專利名稱：一種網(wǎng)絡門鎖系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于網(wǎng)絡門鎖技術領域，適用于門控點密集的場所。
背景技術：
現(xiàn)有的門禁系統(tǒng)大多采用RS-485總線，將管理機與各個門禁控制器連接起來。而 每個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，不僅接線繁多，安裝、 調(diào)試、維修維護不很方便，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，控制器的電源大多采用市電交流220伏特供 H1^ ο在某些場所，如學校、機關、酒店、辦公樓等，不能敷設安全電壓以上的線纜做為門 控點設備的供電線路。每個房間門控點之間的距離大多在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 敷設電鎖控制線，更會給系統(tǒng)的安全造成相當大的隱患。單個房間門控出現(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。

實用新型內(nèi)容本實用新型克服了現(xiàn)有技術中，單個房間門控出現(xiàn)問題，會影響其它房間門控使 用的問題，提出一種網(wǎng)絡門鎖系統(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)絡進行連接。在主控器和分控器正常工作時，分控器只做為主控器的讀 卡和執(zhí)行部分，授權判斷、存儲記錄過程由主控器處理，開關鎖動作由主控器給分控器發(fā)送 相應協(xié)議命令來完成。分控器擁有自己的授權存儲器，可以獨立完成授權判斷和電控鎖控 制功能。這樣，主控器出現(xiàn)故障時，分控器不僅可以獨立工作，完成單個房間的進出控制，而 且分控器之間也不會相互影響。同時，因為本房間的分控器和所有連接線只和本房間有關， 因而有利于安裝、維護和維修。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。本實用新型的特征在于，含有一臺電腦管理機，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，每一臺主控器連接有主控器存 儲器和主控器電流環(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，每一臺分控器通過電流環(huán)總線連接對應的主控器；每一臺分控器具有電 控鎖驅(qū)動電路、讀卡器接口電路、分控器存儲器和分控器電流環(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。本實用新型的有益效果是系統(tǒng)自身容錯方面電流環(huán)總線連接的某個分控器出現(xiàn)問題，需要維護維修時，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 斷開進行維修或更換期間，與之相連接的分控器可獨立工作，完成授權卡判斷和電控鎖控 制。可靠性及成本方面電流環(huán)總線及低壓直流集中供電的設計不僅保證了系統(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。裁減性擴展性方面可根據(jù)實際情況進行主控器、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。
具體實施方式
圖1中的主控器、DC24V電源可放置于每樓層的網(wǎng)絡間或配電室。每個分控器安裝 于對應的房間(門控點)內(nèi)。分控器的電源線及電流環(huán)總線可以敷設在裝修吊棚或走廊安 裝的弱電線槽內(nèi)。電腦管理機可以放在樓內(nèi)管理員辦公室，并可通過敷設在樓層間的網(wǎng)絡 豎井中的485總線與多個主控器相連。與分控器連接的讀卡器和電控鎖都為市售設備，其 中讀卡器具有通用的韋根接口。因本系統(tǒng)各個門控點為低壓直流供電，則在具體選擇DC24V 供電電纜線徑時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)動電路的驅(qū)動能力足夠，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分控器進行分時通訊，主控器對同一個分控器的事件響應不 能太慢。因而，綜合這些因素后確定每臺主控器連接分控器的數(shù)量，參考值為50臺。沒有利用電流環(huán)網(wǎng)絡而仍然采用485總線做為管理機與主控器聯(lián)網(wǎng)的原因有兩 個，一個是主控器數(shù)量相對較少，在總成本中占的比例很??；另一個原因是為了以后可以與 其他的485總線設備進行兼容而留有通用的擴展接口。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。主控器的實時時鐘、RS485電路、存儲器1皆為常 規(guī)門禁控制器設計。[0028]圖3中，微控制器STC12C4052通過光耦0PT3和0PT4與電流環(huán)總線進行電氣隔離， 參見圖5。分控器的電控鎖驅(qū)動電路、讀卡器接口電路、存儲器2皆為常規(guī)門禁控制器設計。 因分控器具有自己的存儲器，因而可獨立進行授權卡判斷，進而控制電控鎖的開關。 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、地線實際中是對應連接 的，從而進行電流環(huán)通訊。原理上，為電流環(huán)總線供電的AC-DC電源1可以放在任何設備內(nèi)， 只是為了方便使用，本設計將其放于主控器內(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)設計。微控制器STC89C58 發(fā)送“1”時，控制OPTl中發(fā)光管不發(fā)光，OPTl中三極管截止，則驅(qū)動管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，控制OPTl中發(fā)光管發(fā)光，OPTl中三極管導通，驅(qū)動管Tl也導 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中三極管導通，即微 控制器STC12C4052通過判斷0PT4中三極管導通即可收到“0”。同樣，微控制器STC12C4052 發(fā)送數(shù)據(jù)“ 1 ”或“0”時，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，即同一時刻只能有一個總線節(jié) 點處于發(fā)送狀態(tài)。同時，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)設計。
權利要求一種網(wǎng)絡門鎖系統(tǒng)，其特征在于，含有一臺電腦管理機，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，每一臺主控器連接有主控器存儲器和主控器電流環(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，每一臺分控器通過電流環(huán)總線連接對應的主控器；每一臺分控器具有電控鎖驅(qū)動電路、讀卡器接口電路、分控器存儲器和分控器電流環(huán)總線電路；主控器和分控器之間通過各自的電流環(huán)總線電路實現(xiàn)電流環(huán)總線的連接。
2.如權利要求1所述的網(wǎng)絡門鎖系統(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.如權利要求1所述的網(wǎng)絡門鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述主控器采用STC89C58微控制 器
4.如權利要求1所述的網(wǎng)絡門鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述分控器采用STC12C4052微控 制器。
5.如權利要求1所述的網(wǎng)絡門鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述主控器由市電交流220V供電。
6.如權利要求1所述的網(wǎng)絡門鎖系統(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)絡門鎖系統(tǒng)屬于網(wǎng)絡門鎖技術領域，適用于門控點密集的場所。其特征在于，含有一臺電腦管理機，通過RS232-RS485總線連接m臺主控器；主控器連接有主控器存儲器和主控器電流環(huán)總線電路，主控器電流環(huán)電路采用獨立的AC-DC電源供電，主控器通過電流環(huán)總線連接n臺分控器；每一臺分控器具有電控鎖驅(qū)動電路、讀卡器接口電路、分控器存儲器和分控器電流環(huán)總線電路；主控器和分控器之間通過電流環(huán)總線電路實現(xiàn)電流環(huán)總線的連接。本實用新型具有較好的系統(tǒng)自身容錯能力，也具有較好的裁減性和擴展性，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G07C9/00GK201590113SQ20092021768
公開日2010年9月22日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權日2009年9月30日
發(fā)明者聶風華, 郭立新, 魏強 申請人:清華大學