一种多路集中管理的网络门禁控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及门禁技术领域，尤其涉及一种多路集中管理的网络门禁控制系统。
【背景技术】
[0002]门禁控制系统，又称出入管理控制系统(Access Control System, ACS)，它是在传统的门锁基础上发展而来的。目前，随着数字信息技术以及网络技术的发展与普及，门禁系统得到了广泛的应用，它对出入门和通道的管理也早已超出了单纯的对门锁及钥匙的管理，它能够时刻自动记录人员的出入情况，限制内部人员的出入区域、出入时间，礼貌地拒绝不速之客，已发展成为一套现代化的、功能齐全的管理系统。
[0003]最早出现网络化门禁是在上世纪九十年代。随着门禁系统应用范围的日渐广泛，人们对门禁系统的诉求不再局限于单一的出入口控制，而是要求其同时具备门禁控制、考勤管理、楼宇自控等多种控制功能，并对系统的整合和远程控制功能有了明确的要求。然而，传统门禁基于RS485通讯方式，传输距离和节点数量都受到限制，无法实现远程控制和智能化管理。基于以太网传输方式的网络化门禁应运而生，它不但解决了远距离的传输问题，在管理方面，也使更多服务器、工作站的参与成为可能，从而为客户提供多级、多模块的门禁管理。
[0004]顺应应用需求变化，许多门禁厂商都纷纷推出网络门禁产品。所谓网络化门禁是指基于TCP/IP协议进行数据传输的门禁系统，控制中心服务器与前端控制器都采用网络化结构，管理系统中各服务器和工作站(PC)之间也都通过网络进行数据传输。网络门禁控制系统具有下列功能特点:
(I)数据共享:利用系统资源，加快数据交换速度。
[0005](2)实时监控:对系统内的所有终端进行实时监控。
[0006](3)快速检索:在同一个数据库中可以一次检索所有记录，提高效率和准确性。
[0007](4)综合统计:所有统计报表可在管理中心完成。
[0008](5)方便管理:在管理中心可完成对所有系统的管理。
[0009]相比于传统的门禁系统，网络门禁控制系统具有可远程控制、通信速度快、网络不受距离限制、系统可管理的控制器数量庞大等优点，采用TCP/IP协议作为联网模式的门禁系统已经成为大型门禁系统项目和远程管理门禁系统项目的主流产品。
[0010]根据可控制门的数量分类，主流的门禁控制器有以下几种:
(I)单门控制器:只控制一扇门，不能区分是进还是出。这种控制器一般都集成在门禁一体机中。
[0011](2)单门双向控制器:控制一扇门，可以区别是开门还是关门。
[0012](3)双门单向控制器:可以控制两扇门，但是不能区分是进门还是出门。
[0013](4)双门双向控制器:控制两扇门，并且可以区分是进门还是出门。
[0014](5)四门单向控制器:顾名思义，就是一个控制器可以控制4个扇门。
[0015](6)四门双向控制器:比四门单向控制器多出一个功能，区别是进门还是出门。
[0016](7)多功能控制器:可以根据具体要求在I门双向和2门单向这两个功能间转换，应用比较灵活。
[0017]可见，主流的门禁控制器可同时控制的门的数量一般在4扇以下，且每个门禁控制器在安装时均需要单独铺设电力线，对于网络门禁控制器，还需要单独铺设远程通信信号线，在酒店、学校、办公大楼等需要大量集中安装门禁的场所，传统的单门以及双门控制器存在管理繁琐、安装复杂、布线困难、系统不易扩展等问题。
【发明内容】
[0018]本发明针对上述【背景技术】中存在的问题，目的是提供了一种集成度高、扩展性好、成本低、易安装的多路集中管理的网络门禁控制系统。本发明采用多层次模块化结构，将最多24路分散的单门双向门禁控制器通过控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)接入集中管理器，然后统一通过集中管理器采用TCP/IP协议作为联网模式接入以太网。由于CAN总线节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能，各个门禁控制器在发生故障时不会相互影响。并且，集中管理器可以分担门禁控制器的大量管理类任务，使得门禁控制器对主控芯片的性能要求大大降低，在门禁需求量大的场所成本优势尤为明显。
