AB门控制器

摘要

本发明公开了一种AB门控制器，包括A门子系统、B门子系统和网络交换机，所述A门、B门子系统结构相同，包括上位机、主控制器和控制盒，其中，控制盒包括人行通道控制盒和车行通道控制盒，控制盒通过485接口与主控制器连接，所述主控制器通过网络交换机与上位机连接；A门子系统、B门子系统为互斥关系。本发明的A、B门子系统中的主控制器通过以太网连接，交互A、B门子系统间门的各个状态，这个状态的交互不经过上位机，二者的状态交互非常及时；先报告后动作，可以完全杜绝AB门同时开启的现象。控制方式除了传统的按键方式外，还允许通过上位机软件发送命令，进行现场控制和远程控制，并自动上报门状态，利于管理部门监管。

权利要求

1.一种AB门控制器，其特征在于：包括A门子系统、B门子系统和网络交换机，所述A门子系统和B门子系统结构相同，包括上位机、主控制器和控制盒，其中，控制盒包括人行通道控制盒和车行通道控制盒，控制盒通过485接口与主控制器连接，所述主控制器通过网络交换机与上位机连接；

所述人行通道控制盒和车行通道控制盒与对应人行通道门和车行通道门连接，控制门的开启、关闭、暂停；

所述上位机用于发送门的控制命令；

所述主控制器包括获取按键命令的按键单元；且所述控制命令和按键命令均包括人行通道门的开、关、暂停；车行通道门的开、关、暂停；

A门子系统和B门子系统中的主控制器通过以太网连接，交互A、B门子系统间门的各个状态，接收上位机的控制命令和按键命令，分析处理后，控制控制盒执行相应的动作；且A门子系统和B门子系统为互斥关系，所述互斥关系为，一子系统人行通道门未关闭时，另一子系统人行通道门无法打开，一子系统车行通道门未关闭时，另一子系统车行通道门无法打开；所述控制盒包括单片机STC15F408A、与单片机串口连接的485接口电路、与单片机IO口连接的继电器输出电路和保护输入电路；

其中，所述继电器输出电路包括数个与电机相连的继电器，所述电机为控制门运动的电机，单片机通过控制继电器的通断改变门的开合状态；

所述保护输入电路包括设置在门上指定位置的磁开关传感器，单片机根获取磁开关传感器的状态判断门是否运动到指定位置，当运动到指定位置后，控制电机停转。

2.根据权利要求1所述的AB门控制器，其特征在于：所述门上还设有红外传感器，所述红外传感器与单片机的IO口相连，当检测到门上有遮挡、或单片机收到的控制命令或按键命令为门的暂停，则停止关门操作。

3.根据权利要求1所述的AB门控制器，其特征在于：所述继电器为五个，其中四个与门的电机连接，一个接报警器。

4.根据权利要求1所述的AB门控制器，其特征在于：所述主控制器包括主控芯片、与主控芯片AD口连接的触屏、与主控芯片串口连接的485接口电路、与主控芯片IO口连接的以太网接口，所述按键单元也通过IO口与主控芯片连接；

其中，所述按键单元包括6个按键，对应6个按键命令，分别为人行通道门的开、关、暂停、车行通道门的开、关、暂停；所述主控芯片获取按键信息，判断互斥关系后，若互斥则不执行按键命令，否则执行按键命令。

5.根据权利要求4所述的AB门控制器，其特征在于：所述按键电路中，每个按键还对应设置有一指示灯，且当主控芯片执行按键命令时，对应指示灯亮。

6.根据权利要求1所述的AB门控制器，其特征在于：所述触屏显示门的实时状态。

说明书

AB门控制器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种大门控制装置，尤其涉及一种AB门控制器。

背景技术

[0002] 在监狱、看守所等特殊场所，存在押解人员进出的情况，分为通过人员通道押解进出和车辆通道押解进出，为了避免犯罪嫌疑人逃窜、暴动越狱或其他危险性事故的发生，需要对通道大门进行有效控制。

