CN205103912U - 一种开放式通道管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开放式通道管理系统，包括红外对射传感模块、射频识别模块、控制通讯模块、报警模块和供电模块，其特征是：红外对射传感模块和射频识别模块设置在开放式通道处，所述红外对射传感模块的红外信号输出端连接控制通讯模块的红外信号输入端，射频识别模块的标签信号输出端连接控制通讯模块的具有标签信号输入端；射频识别模块具有射频信号发出端、标签信号输入端；射频识别模块的控制信号输入端连接控制通讯模块的控制信号输出端；红外对射传感模块为实现是否有人员通过某区域以及人员进出方向的判定，由若干套红外对射传感器构成。本实用新型有统一管理识别人员出入方向、较远距离供标签识别并上传信息和适用于各种场所的有益效果。

Description

一种开放式通道管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种开放式通道管理系统，适用于建筑物人行通道或车行通道的安全管理。属于安全检查及管理设备技术领域。

背景技术

传统技术的通道管理系统，采取传统的闸道开关进行人流/车流控制。使用者需手持标签卡近距离触动通道开关以使通道开启。该系统存在如下缺点：(1)对于新建建筑来说，需要在设计前期必须针对该道闸作大面积的预留空间，对建筑的设计造成麻烦。(2)对于老建筑来说，大多数建筑物的大堂出入口处面积不足，无法安装道闸类通道设备。(3)系统识别、开闭操作繁琐，在人流/车流量大时无法使其快速通过。(4)标签需要近距离与通道管理设备感应，造成使用麻烦。

现有技术中，已经使用的一种开放式检测通道管理系统，适用于超市、仓库和物品陈列室。由于通道的体积小、可以多级使用，虽然具有造价相对低、可塑性好，系统识别快捷，适合各种场所安装的特点。但该系统存在如下缺点：(1)该开放式检测通道管理系统不具有进行卡号上传、考勤管理和人员身份判断的功能，无法与检测通道配合实现综合管理，安全性能差。(2)该系统只针对标签进行检测，无法判别人员的出入方向。(3)标签同样需要近距离与通道管理设备进行感应，造成使用麻烦。

目前市场现有的开放式RFID检测通道支持ISO/IEC15693格式，检测通道标签体积大，功能简易，无法与其它门禁系统兼容并卡以及形成楼内统一管理的一卡通系统；同时因通道宽度与标签和使用环境密切相关，因而也基本无法完全满足大多数既有建筑的此类需求；当通道距离位置有限时,不易安装，且由于技术性能因素的制约，外形极不美观，难以与建筑本体风格吻合。

为此，需要设计一种开放式通道管理系统，具有在无需设置闸道的场所内，保持人流顺畅通行；能进行卡号上传、考勤管理和人员身份判断，对非受控人员进/出进行监测、远程控制、集中管理的特点。

需要设计一种用于开放式通道管理系统的标签，具有与开放式通道管理系统配合，实现较远距离识别，并具有复合卡结构，适用于大部分门禁的特点。

实用新型内容：

本实用新型的目的，是为了解决传统通道管理系统所实现的设备占地面积大的问题，以及现行的开放式检测通道系统功能单一、不能上传人员信息、不能判别人员出入方向的问题；提供一种开放式通道管理系统。具有系统统一管理识别人员出入方向、较远距离供标签识别并上传信息、所配合的产品占地面积小；标签具有复合功能，适用于各种场所的特点。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种开放式通道管理系统，包括红外对射传感模块、射频识别模块、控制通讯模块、报警模块和供电模块，其结构特点是：红外对射传感模块和射频识别模块设置在开放式通道处，所述红外对射传感模块的红外信号输出端连接控制通讯模块的红外信号输入端，射频识别模块的标签信号输出端连接控制通讯模块的具有标签信号输入端；射频识别模块具有射频信号发出端、标签信号输入端；射频识别模块的控制信号输入端连接控制通讯模块的控制信号输出端；红外对射传感模块为实现是否有人员通过某区域以及人员进出方向的判定，由若干套红外对射传感器构成；射频识别模块具有支持ISO/IEC15693协议的电路结构；控制通信模块具备对输入数据进行处理、储存、管理以及与通讯的功能结构，以接收来自红外感应传感器和RFID读写器传来的信号，实现人员进出方向的判定以及将RFID读写器传来的标签信息与控制器本身存储的信息进行对比判断。

