基于工业级PAD的地铁闸机控制系统及方法与流程

本发明涉及公共交通设备技术领域，尤其涉及地铁闸机，具体涉及一种基于工业级PAD的地铁闸机控制系统及方法。

背景技术：

传统地铁闸机多采用工控机加多种外设的方式来构建电气系统，外设一般包括显示屏，读卡器，键盘，功放喇叭等。而且限于闸机造型，往往工控机与各外设之间需要较长的通信线缆相连。也就是说，传统闸机模块繁多,线缆互联设计繁琐,不仅装配困难,而且可靠性不佳。

传统地铁闸机一般按照乘客右手持票或刷卡的使用习惯来设计。每个通道最多设有两个显示屏及刷卡区作为乘客界面。随着NFC技术在地铁闸机上应用的实现，人们可以刷手机或手环等穿戴设备进出站，乘客对左手刷卡的需求日渐明显。而传统闸机限于工控机接口的数量，要想扩展实现左右手均能刷卡进出站，是比较困难的。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于工业级PAD的地铁闸机控制系统及方法，选用定制化工业级PAD代替工控机作为主控模块。充分利用工业级PAD小巧便捷、功耗低、宽屏幕显示、触摸屏输入、丰富的应用软件资源等先天优势；另外扩展设计了RFID读写，USB、RS232硬件接口、多种无线通信功能；将这些均集合于一身，大大缩减了外设的数量，简化了整机配线设计。此外，配合多个工业级PAD之间通信,将工业级PAD分别布置于地铁闸机一个闸机口两侧的机体，能够实现双侧刷卡。

为达上述目的，本发明采取的具体技术方案为：

一种基于工业级PAD的地铁闸机控制系统，包括：

安装于地铁闸机中安装槽内的多个工业级PAD；

用以读取一维码和/或二维码的至少一个扫码装置及用以实现闸机开闭的一门单元；

各工业级PAD通过无线和/或有线通信方式实现互联，并以其中一工业级PAD为主机，控制门单元的开闭。

进一步地，所述安装槽位设置于所述地铁闸机的上表面。

进一步地，所述工业级PAD包括：一显示操控单元，一信息读写单元，一无线通信单元，一数据接口，一控制接口。

进一步地，所述扫码装置通过数据接口接入所述工业级PAD；所述门单元通过控制接口接入所述工业级PAD。

进一步地，所述显示操控单元为一集成触摸屏，所述集成触摸屏具有一操控显示界面。

进一步地，所述工业级PAD还具有一电源接口。

进一步地，所述信息读写单元为一集成RFID读写器，用于读写RFID和/或IC卡。

进一步地，所述无线通信单元为一集成WIFI/4G模块，用以与互联网上的一云服务器进行通信。

进一步地，所述数据接口为一USB接口。

进一步地，所述控制接口包括一RS232接口及一RS485接口。

一种基于工业级PAD的地铁闸机控制方法，包括以下步骤：

通过一扫码装置读取一维码和/或二维码；

通过一门单元实现地铁闸机开闭；

通过安装于地铁闸机中安装槽内的多个工业级PAD根据扫码装置读取的信息控制门单元的开闭；

各工业级PAD通过无线和/或有线通信方式实现互联，并以其中一工业级PAD为主机，控制门单元的开闭。

通过采取上述技术方案，能够摆脱工控机，大幅减少地铁闸机系统中的外设数量，轻松实现乘客界面扩展，满足同时支持左右手双侧刷卡的需求。此方案中，地铁闸机中的多个工业级PAD可通过无线或有线通信方式互联实现主控功能。所述工业级PAD内部安装Android操作系统及专用应用程序，实现所需的业务功能。维护人员通过远程即可实现调控及数据管理。