[0019]为达到上述目的，本发明的技术方案是:
一种多路集中管理的网络门禁控制系统，包括密码键盘、读卡器、门禁控制器、集中管理器以及上位机，所述密码键盘设置在出入口处，用于输入密码开门；所述读卡器和门禁控制器安装在密码键盘后部，和密码键盘封装在同一个外壳中，所述读卡器用于读取MIFARE卡信息，通过射频识别方式与卡片进行信息交换；所述门禁控制器用于控制门的开启和关闭，同时对所述上位机的命令进行处理；所述集中管理器包括集中管理模块和总线转换模块，集中管理模块通过网线连接若干路门禁控制器，总线转换模块与上位机连接，所述集中管理器用于集中管理门禁控制器，对上位机的命令进行处理或转发；所述上位机用于对门禁系统进行远程监听以及控制。
[0020]每个门禁控制器能够连接两个读卡器，分别安装在门内外，两个读卡器之间通过同轴电缆连接；在只需要单门单向控制的场所，则门禁控制器只连接门外的一个读卡器。[0021 ] 所述读卡器采用一片MIFARE卡专用的读写处理芯片MFRC500，为了与MIFARE卡通信，读卡器内还接有能发射和接收射频信号的天线电路，天线电路分三部分:射频模块发送端口滤波和阻抗匹配电路、射频模块接收端口接收电路、射频模块发射接收天线及其匹配电路，两个读卡器互联时共用一片MFRC500芯片，两端的天线电路通过同轴电缆连接。
[0022]所述门禁控制器采用以太网供电方式进行供电，根据IEEE802.af标准，设备通过双绞线提供48V、不超过350mA电流的电能，不必再单独铺设电力线。
[0023]所述门禁控制器由PoE模块、密码键盘、单片机和外围电路组成；所述的PoE模块，采用TI公司的专用PoE芯片TPS23753A ;所述的单片机和外围电路:一片Microchip公司的PIC18F45K80单片机，外接实时时钟电路以及CAN总线驱动电路。
[0024]所述门禁控制器还包括红外传感器模块，当在非法时间内有人员靠近时触发警报。
[0025]所述集中管理器集中管理24路门禁控制器。
[0026]所述集中管理器由控制器外壳、电源模块、单片机和外围电路组成，控制器外壳设有电源接口、网络接口、以及CAN总线接口，CAN总线接口旁设有电源指示灯以及通信指示灯；所述的电源模块:由TI公司的开关电源芯片LM2596构成的BUCK电路将48V直流电转换成12V直流电，由TI公司的开关电源芯片LM2575构成的BUCK电路将12V直流电转换成5V直流电，5V直流电经过三端稳压器LMl117转换成3.3V直流电源；所述的单片机:一片ST公司的STM32F103ZET6单片机，以及12片Microchip公司的PIC18F25K80单片机；所述的外围电路:TCP/IP网络模块电路、RS485转串口电路以及CAN总线驱动电路。
[0027]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
I)本系统是由分散的智能控制器组成的多层次模块化结构，采用现场控制器，当一台控制器发生故障时，不会殃及整个系统。充分体现了集中管理、分布控制的设计思想，减少了风险，增加了系统工作的可靠性。
[0028]2)系统采用24路门禁集中管理的方式，相比于传统单门系统，控制更加便捷、准确，同时大大降低了安装、布线复杂程度。
[0029]3)系统采用了 CAN总线组网方式，相比于传统的RS485门禁，可靠性更高，当节点发生故障时，该节点会自动挂起，而不影响其它节点的正常工作。
[0030]4)系统采用了以太网供电(PoE, Power over Ethernet)方式，门禁控制器与集中管理器之间仅通过一根标准RJ45接口的网线连接，网线中共有四对双绞线，其中两对双绞线作为电源线和地线，另外两对双绞线分别为CANH信号线和CANL信号线，不仅避免了复杂的布线安装步骤，门禁控制器也不需要外加专门的AC-DC电路板供电，统一由集中管理器通过网线提供48V直流电，大大节省了成本。
[0031]5)24路门禁统一通过集中管理器接入上位机，集中管理器与上位机之间采用标准TCP/IP协议通信，上位机可通过以太网集中管理多个门禁系统，操作时选择相应