專利名稱：一種網(wǎng)絡(luò)門鎖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于網(wǎng)絡(luò)門鎖技術(shù)領(lǐng)域，適用于門控點(diǎn)密集的場(chǎng)所。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的門禁系統(tǒng)大多采用RS-485總線，將管理機(jī)與各個(gè)門禁控制器連接起來。而 每個(gè)門禁控制器接出幾路(典型為4路)讀卡器和電控鎖到門控點(diǎn)，不僅接線繁多，安裝、 調(diào)試、維修維護(hù)不很方便，而且一旦控制器出現(xiàn)故障，因讀卡器沒有控制能力，所以同一控 制器所控制的門鎖都將不能正常工作。同時(shí)，控制器的電源大多采用市電交流220伏特供 H1^ ο在某些場(chǎng)所，如學(xué)校、機(jī)關(guān)、酒店、辦公樓等，不能敷設(shè)安全電壓以上的線纜做為門 控點(diǎn)設(shè)備的供電線路。每個(gè)房間門控點(diǎn)之間的距離大多在3-5米左右，每一樓層房間數(shù)大 致在10-20間，門控點(diǎn)密集。不能在兩房間共用墻鉆孔布線。而在共用走廊內(nèi)布線，尤其是 敷設(shè)電鎖控制線，更會(huì)給系統(tǒng)的安全造成相當(dāng)大的隱患。單個(gè)房間門控出現(xiàn)問題，不能影響 其它房間門控使用，至少其它房間可以正常出入。由此可知，現(xiàn)有的門禁系統(tǒng)不能滿足這些 特定需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中，單個(gè)房間門控出現(xiàn)問題，會(huì)影響其它房間門控使 用的問題，提出一種網(wǎng)絡(luò)門鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)的門禁控制器分為主控器和分控器，主控器和分 控器通過電流環(huán)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。在主控器和分控器正常工作時(shí)，分控器只做為主控器的讀 卡和執(zhí)行部分，授權(quán)判斷、存儲(chǔ)記錄過程由主控器處理，開關(guān)鎖動(dòng)作由主控器給分控器發(fā)送 相應(yīng)協(xié)議命令來完成。分控器擁有自己的授權(quán)存儲(chǔ)器，可以獨(dú)立完成授權(quán)判斷和電控鎖控 制功能。這樣，主控器出現(xiàn)故障時(shí)，分控器不僅可以獨(dú)立工作，完成單個(gè)房間的進(jìn)出控制，而 且分控器之間也不會(huì)相互影響。同時(shí)，因?yàn)楸痉块g的分控器和所有連接線只和本房間有關(guān)， 因而有利于安裝、維護(hù)和維修。分控器采用安全電壓以下直流24V的電源集中供電。主控 器的供電為市電交流220伏特。本實(shí)用新型的特征在于，含有一臺(tái)電腦管理機(jī)，通過RS232-RS485總線連接主控器；主控器，通過RS232-RS485總線連接電腦管理機(jī)，每一臺(tái)主控器連接有主控器存 儲(chǔ)器和主控器電流環(huán)總線電路；所述主控器電流環(huán)總線電路采用獨(dú)立的AC-DC電源供電； 該主控器通過電流環(huán)總線連接分控器；分控器，每一臺(tái)分控器通過電流環(huán)總線連接對(duì)應(yīng)的主控器；每一臺(tái)分控器具有電 控鎖驅(qū)動(dòng)電路、讀卡器接口電路、分控器存儲(chǔ)器和分控器電流環(huán)總線電路；主控器和分控器之間通過各自的電流環(huán)總線電路實(shí)現(xiàn)電流環(huán)總線的連接。所述主控器的電流環(huán)總線電路是光電耦合電路，所述分控器的電流環(huán)總線電路是 光電耦合電路，所述兩個(gè)光電耦合電路的電源線相連、數(shù)據(jù)線相連和地線相連。[0011]所述主控器采用STC89C58微控制器。所述分控器采用STC12C4052微控制器。所述主控器由市電交流220V供電。所述分控器由直流24V電源集中供電。本實(shí)用新型的有益效果是系統(tǒng)自身容錯(cuò)方面電流環(huán)總線連接的某個(gè)分控器出現(xiàn)問題，需要維護(hù)維修時(shí)，不 影響其它分控器的正常使用；主控器出現(xiàn)問題，例如主控器的主處理器損壞，需要從系統(tǒng)中 斷開進(jìn)行維修或更換期間，與之相連接的分控器可獨(dú)立工作，完成授權(quán)卡判斷和電控鎖控 制?？煽啃约俺杀痉矫骐娏鳝h(huán)總線及低壓直流集中供電的設(shè)計(jì)不僅保證了系統(tǒng)的可 靠性、穩(wěn)定性和安全性，而且也降低了系統(tǒng)的總體成本。裁減性擴(kuò)展性方面可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行主控器、分控器數(shù)量的增減。

