一种智能通道通行控制系统的制作方法

本发明涉及门禁系统技术领域，具体涉及一种智能通道通行控制系统。

背景技术：

通道通行控制系统，顾名思义就是对出入口通道进行管制的系统，它是在传统的门禁系统基础上发展而来的。最近几年随着感应卡技术，生物识别技术的发展，通道通行控制系统得到了飞跃式的发展，进入了成熟期，出现了感应卡式通行系统、指纹通行系统、虹膜门禁通行系统、面部识别通行系统和乱序键盘门禁系统等各种技术的系统，它们在安全性，方便性，易管理性等方面都各有特长，通道通行控制系统的应用领域也越来越广。

现有技术中的通道通行控制系统功能较为单一，随着企业楼宇、政府机关、机场、海关、博物馆等场合的智能化发展，以及上述场合对安全管理的迫切需要，保证公共场所高密度人群高效、有序的流动，进而保证社会的平稳高效发展，通道通行控制系统实现智能化管理也迫在眉睫。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种智能通道通行控制系统，将机械、电子、微处理器控制及各种读写技术有机地融为一体，通过配置各种不同的读写设备、采用性能可靠的安全保护装置和实时报警系统、以及友好的led方向指示界面，实现通道的智能化控制与管理，方便与磁卡、条码卡、id卡和ic卡等读写装置进行系统集成，可广泛应用于企业楼宇、政府机关、机场、海关、博物馆等需对通道实现智能化管理的场合。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种智能通道通行控制系统，包括：操作模式切换模块、故障自诊断模块、身份授权控制模块、完成通行判断模块、尾随欺骗行为检测模块、反向通行欺骗行为检测模块、误闯通行欺骗行为检测模块、通行超时行为检测模块、通道防夹防冲模块、消防控制模块和声光报警提示模块；

所述操作模式切换模块，用于根据实际应用场合与预设环境，控制系统由当前操作模式自由切换为任意一种操作模式；

所述故障自诊断模块，用于系统上电后进行快速红外光幕故障诊断，判断并过滤出常阻挡点、常畅通点；同时相应驱动调整通道通行控制系统各模块工作；

所述身份授权控制模块，用于实时检测是否有授权信号输入；包括判断授权信号方式、授权方向和对应的认证方向赋值；并根据认证方向赋值的属性对通行认证计数值进行进退位处理；

所述完成通行判断模块，用于通过红外光幕特殊位置传感器状态，对通道行人是否走出通道进行判断；

所述尾随欺骗行为检测模块，用于通过红外传感器接收的状态值循环扫描判断，计算出通道内不连续区域的数目以及各个区域对应的传感器点数判断是否存在尾随行为；

所述反向通行欺骗行为检测模块，用于根据传感器点状态，判断是否存在反向欺骗行为；

所述误闯通行欺骗行为检测模块，用于根据不同的通行方式进行相应的误闯通行欺骗行为检测，判断是否有误闯通行欺骗行为发生；

所述通行超时行为检测模块，用于当行人进行有效授权后，超出预设时间未进入通道通行，以及进入通道通行超出预先设置时间离开通道，触发系统进行超时声光报警提示；

所述通道防夹防冲模块，用于控制通道闸门执行防夹与防冲对应动作；

所述消防控制模块，用于提供系统联动输入接口，执行消防安全以及远程控制；

所述声光报警提示模块，包括通道状态指示器、通行状态指示器、报警蜂鸣器和报警指示器，用于提供行人通行过程中特殊状态的提示功能。

进一步地，所述操作模式包括四种工作模式：紧急模式、维护模式、常开模式和常闭模式，和九种通行方式：acbc、acbl、acbf、albc、albl、albf、afbc、afbl、afbf；

