门禁设备和门禁系统的制作方法

本实用新型涉及锁具技术领域，尤其涉及一种门禁设备和门禁系统。

背景技术：

门禁系统作为一项先进的高科技技术防范和管理手段应用极其广泛，特别是电力安全或轨道交通系统各房间门、消防门、铁门、玻璃门等需要闭锁的场合，门禁系统中的电锁部分通常选用磁力锁。

现有常用门禁磁力锁开门方式一般为下面两种：

(1)刷卡进入，出门时也刷卡，通常称为“双向门禁”或者“双向读卡”。

(2)刷卡进入，出门时不用刷卡，按一下开门按钮就可以打开电锁出门，通常称为“单向门禁”或者“单向读卡”。

但以上开门方式存在下面问题：

一是当门禁设备发生故障或出现紧急情况，房间内不能正常通过开门按钮或刷卡打开门禁，则会影响人群的疏散和逃生，存在安全隐患。

二是门禁系统一般仅检测锁的状态，当门禁系统检测到锁状态处于通电状态时，则默认为门已处于关闭状态。通常情况下在锁通电后门会进入关闭状态，但在一些特殊情况下，例如，门与门框之间存在异物时，磁力锁通电后门禁系统仍能检测到锁处于通电状态，但此时门却不能正常关闭，导致存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

基于此，有必要针对电力安全或轨道交通门禁系统中存在无紧急解锁以及仅具有单路信号反馈功能的问题，提供一种门禁设备和门禁系统。

本实用新型实施例提供了一种门禁设备，所述门禁终端包括供电装置、智能门控装置和磁力锁，所述供电装置分别与所述智能门控装置和所述磁力锁电连接，为所述智能门控装置和所述磁力锁供电，所述智能门控装置和磁力锁电连接，用于控制所述供电装置与所述磁力锁之间电路的通断；在所述供电装置与所述磁力锁的回路之间串联设置有紧急解锁装置。

在其中一个实施例中，所述紧急解锁装置包括紧急开关，所述紧急开关的一端与所述供电装置电连接，另一端与所述磁力锁电连接。

在其中一个实施例中，所述紧急解锁装置还包括反馈电路，所述反馈电路与所述智能门控装置以及所述紧急开关电连接，用于在开启所述紧急开关时生成紧急开启反馈信号，并通过所述智能门控装置发送给后台服务器，以使所述后台服务器根据所述紧急开启反馈信号生成告警信息。

在其中一个实施例中，所述磁力锁包括：

第一检测机构，与所述智能门控装置以及所述供电装置分别电连接，用于检测门的状态；以及

第二检测机构，与所述智能门控装置以及所述供电装置分别电连接，用于检测所述磁力锁的状态。

在其中一个实施例中，所述第一检测机构包括：

第一检测元件，设置于所述磁力锁的锁体；

支架，设置于所述锁体，用于限定所述第一检测元件的位置；

感应元件，与所述第一检测元件匹配的设置在所述磁力锁的吸板中；以及

第一检测电路，与所述智能门控装置、所述供电装置以及所述第一检测元件分别电连接，用于检测所述第一检测元件中的电信号，并根据检测到的所述第一检测元件中的电信号生成第一反馈信号，并发送给所述智能门控装置，以使所述智能门控装置根据所述第一反馈信号判断当前所述门的状态是开启还是闭合。

在其中一个实施例中，当所述门处于闭合状态时，所述第一检测元件与所述感应元件之间的距离小于所述第一检测元件被触发的距离。

在其中一个实施例中，所述第二检测机构包括：

第二检测元件，设置于所述锁体；以及

第二检测电路，设置于所述锁体，与所述智能门控装置、所述供电装置以及所述第二检测元件分别电连接，用于检测所述第二检测元件中的电信号，并根据检测到的所述第二检测元件中的电信号生成第二反馈信号，并发送给所述智能门控装置，以使所述智能门控装置根据所述第二反馈信号判断当前所述磁力锁的状态是通电还是断电。