[0003] 一般现在的大门分两种，一种就是一道关卡的大门，放行人员进出。另外一种是设置一个通行通道，通道两端设置关卡，一端关卡打开时，另一端关闭，达到过渡、缓冲控制的功能，我们假设两端关卡分别叫做A门和B门。

[0004] 但不论上述哪种情况，都存在如下问题：传统的的控制方式为人为的按键+继电器控制，对讲呼叫，控制AB门之间的互斥关系（即A门打开时、B门必须关闭，B门打开时，A门必须关闭），由于人为因素容易出现控制失误，导致AB门之前的互斥其形同虚设。出现越狱、逃窜等问题。

[0005] 虽然现在也有通过软件控制AB门互斥的控制器，但由于其对A、B门进行独立控制，控制器获取AB门状态需要时间，且存在软件漏洞等问题，也会导致获取A、B门状态不及时，A、B门之前的互斥其形同虚的情况发生。

发明内容

[0006] 本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，数据交互及时、不会出现两方同时开门、且利于主管部门监管的AB门控制器。

[0007] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种AB门控制器，其特征在于：包括A门子系统、B门子系统和网络交换机，所述A门子系统和B门子系统结构相同，包括上位机、主控制器和控制盒，其中，控制盒包括人行通道控制盒和车行通道控制盒，控制盒通过485接口与主控制器连接，所述主控制器通过网络交换机与上位机连接；

[0008] 所述人行通道控制盒和车行通道控制盒与对应人行通道门和车行通道门连接，控制门的开启、关闭、暂停；

[0009] 所述上位机用于发送门的控制命令；

[0010] 所述主控制器包括获取按键命令的按键单元；且所述控制命令和按键命令均包括人行通道门的开、关、暂停；车行通道门的开、关、暂停；

[0011] A门子系统和B门子系统中的主控制器通过以太网连接，交互A、B门子系统间门的各个状态，接收上位机的控制命令和按键命令，分析处理后，控制控制盒执行相应的动作；且A门子系统和B门子系统为互斥关系，所述互斥关系为，一子系统人行通道门未关闭时，另一子系统人行通道门无法打开，一子系统车行通道门未关闭时，另一子系统车行通道门无法打开。

[0012] 本发明中，A门子系统和B门子系统结构相同，分别设置在监狱或看守所通道的两端，都包括人行通道控制盒和车行通道控制盒，分别对通道两端的人行通道和车行通道进行控制。两个子系统实时通过以太网交互两者间门的各个状态，这个状态的交互不经过上位机，二者的状态交互非常及时。

[0013] 作为优选：所述控制盒包括单片机STC15F408A、与单片机串口连接的485接口电路、与单片机IO口连接的继电器输出电路和保护输入电路；

[0014] 其中，所述继电器输出电路包括数个与电机相连的继电器，所述电机为控制门运动的电机，单片机通过控制继电器的通断改变门的开合状态；

[0015] 所述保护输入电路包括设置在门上指定位置的磁开关传感器，单片机根获取磁开关传感器的状态判断门是否运动到指定位置，当运动到指定位置后，控制电机停转。

[0016] 作为优选：所述门上还设有红外传感器，所述红外传感器与单片机的IO口相连，当检测到门上有遮挡、或单片机收到的控制命令或按键命令为门的暂停，则停止关门操作。

[0017] 作为优选：所述继电器为五个，其中四个与门的电机连接，一个接报警器。

[0018] 作为优选：所述主控制器包括主控芯片、与主控芯片AD口连接的触屏、与主控芯片串口连接的485接口电路、与主控芯片IO口连接的以太网接口，所述按键单元也通过IO口与主控芯片连接；

[0019] 其中，所述按键单元包括6个按键，对应6个按键命令，分别为人行通道门的开、关、暂停、车行通道门的开、关、暂停；所述主控芯片获取按键信息，判断互斥关系后，若互斥则不执行按键命令，否则执行按键命令。