圖1是系統(tǒng)總體連接示意圖。圖2是主控器原理框圖。圖3是分控器原理框圖。圖4是主控器電流環(huán)電路的電路原理圖。圖5是分控器電流環(huán)電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
圖1中的主控器、DC24V電源可放置于每樓層的網(wǎng)絡(luò)間或配電室。每個(gè)分控器安裝 于對(duì)應(yīng)的房間(門控點(diǎn))內(nèi)。分控器的電源線及電流環(huán)總線可以敷設(shè)在裝修吊棚或走廊安 裝的弱電線槽內(nèi)。電腦管理機(jī)可以放在樓內(nèi)管理員辦公室，并可通過敷設(shè)在樓層間的網(wǎng)絡(luò) 豎井中的485總線與多個(gè)主控器相連。與分控器連接的讀卡器和電控鎖都為市售設(shè)備，其 中讀卡器具有通用的韋根接口。因本系統(tǒng)各個(gè)門控點(diǎn)為低壓直流供電，則在具體選擇DC24V 供電電纜線徑時(shí)需要綜合考慮供電距離、電控鎖數(shù)量及其工作電流。理論上，只要總線的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力足夠，主控器連接分控器的數(shù)量可以沒 有限制。但是，考慮到總線的傳輸速率及各種器件的工作速度都有一定的范圍，而且主控器 是通過地址輪循方式與每一個(gè)分控器進(jìn)行分時(shí)通訊，主控器對(duì)同一個(gè)分控器的事件響應(yīng)不 能太慢。因而，綜合這些因素后確定每臺(tái)主控器連接分控器的數(shù)量，參考值為50臺(tái)。沒有利用電流環(huán)網(wǎng)絡(luò)而仍然采用485總線做為管理機(jī)與主控器聯(lián)網(wǎng)的原因有兩 個(gè)，一個(gè)是主控器數(shù)量相對(duì)較少，在總成本中占的比例很?。涣硪粋€(gè)原因是為了以后可以與 其他的485總線設(shè)備進(jìn)行兼容而留有通用的擴(kuò)展接口。圖2中，AC-DC電源1的輸出和AC-DC電源2的輸出是電氣隔離的，也即AC-DC電 源1只為電流環(huán)總線供電，而微控制器STC89C58通過光耦OPTl和0PT2與電流環(huán)總線進(jìn)行 電氣隔離，參見圖4。由此可知，電流環(huán)總線與主控器的其他部分是沒有電氣連接的，因而減 少了主控器各組成部分之間的電氣干擾。主控器的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、RS485電路、存儲(chǔ)器1皆為常 規(guī)門禁控制器設(shè)計(jì)。[0028]圖3中，微控制器STC12C4052通過光耦0PT3和0PT4與電流環(huán)總線進(jìn)行電氣隔離， 參見圖5。分控器的電控鎖驅(qū)動(dòng)電路、讀卡器接口電路、存儲(chǔ)器2皆為常規(guī)門禁控制器設(shè)計(jì)。 因分控器具有自己的存儲(chǔ)器，因而可獨(dú)立進(jìn)行授權(quán)卡判斷，進(jìn)而控制電控鎖的開關(guān)。 圖4和圖5中的電流環(huán)總線的三條線，即電源線、數(shù)據(jù)線、地線實(shí)際中是對(duì)應(yīng)連接 的，從而進(jìn)行電流環(huán)通訊。原理上，為電流環(huán)總線供電的AC-DC電源1可以放在任何設(shè)備內(nèi)， 只是為了方便使用，本設(shè)計(jì)將其放于主控器內(nèi)部。從圖4和圖5中也可看出，除去AC-DC電 源1外，圖4和圖5在原理上是完全一致的。微控制器STC89C58與光耦OPTl和0PT2的連 接、微控制器STC12C4052與光耦0PT3和0PT4的連接也都為常規(guī)設(shè)計(jì)。微控制器STC89C58 發(fā)送“1”時(shí)，控制OPTl中發(fā)光管不發(fā)光，OPTl中三極管截止，則驅(qū)動(dòng)管Tl也截止，這樣，電 流環(huán)總線的數(shù)據(jù)線通過電阻R4接到地線，數(shù)據(jù)線為低電平，則0PT4中發(fā)光管不發(fā)光，0PT4 中三極管截止，即微控制器STC12C4052通過判斷0PT4中三極管截止即可收到“ 1 ”。相反，微 控制器STC89C58發(fā)送“0”時(shí)，控制OPTl中發(fā)光管發(fā)光，OPTl中三極管導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)管Tl也導(dǎo) 通，這樣，電流環(huán)總線的數(shù)據(jù)線為高電平，則0PT4中發(fā)光管發(fā)光，0PT4中三極管導(dǎo)通，即微 控制器STC12C4052通過判斷0PT4中三極管導(dǎo)通即可收到“0”。