CN114898489A - 基于内网通讯的门禁控制系统 - Google Patents

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Abstract

基于内网通讯的门禁控制系统，分为门禁层、通讯控制层及管理层，门禁层包括分布在电力场所内的电控锁，电控锁内设有通讯模块，通讯模块上设有密钥，通讯控制层内的通讯管理机与各电控锁通过通讯线缆连接，通讯控制层内还设有智能钥匙及通讯适配器，通讯适配器与电控锁和通讯，管理层包括管理服务器，管理服务器与通讯管理机和通讯适配器通讯连接，管理服务器内对各电力场所的门禁及相应管理参数进行定义和登记，并可通过登录管理服务器内账户的权限对各电控锁进行远程控制，并可对通讯适配器进行密码或者密钥生成，现场工作人人员可通过智能钥匙输入对应密码或者密钥进行性电控锁的控制，各电控锁处设有不间断电源。电控锁可分为巡检模式、等级解锁模式、检修解锁模式及紧急解锁模式，可充分满足变电站场所及各种场合的各种实用场景，在完善电力场所门禁管理的同时，也满足了各种场景的使用需求，实现了智能化、人性化和安全化。

Description

基于内网通讯的门禁控制系统
技术领域
本发明涉及门禁控制技术领域领域，具体涉及一种基于内网通讯的门禁控制系统。
背景技术
随着电子元器件越来越小型化，对人体的生理特征进行识别来进行身份认证的技术越来越城成熟，例如脸部识别、指纹识别等原来越多的运用各行各业，在门禁中也得到广泛的使用。这使得智能门禁控制得到长足的发展，但同时由于社会的发展，对于保密或者等级管理的需求越来越多，一些大型场所需要能够满足各种条件下使用的需求门禁系统往往比较难实现，特别是在电力场所，除了能够对相应职权的操作人员进行解禁操作，还需要将电力操作票制度与门禁相结合，使得门禁系统与人员有交互的过程。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
基于内网通讯的门禁控制系统，其特征在于，门禁控制系统分为门禁层、通讯控制层及管理层，门禁层包括分布在各场所内的电控锁，电控锁内设有通讯模块，通讯控制层的通讯管理机与各电控锁通过通讯线缆连接，通讯控制层内还设有智能钥匙及钥匙适配器，管理层包括管理服务器，管理服务器与通讯管理机和钥匙适配器通讯连接。
上述的智能钥匙和钥匙适配器内设有加密控制芯片和通讯芯片，钥匙适配器和智能钥匙之间设有匹配的电源接口和通讯接口，钥匙适配器的通讯芯片接收管理服务器发送的命令并发送至其加密控制芯片进行编码，智能钥匙的通讯芯片接收钥匙适配器发送的编码数据并发送至其加密控制芯片进行解码。
上述的电控锁和通讯管理机内设有加密控制芯片和通讯芯片，通讯管理机的通讯芯片接收管理服务器发送的命令并发送至其加密控制芯片进行编码，电控锁的通讯芯片接收通讯管理机发送的编码数据并发送至其加密控制芯片进行解码。
优选方案中，上述的智能钥匙上设有显示屏、按键、存储器和自动钥匙头，按键与加密控制芯片的输入端连接，显示屏与加密控制芯片的输出端连接，智能钥匙的加密控制芯片根据解码的结果控制自动钥匙头进行位置变化，电控锁的加密控制芯片根据解码的结果控制其锁芯位置进行位置变化，最终自动钥匙头和锁芯位置相匹配。
上述的自动钥匙头上设有多个同轴且滑动接触的的圆环形钥匙芯，钥匙芯端头和端尾逐级伸出，且每个钥匙芯端头处设有凸块，钥匙芯端尾处由电机同步驱动，电机与智能钥匙壳体固定且与电机驱动电连接，电机驱动由智能钥匙的加密控制芯片控制，电控锁的锁芯也具有与钥匙芯和凸块对应的连接和驱动结构。
上述的钥匙芯端尾处设有齿轮，电机轴端部齿轮与齿轮啮合连接。
上述的电机为伺服步进电机且带编码器。
本发明提供的一种基于内网通讯的门禁控制系统，管理服务器内对各电力场所的门禁及相应管理参数进行定义和登记，并可通过登录管理服务器内账户的权限对各电控锁进行远程控制，并可对通讯适配器进行密码或者密钥生成，现场工作人人员可通过智能钥匙输入对应密码或者密钥进行性电控锁的控制，各电控锁处设有不间断电源。电控锁可分为巡检模式、等级解锁模式、检修解锁模式及紧急解锁模式，可充分满足变电站场所及各种场合的各种实用场景，在完善电力场所门禁管理的同时，也满足了各种场景的使用需求，实现了智能化、人性化和安全化。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明的智能钥匙结构示意图；
图3为本发明的智能钥匙上自动钥匙头结构剖视图；
图4为自动钥匙头的结构俯视图；
图5为智能钥匙的电气原理图；
图6为通讯芯片的连接示意图。
其中：门禁层1、通讯控制层2、管理层3、电控锁4、通讯管理机5、智能钥匙6、显示屏61、按键62、自动钥匙头63、钥匙芯631、凸块632、齿轮633、电机64、电机驱动65、加密控制芯片66、通讯芯片67、钥匙适配器7、管理服务器8、辅助服务器9。
具体实施方式