[0020] 作为优选：所述按键电路中，每个按键还对应设置有一指示灯，且当主控芯片执行按键命令时，对应指示灯亮。

[0021] 作为优选：所述触屏显示门的实时状态。

[0022] 与现有技术相比，本发明的优点在于：

[0023] 1. A门子系统和B门子系统中的主控制器通过以太网连接，交互A、B门子系统间门的各个状态，这个状态的交互不经过上位机，二者的状态交互非常及时。

[0024] 2. A门子系统和B门子系统在设置上就是互斥关系，也就是说，当一子系统人行通道门未关闭时，另一子系统人行通道门无法打开，一子系统车行通道门未关闭时，另一子系统车行通道门无法打开；加上两个主控制器间信息的及时交互，先报告后动作，可以完全杜绝AB门同时开启的现象。

[0025] 3.一个主控制器可以挂多个控制盒，控制多道门，利于扩展。

[0026] 4. 控制方式除了传统的按键方式外，还允许通过上位机软件发送命令，可以进行现场控制和远程控制，并自动上报门的状态，利于管理部门的监管。

[0027] 5. 采用ARM控制器，系统更加稳定可靠。

附图说明

[0028] 图1为本发明系统框图；

[0029] 图2为本发明中主控制器结构框图；

[0030] 图3为本发明中控制盒结构框图；

[0031] 图4为控制盒中单片机电路图；

[0032] 图5为控制盒中485接口电路图；

[0033] 图6为控制盒中电源电路图；

[0034] 图7为控制盒中保护输入电路图；

[0035] 图8为为控制盒中继电器输出电路图；

[0036] 图9为主控制器电源电路图；

[0037] 图10为主·器中485接口电路图；

[0038] 图11-1为主控制器中以太网接口第一部分电路图；

[0039] 图11-2为主控制器中以太网接口第二部分电路图；

[0040] 图11-3为主控制器中以太网接口第三部分电路图；

[0041] 图12为主控制器中按键单元电路图；

[0042] 图13-1为主控制器中主控芯片第一部分电路图；

[0043] 图13-2为主控制器中主控芯片第一部分电路图；

[0044] 图13-3为主控制器中主控芯片第一部分电路图。

具体实施方式

[0045] 下面将结合附图对本发明作进一步说明。

[0046] 实施例1：参见图1，图2和图3，一种AB门控制器，包括A门子系统、B门子系统和网络交换机，所述A门子系统和B门子系统结构相同，包括上位机、主控制器和控制盒，其中，控制盒包括人行通道控制盒和车行通道控制盒，控制盒通过485接口与主控制器连接，所述主控制器通过网络交换机与上位机连接；

[0047] 所述人行通道控制盒和车行通道控制盒与对应人行通道门和车行通道门连接，控制门的开启、关闭、暂停；

[0048] 所述上位机用于发送门的控制命令；

[0049] 所述主控制器包括获取按键命令的按键单元；且所述控制命令和按键命令均包括人行通道门的开、关、暂停；车行通道门的开、关、暂停；

[0050] A门子系统和B门子系统中的主控制器通过以太网连接，交互A、B门子系统间门的各个状态，接收上位机的控制命令和按键命令，分析处理后，控制控制盒执行相应的动作；且A门子系统和B门子系统为互斥关系，所述互斥关系为，一子系统人行通道门未关闭时，另一子系统人行通道门无法打开，一子系统车行通道门未关闭时，另一子系统车行通道门无法打开。

[0051] 参见图4到图8，在本实施例中，所述控制盒包括单片机STC15F408A、与单片机串口连接的485接口电路、与单片机IO口连接的继电器输出电路和保护输入电路；该电路与主控制器中的485接口电路连接，实现与主控制器的通信、信号交互。

[0052] 其中，所述继电器输出电路包括数个与电机相连的继电器，所述电机为控制门运动的电机，单片机通过控制继电器的通断改变门的开合状态；所述继电器为五个，其中四个与门的电机连接，一个接报警器。继电器输出电路参见图5；其中，继电器接口信号有：电机L1-1，电机L1-2，电机1中线；电机L2-1，电机L2-2，电机2中线。具体控制电路中，单片机STC15F408A通过IO管脚与ULN2803驱动芯片连接，由ULN2803芯片与继电器直接连接。主控芯片通过控制IO管脚的高电平和低电平，来控制继电器吸合与断开。

