一種多路集中管理的網(wǎng)絡(luò)門禁控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及門禁技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多路集中管理的網(wǎng)絡(luò)門禁控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]門禁控制系統(tǒng)，又稱出入管理控制系統(tǒng)(Access Control System, ACS)，它是在傳統(tǒng)的門鎖基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。目前，隨著數(shù)字信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與普及，門禁系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，它對(duì)出入門和通道的管理也早已超出了單純的對(duì)門鎖及鑰匙的管理，它能夠時(shí)刻自動(dòng)記錄人員的出入情況，限制內(nèi)部人員的出入?yún)^(qū)域、出入時(shí)間，禮貌地拒絕不速之客，已發(fā)展成為一套現(xiàn)代化的、功能齊全的管理系統(tǒng)。
[0003]最早出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化門禁是在上世紀(jì)九十年代。隨著門禁系統(tǒng)應(yīng)用范圍的日漸廣泛，人們對(duì)門禁系統(tǒng)的訴求不再局限于單一的出入口控制，而是要求其同時(shí)具備門禁控制、考勤管理、樓宇自控等多種控制功能，并對(duì)系統(tǒng)的整合和遠(yuǎn)程控制功能有了明確的要求。然而，傳統(tǒng)門禁基于RS485通訊方式，傳輸距離和節(jié)點(diǎn)數(shù)量都受到限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和智能化管理?；谝蕴W(wǎng)傳輸方式的網(wǎng)絡(luò)化門禁應(yīng)運(yùn)而生，它不但解決了遠(yuǎn)距離的傳輸問(wèn)題，在管理方面，也使更多服務(wù)器、工作站的參與成為可能，從而為客戶提供多級(jí)、多模塊的門禁管理。
[0004]順應(yīng)應(yīng)用需求變化，許多門禁廠商都紛紛推出網(wǎng)絡(luò)門禁產(chǎn)品。所謂網(wǎng)絡(luò)化門禁是指基于TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈T禁系統(tǒng)，控制中心服務(wù)器與前端控制器都采用網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，管理系統(tǒng)中各服務(wù)器和工作站(PC)之間也都通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)絡(luò)門禁控制系統(tǒng)具有下列功能特點(diǎn):
(I)數(shù)據(jù)共享:利用系統(tǒng)資源，加快數(shù)據(jù)交換速度。
[0005](2)實(shí)時(shí)監(jiān)控:對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的所有終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0006](3)快速檢索:在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中可以一次檢索所有記錄，提高效率和準(zhǔn)確性。
[0007](4)綜合統(tǒng)計(jì):所有統(tǒng)計(jì)報(bào)表可在管理中心完成。
[0008](5)方便管理:在管理中心可完成對(duì)所有系統(tǒng)的管理。
[0009]相比于傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)門禁控制系統(tǒng)具有可遠(yuǎn)程控制、通信速度快、網(wǎng)絡(luò)不受距離限制、系統(tǒng)可管理的控制器數(shù)量龐大等優(yōu)點(diǎn)，采用TCP/IP協(xié)議作為聯(lián)網(wǎng)模式的門禁系統(tǒng)已經(jīng)成為大型門禁系統(tǒng)項(xiàng)目和遠(yuǎn)程管理門禁系統(tǒng)項(xiàng)目的主流產(chǎn)品。
