核电厂实物保护系统双门通道分析

摘 要：核电厂实物保护系统用于阻止威胁核安全的外部入侵，为核电厂提供安全可靠的运行环境。其中，出入口控制系统用于人员的制卡、授权、身份验证、通行控制等方面，在通行控制中可以使用设置有逻辑关系的连续两道门禁来实现管理需要。目前，在实物保护系统专业中还没有双门通道的定义，文章将尝试对双门通道做出一种定义，给出一种双门通道评价指标，并依据该指标对典型双门通道进行分析。

关键词：实物保护系统；出入口控制；双门通道；典型双门通道；双门通道评价指标

1 概述

核电厂实物保护系统的目的在于，能对敌对分子或团伙的入侵进行有效地探测、监视、报警及延迟，为预防和制止上述入侵对核电厂造成的威胁、破坏和犯罪活动提供必要的条件和保障，为核电厂提供安全有效地环境。[1]出入口控制系统是实物保护系统中一个必不可少的重要组成部分，出入口控制系统可按照管理的要求，对进入厂内控制区、保护区、要害区及要害区内重要部位的人员和车辆的进行通行控制。

核电厂出入口控制系统由服务器，读卡机控制器，读卡器控制模块构成控制系统，并有读卡器、电磁锁、门磁、出门按钮、虹膜设备、三角闸门、旋转门、道闸设备、液压路障等前端设备。服务器通过网络系统与读卡机控制器连接通信，读卡机控制器通过RS485等通信协议与读卡器控制模块连接，读卡器控制模块接收读卡器发出的韦根信号对电磁锁、道闸、三角闸门、旋转门等设备进行控制。出入口控制系统图如图1。

在通行控制管理中，重要部位如保卫控制中心、核岛主出入口、主控室等，核电厂可以使用配置有逻辑关系的连续两道门禁来实现管理需要，通过不同的双门通道设置能够实现防尾随、防胁迫等功能。并且，核电厂可以依据对经济性、管理便捷性、通行速度等方面的不同侧重，选取不同的门禁设备及配套设备。

目前，在实物保护系统专业中还没有双门通道的概念，没有双门通道评价指标。在下文中将尝试分别给出一种定义，并对典型双门通道配置进行分析。

2 实物保护系统双门通道管理

实物保护系统双门通道是指：出入口控制系统中，由某一空间或区域边界上的两道门禁设备组成的具有安全防护及通行控制管理功能的单元。双门通道一般包含过渡间、过渡间与安全防护等级较低侧的通行门（称之为A门）、过渡间与安全防护等级较高侧的通行门（称之为B门）。双门通道管理包含通道逻辑设置及通行控制两个主要方面。双门通道结构如图2所示，在安全防护等级较低侧（以下简称Ⅰ区）、安全防护等级较高侧（以下简称Ⅱ区）、过渡间内经查设置有摄像机与对讲机，以实现保卫控制中心对该通道的监控及通行人员与保卫值班人员的信息交流。

2.1 典型实物保护系统双门通道

典型实物保护系统双门通道是指逻辑设置及通行控制具有代表性，且管理功能是通过电磁锁及普通门体在门禁逻辑的控制下实现的，不借助三辊闸、全高闸、气闸门等门设备。典型双门通道包含：联动双门通道、互锁双门通道、单侧中控双门通道、双侧中控双门通道。

2.1.1 联动双门通道

联动双门通道由A门电磁锁、A门读卡器、过渡间、B门电磁锁、B门读卡器组成，包含2个电磁锁、2个读卡器，如图3所示。

通行人员由Ⅰ区进入Ⅱ区时，首先使用授权卡在A门读卡器上刷卡，A门打开，通行人员进入到过渡间；然后通行人员关A门，当A门电磁锁吸合时，B门受门禁系统逻辑控制自动打开，人员通过B门进入到Ⅱ区，关B门，完成通行。如果A门电磁锁不吸合B门无法打开，通行人员无法到达Ⅱ区。

通行人员由Ⅱ区进入Ⅰ区时，先刷B门读卡器进入到过渡间；然后关闭B门，B门电磁锁吸合时A门自动打开；人员关A门，完成通行。如果B门电磁锁不吸合，A门无法打开，通行人员无法到达Ⅰ区。