如图1-6中所示，基于内网通讯的门禁控制系统，其特征在于，门禁控制系统分为门禁层1、通讯控制层2及管理层3，门禁层1包括分布在各场所内的电控锁4，电控锁内设有通讯模块，通讯控制层2的通讯管理机5与各电控锁4通过通讯线缆连接，通讯控制层2内还设有智能钥匙6及钥匙适配器7，管理层3包括管理服务器8，管理服务器8与通讯管理机5和钥匙适配器7通讯连接。
管理服务器8对各电力场所的门禁及相应管理参数进行定义和登记，并可通过登录管理服务器内账户的权限对各电控锁进行远程控制，并可对钥匙适配器7进行密码或者密钥生成，现场工作人人员可通过智能钥匙6输入对应密码或者密钥进行性电控锁的控制，各电控锁4处设有不间断电源。电控锁可分为巡检模式、等级解锁模式、检修解锁模式及紧急解锁模式，可充分满足各场所的各种实用场景，在完善场所门禁管理的同时，也满足了各种场景的使用需求，实现了智能化、人性化和安全化。
在特殊使用场景中，例如电力变电场所或高科技保密场所，在进行变电保养维修或者其他的管理模式情况下，只有相应职位的人员才能对某些场所进行开门操作，而使用普通密码锁或者指纹锁存在这以下问题：
一、由于普通密码所只能对应特定的密码，而此密码容易泄露，或者操作人员想偷懒告诉了其他人，使得非当前职位的人超权限打开门禁，不符合电力场所的管理规定；
二、普通指纹锁对应的是相应的人，而不是职权，当职位发生变动时，对应的职权人却不能打开门禁；
三、普通的智能锁具，内部的程序被盗或者被恶意下载破解，会导致严重的泄密事件。
在发明的远程控制中，管理人员在管理服务器8上通过相应的职级账号使用通讯管理机5控制电控锁4进行门禁解锁，在通讯管理机5和电控锁4端都设有加密芯片及编码解码程序，而不是直接的密码，在管理服务器8端对应是账号，在通讯管理机5和电控锁4中是以编码的形式存在，且进行了加密，最终电控锁4通过解码使锁芯达到相应位置，保证了操作的安全性；
在本发明的就地控制中，管理人员在管理服务器8对任务进行授权，管理服务器8会向钥匙适配器7处发送任务，钥匙适配器7根据任务性质在加密程序中进行特定编码，然后传送至智能钥匙6处在解码程序中进行解码，并根据解码结果控制智能钥匙6锁头处产生心相应变化，同时通讯管理机5接收到任务，并根据任务性质在加密程序中进行编码，然后传送到电控锁4处进行解码，并根据解码结果控制电控锁4锁芯处产生于智能钥匙6锁头对应的变化，由管理人员将各智能钥匙6分发至相应的人，这样既不存在密码，且每次任务的编码解码都不同，智能钥匙6的锁头位置及电控锁4锁芯位置每次都有变化，防止了泄密。
上述的智能钥匙6和钥匙适配器7内设有加密控制芯片66和通讯芯片67，钥匙适配器7和智能钥匙6之间设有匹配的电源接口和通讯接口，钥匙适配器7的通讯芯片67接收管理服务器8发送的命令并发送至其加密控制芯片66进行编码，智能钥匙6的通讯芯片67接收钥匙适配器7发送的编码数据并发送至其加密控制芯片66进行解码。
上述的电控锁4和通讯管理机5内设有加密控制芯片66和通讯芯片67，通讯管理机5的通讯芯片67接收管理服务器8发送的命令并发送至其加密控制芯片66进行编码，电控锁4的通讯芯片67接收通讯管理机5发送的编码数据并发送至其加密控制芯片66进行解码。
通过编码和解码可以在电控锁4和智能钥匙6处生成同样的数据，起到钥匙和锁芯对应的作用，在本发明中加密控制芯片66采用瑞纳捷的RJM8L151加密芯片，具有独立的安全烧写系统，能有效防克隆防山寨，最大的优势在超低功耗以及内置硬件真随机数发生器和AES/DES/SM4硬件加密引擎。
通讯芯片67采用FT232RL的接口转换芯片，实现USB到串行UART接口的转换。
优选方案中，上述的智能钥匙6上设有显示屏61、按键62、存储器和自动钥匙头63，按键62与加密控制芯片66的输入端连接，显示屏61与加密控制芯片66的输出端连接，智能钥匙6的加密控制芯片66根据解码的结果控制自动钥匙头63进行位置变化，电控锁4的加密控制芯片66根据解码的结果控制其锁芯位置进行位置变化，最终自动钥匙头63和锁芯位置相匹配。
在此优选方案中，解码后的数据只是中间过程，最终通过自动钥匙头63和电控锁4锁芯位置的变化达到对应。
通过按键62和显示屏61，操作人员拿着智能钥匙6在各个不同的场所处，输入对应场所的参数，可以读取存储器内存储的各个场所的解码结果并控制自动钥匙头63到不同的位置。
上述的自动钥匙头63上设有多个同轴且滑动接触的的圆环形钥匙芯631，钥匙芯631端头和端尾逐级伸出，且每个钥匙芯631端头处设有凸块632，钥匙芯631端尾处由电机64同步驱动，电机64与智能钥匙6壳体固定且与电机驱动65电连接，电机驱动65由智能钥匙6的加密控制芯片66控制，电控锁4的锁芯也具有与钥匙芯631和凸块632对应的连接和驱动结构。
电控锁4和智能钥匙6的加密控制芯片66根据解码的结果，生成各级钥匙芯631和锁芯的位置结果并控制电机驱动65使两者达到此结果的位置处。
上述的钥匙芯631端尾处设有齿轮633，电机64轴端部齿轮与齿轮633啮合连接。
用齿轮啮合驱动使得精度更高。
上述的电机64为伺服步进电机且带编码器。

