CN115063915A - 一种人员安全卡门禁系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及门禁系统技术领域，提出了一种人员安全卡门禁系统，包括座体，为至少两个，两个座体之间形成通道，读卡位和/或人脸识别位，均设置在座体的前端，闸门，转动设置在座体上，具有转动轴，且转动轴为沿竖向，阻挡或取消阻挡通道，驱动组件，包括转动齿轮，推力轴承设置在转动齿轮远离所述转动轴的一端面，弹性件与推力轴承远离转动齿轮的一侧抵接，用于提供转动齿轮抵接靠近转动轴的力，转动驱动件，驱动转动齿轮转动，线性推动件，设置在座体上，推动推力轴承带动转动齿轮远离转动轴。通过上述技术方案，解决了现有技术中的门禁系统特别是闸机对于小朋友适用性差，一定程度存在伤害小朋友可能性问题。

Description

一种人员安全卡门禁系统

技术领域

本发明涉及门禁系统技术领域，具体的，涉及一种人员安全卡门禁系统。

背景技术

门禁系统是在智能管控领域，意为Access Control System，简称ACS。指“门”的禁止权限，是对“门"的戒备防范。这里的“门”，广义来说，包括能够通行的各种通道(101)，包括人通行的门或者通道(101)。出入口门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。

针对于校园中的门禁系统，学校本身是一个相对特殊的主体单位，包含众多未成年学生和教职员工，管理相对复杂，学校与其他场景会有较多的通用性，但也存在特殊性，如校园中的门禁系统，需要更好的安全性，一方面要避免坏人的进入，另一方面又要保障学生的身体安全性，不会受到伤害，特别是幼儿园的低幼年级的小朋友，需要更多的关怀，现有技术中，门禁中的设备，如出入口的闸机，大多结构强硬，难免会有小朋友受到伤害。

发明内容

本发明提出一种人员安全卡门禁系统，解决了相关技术中的门禁系统特别是闸机对于小朋友适用性差，一定程度存在伤害小朋友可能性的技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种人员安全卡门禁系统，包括

座体，为至少两个，两个所述座体之间形成通道，

读卡位和/或人脸识别位，均设置在所述座体的前端，

闸门，转动设置在所述座体上，具有转动轴，且所述转动轴为沿竖向，阻挡或取消阻挡所述通道，

驱动组件，设置在所述座体上，用于驱动所述转动轴转动，包括

转动齿轮，沿所述转动轴的轴向滑动设置在所述座体上，且绕所述转动轴的轴向转动设置，所述转动齿轮与所述转动轴相抵接且二者相抵接面均具有圆周排列的若干螺旋面，所述螺旋面从二者端面开始逐渐变高直至末端为台阶，其中，二者的螺旋面螺旋方向相反，使得所述转动齿轮转动带动所述转动轴转动为通过所述台阶推动，所述齿轮的一个螺旋面抵接住所述转动轴的一个螺旋面，

推力轴承，设置在所述转动齿轮远离所述转动轴的一端面，

弹性件，与所述推力轴承远离所述转动齿轮的一侧抵接，用于提供所述转动齿轮抵接靠近所述转动轴的力，

转动驱动件，驱动所述转动齿轮转动，

线性推动件，设置在所述座体上，推动所述推力轴承带动所述转动齿轮远离所述转动轴。

作为进一步的技术方案，还包括复位组件，设置在所述座体上，包括，

复位齿轮，与所述转动轴同轴设置，

齿条，滑动设置在所述座体上，

前弹簧和后弹簧，分别设置在所述齿条的两端，且二者均与所述座体抵接，二者提供给所述齿条的力相反。

作为进一步的技术方案，还包括限位组件，包括

限位挡板，设置在所述转动轴上，

打开极限挡板和关闭极限挡板，均设置在所述座体上，所述限位挡板在二者之间转动。

作为进一步的技术方案，

沿所述通道的长度方向，所述闸门设置有两组。

作为进一步的技术方案，所述螺旋面的中心轴与所述转动轴的中心轴共轴。

作为进一步的技术方案，所述闸门为软节结构，包括

端沿，设置在所转动轴上，

软质板体，设置在所述端沿上，

支撑主体，为若干个，依次设置在所述软质板体内部，所述软质板体和所述支撑主体，均具有横向的滑动槽，

滑动插件，用于将相邻的两个所述支撑主体连接，横向滑动设置在所述滑动槽内，在被推动后滑动伸入进去相邻的另一个所述支撑主体的所述滑动槽内，使得相邻的所述支撑主体相连接，

