CN107871355A - 一种矿山入井门禁管控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种矿山入井门禁管控系统及方法，包括其上带刷卡器、开闭门的第一道闸，其特征在于：第一道闸设于入井通道入口端，在入井通道出口端设有其上带开闭门的第二道闸，并在入井通道中设置其上带考试界面的考试终端以及识别器及控制器；其中：第一道闸的刷卡器与读卡器电连接，读卡器与识别器电连接，识别器、开闭门与控制器电连接；第二道闸的开闭门与控制器电连接；考试终端与控制器电连接；读卡器、识别器、考试终端、控制器均通过网络与带显示器、数据库服务器的远程工业控制计算机相连。从根本上解决了仅凭携带的卡就能轻松入井所带来的诸多问题，并在入井时完成对应工种相关知识及安全知识的答题，准确统计出入井人数、工作时间、位置。

Description

一种矿山入井门禁管控系统及方法

技术领域

本发明涉及一种门禁管控系统，尤其是一种对矿山入井人员进行管控的系统，属于门禁管理与控制技术领域。

背景技术

矿山开采是一个传统产业，是资金密集、资源密集、技术密集型产业，同时又是一个高能耗产业。随着企业生产规模的不断扩大，作业过程中的生产安全日益受到重视，并积极采取各种措施创新企业的安全管理模式和方法，不断提高企业的安全管理水平。在矿石开采的生产过程当中，需要不同工种的工人到矿井里面进行作业，由于矿井中的环境较差、情况复杂多变，容易发生各种安全事故。目前矿山企业大都建设有安全避险“六大系统”，其中的“井下人员定位系统”可以通过入井人员身上携带的定位卡实时定位入井人员在井下的位置，但是该系统无法对人员入井时的信息进行核对，只要携带人员定位卡就可进入矿井。然而矿山企业人员入井管理是一项任务繁杂、人为因素影响大、较难管理的工作，目前的人员入井管控模式一般都是在入井处安装由道闸控制的通道，利用现有的井下人员定位卡进行刷卡开闸放行，同时在道闸处设置安保人员对刷卡人的相貌、以及该定位卡刷卡以后显示到通道上方大屏幕上的照片进行比对，存在着的主要缺点是：(1)由安保人员来识别、分辨入井人员与所持定位卡上的信息是否匹配，主观因素太强，全靠安保人员个人的主观意愿完成，容易发生误判、漏判、串通合作等情况。(2)人工辨别导致工作效率低、稳定性差。(3)入井人员只要持有人员定位卡就可以打开通道，对入井人员的安全素质和意识没有考量，导致井下的安全生产得不到保障。

因此如何通过一种有效的管控系统来解决上述问题，已成为矿山企业急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的对矿山人员入井管控效率低、准确性差、不易管理等问题，提供一种矿山入井门禁管控系统及方法。

本发明所述矿山入井门禁管控系统，包括其上带刷卡器、开闭门的第一道闸，其特征在于：第一道闸设于入井通道入口端，在入井通道出口端设有其上带开闭门的第二道闸，并在入井通道中设置其上带考试界面的考试终端以及识别器及控制器；其中：

第一道闸的刷卡器与读卡器电连接，读卡器与识别器电连接，识别器、开闭门与控制器电连接；

第二道闸的开闭门与控制器电连接；

考试终端与控制器电连接；

读卡器、识别器、考试终端、控制器均通过网络与带显示器、数据库服务器的远程工业控制计算机相连。

所述控制器采用型号为STM32F446RET6的控制芯片，该控制芯片：

与型号为ENC28J60的网络芯片相连，实现网络信号的转换及数据的传输；

通过型号为ADM2483的RS485识别器芯片与读卡器相连，实现读卡器、识别器与控制器的数据传输，即通过读卡器、识别器将人员定位卡卡内信息传输给控制器，控制器根据该人员的信息，从数据库服务器中提取对应信息，进行比对；

通过型号为ULN2003的芯片与第一、第二道闸开闭门相连，用于控制第一、第二道闸开闭门的开启与关闭；

与型号为AT24C512的存储芯片相连，实现数据存储与提取；

所述控制器还与蜂鸣器相连，实现报警。

所述控制器通过型号为OV7676的图像采集芯片与摄像头相连，通过摄像头采集图像后传输至图像采集芯片，将图像信号转换成数字信号后，传输给为控制芯片，控制芯片与存储芯片中的持卡人特征信息进行比对，以识别该持卡人身份。