在其中一个实施例中，所述第一检测元件和所述第二检测元件均为干簧管，所述感应元件为磁钢。

在其中一个实施例中，所述磁力锁还包括：

锁控电路，第一输入端与所述紧急开关电连接，第二输入端与所述智能门控装置电连接，用于接收认证信息，并根据所述认证信息生成开关信号，其中，所述认证信息是由所述智能门控装置在判断所述用户的身份信息为合法信息时生成；以及

闭锁机构，与所述紧急开关以及所述锁控电路的输出端分别电连接，用于接收所述开关信号，并根据所述开关信号上电。

在其中一个实施例中，所述供电装置包括调压电路，所述调压电路与电源、所述智能门控装置以及所述磁力锁分别电连接。

基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供了一种门禁系统，所述门禁系统包括门禁设备以及与所述门禁设备通信连接的后台服务器，其中所述门禁设备为上述任一实施例所述的门禁设备。

综上，本实用新型提供了一种门禁设备和门禁系统。所述门禁设备包括供电装置、智能门控装置和磁力锁，所述供电装置分别与所述智能门控装置和所述磁力锁电连接，为所述智能门控装置和所述磁力锁供电，所述智能门控装置和磁力锁电连接，用于控制所述供电装置与所述磁力锁之间电路的通断；在所述供电装置与所述磁力锁的回路之间串联设置有紧急解锁装置，当所述门禁设备发生故障或出现紧急状况导致磁力门不能通过正常方式打开时，可通过所述紧急解锁装置对磁力锁断电，断电后磁力门小幅弹开，并可正常开启，从而排除安全隐患。此外，所述门禁设备还包括第一检测机构和第二检测机构，可以利用第一检测机构检测门的状态，以及利用第二检测机构检测所述磁力锁的状态，实现门状态和锁状态的双重反馈，避免出现当锁状态为通电闭锁状态、而门依然保持开启状态的情况发生，进一步提高所述门禁设备的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种门禁系统的电气结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种门禁系统的系统框图；

图3为本实用新型实施例提供的磁力锁接入智能门控装置组成图；

图4为本实用新型实施例提供的磁力锁原理框图；

图5为本实用新型实施例提供的一种磁力锁的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的第一干簧管的装配示意图；

图7为本实用新型实施例提供的第二干簧管的装配示意图；

图8为本实用新型实施例提供的磁钢的装配示意图；

图9为本实用新型实施例提供的锁体和吸板吸合截面图；

图10为本实用新型实施例提供的门禁装置正常开锁流程图；

图11为本实用新型实施例提供的门禁系统工作逻辑图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

请参见图1，本实用新型实施例提供了一种门禁设备，所述门禁终端包括供电装置100、智能门控装置200和磁力锁300，所述供电装置100分别与所述智能门控装置200和所述磁力锁300电连接，为所述智能门控装置200和所述磁力锁300供电，所述智能门控装置200和磁力锁300电连接，安装在有闭锁要求的门及其周边，所述智能门控装置200和磁力锁300电连接，用于控制所述供电装置100与所述磁力锁300之间电路的通断；在所述供电装置100与所述磁力锁300的回路之间串联设置有紧急解锁装置400。

本实施例中，所述磁力锁安装在有闭锁要求的门上，所述智能门控装置200装在有闭锁要求的门及其周边。可以理解，所述紧急解锁装置400串联设置在所述供电装置100与所述磁力锁300的回路之间，当所述门禁系统发生故障或出现紧急状况导致磁力门不能通过正常方式打开时，可通过按下所述紧急解锁装置400对磁力锁300断电，断电后的磁力门小幅弹开，并可正常开启，从而排除安全隐患。

在其中一个实施例中，所述紧急解锁装置400包括紧急开关410，所述紧急开关410的一端与所述供电装置100电连接，另一端与所述磁力锁300电连接。本实施例中，通过紧急开关对所述磁力锁断电，方式简单易操作，同时可简化设计方案，降低生产成本。