紧急模式：系统处于紧急状态，用于通道所在场所的突发事件处理；

维护模式：系统处于维护状态，用于通道设备清洁和保养；

常闭模式：无人读卡通行时，通道两边闸门合起，处于关闭状态；

常开模式：无人读卡通行时，通道两边闸门打开，处于打开状态；

acbc：a向入口、b向出口都需读卡认证后才能通行；

acbl：a向入口需要读卡认证，b向出口禁止旅客通行；

acbf：a向入口需要读卡认证，b向出口自由通行；

afbf：a向入口、b向出口无需读卡认证，自由通行；

afbc：a向入口无需读卡认证，b向出口需读卡认证后才能通行；

afbl：a向入口无需读卡认证，b向出口禁止旅客通行；

albl：a向入口、b向出口均禁止旅客通行；

albc：a向入口禁止旅客通行，b向出口需读卡认证后才能通行；

albf：a向入口禁止旅客通行，b向出口无需读卡认证，自由通行。

进一步地，所述操作模式切换延时默认设置为2s。

进一步地，所述通道防夹防冲模块包括：

通道防夹子模块，用于在行人有效授权并完成正常通行后，如果闸门关闭过程中安全区域被遮挡，控制闸门机芯再次打开，防止对行人造成伤害；

通道防冲子模块，当有行人推动闸门时，控制闸门自动锁死并延时控制系统自复位。

进一步地，所述特殊状态包括通道操作模式切换状态、有效授权认证状态、尾随欺骗行为状态、反向通行欺骗行为状态、误闯通行欺骗行为状态和通行超时行为状态；所述通道状态指示器、通行状态指示器和报警指示器均采用led颗粒进行显示，颜色分为红色和绿色两种基色。

进一步地，所述报警蜂鸣器的个数为1个，所述报警指示器的个数为4个。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的智能通道通行控制系统，配合智能安全通道闸，将机械、电子、微处理器控制及各种读写技术有机地融为一体。通过配置不同的读写设备、采用性能可靠的安全保护装置和实时报警系统、以及友好的led方向指示界面和丰富多样化的模块集成，能够实现通道的智能化控制与管理。本发明对外采用标准的电气接口，能方便与磁卡、条码卡、id卡和ic卡等读写装置进行系统集成，可广泛应用于企业楼宇、政府机关、机场、海关、博物馆等需对通道实现智能化管理的场合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统架构图；

图2为通道操作模式切换流程图；

图3为红外故障自诊断及系统自适应调整功能流程图；

图4为通道通行行人有效身份授权控制流程图；

图5为通道有效授权行人完成通行走出通道判断流程图；

图6为通行过程中行人尾随欺骗行为检测流程图；

图7为通行过程中行人反向通行欺骗行为检测流程图；

图8为通行过程中行人误闯通行欺骗行为检测流程图；

图9为通行过程中行人通行超时行为检测流程图；

图10为通道防夹功能算法流程图；

图11为闸门关闭异常处理流程图；

图12为通道防冲功能算法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种智能通道通行控制系统，包括：操作模式切换模块、故障自诊断模块、身份授权控制模块、完成通行判断模块、尾随欺骗行为检测模块、反向通行欺骗行为检测模块、误闯通行欺骗行为检测模块、通行超时行为检测模块、通道防夹防冲模块、消防控制模块和声光报警提示模块，其架构组成如图1所示；

本发明基于epc2387的通道控制板支持四种工作模式，紧急、维护、常开、常闭；另有九种通行方式，包括acbc、acbl、acbf、albc、albl、albf、afbc、afbl、afbf；详细说明如下。

所谓操作模式切换，即根据实际应用场合和需求需要，可以由当前操作模式自由切换为任意一种操作模式。

四种工作模式的含义分别如下：

紧急模式：系统处于紧急状态，主要用于通道所在场所的突发事件处理；

维护模式：系统处于维护状态，主要用于通道设备清洁和保养；

常闭模式：无人读卡通行时，通道两边闸门合起，处于关闭状态；

常开模式：无人读卡通行时，通道两边闸门打开，处于打开状态；

具体地，紧急模式和维护模式为通道独立通行流程控制；常开模式和常闭模式需要配合九种通行方式，形成通道最终的通行方式控制。

九种通行方式的含义分别如下：

acbc：a向入口、b向出口都需读卡认证后才能通行；

acbl：a向入口需要读卡认证，b向出口禁止旅客通行；

acbf：a向入口需要读卡认证，b向出口自由通行；

afbf：a向入口、b向出口无需读卡认证，自由通行；

afbc：a向入口无需读卡认证，b向出口需读卡认证后才能通行；

afbl：a向入口无需读卡认证，b向出口禁止旅客通行；

albl：a向入口、b向出口均禁止旅客通行

albc：a向入口禁止旅客通行，b向出口需读卡认证后才能通行；

albf：a向入口禁止旅客通行，b向出口无需读卡认证，自由通行；

通道操作模式切换流程系统任务始终处于运行状态，并实时检测当前工作模式和通行方式，一旦当前工作模式或者通行方式发生改变，则立即切换操作模式并且声光报警提示。在规定时间完成系统切换，单次切换默认设置为2s左右。详细的通道操作模式切换流程图如图2所示。