[0053] 所述保护输入电路包括设置在门上指定位置的磁开关传感器，单片机根获取磁开关传感器的状态判断门是否运动到指定位置，当运动到指定位置后，控制电机停转。

[0054] 所述门上还设有红外传感器，所述红外传感器与单片机的IO口相连，当检测到门上有遮挡、或单片机收到的控制命令或按键命令为门的暂停，则停止关门操作。

[0055] 控制盒中，继电器输出电路和保护输入电路会相互配合，完成门的开合操作，具体原理是，单片机在完成端口初始化后，等待通过485接口电路过来的控制命令，比如收到开门命令后，则打开开门继电器组，使门打开，当门运行到接近开完成位置时，磁开关传感器动作，单片机检测到磁开关传感器动作后，关闭开门继电器组。其他命令动作类似这个原理。

[0056] 保护端口输入的定义为：开限位信号1，关限位信号1，公共端1；开限位信号2，关限位信号2，公共端2；红外，关红外。开、关的限位信号的功能是：当电机转动带动门运动到指定位置时，外接的磁开关传感器会改变状态，通过保护端口输入到单片机，由单片机判断后断开电机继电器，使电机停止运转，门处于开或关的状态。

[0057] 红外、关红外的功能是：有人遮挡到门口红外传感器时，状态的变化通过红外或关红外端口输入到单片机，由单片机判断，如果是处于关门状态，则停止关门动作，以防夹人。

[0058] 参见图9到图13，所述主控制器包括主控芯片、与主控芯片AD口连接的触屏、与主控芯片串口连接的485接口电路、与主控芯片IO口连接的以太网接口，所述按键单元也通过IO口与主控芯片连接；

[0059] 本实施例中，主控芯片采用CPU型号为Tiny6410，Tiny6410是一款以ARM11芯片(三星S3C6410)作为主处理器的嵌入式核心板,该CPU基于ARM1176JZF-S核设计,内部集成了强大的多媒体处理单元,支持Mpeg4, H.264/H.263等格式的视频文件硬件编解码，可同时输出至LCD和TV显示，它还并带有3D图形硬件加速器。

[0060] 所述按键单元包括6个按键，对应6个按键命令命令，分别为人行通道门的开、关、暂停、车行通道门的开、关、暂停；所述主控芯片获取按键信息，判断互斥关系后，若互斥则不执行按键命令，否则执行按键命令。

[0061] 所述按键电路中，每个按键还对应设置有一指示灯，且当主控芯片不执行按键命令时，对应指示灯亮。

[0062] 按下按键，就会引发wince系统的中断，通知主控制器中的CPU 6410处理按键消息，根据不同的按键功能，执行对应的操作，比如打开人行通道的大门，主控制器先判断另一侧（另一个子系统）中人行通道大门的开关状态，如果对侧门是开启的状态，则此命令无效（2个门是互斥的，同一时间只能开启一个），如果对侧门是关闭状态，则发打开人行通道大门命令，通过485接口给控制盒，控制盒收到命令，解析命令，执行对应动作，完成后把门的状态再返回给6410，6410会在液晶屏上显示和通过网口放给上位机，让上位机更新门的状态信息。

[0063] 另外，设置触屏，用于显示门的实时状态。

[0064] 本发明中，主控制器可以挂多个控制盒，通过485接口电路通信，485接口是一种半双工通信接口，工作模式为主从方式；当主机下面挂多个从机的时候，根据地址来识别是与那个从机通信。

[0065] 实际操作时，假设需要押解犯人从人行通道上进过，依次经A门子系统、人行通道、B门子系统走过，此时，通过上位机、或手动按键控制A门子系统中的人行通道控制盒，使其控制对应的对应人行通道门打开；人员进入通道此时，B门子系统中的人行通道门是完全无法打开的。

[0066] 当人进入通道，且安全后，通过上位机、或手动按键控制A门子系统中的人行通道门关闭，关闭后，再控制B门子系统的人行通道门打开，此时，B门子系统中的人行通道门受控。

[0067] 车行通道门原理与制人行通道门相同。