在其中一个实施例中，所述紧急解锁装置400还包括反馈电路420，所述反馈电路420与所述智能门控装置200以及所述紧急开关410电连接，用于在开启所述紧急开关410时生成紧急开启反馈信号，并通过所述门控电路220发送给后台服务器，以使所述后台服务器根据所述紧急开启反馈信号生成告警信息。

本实施例中，所述门禁设备通过按压所述紧急开关410开启后，所述反馈电路420通过所述智能门控装置200将所述紧急开启反馈信号发送给所述后台服务器，所述后台服务器根据所述紧急开启反馈信号生成告警信息，出现文字和/或声音等告警提示，使工作人员尽快了解当前门禁系统正处于紧急(或故障)状态，并在紧急状态(或故障)解除后，手动复位紧急开关410，消除告警提醒，回归正常的闭锁状态，提高故障排除效率。

在其中一个实施例中，请一并参见图2、图3、图4、图5、图6图7和图8，所述磁力锁300包括锁体310和吸板320、锁控电路330和闭锁机构340。

所述锁控电路330的第一输入端与所述供电装置100电连接，所述锁控电路330的第二输入端与所述门控电路210电连接，用于接收所述认证信息，并根据所述认证信息生成开关信号，其中所述认证信息是由所述智能门控装置在判断所述用户的身份信息为合法信息时生成。

所述闭锁机构340分别与所述紧急开关410以及所述锁控电路330的输出端电连接，用于接收所述开关信号，并根据所述开关信号上电。

本实施例中，锁体310安装于门框，吸板320安装于门。所述锁控电路330和所述闭锁机构340均设置与锁体310。所述闭锁机构340包括驱动电路3401和内部设置有电磁线圈的衔铁，所述驱动电路和所述线圈之间设置与紧急开关连接的紧急接口3402，所述锁控电路330设置在pcb板上。可以理解，所述紧急开关410为常闭状态，在正常情况下，所述锁控电路330根据接收到的所述认证信息生成开关信号，并发送给所述闭锁机构340，以使所述闭锁机构340根据所述开关信号解锁或闭锁。在无法正常开启情况下所述紧急开关410断开，使得所述闭锁机构340断电，以使门能够开启。

在其中一个实施例中，所述磁力锁包括第一检测机构350和第二检测机构360。所述第一检测机构与所述智能门控装置、所述供电装置以及所述第一检测元件分别电连接，用于检测门的状态。所述第二检测机构350与所述智能门控装置、所述供电装置以及所述第二检测元件分别电连接，用于检测所述磁力锁的状态。本实施例中，门禁设备利用第一检测机构340检测门的状态，以及利用第二检测机构350检测所述磁力锁的状态，实现门状态和锁状态的双重反馈，避免出现当锁状态为通电闭锁状态、而门依然保持开启状态的情况发生，进一步提高所述门禁设备的安全性能

在其中一个实施例中，所所述第一检测机构350包括第一检测元件3501、支架3502、感应元件3503和第一检测电路3504。

所述第一检测元件3501设置于所述锁体310。

所述支架3502设置在所述锁体310，用于限定所述第一检测元件3501的位置。

所述感应元件3503与所述第一检测元件3501匹配的设置在所述吸板320中。

所述第一检测电路3504与所述智能门控装置200、所述供电装置100以及所述第一检测元件3501分别电连接，用于检测所述第一检测元件3501中的电信号，并根据检测到的所述第一检测元件3501中的电信号生成第一反馈信号，并发送给所述智能门控装置200，以使所述智能门控装置200根据所述第一反馈信号判断当前所述门的状态是开启还是闭合。具体的，所述第一检测电路3504通过所述锁控电路330与所述智能门控装置200实现电连接，即所述第一检测电路先将所述第一反馈信号发送给所述锁控电路330，再由所述锁控电路330转发给所述智能门控装置200。

