Modernização de catracas eletromecânicas da UFABC: implementação de nova interface de comunicação.

FAPEN ON-LINE. Ano 1, Volume 5, Série 26/06, 2020.

 

Prof. Ms. Thiago Abraão dos Anjos da Silva.

Doutorando em Energia na Universidade Federal do ABC.
Mestre em Engenharia Mecânica.
Graduado em Tecnologia de Mecânica de Precisão.
Graduado em Engenharia de Instrumentação, Automação e Robótica.

Chefe de Divisão da Prefeitura Universitária da UFABC.
Professor do curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial e
Engenharia de Produção da FAPEN.

RESUMO: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma interface de comunicação proposta para a modernização das catracas eletromecânicas da Universidade Federal do ABC, no campus de Santo André. O projeto foi necessário devido aos recorrentes problemas técnicos no funcionamento dos equipamentos, que apresentavam, principalmente, mau contato nos conectores, provocando queimas constantes das placas eletrônicas, ocasionando altos custos de manutenção e a inviabilização do uso. Dentro deste contexto, foi elaborado uma caixa customizada para enclausurar todas as placas eletrônicas, bem como a construção de uma interface de comunicação através do uso de um DB37 vias para facilitar a substituição e a manutenção do equipamento.

PALAVRAS-CHAVE: Controle de Acesso, Catraca Eletromecânica, Interface de Comunicação.

 

ABSTRACT: This work presents the development of a proposed communication interface for the modernization of electronic locks at the Federal University of ABC, on the Santo André campus. The project was necessary due to the recurring technical problems in the operation of the equipment, which had mainly bad contact in the connectors, causing constant burns of the electronic boards, also high maintenance costs and making the use unfeasible. Within this context, a customized box was designed to enclose all electronic boards as well as the construction of a communication interface through the use of a DB37 track to facilitate the replacement and maintenance of the equipment.

KEYWORDS: Access Control, Electromechanical Turnstile, Communication Interface.

 

1. INTRODUÇÃO.

O controle de acesso pode ser entendido como a restrição seletiva de acesso a um determinado ambiente, instalação predial, sala, laboratórios e áreas técnicas.

Para que haja acesso a um determinado local com restrição, normalmente o indivíduo precisa ter autorização ou permissão para entrar, fornecida por alguém que já possua essa autorização.

A grande maioria das edificações possuem ativos que precisam ser mantidos em segurança, protegidos contra o acesso indevido, ou diante da tentativa de furto ou roubo. (BENANTAR, 2006)

O acesso autorizado pode ser controlado usando portas, portões, catracas e instalações seguras, como cofres, barreiras e postes.

A instalação do controle de acesso pode ser um pré-requisito para a aquisição de uma apólice de seguro, ou simplesmente gerar uma economia direta no seu preço final.

Os sistemas de controle de acesso podem ser supervisionados ou controlados por uma equipe, ou ainda podem ser operados de forma autônoma com a utilização de travas.

Os bloqueios e as chaves são os métodos mais utilizados para controlar o acesso, mas são inevitavelmente inflexíveis e podem ser perdidas, extraviadas, roubadas ou copiadas.

Assim, uma maior flexibilidade pode ser obtida gerando uma redução de despesas da troca de segredos e na reemissão de chaves sendo evitados pelos sistemas de controle eletrônico de acesso.

Depois da instalação de um sistema eletrônico de controle de acesso, os locais de acesso podem ser supervisionados e controlados de forma remota ou programados para operar automaticamente, permitindo ao pessoal autorizado acessar as instalações específicas em horários determinados.

 

Vários sistemas de acreditação podem ser utilizados para validar a autorização:

• Acesso via crachás ou tokens.

• Impressões digitais.

• Identificação de íris.

• Chaves, Cartões-chave ou Porta-chaves.

• Uso de Senhas, Códigos ou PINs.

• Reconhecimento por vídeo.

• Bilhetes.

 

Uma vez adquiridas às informações de acesso, essas são transmitidas para um sistema de controle de acesso na qual as credenciais podem ser verificadas.

 

Há dois tipos principais de sistemas de controle de acesso eletrônico:

• Sistemas autônomos.

• Sistemas em rede.

 

Sistemas de controle de acesso independentes podem ser usados para controlar o acesso em um local específico.