同樣，微控制器STC12C4052 發(fā)送數(shù)據(jù)“ 1 ”或“0”時(shí)，與上述過程也類似。需要注意的是，本電流環(huán)總線通訊為半雙工通訊，即同一時(shí)刻只能有一個(gè)總線節(jié) 點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)。同時(shí)，從圖4和圖5中也可看出，發(fā)送方也可收到自己發(fā)送的數(shù)據(jù)。為了 防止自發(fā)自收造成的通訊混亂，發(fā)送方在發(fā)送時(shí)可用軟件屏蔽自己的接收。圖4和圖5中的電阻R1-R8都為典型常規(guī)設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求一種網(wǎng)絡(luò)門鎖系統(tǒng)，其特征在于，含有一臺(tái)電腦管理機(jī)，通過RS232-RS485總線連接主控器；主控器，通過RS232-RS485總線連接電腦管理機(jī)，每一臺(tái)主控器連接有主控器存儲(chǔ)器和主控器電流環(huán)總線電路；所述主控器電流環(huán)總線電路采用獨(dú)立的AC-DC電源供電；該主控器通過電流環(huán)總線連接分控器；分控器，每一臺(tái)分控器通過電流環(huán)總線連接對(duì)應(yīng)的主控器；每一臺(tái)分控器具有電控鎖驅(qū)動(dòng)電路、讀卡器接口電路、分控器存儲(chǔ)器和分控器電流環(huán)總線電路；主控器和分控器之間通過各自的電流環(huán)總線電路實(shí)現(xiàn)電流環(huán)總線的連接。
2.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)門鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述主控器的電流環(huán)總線電路是 光電耦合電路，所述分控器的電流環(huán)總線電路是光電耦合電路，所述兩個(gè)光電耦合電路的 電源線相連、數(shù)據(jù)線相連和地線相連。。
3.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)門鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述主控器采用STC89C58微控制 器
4.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)門鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述分控器采用STC12C4052微控 制器。
5.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)門鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述主控器由市電交流220V供電。
6.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)門鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述分控器由直流24V電源集中供電
專利摘要一種網(wǎng)絡(luò)門鎖系統(tǒng)屬于網(wǎng)絡(luò)門鎖技術(shù)領(lǐng)域，適用于門控點(diǎn)密集的場(chǎng)所。其特征在于，含有一臺(tái)電腦管理機(jī)，通過RS232-RS485總線連接m臺(tái)主控器；主控器連接有主控器存儲(chǔ)器和主控器電流環(huán)總線電路，主控器電流環(huán)電路采用獨(dú)立的AC-DC電源供電，主控器通過電流環(huán)總線連接n臺(tái)分控器；每一臺(tái)分控器具有電控鎖驅(qū)動(dòng)電路、讀卡器接口電路、分控器存儲(chǔ)器和分控器電流環(huán)總線電路；主控器和分控器之間通過電流環(huán)總線電路實(shí)現(xiàn)電流環(huán)總線的連接。本實(shí)用新型具有較好的系統(tǒng)自身容錯(cuò)能力，也具有較好的裁減性和擴(kuò)展性，且能夠保證系統(tǒng)的可靠性，以及具有較低的成本。
文檔編號(hào)G07C9/00GK201590113SQ20092021768
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者聶風(fēng)華, 郭立新, 魏強(qiáng) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)