附图说明

图1为本发明一实施例中的一地铁闸机的结构示意图。

图2为本发明一实施例中的一工业级PAD的接口示意图。

图3为本发明一实施例中的基于工业级PAD的地铁闸机控制系统的模块组成示意图。

图4为本发明一实施例中的一工业级PAD的正面示意图。

图5为本发明一实施例中的多个工业级PAD通信连接示意图。

具体实施方式

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、完整的描述。

如图1所示，基于工业级PAD的地铁闸机控制系统，包括安装于地铁闸机中安装槽内的至一个工业级PAD1；用以读取一维码和/或二维码的一扫码装置2及用以实现闸机开闭的一门单元。如图，安装槽位设置于所述地铁闸机的上表面。一个通道两侧的地铁闸机中，单侧地铁闸机均设置设置一个上述安装槽，多个地铁闸机组合使用时，每个地铁闸机上配备四个安装槽，分别布置于地铁闸机的两端的两侧。

工业级PAD包括：一显示操控单元，一信息读写单元，一无线通信单元，一数据接口，一控制接口。结合图4，显示操控单元为一集成触摸屏，其具有操控显示界面。信息读写单元为一集成RFID读写器，且支持外接一增强天线板，用于读写RFID和/或IC卡，其安装位置在工业级PAD的正面的操控显示界面的下方。

如图2所示，工业级PAD具有一电源接口，一增强天线接口，数据接口为一或多个USB接口，控制接口包括一RS232接口及一RS485接口。

如图3所示，扫码装置通过数据接口接入工业级PAD；门单元通过控制接口接入工业级PAD，工业级PAD通过无线通信单元与互联网上的一云服务器进行通信。

当一个通道配置多个工业级PAD时，多个PAD之间可通过集成的WIFI/4G模块同连一个局域网的方式进行通信，实现主控功能。为了避免无线网络信号不稳定可能造成的通信不畅，多个PAD之间还可通过增加USB网卡、或多串口逻辑控制等方式，实现有线可靠连接通信，进而实现主控功能，如图5所示。每一工业级PAD就近连接一个扫描装置，即构成一组乘客界面。每个通道可设有4个工业级PAD，及具备4组上述乘客界面，分别设置于通道两侧的机体的两端，轻松实现进出站双向通行、且支持左右手刷卡的功能。

下面结合一实际产品参数对地铁闸机系统的各项参数、性能数据及控制方式进行说明。

工业级PAD内置主频为1.7G的处理器，具有不小于1GB的运行内存和不小于8GB存储空间。内部安装不低于Android5.1操作系统及专用应用程序，实现所需的业务功能。

通过RemoteCall的Mobile Pack方案，工业级PAD可以通过4G和Wi-Fi网络通过云服务器与服务工程师的控制端进行远程连接；在设备不能上网和不刷机的情况下，还可以通过“USB远程连接”的方式与服务工程师的电脑远程连接上。服务工程师即可在操作窗口里面实时查看与操控PAD，从而为设备解决杀毒、系统设置、系统升级、系统备份与恢复、网络设置、软件安装和卸载、数据和文件的管理等问题。

PAD优选1280×800像素屏，来显示乘客界面。并内置大功率扬声器，支持视频播放、音频播放、通话语音输出。音色洪亮有力，即使在嘈杂的工业现场也能清楚听见。

该像素屏为工业级电容屏，支持多点触控。无需任何辅助外设，运营人员即可触摸操作进行设备设置及维护，对各组成单元进行测试及维修，即直观又便捷。

在一支持地铁闸机实现扫码支付的应用中，使用USB口外接二维码扫描读头，实现支付二维码的识别及信息解码处理。另外，PAD本身配置了500万像素高精度前置摄像头，支持自动对焦，配有闪光灯。后续可完善开发用于直接扫描一维和二维条码。

PAD配备一块5000mAh电池，可自动完成充电、断电。充分保障设备断电后的数据安全。

上述多个PAD安装在同一组通道上，共同控制门单元的通行时，采用任意一台PAD作为主机，通过RS232连接门单元，其他PAD作为从机，通过网络采用自适应的模式来完成匹配和互联。具体流程如下：

(1)主机PAD内APP启动后，自动检测RS232端口。

(2)一旦检测到已经连接至门单元，APP将通过网络将自身的IP地址和分组编号以广播方式发布。

(3)从机收听到主机广播后，检查自身是否与该主机处于同一个分组。如果在同一个分组，则通过UDP方式与主机建立连接。

(4)从机对门单元的控制，通过网络发送至主机，由主机完成对门单元的最终控制。

显然，上面所描述的实施例仅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做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。