[0010]根據(jù)可控制門的數(shù)量分類，主流的門禁控制器有以下幾種:
(I)單門控制器:只控制一扇門，不能區(qū)分是進(jìn)還是出。這種控制器一般都集成在門禁一體機(jī)中。
[0011](2)單門雙向控制器:控制一扇門，可以區(qū)別是開門還是關(guān)門。
[0012](3)雙門單向控制器:可以控制兩扇門，但是不能區(qū)分是進(jìn)門還是出門。
[0013](4)雙門雙向控制器:控制兩扇門，并且可以區(qū)分是進(jìn)門還是出門。
[0014](5)四門單向控制器:顧名思義，就是一個(gè)控制器可以控制4個(gè)扇門。
[0015](6)四門雙向控制器:比四門單向控制器多出一個(gè)功能，區(qū)別是進(jìn)門還是出門。
[0016](7)多功能控制器:可以根據(jù)具體要求在I門雙向和2門單向這兩個(gè)功能間轉(zhuǎn)換，應(yīng)用比較靈活。
[0017]可見(jiàn)，主流的門禁控制器可同時(shí)控制的門的數(shù)量一般在4扇以下，且每個(gè)門禁控制器在安裝時(shí)均需要單獨(dú)鋪設(shè)電力線，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)門禁控制器，還需要單獨(dú)鋪設(shè)遠(yuǎn)程通信信號(hào)線，在酒店、學(xué)校、辦公大樓等需要大量集中安裝門禁的場(chǎng)所，傳統(tǒng)的單門以及雙門控制器存在管理繁瑣、安裝復(fù)雜、布線困難、系統(tǒng)不易擴(kuò)展等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明針對(duì)上述【背景技術(shù)】中存在的問(wèn)題，目的是提供了一種集成度高、擴(kuò)展性好、成本低、易安裝的多路集中管理的網(wǎng)絡(luò)門禁控制系統(tǒng)。本發(fā)明采用多層次模塊化結(jié)構(gòu)，將最多24路分散的單門雙向門禁控制器通過(guò)控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network,CAN)接入集中管理器，然后統(tǒng)一通過(guò)集中管理器采用TCP/IP協(xié)議作為聯(lián)網(wǎng)模式接入以太網(wǎng)。由于CAN總線節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)退出總線的功能，各個(gè)門禁控制器在發(fā)生故障時(shí)不會(huì)相互影響。并且，集中管理器可以分擔(dān)門禁控制器的大量管理類任務(wù)，使得門禁控制器對(duì)主控芯片的性能要求大大降低，在門禁需求量大的場(chǎng)所成本優(yōu)勢(shì)尤為明顯。
[0019]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種多路集中管理的網(wǎng)絡(luò)門禁控制系統(tǒng)，包括密碼鍵盤、讀卡器、門禁控制器、集中管理器以及上位機(jī)，所述密碼鍵盤設(shè)置在出入口處，用于輸入密碼開門；所述讀卡器和門禁控制器安裝在密碼鍵盤后部，和密碼鍵盤封裝在同一個(gè)外殼中，所述讀卡器用于讀取MIFARE卡信息，通過(guò)射頻識(shí)別方式與卡片進(jìn)行信息交換；所述門禁控制器用于控制門的開啟和關(guān)閉，同時(shí)對(duì)所述上位機(jī)的命令進(jìn)行處理；所述集中管理器包括集中管理模塊和總線轉(zhuǎn)換模塊，集中管理模塊通過(guò)網(wǎng)線連接若干路門禁控制器，總線轉(zhuǎn)換模塊與上位機(jī)連接，所述集中管理器用于集中管理門禁控制器，對(duì)上位機(jī)的命令進(jìn)行處理或轉(zhuǎn)發(fā)；所述上位機(jī)用于對(duì)門禁系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)聽(tīng)以及控制。
[0020]每個(gè)門禁控制器能夠連接兩個(gè)讀卡器，分別安裝在門內(nèi)外，兩個(gè)讀卡器之間通過(guò)同軸電纜連接；在只需要單門單向控制的場(chǎng)所，則門禁控制器只連接門外的一個(gè)讀卡器。[0021 ] 所述讀卡器采用一片MIFARE卡專用的讀寫處理芯片MFRC500，為了與MIFARE卡通信，讀卡器內(nèi)還接有能發(fā)射和接收射頻信號(hào)的天線電路，天線電路分三部分:射頻模塊發(fā)送端口濾波和阻抗匹配電路、射頻模塊接收端口接收電路、射頻模塊發(fā)射接收天線及其匹配電路，兩個(gè)讀卡器互聯(lián)時(shí)共用一片MFRC500芯片，兩端的天線電路通過(guò)同軸電纜連接。