本实用新型的目的还可以通过采取如下技术方案达到：

进一步地，通过红外发射器向接收器发出红外线形成人员通行的有效区域，当人员通过开放式通道设备时，因为人员的不同进出方向，会对红外线有不同顺序的遮挡作用，通过对信号的处理判断出人员进出的方向。

进一步地，射频识别模块中，其RFID读写器上的天线通过发射射频信号给标签提供能量并激活标签，标签工作后将其储存的信息返还给RFID读写器，RFID读写器再将读取到的标签信息送给控制器，控制器根据具体应用场合进行一系列数据的处理、储存以及管理，以实现电子标签内信息的识别提取。

进一步地，控制通信模块接收来自红外感应传感器和RFID读写器传来的信号，主要是实现人员进出方向的判定，以及将RFID读写器传来的标签信息与控制器本身存储的信息进行对比判断，然后将输入的信息和处理后的信息存储到系统的存储器中，并将控制器的判断结果输出给相应的功能模块。同时，该模块也可将设备的工作状态、存储器中的数据信息经传输网络传至远方工作站，实现设备和用户应用数据的统一管理，设备的远程控制，以及与其他安防设备进行联动。

进一步地，报警模块接收控制器对持卡人员合法性的判断结果的输出信号，选用声音和灯光直观地表现设备的运行状态及对持卡人员的合法性进行判断的结果，提醒安保人员注意。

进一步地，供电模块为设备的各个功能模块提供稳定、适合的工作电压，从而实现设备的正常运行。

进一步地，开放式通道包括三种类型，分别为单通道模式、双通道模式和多通道模式；开放式通道中，两通道闸之间的可靠工作距离为120cm。

进一步地，所述报警模块为信号灯模块和/或蜂鸣模块，所述通讯模块具有网络通讯输出/输入端。

本实用新型具有如下突出的有益效果：

1、本实用新型涉及的开放式通道管理该系统利用红外对射传感模块为实现是否有人员通过某区域以及人员进出方向的判定，由若干套红外对射传感器构成；射频识别模块具有支持ISO/IEC15693协议的电路结构；控制通信模块具备对输入数据进行处理、储存、管理以及与通讯的功能结构，以接收来自红外感应传感器和RFID读写器传来的信号，实现人员进出方向的判定以及将RFID读写器传来的标签信息与控制器本身存储的信息进行对比判断；因此，能够解决传统通道管理系统所实现的设备占地面积大的问题，或开放式检测通道系统功能单一、不能上传人员信息、不能判别人员出入方向的问题，具有统一管理识别人员出入方向、较远距离供标签识别并上传信息、所配合的产品占地面积小、适用于各种场所的有益效果，以及达到防止非授权人员的随意进出并能使人流快速通过的有益效果。

2、本实用新型红外对射传感模块的红外信号输出端连接控制通讯模块的红外信号输入端，具有若干红外线形成的感应区域，达到人员通过通道时触碰不同的红外线，控制通讯模块识别人员进出方向的有益效果。

3、利用本系统所设计的开放通道设备的造价成本，比原有ISO/IEC14443A标准的闸机成本低35％，达到节省经济成本的有益效果。

4、通讯模块具有有网络通讯接口，本系统可单独运行，也可通过以太网与工作站进行通讯，实现工作站对系统进行数据管理和远程监控。同时也可通过网络，与其他安防设备进行联动。开放式通道管理系统具有更好的安全性，并可设置密码，动态实时通信；RFID标签所附着的物体出现在射频识别模块有效识别范围内就能进行解读，就可以对其位置进行动态的追踪和监控；可以实时上传卡号、进行考勤管理、可以对人员进出方向是否是本单位人员进行有效管理、可支持大多数门禁系统的使用，又可进行RFID的授权出入检测。而在有多种管理模式和多个系统共存时，可根据不同情况，选择不同标准的授权卡，实现一卡通管理。