插件弹簧，设置在所述滑动槽，作用于所述滑动插件，提供所述滑动插件滑至所在滑动槽的内部，

作为进一步的技术方案，所述闸门还包括

推动件，横向滑动设置在所述转动轴内，贯穿所述转动轴，使得两端均位于所述转动轴外，一端为推动端，靠近端部的一个所述滑动插件，另一端为被推端，所述推动件滑动后，所述推动端推动所述滑动插件滑动，

推件弹簧，设置在所述转动轴内，作用于所述推动件，提供所述推动件远离所述滑动插件的力，

其中，所述座体具有凸顶部，所述转动轴转动后，所述被推端被所述凸顶部顶住或者取消顶住。

作为进一步的技术方案，所述被推端为球形，所述凸顶部为弧面型，且所述被推端位于所述凸顶部内时，所述闸门为关闭状态。

本发明的工作原理及有益效果为：

考虑到小朋友有可能撞到关闭状态的闸门，经过本发明的改进后，这问题便不会存在，本发明中，关闭状态中的闸门在被碰撞后，转动齿轮与转动轴之间不再是台阶推动台阶，而是转动齿轮的螺旋面与转动轴的螺旋面能够产生一定的滑动，因而可以实现起到缓冲作用，从而避免小朋友被撞伤。并且因为弹性件能够提供转动齿轮抵接靠近转动轴的力，闸门被碰撞后也不会轻易打开，很好的避免了小朋友碰撞到闸门导致伤害，闸门也能够起到关闭不被轻易的推开。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明外部结构示意图；

图2为本发明外部结构又一视角示意图；

图3为本发明外部结构俯视示意图；

图4为图3中A-A剖视示意图；

图5为本发明中驱动组件结构示意图；

图6为本发明中螺旋面结构示意图；

图7为本发明中复位组件结构示意图；

图中：座体(1)，通道(101)，读卡位(2)，人脸识别位(3)，闸门(4)，转动轴(401)，端沿(402)，软质板体(403)，支撑主体(404)，滑动槽(404a)，滑动插件(405)，插件弹簧(406)，推动件(407)，推动端(407a)，被推端(407b)，推件弹簧(408)，凸顶部(409)，驱动组件(5)，转动齿轮(501)，螺旋面(502)，台阶(503)，推力轴承(504)，弹性件(505)，转动驱动件(506)，线性推动件(507)，复位组件(6)，复位齿轮(601)，齿条(602)，前弹簧(603)，后弹簧(604)，限位组件(7)，限位挡板(701)，打开极限挡板(702)，关闭极限挡板(703)。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

如图1～图7所示，本实施例提出了一种人员安全卡门禁系统，包括

座体1，为至少两个，两个座体1之间形成通道101，

读卡位2和/或人脸识别位3，均设置在座体1的前端，

闸门4，转动设置在座体1上，具有转动轴401，且转动轴401为沿竖向，阻挡或取消阻挡通道101，

驱动组件5，设置在座体1上，用于驱动转动轴401转动，包括

转动齿轮501，沿转动轴401的轴向滑动设置在座体1上，且绕转动轴401的轴向转动设置，转动齿轮501与转动轴401相抵接且二者相抵接面均具有圆周排列的若干螺旋面502，螺旋面502从二者端面开始逐渐变高直至末端为台阶503，其中，二者的螺旋面502螺旋方向相反，使得转动齿轮501转动带动转动轴401转动为通过台阶503推动，齿轮的一个螺旋面502抵接住转动轴401的一个螺旋面502，