如图3所示，系统上电之后，故障自诊断模块始终处于运行状态。首先获取红外传感器接收数据，其次查询记录常阻挡点个数和对应位置。若常阻挡点个数小于等于2，则判定这几个常阻挡点为红外无效点，剔除其有效性。同理，查询记录常畅通点个数和位置，并且剔除其有效性。这样，基于红外状态进行判断的通道控制功能会有所调整，以适应实际条件，实现自适应调整功能，该动作仅在上电之后执行一次。

如图4所示，身份授权控制模块始终处于运行状态，并实时检测是否有授权信号输入。首先判断授权信号属于端子板认证、控制板认证、协议认证和特殊认证方式的何种方式；其次判断授权方向是a向或b向，并对相应的认证方向赋值；最后，根据认证方向赋值的属性对a向或b向的通行认证计数值进行置1或加1处理。

具体地，置1主要针对红外感应自由通行方式下的认证处理，比如acbf\afbc\afbl等通行方式。加1主要针对常规认证(端子板认证/控制板认证)通行,即多人多次连续有效授权认证时，每认证一次，相应的认证计数值加1。

如图5所示，完成通行判断模块始终处于运行状态，并对通道出口处或者入口处的连续两个传感器点的状态进行判断，根据判断结果对通行认证计数值进行减1操作。判断准则为“步”进算法的思想，算法分为六“步”来执行，根据上述两个传感器点的当前状态和上一个状态分为六个“步”，整体按两个原则来执行“步”进操作：(1)每一“步”的条件满足并执行完成后才执行下一“步”操作；(2)当某一“步”不满足条件时，算法暂停往下执行，等待条件满足时再执行或从先前“步”继续判断执行；

具体地，通道有效授权通行分为单人单次通行和多人多次连续通行的两种情况。这两种情况下通行时均根据上述“步”进算法进行通行认证计数值的减1操作。当计数值等于0时，关闭闸门。单人单次通行后闸门立即关上。而多人多次通行，必须满足所有人通行结束之后关闭闸门。

当前通道中通行行人数大于系统当前的有效授权计数值，如对于单次有效授权通行，如果当前通道中通行行人个数大于1个，那么可判断为尾随通行；对于两次有效授权通行，如果当前通道中通行行人个数大于2个，那么同样可判断为尾随通行；依此类推。

尾随欺骗行为检测模块对通行过程中行人尾随欺骗行为检测如图6所示，首先获取通道红外传感器点的状态，即红外传感器接收的状态值。在系统中，当通道有遮挡时，此时红外接收到的状态赋值为1；当通道无遮挡时，赋值为0。其次，从红外传感器第1个点到最后一个点开始循环扫描判断，计算出通道内不连续区域的数目以及各个区域对应的传感器点数；然后，为了排除由于行人通行时甩手等类似操作造成的对不连续区域数目的误判断，尾随欺骗行为检测模块设定一个阈值比如3，当不连续区域传感器点数大于等于阈值时才判定为有效不连续区域数目，经过筛选之后得到一个有效不连续区域的数目。最后，若有效不连续区域数目的值大于通行认证计数值时，则判定为存在尾随行为。反之，不存在尾随行为。

行人a向有效授权认证后，b向行人闯入通道企图从另一方向强行通行，反之也一样。如图7所示，反向通行欺骗行为检测模块始终处于运行状态，并对通道出口处或者入口处的连续两个个传感器点的状态进行判断，根据判断结果对是否存在反向欺骗行为进行判断。判断准则为“步”进算法的思想，算法分为四“步”来执行，根据上述两个传感器点的当前状态和上一次状态分为四个“步”，整体按两个原则来执行“步”进操作：(1)每一“步”的条件满足并执行完成后才执行下一“步”操作；(2)当某一“步”不满足条件时，算法暂停往下执行，等待条件满足时再从第一“步”继续判断执行。

当行人没有进行有效授权认证，非法进入通道时，红外传感器检测到通道内被未知物体阻挡，从而发出声光报警。如图8所示，误闯通行欺骗行为检测模块始终处于运行状态，检测是否有误闯通行欺骗行为发生。接收到误闯通行欺骗行为检测变量之后，首先判定当前通道通行方式，根据不同的通行方式进行相应的误闯通行欺骗行为检测。因为不同通行方式下的误闯欺骗检测行为有区别，比如acbf通行方式下自由方向一侧不需要进行误闯判断、acbl通行方式下禁止方向一侧有误闯须立即报警，这里以acbc通行方式为例进行说明。其次，误闯检测根据检测区域不同分为全部区域检测和部分区域检测两种，其中全部区域指的是整个通道，部分区域指的是通道中间区域。在上述两种区域进行检测时，根据检测点数的多少又可分为单点检测和连续两点检测。当检测到通道内有1个或连续2个红外传感点被遮挡时，延时一段时间，然后触发声光报警提示。