Um sistema local é programado para cada ponto de entrada e o acesso é normalmente obtido usando um código ou senha numérica ou apresentando um chaveiro, cartão ou token.

Os sistemas de controle de acesso autônomo são normalmente usados em residências, pequenas instalações comerciais, pequenos locais seguros e unidades de armazenamento.

A instalação e o gerenciamento dos sistemas independentes são relativamente diretos e os controles de acesso podem ser estendidos se os requisitos forem alterados.

O controle de acesso em rede pode regular um ou mais pontos de acesso.

Os sistemas de controle de acesso em rede podem ajudar a gerenciar muitos usuários e portas com eficiência.

Oferece controle central e pode permitir diferentes indivíduos ou grupos com diferentes níveis de autorização em diferentes momentos.

O sistema pode ser expandido facilmente, pode operar em mais de um site e, cada vez mais, pode ser integrado a outros sistemas, como CFTV, alarmes de incêndio, alarmes de intrusão e iluminação.

Os sistemas podem incluir geração automática de relatórios (FERRARI, 2010).

Os produtos especializados em controle de acesso, como catracas, podem ser usados para permitir o acesso de uma pessoa por vez ou para controlar a velocidade ou a direção do fluxo.

Eles também podem oferecer uma contagem precisa e verificável de presença, por exemplo, antes de um evento esportivo.

O acesso a um único arquivo pode ser útil para fornecer à equipe de segurança uma visão clara de cada participante.

Os campi, da Universidade Federal do ABC, possuem diversos tipos de controle de acesso, cancelas, catracas eletromecânicas, controladoras de porta e portas com chave eletrônica.

Dentre estes controles, a catraca eletromecânica destaca-se devido ao grande número de usuários que as utilizam para acesso e saída dos prédios.

Recorrências de falhas eletrônicas nesses equipamentos eram constantes, geravam diversos transtornos para a segurança patrimonial, principalmente nos horários de alto fluxo, sendo urgente a proposta de soluções adequadas para minimizar ações de manutenção e custos.

 

2. DESCRIÇÃO DO HARDWARE DA CATRACA ELETRÔNICA.

As catracas eletromecânicas utilizadas na Universidade Federal do ABC, no campus de Santo André, possuem a sua construção em aço inox, e originalmente os componentes eletrônicos necessários para o processamento, bateria, comunicação de rede, fonte de alimentação e interface de acreditação são fixados ao longo do corpo da catraca, a Figura 1, apresenta os detalhes da interligação original das placas eletrônicas.

A partir do diagrama esquemático da interligação entre as placas eletrônicas e considerando a montagem das placas eletrônicas afixadas no interior da catraca, conforme pode ser verificado na Figura 2, foi proposta uma nova configuração para facilitar as ações de manutenção e diminuir a ocorrência de falhas que inviabilizam o seu uso.

As principais placas eletrônicas utilizadas para o funcionamento são:

• Placa IHM (Interface Homem Máquina), responsável pela interação com os usuários através de um display LCD de 16 colunas por duas linhas e interface com o leitor de cartão RFID;

• Placa de Rede, conversor serial para interface de rede TCP/IP com conector RJ45;

• Placa Lógica, responsável pela interface com eletroímã, pictograma e posicionamento do bloqueio da catraca;

• Placa Fonte, fonte de alimentação DC usada para os periféricos e para controlar o carregamento da bateria (No-Break).

 

3. METODOLOGIA DE PESQUISA.

A metodologia proposta neste trabalho baseou-se na identificação da pinagem de todos os conectores utilizados na interface original, essas informações foram obtidas a partir do diagrama esquemático da montagem das placas eletrônicas, bem como o manual técnico do equipamento disponível.

Assim, a abordagem foi realizar um mapeamento de toda a pinagem, considerando a relação entre todas as placas, identificação de quais e os tipos de sinais utilizados no funcionamento da catraca eletrônica.

Uma vez realizado este levantamento, foi proposta a construção de uma interface de comunicação que pudesse concentrar o conjunto de placas eletrônicas em uma caixa customizada, sendo posteriormente interligada por uma interface de conexão DB37 vias. A Figura 3 apresenta a lista com as pinagens mapeadas, os novos endereços na pinagem do DB37 vias e as cores associadas conforme o cabo de controle usado.