本发明所述方法是：一种基于矿山入井门禁管控系统进行矿山入井门禁管控的方法，包括下列步骤：

1）工作人员入井时，将所持的定位卡在第一个道闸的刷卡器上进行刷卡，由读卡器读取该持卡人的定位卡信息后发送给识别器；

2）识别器将该持卡人的定位卡信息发给控制器；

3）控制器根据该持卡人的信息从远程工业控制计算机数据库服务器中，提取预先存储的对应信息进行比对；

4）确认是同一人的，通过控制器打开第一道闸的开闭门，让持卡人走进入井通道，确认并非同一人的禁止入井；同时控制器将比对成功的信息发送到考试终端；

5）考试终端启动考试界面供持卡人答题考试，考试成绩合格的，由考试终端将考试通过的信息分别发送给控制器和远程工业控制计算机；

6）控制器打开第二道闸的开闭门，让工作入员顺利入井；

7）通过远程工业控制计算机将整个过程显示在显示器上，显示的内容有：持卡人的照片、单位、工种、比对结果、考试成绩等信息，并通过远程工业控制计算机数据库服务器存储相关信息。

本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，可方便地先对入井人员身份进行读取、识别，之后让其进入入井通道，并在入井通道中通过考试终端完成对应工种相关知识及安全知识的答题，让入井人员接受、掌握、巩固本工种的知识及井下安全知识，同时通过远程工业控制计算机实时、准确地掌握下井人员的身份、数量、所在位置、工作时间等重要信息，从根本上解决了仅凭携带的卡就能轻松入井所带来的诸多问题，同时有效解决现有井下定位系统存在的无法准确确定每个矿工身份的问题，并能准确地统计出入井人数和工作时间，最大程度保证矿山人员管理监测工作的可靠性和准确性，非常适用于矿山企业入井门禁控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的控制器电路图；

图3为本发明的图像采集芯片电路图；

图4为本发明的存储芯片电路图；

图5为本发明的第一、第二道闸开闭门控制芯片电路图；

图6为本发明的网络芯片电路图；

图7为本发明的识别芯片电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

本发明提供的矿山入井门禁管控系统，包括其上带刷卡器1、开闭门2的第一道闸3，第一道闸3设于入井通道4入口端，在入井通道4出口端设有其上带开闭门8的第二道闸9，并在入井通道4中设置其上带考试界面的考试终端6以及识别器5及控制器7；其中：第一道闸3的刷卡器1与读卡器14电连接，读卡器14与识别器5电连接，识别器5、开闭门2与控制器7电连接；第二道闸9的开闭门8与控制器7电连接；考试终端6与控制器7电连接；读卡器14、识别器5、考试终端6、控制器7均通过网络13与带显示器10、数据库服务器12的远程工业控制计算机11相连，如图1。

所述控制器采用型号为STM32F446RET6的控制芯片，其中：

PA3、PA4、PA5、PA6、PA7管脚与型号为ENC28J60的网络芯片的RESET、CS、SCK、SO、SI管脚相连，如图2、图6，实现网络信号的转换及数据的传输；

PA9、PA10、PA11管脚与型号为ADM2483的RS485识别器芯片相连，识别器芯片与读卡器相连，其中：识别器芯片的RxD、TxD管脚分别与控制器的PA10、PA9脚相连，RE及DE管脚与控制器的PA11脚相连，如图2、图7，实现读卡器、识别器与控制器的数据传输，即通过读卡器、识别器将人员定位卡卡内信息传输给控制器，控制器根据该人员的信息，从数据库服务器中提取对应信息，进行比对；

PA12、PA13管脚与型号为ULN2003的芯片输入端相连，ULN2003芯片输出端通过接口P1分别与第一、第二道闸开闭门相连，其中：控制器的PA12、PA13管脚与芯片1、2脚相连，芯片的输出端与接口P1相连，接口P1的D00、D01端与第一道闸继电器SRD5VDCSLC相连，实现第一道闸开闭门的开或关，D10、D11端与第二道闸继电器SRD5VDCSLC相连，实现第二道闸开闭门的开或关，如图2、图5；