当行人进行有效授权后，超出预设时间未进入通道通行或者进入通道通行超出预先设置时间离开通道，通行超时行为检测模块会触发超时声光报警提示。详细如图9所示，通行超时行为检测模块检测到通行超时后，根据当前通道内是否清空(即红外传感器接收状态值)作出判断：若不清空，则触发声光报警提示；反之，则取消报警且关闭闸门。

如图10所示，行人有效授权后，在完成正常通行后，闸门关闭过程中，安全区域如果被遮挡，通道防夹子模块根据不同项目具体需求，机芯锁定、停止、急停后再次打开，防止对行人造成伤害。如图11所示，通道正常授权且通过闸机之后，通道防夹子模块会发送关闭闸门指令，启动闸门关闭动作。若闸门关闭过程有人闯入，即检测到通道内有遮挡，则暂停关闭闸门。然后，查询闸门机芯是否处于home位置，此判断为冗余判断，进一步确定闸门已经暂停关闭，并且触发声光报警提示。最后，再次判断通道内是否仍然有遮挡。若仍然有遮挡，则返回之前步骤再次进行上述判断，并且一直循环往复，直至最后通道内未被遮挡，则重新发送关闭闸门指令，启动闸门关闭动作。

另外，在闸门关闭过程中，若系统再次接收到新的授权认证信号，闸门会立即重新打开。另外，在通道内未被遮挡的条件下，若闸门出现无法正常关闭的问题，超过预定时间后通道防夹子模块会再次发送关闭闸门指令，尝试重新关闭闸门。如果多次发送该指令仍然无法关闭闸门，则打印输出出错信息并且返回错误状态值。

通常情况下，通道闸门处于关闭状态，一定程度上起到阻挡作用。当有行人企图推动闸门强行通行时，对于通道拍打式闸门自动锁死，承受相应标准冲击力，后续通道防冲子模块自动复位闸门；对于通道剪式闸门，闸门系统自动复位。详细算法流程如图12所示。通道防冲子模块查询闸门机芯是否处于home位置，即闸门是否被强行推开。若闸门机芯不处于home位置，则根据通道内是否清空进行相应的声光报警提示与否。然后，再次查询闸门机芯是否处于home位置，并再次判断通道是否清空。若仍然未清空，则回到算法初始位置重新进行上述一系列判断；若通道已经清空，则适当延时之后，关闭闸门，使闸门机芯复位home位置。

通道本体一般配置通道状态指示器、通行状态指示器、报警蜂鸣器、报警指示器等一系列声光设备，以提供行人通行过程中，特殊状态的提示功能。特殊状态包括通道操作模式切换、有效授权认证之后、尾随欺骗行为、误闯欺骗行为等。各类指示器均采用led颗粒进行显示，颜色分为红色和绿色两种基色，可以分别显示或者同时显示(黄色)。对led颗粒输入高电平或者低电平时，相应的显示红色或者绿色。通道状态指示器一般分布在闸机通道的两端内侧，一端分布两个指示器。默认状态下均为常绿状态，当发生异常通行行为时显示常红状态。通行状态指示器一般分布在闸机通道的两侧前端，一端分布一个指示器。用于指示当前的通道通行方式。9种通道通行方式对应的通道状态指示器状态如表1所示：

表1：9种通行方式的状态指示

通常状态下，一个通道分布一个报警蜂鸣器、四个报警指示器(通道两侧各两个)，通道正常状态下蜂鸣器不鸣笛，指示器常绿。当发生异常通行时，蜂鸣器鸣笛警告，指示器常红。

本发明提供的智能通道通行控制系统，配合智能安全通道闸，将机械、电子、微处理器控制及各种读写技术有机地融为一体。通过配置不同的读写设备、采用性能可靠的安全保护装置和实时报警系统、以及友好的led方向指示界面和丰富多样化的模块集成，能够实现通道的智能化控制与管理。本发明对外采用标准的电气接口，能方便与磁卡、条码卡、id卡和ic卡等读写装置进行系统集成，可广泛应用于企业楼宇、政府机关、机场、海关、博物馆等需对通道实现智能化管理的场合。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。