本实施例中，所述闭锁机构340设置在所述锁体，且与所述锁体围成一个凹槽，所述pcb板、所述第一检测元件3501和所述支架3502设置在该凹糟中，且所述支架3502通过卡扣方式固定安装在pcb板上，用于限定第一检测元件在锁体310中的相对位置，保证所述第一检测元件3501设置在可以被感应元件触发的距离内。第一检测元件镶嵌于支架3502的卡槽里，并通过引脚焊接于pcb板上，与所述第一检测电路3504实现电连接。可以理解，通过所述第一检测机构350实现对门状态的检测，针对当锁状态为通电闭锁状态，门依然保持开启状态的情况发生时，进行异常报警，进一步提升所述门禁设备的安全性能。例如，检测到所述第一检测元件3501中存在电信号，例如电压信号或电流信号不为零时，生成的第一反馈信号为高电平信号，所述门控电路220根据高电平的第一反馈信号输出“门状态：开启”信息；反之，所述第一反馈信号为低电平，所述门控电路220根据低电平的第一反馈信号输出“门状态：关闭”信息。

在其中一个实施例中，当所述门处于开启闭合状态时，所述第一检测元件3501与所述感应元件3503之间的距离小于所述第一检测元件3501被触发的距离。

请参见图9，本实施例中，优选的感应元件尺寸为直径8mm，高度8mm。所述第一检测元件3501被触发的距离l1小于4mm，该距离范围内感应元件产生的磁钢强度可触发所述第一检测元件。同时，支架3502也限制衔铁和第一检测元件的距离，本方案中衔铁和第一检测元件的距离l2大于20mm，该距离范围内，磁力锁300通电时产生的磁场对第一干簧管的检测无干扰。

当所述第一检测元件3501与所述感应元件3503之间的距离小于所述第一检测元件3501被触发的距离，所述第一检测元件3501被触发，所述第一检测电路3504根据检测到的所述第一检测元件3501中的电流生成第一反馈信号，并发送给所述门控电路220，最后通过门控电路220反馈给所述后台服务器，实现对门状态的实时监控。

在其中一个实施例中，所述第二检测机构360包括第二检测元件3601和第二检测电路3602。

所述第二检测元件3601设置于所述锁体310。

所述第二检测电路3602与所述门控电路220、所述供电装置100以及所述第二检测元件3601分别电连接，用于检测所述第二检测元件3601中的电信号，并根据检测到的所述第二检测元件3601中的电信号生成第二反馈信号，并发送给所述智能门控装置200，以使所述智能门控装置200根据所述第二反馈信号判断当前所述磁力锁的状态是通电还是断电。

本实施例中，所述第二检测元件3601设置在所述锁体侧壁与闭锁机构340之间，并通过出线端子插到pcb板上，与所述第二检测电路3602实现电连接。当所述闭锁机构340通电时，所述第二检测元件3601导通，所述第二检测电路检测到所述第二检测元件3601中的电信号，并根据检测到的所述第二检测元件3601中的电信号生成第二反馈信号，并发送给所述门控电路220，最后由门控电路220发送给所述后台服务器，实现对所述锁状态的实时监控。例如，检测到所述第二检测元件3601中存在电信号，例如电压信号或电流信号不为零时，生成的第二反馈信号为高电平信号，所述门控电路220根据高电平的第二反馈信号输出“锁状态：通电”信息；反之，所述第二反馈信号为低电平，所述门控电路220根据低电平的第二反馈信号输出“锁状态：断电”信息。

在其中一个实施例中，所述第一检测元件3501和第二检测元件3601均为干簧管，所述感应元件3503为磁钢。可以理解，干簧管通常具有两个软磁性材料做成的、无磁时断开的金属簧片触点。这些簧片触点被封装在充有惰性气体(如氖、氦等)或真空的玻璃管里，玻璃管内平行封装的簧片端部重叠，并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭触点。干簧管比一般机械开关具有结构简单、体积小、速度高、工作寿命长等优点；而与电子开关相比，它又具有抗负载冲击能力强，工作可靠性高等优点，因此本实施例采用干簧管作为所述第一检测元件3501和第二检测元件3601，在实现门状态反馈和锁状态反馈的同时，还能够提高磁力锁的整体性能，降低生产成本。