推力轴承504，设置在转动齿轮501远离转动轴401的一端面，

弹性件505，与推力轴承504远离转动齿轮501的一侧抵接，用于提供转动齿轮501抵接靠近转动轴401的力，

转动驱动件506，驱动转动齿轮501转动，

线性推动件507，设置在座体1上，推动推力轴承504带动转动齿轮501远离转动轴401。

本实施例中，考虑到现有技术中的门禁设备虽然在避免不相关人员以及潜在危险人员方面能起到相应的作用，但是门禁系统特别是闸机对于小朋友适用性差，一定程度存在伤害小朋友，为了避免这个问题，发明人经过长期研究，对驱动闸门4转动的驱动组件5进行了改机，将现有技术中的齿轮直接或间接传动进行了改进，将齿轮啮合的方式驱动转动轴401的形式改进为了转动齿轮501与转动轴401端面之间的摩擦传动，并且为螺旋面502与螺旋面 502之间的摩擦传动。

工作时，当需要闸门4打开，由电机驱动转动齿轮501转动，转动齿轮501能够通过台阶503推动台阶503的方式实现转动齿轮501推动转动轴401转动；如果电机驱动转动齿轮501反向转动，转动齿轮501的螺旋面502与转动轴401的螺旋面502将会相对滑动，转动轴401将不会转动。

考虑到小朋友有可能撞到关闭状态的闸门4，经过本实施例中的改进后，这问题便不会存在，本实施例中，关闭状态中的闸门4在被碰撞后，转动齿轮501与转动轴401之间不再是台阶503推动台阶503，而是转动齿轮501的螺旋面502与转动轴401的螺旋面502能够产生一定的滑动，因而可以实现起到缓冲作用，从而避免小朋友被撞伤。并且因为弹性件505能够提供转动齿轮501抵接靠近转动轴401的力，闸门4被碰撞后也不会轻易打开。因此很好的避免了小朋友碰撞到闸门4导致伤害，闸门4也能够起到关闭不被轻易的推开。

其中，针对于读卡位2和/或人脸识别位3，与读卡位2进行配合使用的CPU卡(IC、ID、手机NFC)，现有技术中，通常为仅当做一个触发源，激活人脸识别设备，单纯从卡片内数据无法标识人员身份，考虑到小朋友的安全性，避免卡片被冒用，可以在CPU卡中增加个人身份识别的能力，其中保存有人脸照片和照片的特征码，从卡片读取数据即可标识人员身份；相比于目前大多数厂家产品都需要预存人员照片，通过与摄像头拍摄的照片进行比对，本技术方案无需在人脸识别设备里预存照片，照片是保存在CPU卡片里面，好处是可以任意更换人脸识别设备。另一个好处是避免人脸识别设备泄露照片底库。为了保证CPU卡的安全性，实施时，数据可以保存在CPU卡加密区域，无法被复制，确保一人一卡。

考虑到现有普通CPU卡采用读取照片的方式进行比对，读取速度慢，效率低本实施方案可以预先提取照片的特征码，比对读取卡片里的特征码，与人脸识别设备拍照照片后的特征码进行比对，极大提升读取速度和比对效率，对于人流量较大的通道通行速度更有效。

本方案在是实施，需要具备相应的硬件，如校园电子门禁系统主机、电磁卡读取器作为读卡位2、生物(人脸、指纹)识别器作为人脸识别位3、存储器、网络传输、电路等硬件产品为必须安装硬件，同时《出入口控制系统技术要求》(中华人民共国公共安全行业标GA/T394一2002)、《建筑自动化和控制系统》(GB/T 28847.3-2012)、《信息安全技术—网络安全等级保护基本要求》(GB/T 22239-2019)的相关规定；

