнопки выхода; при нажатии на кнопку сигнал передаётся на сетевой контроллер;
    • биометрический терминал учета рабочего времени; при считывании отпечатка пальца, лица и приложенной карты терминал передаёт данные на контроллер о допуске;
    • IP-камера, которая при распознавании автомобильного номера передаёт данные на компьютер через коммутатор;
    • коммутатор вычислительной сети, который передаёт данные с IP-камеры на компьютер.
    Привязка реализована следующими связками «3D-модель» – устройство:
  5. «Входной турникет» – считыватель стандарта EM-Marine.
  6. «Выходной турникет» – считыватель стандарта Mifare.
  7. «Задняя входная дверь офиса со стороны улицы» – считыватель Touch Memory.
  8. «Задняя входная дверь офиса с внутренней стороны» – накладная кнопка выхода “Дверь офиса”.
  9. «Шлагбаум» – IP-камера.
  10. «Входная дверь склада со стороны улицы» – биометрический терминал.
  11. «Входная дверь склада с внутренней стороны» – накладная кнопка выхода “Дверь склада”.
  12. «Рольставни склада» – накладная кнопка выхода “Рольставни”.
    Пользовательский интерфейс
    Пользовательский интерфейс симулятора информирует и даёт возможность пользователю взаимодействовать с объёмной сценой для прохождения сценария. Интерфейс состоит из следующих блоков:
  13. Выбор последовательного порта (COM-порта)
    К COM-порту подключается конвертер USB/RS-485. Этот блок позволяет пользователю выбирать необходимый COM-порт для подключения эмулятора к устройствам стенда. Для этого симулятор при запуске находит все COM-порты компьютера и выводит их в выпадающий список кнопок. Также блок запоминает последний выбранный пользователем COM-порт и пытается автоматически подключиться к этому COM-порту, при этом блокируя данный блок от действий пользователя. При неудачной попытке подключиться к конвертеру USB/RS-485 через COM-порт симулятор разблокирует данный блок для того, чтобы дать возможность пользователю вручную выбрать необходимый COM-порт из доступных. После успешного подключения к конвертеру и контроллерам данный блок автоматически отключается.
  14. Просмотр журнала сообщений
    Данный состоит из поля текстового журнала и кнопки включения и отключения данного поля. В поле текстового журнала передаются все сообщения о важных событиях, произошедших при работе симулятора. Важными событиями являются сообщения следующих тематик:
    • ошибки и исключения, связанные с инициализацией, подключением и работой конвертера, контроллеров, порта и IP-камеры;
    • информация о подключенных конвертере и контроллерах;
    • обрабатываемые события, приходящие от контроллеров;
    • события определения автомобильных номеров.
  15. Скорость воспроизведения 3D-сцены.
    Пользователь имеет возможность изменять скорость воспроизведения сцены.
  16. Выбор пути с подсказками
    В данном блоке имеется набор кнопок выбора пути в соответствии с тем, на какой позиции находится пользователь (камера), а также текстовое поле подсказок с информацией о рекомендуемых действиях пользователя. Данный блок исчезает при перемещении от одной позиции камеры к другой, а при нахождении камеры в ключевых позициях появляется с соответствующим набором кнопок выбора пути и текстового поля подсказок.
  17. Всплывающие подсказки
    Данный блок содержит в себе динамически изменяющийся набор текстовых полей в виде столбца. Каждое текстовое поле представляет из себя всплывающую подсказку о следующих событиях:
    • использование разрешенных и неразрешенных карт и ключей;
    • использование накладных кнопок выхода;
    • распознавание разрешенных и неразрешенных автомобильных номеров IP-камерой;
    • сканирование штрих-кодов.

Сценарий демонстрации
Сценарий демонстрирует возможные применения устройств стенда в реальности и представлять из себя перемещение камеры по ключевым позициям сцены, соответствующим 3D-моделям связок, приведенных в пункте «Привязка устройств стенда к 3D-моделям сцены». Сценарий выполняется следующим образом:

  1. Инициализация симулятора
    После запуска производятся следующие действия:
    • сцена начинает сразу воспроизводиться;
    • камера перемещается на стартовую позицию – на перекресток дорог въезда к складу и основной дороги;
    • появляется интерфейс, состоящий из всех функциональных блоков, описанных в пункте «Пользовательский интерфейс», кроме блока, описанного в подпункте «Выбор пути с подсказками»;
    • симулятор пытается автоматически подключиться к последнему использованному порту;
    • журнал сообщений в течение всей работы симулятора начинает принимать и показывать события, описанные в подпункте «Просмотр журнала сообщений»;
    • пользователь может в любой момент работы симулятора изменить скорость воспроизведения 3D-сцены;
    • все перемещения камеры от позиции на позицию происходят автоматически без прямого управления пользователем; пользователь лишь задает путь следования камеры.