联动双门通道在通行管理上的优点在于，其逻辑设置使得通行人员必须关闭好第一道门方能通过第二道门。防止了人员通过单道电控门时，可能出现的未将门关好并使电磁锁吸合就离开，导致通道开放，人员可随意通行的情况。联动双门通道具有很好的身份识别及防尾随功能。但是联动双门通道对通行人员的使用熟练程度有一定要求，这是由于门禁逻辑上的电磁锁重锁时间设置局限性导致的，该时间即是电磁锁开启到重新吸合的时间。以由Ⅰ区进入Ⅱ区为例，如果该时间设置较短，通行人员关A门A门电磁锁吸合后B门电磁锁自动打开，此时需要快速去开B门，如果在电磁锁重锁时间内未开B门，B门电磁锁重新吸合，通行人员被困过渡间；如果该时间设置较长，人员就需要长时间等待A门电磁锁吸合，导致通行时间过长。

2.1.2 互锁双门通道

互锁双门通道由A门电磁锁、A门进读卡器、A门出读卡器、过渡间、B门电磁锁、B门进读卡器、B门出读卡器组成，包含2个电磁锁、4个读卡器，如图4所示。

通行人员由Ⅰ区进入Ⅱ区时，首先使用授权卡在A门进读卡器上刷卡，A门打开，通行人员进入到过渡间；然后通行人员关A门， A门电磁锁吸合后，在B门进读卡器上刷卡，B门打开；人员通过B门进入到Ⅱ区，关B门，完成通行。受门禁系统逻辑控制如果A门电磁锁不吸合，在B门进读卡器上刷卡无效，B门无法打开，通行人员无法到达Ⅱ区。

通行人员由Ⅱ区进入Ⅰ区时，先刷B门出读卡器进入到过渡间；然后关闭B门，B电磁锁吸合后，在A门出读卡器上刷卡，A门打开，完成通行。如果B门电磁锁不吸合，在A门出读卡器上刷卡无效，A门无法打开，通行人员无法到达Ⅰ区。

互锁双门通道与联动双门通道相似，具有很好的身份识别及防尾随功能。同时，互锁双门通道对电磁锁重锁时间没有特别要求，不会出现人员被困过渡间或长时间等待的情况。

2.1.3 单侧中控双门通道

单侧中控双门通道由A门电磁锁、A门进读卡器、A门出读卡器、过渡间、B门电磁锁、B门控制按钮组成，包含2个电磁锁、2个读卡器、1个控制按钮，如图5所示。

通行人员由Ⅰ区进入Ⅱ区时，首先使用授权卡在A门进读卡器上刷卡，A门打开，人员进入到过渡间；通过过渡间的对讲机向保卫控制中心人员申请开门，保卫控制中心人员可以通过过渡间摄像机查看过渡间的人员情况，核准后通过B门控制按钮开启B门；人员通过B门进入到Ⅱ区，关B门，完成通行。

通行人员由Ⅱ区进入Ⅰ区时，先由保卫控制中心人员通过B门控制按钮开启B门，人员进入过渡间；人员在A门出读卡器上刷卡，A门打开，人员通过A门进入到Ⅰ区，关A门，完成通行。

单侧中控双门通道在具有很好的身份识别及防尾随功能基础上，能够以保卫控制中心人员的监控查看来判断是否应该打开B门，避免了敌手通过胁迫工作人员等手段通过互锁双门通道、联动双门通道后，直接进入保卫控制中心等要害区域，所以单侧中控双门通道相对于互锁双门通道与联动双门通道具有更高的安全防护能力。

单侧中控双门能够防御敌手非法获取通行授权后，正常刷卡通行的入侵行为。在以敌手能够获取到通行授权的基础上来分析，如果没有这种通行复核准许防御功能，理论上敌手在非法获取通行授权后就能够进入到保卫控制中心等要害部位，突然发起破坏行动。所以，通行复核准许的安全防御功能是有积极意义的。