也需满足门禁系统防止数据泄露、系统被攻击、系统数据被篡改、病毒传播等技术措施，门禁系统采集的学生个人信息严禁外泄和用于商业宣传等，保护学生肖像权。需要甄别校对入校师生身份，核查人员身份信息，防止外来人员混入校园；生物识别与测温相结合；智能管理学生考勤，及时预警缺勤；智能管理学生请销假，对逾期未归的发出提醒；家校互通，学生出入校信息及时通知学生监护人。其中，普通电子卡识别方式，识别速度慢，安全级别较低，加密能力弱，容易被复制；生物特征(人脸、指纹)识别方式，识别速度快，安全级别较高，加密能力较强；智能电子卡(CPU卡)识别方式，识别速度较快，安全级别高，加密能力强，不易被破解。

门禁卡在使用时，按照以下步骤(1)学校完成设备安装后，自行通过管理系统完成学生照片采集、信息登记的工作，并将信息写入卡片，发给学生。(2)学生上下学时主动在刷卡设备上进行刷卡，验证身份。(3)学生在校期间，如果需要请假外出，需要提供请假证明并刷卡验证身份，由门卫保安确认后放行。(4)如果学生丢失了卡片，由学校为其重新采集登记信息并补发卡片。

进一步，还包括复位组件6，设置在座体1上，包括，

复位齿轮601，与转动轴401同轴设置，

齿条602，滑动设置在座体1上，

前弹簧603和后弹簧604，分别设置在齿条602的两端，且二者均与座体1抵接，二者提供给齿条602的力相反。

本实施例中，特别设计了复位组件6用于闸门4打开后的关闭。闸门4由关闭状态转变为打开状态过程中，转动轴401的转动会通过复位齿轮601带动齿条602移动，使得前弹簧603和后弹簧604压缩或者拉伸，实现弹力的储存；当闸门4打开后，需要关闭时，线性推动件507先拉动或推动推力轴承504带动转动齿轮501远离转动轴401，转动轴401的转动将不再受到限制，此时前弹簧603和后弹簧604因为储存了一定的弹性势能，将会带动齿条 602移动，再带动复位齿轮601转动，传递至转动轴401实现转动，从而方便的实现复位，结构简单，且复位效果好、速度稳定。

其中线性推动件507可以选用电缸、气缸等直线驱动杆带动推力轴承504移动即可。

考虑到现有的设备中存在小朋友在闸门4由打开到关闭的过程中会被撞到，经过本实施例中的改进后，这个问题得到了很好的避免，闸门4由打开到关闭的过程中，前弹簧603和后弹簧604之间的蓄能足够的平衡，无需较大的弹力，只需要二者具有压力差，即能很好的保证闸门4进行关闭，在碰撞时也能起到双向的缓冲作用，保护了小朋友的安全。

如图7所示，进一步，还包括限位组件7，包括

限位挡板701，设置在转动轴401上，

打开极限挡板702和关闭极限挡板703，均设置在座体1上，限位挡板701在二者之间转动。

本实施例中，特别设计了限位组件7来限制闸门4打开时的位置和关闭时的位置，从而避免闸门4打开和关闭超过位置，保证门禁的有效性。

进一步，沿通道101的长度方向，闸门4设置有两组。

本实施例中，闸门4设置有两组后，可以实现类似于AB门的形式，设计为闸门4前一个关闭后另一个才打开，从而保证小朋友所在的学校足够的安全，还能避免跟人进入通过闸门4的问题。

进一步，螺旋面502的中心轴与转动轴401的中心轴共轴。

本实施例中，中心轴共轴后，可以很好的保证转动齿轮501的螺旋面502与转动轴401 的螺旋面502均能够绕统一轴线转动，保证了工作的稳定进行。

如图4所示，进一步，闸门4为软节结构，包括

端沿402，设置在所转动轴401上，

软质板体403，设置在端沿402上，

支撑主体404，为若干个，依次设置在软质板体403内部，软质板体403和支撑主体404，均具有横向的滑动槽404a，

滑动插件405，用于将相邻的两个支撑主体404连接，横向滑动设置在滑动槽404a内，在被推动后滑动伸入进去相邻的另一个支撑主体404的滑动槽404a内，使得相邻的支撑主体 404相连接，