[0022]所述門禁控制器采用以太網(wǎng)供電方式進(jìn)行供電，根據(jù)IEEE802.af標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備通過(guò)雙絞線提供48V、不超過(guò)350mA電流的電能，不必再單獨(dú)鋪設(shè)電力線。
[0023]所述門禁控制器由PoE模塊、密碼鍵盤、單片機(jī)和外圍電路組成；所述的PoE模塊，采用TI公司的專用PoE芯片TPS23753A ;所述的單片機(jī)和外圍電路:一片Microchip公司的PIC18F45K80單片機(jī)，外接實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路以及CAN總線驅(qū)動(dòng)電路。
[0024]所述門禁控制器還包括紅外傳感器模塊，當(dāng)在非法時(shí)間內(nèi)有人員靠近時(shí)觸發(fā)警報(bào)。
[0025]所述集中管理器集中管理24路門禁控制器。
[0026]所述集中管理器由控制器外殼、電源模塊、單片機(jī)和外圍電路組成，控制器外殼設(shè)有電源接口、網(wǎng)絡(luò)接口、以及CAN總線接口，CAN總線接口旁設(shè)有電源指示燈以及通信指示燈；所述的電源模塊:由TI公司的開關(guān)電源芯片LM2596構(gòu)成的BUCK電路將48V直流電轉(zhuǎn)換成12V直流電，由TI公司的開關(guān)電源芯片LM2575構(gòu)成的BUCK電路將12V直流電轉(zhuǎn)換成5V直流電，5V直流電經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓器LMl117轉(zhuǎn)換成3.3V直流電源；所述的單片機(jī):一片ST公司的STM32F103ZET6單片機(jī)，以及12片Microchip公司的PIC18F25K80單片機(jī)；所述的外圍電路:TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模塊電路、RS485轉(zhuǎn)串口電路以及CAN總線驅(qū)動(dòng)電路。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
I)本系統(tǒng)是由分散的智能控制器組成的多層次模塊化結(jié)構(gòu)，采用現(xiàn)場(chǎng)控制器，當(dāng)一臺(tái)控制器發(fā)生故障時(shí)，不會(huì)殃及整個(gè)系統(tǒng)。充分體現(xiàn)了集中管理、分布控制的設(shè)計(jì)思想，減少了風(fēng)險(xiǎn)，增加了系統(tǒng)工作的可靠性。
[0028]2)系統(tǒng)采用24路門禁集中管理的方式，相比于傳統(tǒng)單門系統(tǒng)，控制更加便捷、準(zhǔn)確，同時(shí)大大降低了安裝、布線復(fù)雜程度。
[0029]3)系統(tǒng)采用了 CAN總線組網(wǎng)方式，相比于傳統(tǒng)的RS485門禁，可靠性更高，當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，該節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)掛起，而不影響其它節(jié)點(diǎn)的正常工作。
[0030]4)系統(tǒng)采用了以太網(wǎng)供電(PoE, Power over Ethernet)方式，門禁控制器與集中管理器之間僅通過(guò)一根標(biāo)準(zhǔn)RJ45接口的網(wǎng)線連接，網(wǎng)線中共有四對(duì)雙絞線，其中兩對(duì)雙絞線作為電源線和地線，另外兩對(duì)雙絞線分別為CANH信號(hào)線和CANL信號(hào)線，不僅避免了復(fù)雜的布線安裝步驟，門禁控制器也不需要外加專門的AC-DC電路板供電，統(tǒng)一由集中管理器通過(guò)網(wǎng)線提供48V直流電，大大節(jié)省了成本。
[0031]5)24路門禁統(tǒng)一通過(guò)集中管理器接入上位機(jī)，集中管理器與上位機(jī)之間采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議通信，上位機(jī)可通過(guò)以太網(wǎng)集中管理多個(gè)門禁系統(tǒng)，操作時(shí)選擇相應(yīng)