附图说明

图1为本实用新型的系统模块框图。

图2为本实用新型具体实施例1中的单通道闸结构示意图。

图3为本实用新型具体实施例1中的双通道闸结构示意图。

图4为本实用新型具体实施例1中的多通道闸结构示意图。

图5为本实用新型设备电器连接图。

具体实施方式

具体实施例1

参照图1至5，本实施例涉及的开放式通道管理系统，包括通道闸以及红外对射传感模块、射频识别模块、控制通讯模块、报警模块和供电模块，红外对射传感模块和射频识别模块设置在开放式通道处，所述红外对射传感模块的红外信号输出端连接控制通讯模块的红外信号输入端，射频识别模块的标签信号输出端连接控制通讯模块的具有标签信号输入端；射频识别模块具有射频信号发出端、标签信号输入端；射频识别模块的控制信号输入端连接控制通讯模块的控制信号输出端；红外对射传感模块为实现是否有人员通过某区域以及人员进出方向的判定，由若干套红外对射传感器构成；射频识别模块具有支持ISO/IEC15693协议的电路结构；控制通信模块具备对输入数据进行处理、储存、管理以及与通讯的功能结构，以接收来自红外感应传感器和RFID读写器传来的信号，实现人员进出方向的判定以及将RFID读写器传来的标签信息与控制器本身存储的信息进行对比判断。所述通道闸为至少两垂直于地面并具有一定间隔的相对平行板状物；红外线对射传感器由红外发射器和接收器组成，红外发射器和接收器设置于相邻板状物内，通道闸间形成由若干红外线组成的感应区域，红外线处于不同的垂直面上；相邻两个板状物之间至少一个还设置射频识别器；控制通讯设置于通道闸附近，报警器设置于通道闸附近和/或板状物上。

本实施例中：

还包括管理计算机，所述管理计算机通过网络通讯输出/输入端与控制通讯器通信连接。

通过红外发射器向接收器发出红外线形成人员通行的有效区域，当人员通过开放式通道设备时，因为人员的不同进出方向，会对红外线有不同顺序的遮挡作用，通过对信号的处理判断出人员进出的方向。

射频识别模块中，其RFID读写器上的天线通过发射射频信号给标签提供能量并激活标签，标签工作后将其储存的信息返还给RFID读写器，RFID读写器再将读取到的标签信息送给控制器，控制器根据具体应用场合进行一系列数据的处理、储存以及管理，以实现电子标签内信息的识别提取。

控制通信模块接收来自红外感应传感器和RFID读写器传来的信号，主要是实现人员进出方向的判定，以及将RFID读写器传来的标签信息与控制器本身存储的信息进行对比判断，然后将输入的信息和处理后的信息存储到系统的存储器中，并将控制器的判断结果输出给相应的功能模块。同时，该模块也可将设备的工作状态、存储器中的数据信息经传输网络传至远方工作站，实现设备和用户应用数据的统一管理，设备的远程控制，以及与其他安防设备进行联动。

报警模块接收控制器对持卡人员合法性的判断结果的输出信号，选用声音和灯光直观地表现设备的运行状态及对持卡人员的合法性进行判断的结果，提醒安保人员注意。

供电模块为设备的各个功能模块提供稳定、适合的工作电压，从而实现设备的正常运行。

开放式通道包括三种类型，分别为单通道模式、双通道模式和多通道模式；开放式通道中，两通道闸之间的可靠工作距离为120cm。

所述报警模块为信号灯模块和/或蜂鸣模块，所述通讯模块具有网络通讯输出/输入端。

本实施例的工作原理：

射频识别(RFID)技术是一种短距离无线通信技术，其利用射频通信实现非接触式的自动识别技术。无线射频识别技术系统分为低频、高频、超高频、微波等四个工作频段，其中工作在超高频(UltrahighFrequency，UHF，860MHz～960MHz)频段的开放式通道设备，其系统与电子标签配合使用具有非接触、工作距离长、读取速度快、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