PB6、PB7管脚与型号为AT24C512的存储芯片的SCL、SDA管脚相连，如图2、图4，实现图像数据存储、人员识别卡编号存储及提取；

PA15管脚与蜂鸣器相连，实现报警；

PB8至PB15管脚与型号为OV7676的图像采集芯片的FIFO数据输出线相连；PC0至PC7管脚与图像采集芯片的控制信号线OVDO-OVD7相连，如图2、图3，通过摄像头采集图像后传输至图像采集芯片，将图像信号转换成数字信号后，传输给为控制芯片，控制芯片与存储芯片中的持卡人特征信息进行比对，以识别该持卡人身份；

PA14管脚与复位按键相连，实现设备参数复位。

一种基于上述矿山入井门禁管控系统进行矿山入井门禁管控的方法，包括下列步骤：

1）工作人员入井时，将所持的定位卡在第一个道闸3的刷卡器1上进行刷卡，由读卡器14读取该持卡人的定位卡信息后发送给识别器5；

2）识别器5将该持卡人的定位卡信息发给控制器7；

3）控制器7根据该持卡人的信息从远程工业控制计算机11数据库服务器12中，提取预先存储的对应信息进行比对；

4）确认是同一人的，通过控制器7打开第一道闸3的开闭门2，让持卡人走进入井通道4，确认并非同一人的禁止入井；同时控制器7将比对成功的信息发送到考试终端6；

5）考试终端6启动考试界面供持卡人答题考试，考试成绩合格的，由考试终端6将考试通过的信息分别发送给控制器7和远程工业控制计算机11；

6）控制器7打开第二道闸9的开闭门8，让工作入员顺利入井；

7）通过远程工业控制计算机11将整个过程显示在显示器10上，显示的内容有：持卡人的照片、单位、工种、比对结果、考试成绩等信息，并通过远程工业控制计算机10数据库服务器12存储相关信息。

Claims (5)

1.一种矿山入井门禁管控系统，包括其上带刷卡器、开闭门的第一道闸，其特征在于：第一道闸设于入井通道入口端，在入井通道出口端设有其上带开闭门的第二道闸，并在入井通道中设置其上带考试界面的考试终端以及识别器及控制器；其中：

第一道闸的刷卡器与读卡器电连接，读卡器与识别器电连接，识别器、开闭门与控制器电连接；

第二道闸的开闭门与控制器电连接；

考试终端与控制器电连接；

读卡器、识别器、考试终端、控制器均通过网络与带显示器、数据库服务器的远程工业控制计算机相连。

2.根据权利要求1所述的矿山入井门禁管控系统，其特征在于所述控制器采用型号为STM32F446RET6的控制芯片，该控制芯片：

与型号为ENC28J60的网络芯片相连，实现网络信号的转换及数据的传输；

通过型号为ADM2483的RS485识别器芯片与读卡器相连，实现读卡器、识别器与控制器的数据传输；

通过型号为ULN2003的芯片与第一、第二道闸开闭门相连，用于控制第一、第二道闸开闭门的开启与关闭；

与型号为AT24C512的存储芯片相连，实现数据存储与提取。

3.根据权利要求1所述的矿山入井门禁管控系统，其特征在于所述控制器还与蜂鸣器相连。

4.根据权利要求1所述的矿山入井门禁管控系统，其特征在于所述控制器通过型号为OV7676的图像采集芯片与摄像头相连。

5.一种基于权利要求1所述的矿山入井门禁管控系统进行矿山入井门禁管控的方法，其特征在于包括下列步骤：

1）工作人员入井时，将所持的定位卡在第一个道闸的刷卡器上进行刷卡，由读卡器读取该持卡人的定位卡信息后发送给识别器；

2）识别器将该持卡人的定位卡信息发给控制器；

3）控制器根据该持卡人的信息从远程工业控制计算机数据库服务器中，提取预先存储的对应信息进行比对；

4）确认是同一人的，通过控制器打开第一道闸的开闭门，让持卡人走进入井通道，确认并非同一人的禁止入井；同时控制器将比对成功的信息发送到考试终端；

5）考试终端启动考试界面供持卡人答题考试，考试成绩合格的，由考试终端将考试通过的信息分别发送给控制器和远程工业控制计算机；

6）控制器打开第二道闸的开闭门，让工作入员顺利入井；

7）通过远程工业控制计算机将整个过程显示在显示器上，显示的内容有：持卡人的照片、单位、工种、比对结果、考试成绩等信息，并通过远程工业控制计算机数据库服务器存储相关信息。