2.1.4 双侧中控双门通道

双侧中控双门通道由A门电磁锁、A门控制按钮组成、过渡间、B门电磁锁、B门控制按钮组成，包含2个电磁锁、2个控制按钮，如图6所示。

通行人员由Ⅰ区进入Ⅱ区时，首先向保卫控制中心申请开门A门，进入到过渡间后，再向保卫控制中心申请开门B门；人员通过B门进入到Ⅱ区，关B门，完成通行。

通行人员由Ⅱ区进入Ⅰ区时，情况相似。A门、B门的控制按钮由保卫控制中心人员管理。

双侧中控双门通道与单侧中控双门通道类似，适用于Ⅰ区与Ⅱ区安全防护等级相近，授权不同的情况。但由于未设置身份识别设备，该双门通道在身份识别安全性方面性能降低。

3 实物保护系统双门通道简明评价指标

设定实物保护系统双门通道简明评价指标，能够帮助快速分析双门通道的优缺点，以便根据实际需要，因地制宜的选用实物保护系统双门通道。同时，可以从弱点出发，采取改善措施，加强管理。实物保护系统双门通道简明评价指标包含安全性、经济性、管理便捷性、通行速度4个指标，分别用a、j、g、t表示，指标分值取0-1分。实物保护系统双门通道简明评价综合性能，用z表示，综合性能是上述4个指标的算数平均值，计算公式如公式（1）。

安全性（a）指标，表示实物保护系统双门通道安全防护性能，分值越高安全性越好。满分1分，最低0分。具备身份识别、防尾随、通行复核准许功能取满分1分，缺少1项功能扣减0.30分。

经济性（j）指标，表示实物保护系统双门通道的造价高低，分值越高经济性越好。满分1分，最低0分。双门通道每使用1个读卡器扣减0.10分，每使用1个控制按钮扣减0.01分。

管理便捷性（g）指标，表示实物保护系统双门通道管理成本，分值越高表示管理越便捷。满分1分，最低0分。每使用1个控制按钮扣减0.20分，存在人员因操作问题而有可能被困过渡间情况的扣减0.10分。

通行速度（t）指标，表示实物保护系统双门通道人员通行的快慢，分值越高表示通行速度越快。满分1分，最低0分。每使用1个读卡器扣减0.01分，每使用1个控制按钮扣减0.10分。

综合性能（z），表示实物保护系统双门通道在安全性、经济性、管理便捷性、通行速度4个方面的综合性能。

4 实物保护系统双门通道分析

根据实物保护系统双门通道简明评价指标，对联动双门通道、互锁双门通道、单侧中控双门通道、双侧中控双门通道四种典型双门通道进行分析计算，并整理成表进行对比分析，如表1。

通过简明评价指标分析可以看出，在四种典型双门通道中，单侧中控双门具有最好的安全性，双侧中控双门具有最好的经济性，互锁双门具有最好的管理便捷性，联动双门及互锁双门具有较好的通行速度，单侧中控双门具有最好的综合性能。

对典型双门通道进行改造，可以增强某些指标，获得更适应特殊通行管理需求的双门通道。如将普通电控门更换为全高闸，将普通读卡器更换为虹膜识别器等。可以将改造的双门通道称之为相应典型双门通道的改进型，如将互锁双门通道的A门更换为全高闸后，可称之为互锁双门全高闸改进型。通常双门通道改进型的设备费用相比典型双门通道设备费用会呈数倍至数十倍的增加，经济性降低；而通道的安全性、通行速度、管理便捷性指标会得到提高。

5 结束语

将实物保护系统双门通道，因地制宜地运用在核电厂出入口控制系统中，能够对特殊位置的通行管理有所帮助。在核电厂实物保护系统的设计、建造、运维过程中，引入实物保护系统双门通道管理对提高核电厂的核安保水平有积极意义。

核电厂实物保护系统有着前端设备类型多、设备点位多，系统集成度高并且较复杂的特点，涵盖的技术范围很广泛。文章选取实物保护双门通道管理角度进行分析，以期抛砖引玉，与实物保护系统专业同仁对该问题进行探讨。

参考文献

[1]426G0042福清核电全厂实物保护系统技术规格书[Z].

作者简介：张智勇（1988-），男，本科，助理工程师，从事核电厂弱电通讯系统技术管理及维修工作。

王心瑜（1988-），男，本科，助理工程师，从事核电厂弱电通讯系统技术管理及维修工作。

潘郑翔（1989-），男，本科，助理工程师，从事核电厂弱电通讯系统技术管理及维修工作。

杨斌（1970-），男，本科，工程师，从事核电厂弱电通讯系统技术管理及维修管理工作。