本设备采用多套红外发射器、接收器组合。红外发射器向接收器发出若干红外线，若干红外线不在同一垂直于地面的平面上，若干红外线形成人员通行的有效区域，当人员通过开放式通道设备时，因为人员的不同进出方向，会对红外线有不同顺序的遮挡作用，通过采集接收器的红外线接收情况信息，可判断出人员进出的方向。

射频识别器是通过其内部RFID读写器上的天线通过发射射频信号给标签提供能量并激活标签，标签工作后将其储存的信息返还给RFID读写器，RFID读写器再将读取到的标签信息送给控制通讯器，控制通讯器根据具体应用场合，进行一系列数据的处理、储存以及管理，实现电子标签内信息的识别提取。

控制通信器除了具备对输入数据进行处理、储存、管理，以及与其他设备的通讯的功能外，还接收来自红外对射传感器和RFID读写器传来的信号，主要是实现人员进出方向的判定，以及将RFID读写器传来的标签信息与控制器本身存储的信息进行对比判断，然后将输入的信息和处理后的信息存储到系统的控制通讯器中或另外设置的存储设备，并将控制通讯器的判断结果输出给相应的报警器。

同时，控制通信器也可将设备的工作状态、存储器中的数据信息经传输网络传至远方管理计算机，实现设备和用户应用数据的统一管理，设备的远程控制，以及与其他安防设备进行联动。

报警器接收控制通讯器对持卡人员合法性的判断结果的输出信号，选用声音和灯光直观地表现设备的运行状态及对持卡人员的合法性进行判断的结果，提醒安保人员注意。

ISO/IEC15693和ISO/IEC14443A是信息技术关于的射频识别的通讯协议。

工作时：

射频识别器的天线工作频率为13.56MHz，为有效抑制功率反射、寄生辐射等高频效应，将原来读写器天线的阻抗通过无源匹配网络转换为50Ω同轴电缆连接到RFID读写器，经RFID读写器读出标签卡内存储的ID号，并将此ID信号传输到通讯控制器。

本设备在通道闸两端配置3对红外线发射器、接收器，其编号分别为1、2、3，发射端LED灯发射出红外线束到相应的接收端，从而形成人员通行的有效区域。当有人员由外向内进入室内时，会对有效区域内的红外线产生遮挡作用，顺序为1、2、3；当人员由内向外离开室内时，对其的遮挡顺序为3、2、1，再经由光、电转换电路，实现红外线信号转换为数字脉冲信号，通过RVS线缆将信号输入到通讯控制板中，由控制板对输入信号进行处理，实现人员进出方向的判断。

当通讯控制器接收到RFID读写器输入的ID信号后，将该信号与通讯控制器存储器所预先存储的ID号进行比较，从而判断此标签是否为合法授权标签。当持卡人员携带的是授权标签通过道闸时，报警器亮绿色的LED灯，蜂鸣器不报警；当持卡人员携带的是非授权法标签或未携带标签通过道闸时，报警器点亮红色的LED灯，蜂鸣器报警。同时，通讯控制器会将持卡人员通过的时间、输入信号以及输出信号统一进行存储，实现设备对用户数据的管理和监控。

本设备采用220V市电供电，在系统内部则通过各稳压及降压电路为射频识别器、控制通讯器、红外对射传感器、各种报警器进行供电，维持设备的正常工作。

开放式通道闸可以为单通道模式、双通道模式或者多通道模式。

本设备中两通道闸之间的可靠工作距离可做到为120cm，可依据出入口通道的不同尺寸，选择不同类型规格的设备，以满足用户对出入口门禁、考勤以及会议签到等功能的需求，设计灵活。