  2. Работа симулятора
    Перемещения пользователя по объёмной сцене симулятора происходит согласно ниже приведённой блок-схеме:
  1. Модель шлагбаума (1 шт.)
    Представляет собой уменьшенную модель шлагбаума, который соединен с сетевым реле из п. 6 и срабатывает при распознавании макета номера автомобиля.
  2. Сетевое реле (1 шт.)
    • Web-интерфейс: есть
    • Реле 220В / 7А: 4 штук
    • Счетчик импульсов: 4 штук
    • Выходы: ШИМ, RS-232, 2 x АЦП
  3. Электромеханический замок (1 шт.)
    • Рабочее напряжение: 12 В
    • Материал корпуса: сталь
    • Тип установки: накладной
  4. Соленоидный электрозамок (1 шт.)
    • Рабочее напряжение: 12 В
    • Тип установки: врезной
  5. Сдвиговый электрозамок (1 шт.)
    • Рабочее напряжение: 12 В
    • Тип установки: внутренний
  6. Электромагнитный замок (1 шт.)
    • Усилие на отрыв: 25 кг
    • Напряжение питания: 12 В
  7. Сетевой контроллер СКУД (2 шт.)
    • Количество ключей: два банка, каждый по 8168 шт.
    • Количество запоминаемых событий: 8192 шт.
    • Типы записываемых ключей: простой
    • Интерфейс связи со считывателем: Dallas Touch Memory, Wiegand 26
    • Тип исполнительного устройства: электромеханический и электромагнитный замок
    • Световая и звуковая индикация режимов работы: есть
    • Интерфейс связи: RS-485
    • Диапазон напряжение питания: 9-16 В постоянного тока
    • Диапазон количества считывателей: 1 — 8
    • Релейные выходы: 2
    • Количество расписаний: 8
    • Дополнительный выход питания считывателей: да
    • Вход пожарной сигнализации: да
    • Сетевой режим: да
    • Автономный режим: да
    • Автономное программирование: да
  8. Сетевой контроллер СКУД со встроенным считывателем (1 шт.)
    • Рабочая частота: 125 кГц
    • Работа со стандартами: EM-Marine
    • Диапазон дальности чтения: 6-8 см
    • Количество ключей: 2024 шт.
    • Количество запоминаемых событий: 2048 шт.
    • Интерфейс связи со считывателем: ключ-таблетка
    • Максимальная длина линии от считывателя до контроллера: 15 м
    • Наличие перемычки для выбора типа замка: есть
    • Тип исполнительного устройства: электромеханический/электромагнитный замок
    • Световая и звуковая индикация режимов работы: есть
    • Диапазон установки длительности открывания замка: от 0 до 25,5 c
    • Интерфейс связи: RS-485
    • Удаленность контроллера по RS-485: до 1200 м
  9. Мультимедийный терминал многофакторной идентификации (1 шт.)
    • Процессор: мультибиометрический с частотой 630 МГц
    • Память: 256 Мбайт флэш-памяти, 64 Мбайт SDRAM
    • Сенсор отпечатков пальца: оптический сенсор
    • Камера: инфракрасная камера высокого разрешения
    • Количество шаблонов лиц: 700
    • Количество шаблонов отпечатков пальца: 2000
    • Количество записей в журнале событий: 10000
    • Функции контроля доступа: управление замком, контроль датчика двери, звонок, режим тревоги, подключение кнопки «EXIT»
    • Максимальное время идентификации: 2 сек.
  10. Настольное устройство чтения и записи смарт-карт (1 шт.)
    • Интерфейс: USB 2.0
    • Питание от шины USB
    • Протокол работы считывателя с картой: T=0, T=1, S=10, S=9
    • Протокол работы ПК со считывателем: PC/SC
    • Технология: контактный
    • Тип корпуса: внешний
    • Размер карты: ID – 1 (полный размер)
  11. Конвертер с комплектом ПО (1 шт.)