A partir da lista de pinagem foi alocado as placas eletrônicas no interior da caixa, considerando um layout mais adequado para futuros manutenções, considerando a dissipação de calor e a melhor posição para a montagem da Interface.

 

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES.

A solução encontrada consistiu em realocar os componentes que compõem as catracas em uma caixa, conforme pode ser verificado na Figura 4.

Dessa forma, a estrutura da máquina permanece, mantendo fora apenas sua interface que faz interligação com a placa IHM (visor por meio do qual o usuário tem acesso aos dados).

O desenvolvimento das interfaces e o mapeamento dos aparelhos permitem diminuir o tempo de manutenção, pois ao identificar problemas na catraca.

O manutentor pode tomar a rápida decisão de substituir a caixa por outra e realizar os testes e configurações em bancada, enquanto esta catraca continua em operação, sem comprometer o funcionamento do controle de acesso.

Conforme pode ser verificado na Figura 5, os detalhes da construção do cabo de controle multivias com o conector macho de DB37 vias, conectado de um lado, e do outro, temos os respectivos conectores que são encaixados nas placas eletrônicas.

A Figura 6, apresenta os furos que são devem ser realizados para o encaixe do conector fêmea DB37 vias, cabo de rede ethernet e cabo de alimentação elétrica.

A Figura 7, mostra a montagem final da caixa com a alocação das placas eletrônicas e a montagem conector fêmea DB37 vias com os respectivos pinos conforme a lista apresentada na Figura 3.

5. CONCLUSÃO.

O uso dos controles de acesso eletrônico são uma maneira eficiente e flexível de proteger as edificações, além de fornecer dados importantes com relação ao número de acessos de pessoas ou veículos, tempo de permanência no local. Fornecendo elementos para realização de auditorias através de histórico de acesso.

O projeto apresentado neste trabalho contribui para diminuir o número de ocorrências na manutenção nos equipamentos, fato comprovado pelo software de acompanhamento de gestão da manutenção.

A solução foi implementada em um total de 20 catracas, antes da instalação deste sistema, havia a ocorrência da parada de 5 a 6 catracas por mês, com problemas de queima das placas ou mau contato.

A partir do uso da caixa, constatou-se que no período de um ano não houve ocorrências de manutenção, fato que gerou uma redução de custo na aquisição de peças.

 

6. AGRADECIMENTOS.

Este trabalho agradece o apoio da Equipe Técnica da Prefeitura Universitária da Universidade Federal do ABC, pelo espaço cedido, bem como a infraestrutura e as ferramentas necessárias para a realização da montagem e configurações.

Agradecimento ao apoio técnico da equipe de manutenção representado pela Empresa MPE Engenharia e Serviços S/A, em especial, aos Engenheiros Jonathas Delmondes de Oliveira e Everton Seiji Toyota, ao Eletricista Abel Alves Trindade e ao Téc. em Eletrotécnica Aldo José de Oliveira.

Contribuições que foram fundamentais para o bom funcionamento da interface de comunicação.

 

7. REFERÊNCIAS.

AYRES SFREDDO, Josiane; FLORES, Daniel. Segurança da informação arquivística: o controle de acesso em arquivos públicos estaduais, 2012.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR ISO/IEC27002: tecnologia da informação - Técnicas de segurança - código de prática para a gestão da segurança da informação, 2005. Conteúdo técnico idêntico ao da ABNT NBR ISO/IEC 17799.

BENANTAR, Messaoud. Access control systems: Security, identity management and trust models. [S.l: s.n.], 2006.

BRASIL. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Norma NBR ISOIEC 17799. Tecnologia da Informação - Técnicas de Segurança - Código de Prática para a Gestão da Segurança da Informação.

BRASIL. Decreto nº 3.505, de 13 de junho de 2000, que institui a Política de Segurança da Informação nos órgãos e entidades da Administração Pública Federal.

BRASIL. Decreto nº 4.553, de 27 de dezembro de 2002, que dispõe sobre a salvaguarda de dados, informações, documentos e materiais sigilosos de interesse da segurança da sociedade e do Estado, no âmbito da Administração Pública Federal, e dá outras providências.

FERRARI, Elena. Access Control in Data Management Systems. [S.l: s.n.], 2010. v. 2.

VETRONIC SOLUÇÕES EM CONTROLE DE ACESSO. Manual de operação e manutenção, versão 1, 2010.