在其中一个实施例中，所述智能门控装置200包括信息采集器210和门控电路220。

所述信息采集器210与所述供电装置100电连接，用于采集用户的身份信息。本实施例中，所述用户身份信息可以是用户的指纹信息、用户的虹膜信息以及用户的图像信息中的一种或多种。本实施例中，所述门禁设备为双向门禁设备，即在磁力门的里外两侧分别设置有主刷卡器和副刷卡器，可实现双侧开启。

所述门控电路220与所述信息采集器210、所述供电装置100以及所述磁力锁300分别电连接，用于接收所述用户的身份信息，并对所述用户的身份信息进行判断，并在判断所述用户的身份信息为合法信息时生成认证信息。具体的，所述门控电路200所述信息采集器210、所述供电装置100以及所述磁力锁300分别电连接。

本实施例中，所述门控电路220还具有存储功能，可通过所述后台服务器预先将用户的身份信息写入并存储在所述门控电路220中。所述门控电路220接收到所述信息采集器210采集到的用户的身份信息后，与预先存储的用户的身份信息进行比较，判断采集到的用户的身份信息与预先存储的用户的身份信息是否一致。如一致，则认定所述用户的身份信息是合法的，然后生成认证信息。如不一致，则认定所述用户的身份信息是非法的，生成认证失败的提示信息。

在其中一个实施例中，所述智能门控装置200还包括语音设备230，所述语音设备230与门控电路220电连接。本实施例中，所述门控电路220将所述认证失败的提示信息发送给所述语音设备230，通过所述语音设备230将所述认证失败的提示信息转换成音频，已提醒用户认证失败。

请参见图10，磁力门正常开始时，所述信息采集器210采集用户的身份信息并发送给门控电路220。所述门控电路220接收到所述信息采集器210采集到的用户的身份信息后，与预先存储的用户的身份信息进行比较，判断采集到的用户的身份信息与预先存储的用户的身份信息是否一致，即判断用户是否为授权用户。如不一致，则认定所述用户的身份信息是非法的，是没有获得授权的用户，则生成认证失败的提示信息，并发送给所述语音设备230，通过所述语音设备230提示用户为未授权用户。如一致，则认定所述用户的身份信息是合法的，然后生成认证信息并发送给锁控电路330，锁控电路330进一步判断是否符合解锁条件，若不符合，则生成解锁失败的提示信息，并通过门控电路220发送给所述语音设备230，通过语音设备230告知用于解锁失败的原因，以使用户尽快解决问题。若锁控电路330判定符合解锁条件，则接收所述认证信息，并根据认证信息生成开关信号，以使闭锁机构根据所述开关信号断电，开启磁力门。然后，通过第一检测机构检测门的状态，若门仍处于闭合状态，则延迟预设时间后再通电；若门处于开启状态，则等待门闭合，并再次检测门当前的状态，若检测到门处于闭合状态，则重新上电闭锁；若门仍处于开启状态，则返回至等待门闭合的步骤。

在其中一个实施例中，所述智能门控装置200还包括无线通信模块240，与所述门控电路220电连接，用以与外部通信设备实现通信连接。

在其中一个实施例中，所述供电装置100包括调压电路(未图示)，所述调压电路与电源、所述智能门控装置200以及所述磁力锁分别电连接。可以理解，所述门禁设备一般使用12v的直流电压驱动，而市电为220v的交流电，因此需要将220v的交流电转换成12的直流电，实现利用市电为所述门禁设备供电。此外，还可以利用输出电压为12v的蓄电池为门禁设备供电。本实施例中，磁力锁300在电源进线端接入紧急开关410进行紧急情况操作，接收供电装置100输出的dc12v、500m电压。所述智能门控装置200通过rs485通讯线与所述磁力锁300连接并对其进行控制管理。