    • Питание: от порта USB
    • Максимальная скорость приёмо-передачи: 115 кБит/сек
  12. Программатор карт типа Mifare настольный (1 шт.)
    • Рабочая частота: 13,56 МГц
    • Чтение/запись типов идентификаторов: Mifare 1K, Mifare 4K, Mifare ID
    • Максимальная дальность работы: 4 см
    • Питание: USB
    • Световая и звуковая индикация: есть
  13. Считыватель бесконтактных карт типа Em-Marine (1 шт.)
    • Рабочая частота: 125 кГц
    • Максимальная дальность чтения: 30 см
    • Световая и звуковая индикация: есть
    • Внешнее управление светодиодом и звуком
    • Выходной интерфейс: Wiegand 26, Dallas Touch Memory
  14. Считыватель бесконтактных карт типа Mifare (1 шт.)
    • Рабочая частота: 13,56 МГц
    • Чтение идентификаторов: Mifare Ultralight, Mifare Standard (Classic) 1K и 4К, Mifare ID.
    • Диапазон дальности чтения: 3-6 см
    • Световая и звуковая индикация: есть
    • Внешнее управление светодиодом и звуком
    • Функция синхронизации работы при подключении двух считывателей
    • Выходной интерфейс: Wiegand 26/34/42/50, Dallas Touch Memory
  15. Программатор ключей типа Touch-Memory (1 шт.)
    • Внутренняя память: 500 ключей
    • Питание: от сетевого адаптера 220 В, USB-порта компьютера, 4 АА батареи
    • Графический дисплей разрешением 133×64 пикселей
    • Алфавитно-цифровая клавиатура
    • Типы электронных ключей: DALLAS, CYFRAL, ТМ2002
    • Типы радиочастотных меток (RFID): EM-Marin, HID Prox II, Indala
  16. Считыватель ключей типа Touch Memory (1 шт.)
    • Тип исполнения: накладной
    • Материал исполнения: металл
  17. Сетевой контроллер типа Touch Memory (1 шт.)
    • Количество ключей: 2024 шт.
    • Количество запоминаемых событий: 2048 шт.
    • Типы записываемых ключей: простой, мастер, блокирующий
    • Интерфейс связи со считывателем: ключ-таблетка
    • Наличие перемычки для выбора типа замка: есть
    • Тип исполнительного устройства: электромеханический/электромагнитный замок
    • Интерфейс связи: RS-485
  18. Блок питания (1 шт.)
    • Напряжение выходное: 12 В
    • Выходной ток: 5 А
  19. Разветвитель USB (1 шт.)
    • Количество портов: 4 шт.
    • Внешнее питание: есть
  20. IP-камера
    • Разрешение: 1280х720 пикселей
    • Режим «день-ночь», ИК подсветка
    • Наличие датчика движения, ИК-фильтра
    • Максимальная частота кадров: 25 кадров/с
  21. Коммутатор неуправляемый
    • Количество портов: 5
    • Коммутационная матрица: 1 Гбит/с
  22. Макет номера ТС РФ (5 шт.)
    • Материал: анодированный алюминий
  23. Контактная смарт-карта с объёмом памяти 256 байт (5 шт.)
    • Размер карты: ID – 1 (полный размер)
    • Тип смарт-карты: стандарт ISO 7816-1, стандарт ISO 7816-2, стандарт ISO 7816-3
    • Побайтовая адресация
    • Защита кодом: 3 байта
    • Максимальное время записи/удаления при программировании: 2,5 мкс
    • На карте должно быть название стенда, а также порядковый номер карты. Изображение должно быть нанесено с помощью принтера.
  24. USB ключ типа e-token (1 шт.)
    • Архитектура: 8-битное ядро, оптимизированное для защиты.
    • Память: 72 КБ EEPROM для хранения пользовательских данных и ключей.
    • Криптография: аппаратная поддержка по стандартам RSA 1024/2048, DES, 3DES, SHA-1.
    • Интерфейс: USB.
  25. Смарт-карта типа Mifare (5 шт.)
    • Рабочая частота: 13,56 МГц
    • Память: 1 Кбайт
  26. Смарт-карта типа Em-Marine (5 шт.)
  27. Ключ-таблетка (5 шт.)
    • ПЗУ объемом 64 бит;
    • Время считывания: 5 мс.
  28. Комплекс распознавания автомобильных номеров (1 к-т)
    Возможности: запись видео, распознавание автомобильных номеров РФ, определение направления движения.