Claims (7)

1.基于内网通讯的门禁控制系统，其特征在于，门禁控制系统分为门禁层(1)、通讯控制层(2)及管理层(3)，门禁层(1)包括分布在各场所内的电控锁(4)，电控锁内设有通讯模块，通讯控制层(2)的通讯管理机(5)与各电控锁(4)通过通讯线缆连接，通讯控制层(2)内还设有智能钥匙(6)及钥匙适配器(7)，管理层(3)包括管理服务器(8)，管理服务器(8)与通讯管理机(5)和钥匙适配器(7)通讯连接。
2.根据权利要求1所述的基于内网通讯的门禁控制系统，其特征在于，所述的智能钥匙(6)和钥匙适配器(7)内设有加密控制芯片(66)和通讯芯片(67)，钥匙适配器(7)和智能钥匙(6)之间设有匹配的电源接口和通讯接口，钥匙适配器(7)的通讯芯片(67)接收管理服务器(8)发送的命令并发送至其加密控制芯片(66)进行编码，智能钥匙(6)的通讯芯片(67)接收钥匙适配器(7)发送的编码数据并发送至其加密控制芯片(66)进行解码。
3.根据权利要求2所述的基于内网通讯的门禁控制系统，其特征在于，所述的电控锁(4)和通讯管理机(5)内设有加密控制芯片(66)和通讯芯片(67)，通讯管理机(5)的通讯芯片(67)接收管理服务器(8)发送的命令并发送至其加密控制芯片(66)进行编码，电控锁(4)的通讯芯片(67)接收通讯管理机(5)发送的编码数据并发送至其加密控制芯片(66)进行解码。
4.根据权利要求3所述的基于内网通讯的门禁控制系统，其特征在于，所述的智能钥匙(6)上设有显示屏(61)、按键(62)、存储器和自动钥匙头(63)，按键(62)与加密控制芯片(66)的输入端连接，显示屏(61)与加密控制芯片(66)的输出端连接，智能钥匙(6)的加密控制芯片(66)根据解码的结果控制自动钥匙头(63)进行位置变化，电控锁(4)的加密控制芯片(66)根据解码的结果控制其锁芯位置进行位置变化，最终自动钥匙头(63)和锁芯位置相匹配。
5.根据权利要求4所述的基于内网通讯的门禁控制系统，其特征在于，所述的自动钥匙头(63)上设有多个同轴且滑动接触的的圆环形钥匙芯(631)，钥匙芯(631)端头和端尾逐级伸出，且每个钥匙芯(631)端头处设有凸块(632)，钥匙芯(631)端尾处由电机(64)同步驱动，电机(64)与智能钥匙(6)壳体固定且与电机驱动(65)电连接，电机驱动(65)由智能钥匙(6)的加密控制芯片(66)控制，电控锁(4)的锁芯也具有与钥匙芯(631)和凸块(632)对应的连接和驱动结构。
6.根据权利要求5所述的基于内网通讯的门禁控制系统，其特征在于，所述的钥匙芯(631)端尾处设有齿轮(633)，电机(64)轴端部齿轮与齿轮(633)啮合连接。
7.根据权利要求6所述的基于内网通讯的门禁控制系统，其特征在于，所述的电机(64)为伺服步进电机且带编码器。
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