插件弹簧406，设置在滑动槽404a，作用于滑动插件405，提供滑动插件405滑至所在滑动槽404a的内部，

本实施例中，为了进一步保障小朋友的安全性，避免闸门4撞到小朋友使小朋友受到伤害，特别设计闸门4为软节结构，使得闸门4在打开过程中，能够变为分节的非刚性结构，而在闸门4保持关闭时，又能够变成刚性结构，从而实现安全性与门禁防护性的兼得。

具体的，闸门4分为多个部分，有最端部的端沿402为塑料凳硬材质，其上设置有作为主体结构的软质板体403，可以为橡胶等材质，面积较大，但其并非绝对的软体结构，在其内部设置有若干个依次排列的支撑主体404，并且在每个支撑主体404内部均有滑动插件405，在闸门4为关闭状态时，闸门4插入相邻的另一个支撑主体404的滑动槽404a内，使得所有支撑主体404通过滑动插件405实现连接，以达到软质板体403也能够成为足够刚性的闸门 4，起到门禁作用；在闸门4打开过程中，滑动插件405只会待在自己的支撑主体404的滑动槽404a内，而并不会插入相邻另一个支撑主体404的滑动槽404a内，此时软质板体403为非刚性状态，具有一定的柔性，因而可以很好的保证小朋友在通过闸门4时也具有很好的安全性，避免了小朋友受到伤害。

其中，滑动插件405是受到插件弹簧406的作用的，插件弹簧406能够推动滑动插件405 待在自己所在的支撑主体404滑动槽404a内，不要进入相邻滑动槽404a内，从而保证软质板体403在闸门4打开过程中保持软体转态而非刚性结构，保护小朋友的安全性。

如图4所示，进一步，闸门4还包括推动件407，横向滑动设置在转动轴401内，贯穿转动轴401，使得两端均位于转动轴401外，一端为推动端407a，靠近端部的一个滑动插件405，另一端为被推端407b，推动件407滑动后，推动端407a推动滑动插件405滑动，

推件弹簧408，设置在转动轴401内，作用于推动件407，提供推动件407远离滑动插件 405的力，

其中，座体1具有凸顶部409，转动轴401转动后，被推端407b被凸顶部409顶住或者取消顶住。

本实施例中，最端部的滑动插件405的推动是由转动轴401上推动件407的推动作用实现的，推动件407移动后，其端部的推动端407a会推动靠近端部的一个滑动插件405，实现所有滑动插件405依次推动进入相邻另一个滑动槽404a内；推动件407自己的推动是转动轴 401的转动实现的，转动轴401转动后，会带着推动件407一起转动，并且推动件407的被推端407b会在转动到某个位置后，被推动，从而实现推动件407合适位置的自动推动，具体是在闸门4关闭状态下，推动件407的推动端407a进入滑动槽404a，且被推端407b被凸顶部409顶住，闸门4打开过程中下推动件407的推动端407a滑出滑动槽404a，且被推端407b 不被凸顶部409顶住。

进一步，被推端407b为球形，凸顶部409为弧面型，且被推端407b位于凸顶部409内时，闸门4为关闭状态。

本实施例中，凸顶部409为弧面型，因此作用于推动件407的被推端407b时，更加平滑，很好的保证了软质板体403由非刚性状态于刚性状态之间转变的平滑性，保证了运行流程程度。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种人员安全卡门禁系统，其特征在于，包括

座体(1)，为至少两个，两个所述座体(1)之间形成通道(101)，

读卡位(2)和/或人脸识别位(3)，均设置在所述座体(1)的前端，

闸门(4)，转动设置在所述座体(1)上，具有转动轴(401)，且所述转动轴(401)为沿竖向，阻挡或取消阻挡所述通道(101)，

驱动组件(5)，设置在所述座体(1)上，用于驱动所述转动轴(401)转动，包括

转动齿轮(501)，沿所述转动轴(401)的轴向滑动设置在所述座体(1)上，且绕所述转动轴(401)的轴向转动设置，所述转动齿轮(501)与所述转动轴(401)相抵接且二者相抵接面均具有圆周排列的若干螺旋面(502)，所述螺旋面(502)从二者端面开始逐渐变高直至末端为台阶(503)，其中，二者的螺旋面(502)螺旋方向相反，使得所述转动齿轮(501)转动带动所述转动轴(401)转动为通过所述台阶(503)推动，所述齿轮的一个螺旋面(502)抵接住所述转动轴(401)的一个螺旋面(502)，