具体实施例2:

本实施例的特点是：所述标签为具有支持ISO/IEC1569、ISO/IEC14443A协议的电子标签结构，标签内部具有存储模块。

本实施例原理：

电子标签具有支持ISO/IEC1569、ISO/IEC14443A协议的结构，其存储的数据可动态更改，具有更好的安全性，并可设置密码，动态实时通信。RFID标签所附着的物体出现在射频识别模块有效识别范围内就能进行解读，就可以对其位置进行动态的追踪和监控。该标签可以实时上传卡号、进行考勤管理、可以对人员进出方向是否是本单位人员进行有效管理、可支持大多数门禁系统的使用，又可进行RFID的授权出入检测。在有多种管理模式和多个系统共存时，可根据不同情况，选择不同标准的授权卡，实现一卡通管理。

应用实例1：

用于写字楼的开放式通道，根据写字楼的主要出入口、其他通道的尺寸，可选择单通道模式、双通道模式、多通道模式设备的组合使用，以满足实际应用需求。在首层大堂接待服务台设置发卡工作站，当有人员来访时，首先在再此处登记，通过身份证识别器和证件扫描仪将访客信息录入，同时依据访客类型发放授权等级不同的通行卡。访客持卡通过道闸时，无需刷卡，可直接持卡通行。人员信息、进出时间、进出方向等有效信息直接上传至工作站，在工作站处统一管理。同时大堂安保人员可通过通行指示灯以及蜂鸣器对出入人员的合法性进行直观判断，从而实现来访人员的出入控制。而写字楼中的工作人员则由公司统一发放长期有效的工作证，用于工作人员的进出。

应用实例2：

应用于会议室的开放式通道，在会议室门口放置单通道模式新型开放式通道管理设备，本设备可实现会议签到功能。在会议召开前期，工作人员将与会人员的相关信息录入工作站，通过发卡器发放存储不同ID号的电子标签作为参会证。该电子标签是复合卡，当与会人员持参会证到达开会地点后，可凭参会证刷卡直接通过门禁闸机，并持卡通过开放式签到通道，系统便自动记录通过与会人到达时间、与会人信息等数据，则与会人可不需要纸质签到即可方便快捷实现会议签到功能，避免了会议签到场人员排队等候的情况，并可在会议签到时间后，将签到人员的信息打印存档。

需要说明的是，射频识别(RFID)技术是一种新兴的短距离无线通信技术，其利用射频通信实现非接触式的自动识别技术。无线射频识别技术系统分为低频、高频、超高频、微波等四个工作频段，其中工作在超高频(UltrahighFrequency，UHF，860MHz～960MHz)频段的开放式通道设备，其电子标签具有非接触、工作距离长、读取速度快、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点，是目前最被看好的频段，也是未来商用市场规模最大的频段和技术上最难实现的频段。

RFID是一项易于操控，简单实用，可自由工作在各种恶劣环境下，读取方便快捷；识别速度快，可批量识别；数据容量大，可存储多种信息；使用寿命长，应用范围广，适用于多种环境；标签数据可动态更改；更好的安全性，可设置密码；动态实时通信；RFID标签所附着的物体出现在解读器的有效识别范围内，就可以对其位置进行动态的追踪和监控；可以上传卡号、进行考勤管理、可以对人员进出方向是否是本单位人员进行有效管理、可以使用门禁系统卡、能实现一卡通管理；

随着社会经济的高度及快速发展，人工成本日益见长，人工管理的疏漏也难以媲美智慧的安防系统，如何改善外形单一、功能简单、占地庞大的道闸管理，实现体积小巧、功能完善并强大、外形美观、应用场所广泛的新型开放式通道管理设备应是迫在眉睫。