本实施例中，所述门禁设备工作流程，如图11所示，包括：

正常情况下，通过信息采集器210采集用户的身份信息，例如采用就地刷卡或者远程识别等方式采集用户的身份信息，通过身份确认后，智能门控装置200控制磁力锁300断电，锁体310与吸板320的吸合状态取消，磁力锁300开锁，用户可正常开启门。此时磁力锁300通断、门开闭状态信号发生变化，通过第一检测机构350和第二检测机构360分别检测锁和门的状态，生成反应锁状态的第一反馈信号和反应门状态的第二反馈信号，将断电、门开启状态反馈至后台服务器。通常断电开启间隔一定时间后，智能门控装置200控制磁力锁300上电，锁体310与吸板320吸合，门自动复位并磁力闭锁，此时检测到磁力锁300通断、门开闭状态信号再次发生变化，并将通电、门关闭状态反馈至后台服务器，恢复闭锁状态。

当出现紧急情况(或故障)时，用户或工作人员可直接按下紧急开关410按钮，此时磁力锁300断电，门小幅弹开，并可正常开启，此时检测磁力锁300通断，门开启状态信号发生变化，且所述紧急解锁装置400中的反馈电路420产生紧急开启反馈信号，将所述紧急开启反馈信号、磁力锁300断电、门开启状态通过智能门控装置200回传给后台服务器，后台服务器接到信息后发出图形和声音告警提示。当紧急状态(或故障)解除后，现场工作人员可手动复位紧急开关410，消除告警提醒，回归正常闭锁状态。

磁力锁300检测原理包括：

所述该门禁设备中的磁力锁300具备锁状态、门状态的两路信号反馈功能，第二检测机构检测磁力锁300是否断电，第一检测机构检测门是否打开。

其检测原理为霍尔感应效应，门状态检测是通过在磁力锁300锁体310中的pcb板上设置第一干簧管，在吸板320上设置磁钢。当关门或开门时，锁体310上的第一干簧管在霍尔效应作用下，能根据吸板320上的磁钢远离或者接近，其中的金属簧片触点断开或吸合，通过第一检测电路中检测所述第一干簧管中的电流，根据检测到的第一干簧管的电流产生第一反馈信号，并将所述第一反馈信号通过锁控电路330发送给门控电路200，所述门控电路220根据所述第一反馈信号判断当前所述门的状态是开启还是闭合，并反馈给所述后台服务器。

锁状态检测是通过在锁体侧壁与所述闭锁机构340之间装配第二干簧管，所述闭锁机构340通电时产生磁场，断电时失去磁场，在霍尔效应作用下，第二干簧管中的金属簧片触点断开或吸合，通过第二检测电路中检测所述第二干簧管中的电流，根据检测到的第二干簧管的电流产生第二反馈信号，将所述第二反馈信号通过锁控电路330反馈给门控电路220，所述门控电路220根据所述第二反馈信号判断当前所述锁的状态是通电还是断电，并反馈给所述后台服务器。

基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供了一种门禁系统，所述门禁系统包括门禁设备以及与所述门禁设备通信连接的后台服务器，其中所述门禁设备为上述任一实施例所述的门禁设备。

综上，本实用新型提供了一种门禁设备和门禁系统。所述门禁设备包括供电装置、智能门控装置和磁力锁，所述供电装置分别与所述智能门控装置和所述磁力锁电连接，为所述智能门控装置和所述磁力锁供电，所述智能门控装置和磁力锁电连接，用于控制所述供电装置与所述磁力锁之间电路的通断；在所述供电装置与所述磁力锁的回路之间串联设置有紧急解锁装置，当所述门禁系统发生故障或出现紧急状况导致磁力门不能通过正常方式打开时，可通过所述紧急解锁装置对磁力锁断电，断电后磁力门小幅弹开，并可正常开启，从而排除安全隐患。此外，所述门禁设备中还设置有检测门状态第一检测机构和检测锁状态的第二检测机构，实现门状态和锁状态的双重反馈，针对当锁状态为通电闭锁状态，门依然保持开启状态的情况发生时，进行异常报警，进一步提升所述门禁设备的安全性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。