推力轴承(504)，设置在所述转动齿轮(501)远离所述转动轴(401)的一端面，

弹性件(505)，与所述推力轴承(504)远离所述转动齿轮(501)的一侧抵接，用于提供所述转动齿轮(501)抵接靠近所述转动轴(401)的力，

转动驱动件(506)，驱动所述转动齿轮(501)转动，

线性推动件(507)，设置在所述座体(1)上，推动所述推力轴承(504)带动所述转动齿轮(501)远离所述转动轴(401)。

2.根据权利要求1所述的一种人员安全卡门禁系统，其特征在于，还包括复位组件(6)，设置在所述座体(1)上，包括，

复位齿轮(601)，与所述转动轴(401)同轴设置，

齿条(602)，滑动设置在所述座体(1)上，

前弹簧(603)和后弹簧(604)，分别设置在所述齿条(602)的两端，且二者均与所述座体(1)抵接，二者提供给所述齿条(602)的力相反。

3.根据权利要求1所述的一种人员安全卡门禁系统，其特征在于，还包括限位组件(7)，包括

限位挡板(701)，设置在所述转动轴(401)上，

打开极限挡板(702)和关闭极限挡板(703)，均设置在所述座体(1)上，所述限位挡板(701)在二者之间转动。

4.根据权利要求1所述的一种人员安全卡门禁系统，其特征在于，

沿所述通道(101)的长度方向，所述闸门(4)设置有两组。

5.根据权利要求1所述的一种人员安全卡门禁系统，其特征在于，所述螺旋面(502)的中心轴与所述转动轴(401)的中心轴共轴。

6.根据权利要求1所述的一种人员安全卡门禁系统，其特征在于，所述闸门(4)为软节结构，包括

端沿(402)，设置在所转动轴(401)上，

软质板体(403)，设置在所述端沿(402)上，

支撑主体(404)，为若干个，依次设置在所述软质板体(403)内部，所述软质板体(403)和所述支撑主体(404)，均具有横向的滑动槽(404a)，

滑动插件(405)，用于将相邻的两个所述支撑主体(404)连接，横向滑动设置在所述滑动槽(404a)内，在被推动后滑动伸入进去相邻的另一个所述支撑主体(404)的所述滑动槽(404a)内，使得相邻的所述支撑主体(404)相连接，

插件弹簧(406)，设置在所述滑动槽(404a)，作用于所述滑动插件(405)，提供所述滑动插件(405)滑至所在滑动槽(404a)的内部。

7.根据权利要求6所述的一种人员安全卡门禁系统，其特征在于，所述闸门(4)还包括

推动件(407)，横向滑动设置在所述转动轴(401)内，贯穿所述转动轴(401)，使得两端均位于所述转动轴(401)外，一端为推动端(407a)，靠近端部的一个所述滑动插件(405)，另一端为被推端(407b)，所述推动件(407)滑动后，所述推动端(407a)推动所述滑动插件(405)滑动，

推件弹簧(408)，设置在所述转动轴(401)内，作用于所述推动件(407)，提供所述推动件(407)远离所述滑动插件(405)的力，

其中，所述座体(1)具有凸顶部(409)，所述转动轴(401)转动后，所述被推端(407b)被所述凸顶部(409)顶住或者取消顶住。

8.根据权利要求7所述的一种人员安全卡门禁系统，其特征在于，所述被推端(407b)为球形，所述凸顶部(409)为弧面型，且所述被推端(407b)位于所述凸顶部(409)内时，所述闸门(4)为关闭状态。

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