本实用新型是申请人通过对目前国内主流产品功能的详细分析和对比，结合以上使用需求和各功能的优缺点，研发开放式RFID检测通道系统，整合门禁管理功能，以整体优化的方式实现出入口安防管理的人性化，力求提供可用于新建建筑以及既有建筑的技术成果和产品，在功能上完成更全面的多系统整合、在外观上实现更美观、占地更小的集成整合，真正实现高效、实用的管理模式；相信其会具有更广泛的应用领域，并产生明显的社会和经济效益。

此新型开放式通道管理设备可帮助投资方实现更具人性化的管理模式。在越来越多的公众场所有(如景区、办公大楼、商业会所等)开始使用开放式检测通道，既可实现授权管理功能，又能保证通道安全人流的高速通过，防止非授权人员的随意进出；同时，结合智能化系统中的门禁管理与考勤等功能的一体化使用，使整体系统功能更加完善。

以上所述，仅为本实用新型较具体的实施例，但本实用新型的保护范围并不局限与此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，根据本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种开放式通道管理系统，包括红外对射传感模块、射频识别模块、控制通讯模块、报警模块和供电模块，其结构特点是：红外对射传感模块和射频识别模块设置在开放式通道处，所述红外对射传感模块的红外信号输出端连接控制通讯模块的红外信号输入端，射频识别模块的标签信号输出端连接控制通讯模块的具有标签信号输入端；射频识别模块具有射频信号发出端、标签信号输入端；射频识别模块的控制信号输入端连接控制通讯模块的控制信号输出端；红外对射传感模块为实现是否有人员通过某区域以及人员进出方向的判定，由若干套红外对射传感器构成；射频识别模块具有支持ISO/IEC15693协议的电路结构；控制通信模块具备对输入数据进行处理、储存、管理以及与通讯的功能结构，以接收来自红外感应传感器和RFID读写器传来的信号，实现人员进出方向的判定以及将RFID读写器传来的标签信息与控制器本身存储的信息进行对比判断。

2.根据权利要求1所述的一种开放式通道管理系统，其特征在于：通过红外发射器向接收器发出红外线形成人员通行的有效区域，当人员通过开放式通道设备时，因为人员的不同进出方向，会对红外线有不同顺序的遮挡作用，通过对信号的处理判断出人员进出的方向。

3.根据权利要求1所述的一种开放式通道管理系统，其特征在于：射频识别模块中，其RFID读写器上的天线通过发射射频信号给标签提供能量并激活标签，标签工作后将其储存的信息返还给RFID读写器，RFID读写器再将读取到的标签信息送给控制器，控制器根据具体应用场合进行一系列数据的处理、储存以及管理，以实现电子标签内信息的识别提取。

4.根据权利要求1所述的一种开放式通道管理系统，其特征在于：控制通信模块接收来自红外感应传感器和RFID读写器传来的信号，主要是实现人员进出方向的判定，以及将RFID读写器传来的标签信息与控制器本身存储的信息进行对比判断，然后将输入的信息和处理后的信息存储到系统的存储器中，并将控制器的判断结果输出给相应的功能模块；同时，该模块也可将设备的工作状态、存储器中的数据信息经传输网络传至远方工作站，实现设备和用户应用数据的统一管理，设备的远程控制，以及与其他安防设备进行联动。

5.根据权利要求1所述的一种开放式通道管理系统，其特征在于：报警模块接收控制器对持卡人员合法性的判断结果的输出信号，选用声音和灯光直观地表现设备的运行状态及对持卡人员的合法性进行判断的结果，提醒安保人员注意。

6.根据权利要求1所述的一种开放式通道管理系统，其特征在于：供电模块为设备的各个功能模块提供稳定、适合的工作电压，从而实现设备的正常运行。

7.根据权利要求1所述的一种开放式通道管理系统，其特征在于：开放式通道包括三种类型，分别为单通道模式、双通道模式和多通道模式；开放式通道中，两通道闸之间的可靠工作距离为120cm；所述报警模块为信号灯模块和/或蜂鸣模块，所述通讯模块具有网络通讯输出/输入端。