CN209821918U - 智能图书馆出口闸机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开智能图书馆出口闸机，包括机箱、摆闸和控制系统，所述机箱包括对立设置的第一机箱和第二机箱，所述第一机箱和第二机箱之间形成闸机通道，所述摆闸分别设置在所述第一机箱和第二机箱中，用于阻断或开放闸机通道，所述控制系统用于控制所述摆闸开合；还包括射频识别模块，用于识别书籍上的电子标签。本实用新型将摆闸作为阻拦体，摆闸通道范围是所有闸机中最大的，相对于三辊闸，摆闸运转过程中没有机械碰撞，噪音较小；通过设置射频识别模块和摆闸的结合，可在用户携带未借阅书籍出图书馆时进行提醒并阻止其出去图书馆，实现了自动化出口门禁，提高了图书馆的安全级别。

Description

智能图书馆出口闸机

技术领域

本实用新型涉及图书馆门禁技术领域，具体涉及智能图书馆出口闸机。

背景技术

目前高校图书馆还普遍使用刷卡进入的单向门禁验证方式，但是这种验证方式目前已经无法满足图书馆的发展需求，制约了图书馆的管理手段，降低了图书馆的安全级别。现有图书馆出口闸机只能在误携带未借阅的图书出图书馆时发起警报，无法阻止用户出图书馆，需要图书馆工作人员人工去确认，仍然达不到智能化图书馆的发展需求。另外图书馆闸机多采用翼闸和三辊闸，翼闸受拦阻体形态的限制，翼闸的耐冲撞性低，行人非法冲关易损坏闸翼和机芯，另外翼闸控制方式比较复杂，若控制性能不好，容易出现夹到人的事情。三辊闸通道宽比较小，通行速度相对较慢，而且受阻拦体形态的限制，不适于携带行李者通行，另外机械式和半自动式三辊闸的闸杆运转过程中会有机械碰撞，噪音较大。

中国专利：具有防盗警示功能的图书馆门禁系统（申请号CN201721601715.8 ）公开了具有防盗警示功能的图书馆门禁系统，其主要包括机架，机架上安装有闸机系统，还包括主控器，闸机系统的闸门对应的入口侧安装有入口侧读卡设备，闸门对应的出口侧安装有出口侧读卡设备，同时还配备有摄像装置、RFID读卡器、报警系统、红外线传感器和显示屏等。该专利虽通过红外线传感器的设置可防止尾随人员进出图书馆，但是该专利对于没有借阅的图书的用户出图书馆时仍然需要工作人员对其进行检查，不能自动化阻止其出图书馆。另外该专利将出入通道设置为一体，对于人流量较大的图书馆来说容易造成秩序混乱的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供了智能图书馆出口闸机，自动化程度高，提高了图书馆安全级别。

为实现上述目的，本实用新型通过以下方案实现：智能图书馆出口闸机，包括机箱、摆闸和控制系统，所述机箱包括对立设置的第一机箱和第二机箱，所述第一机箱和第二机箱之间形成闸机通道，所述摆闸分别设置在所述第一机箱和第二机箱中，用于阻断或开放闸机通道，所述控制系统用于控制所述摆闸开合；

还包括射频识别模块，用于识别书籍上的电子标签；

人脸识别模块，用于采集用户的面部图像；

还包括挡板，所述挡板设置在所述第一机箱和第二机箱上，所述射频识别模块设置在所述挡板上。

所述机箱上设置有玻璃破碎按钮，用于射频识别模块或控制系统硬件故障时用户控制摆闸开合。

所述人脸识别模块包括摄像头，所述摄像头采用人体工程学设计，拍摄采集到不同身高用户的面部图像；

还包括显示屏，用于显示用户的面部图像。

所述第一机箱和第二机箱内设有凹槽，所述凹槽的内部设置有转轴，所述摆闸与所述转轴连接，所述转轴顶端设有第一轴承座，所述转轴底端设有第二轴承座，所述第二轴承座的下方在所述转轴上设有齿轮，所述齿轮与所述转轴通过键连接，所述齿轮下方设有电机，所述电机与所述齿轮通过键连接。

所述控制系统包括摆闸控制器，所述摆闸控制器与所述射频识别模块电连接，所述控制系统通过RS485总线与计算机通讯连接，所述摆闸控制器与人脸识别模块和电机连接。

所述第一机箱和第二机箱上所述摆闸活动区域设有红外探测器，用于检测防夹区域的人或物体。

所述摆闸的门页采用10mm厚防暴钢化玻璃制成。

所述射频识别模块采用nRF24L01无线收发器。

所述机箱上还设有报警器，用于用户携带未借阅书籍出图书馆时进行提醒。

本实用新型的有益效果为：1、将摆闸作为阻拦体，摆闸通道范围是所有闸机中最大的，相对于三辊闸，摆闸运转过程中没有机械碰撞，噪音较小；

2、在对立设置第一机箱和第二机箱上摆闸活动区域均设置红外检测器，有效检测通行目标，防止人动作时未检测到通行信号关门；

3、通过设置射频识别模块和摆闸的结合，可在用户携带未借阅书籍出图书馆时进行提醒并阻止其出去图书馆，实现了自动化出口门禁，提高了图书馆的安全级别。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型的等轴测视图；

图2为本实用新型的右视图；

图3为本实用新型的前视图；

图4为HC-SR501人体感应模块电路图；

图5为射频识别模块；

图6为电机驱动电路；

图7为报警电路图；

图8为摆闸安装结构图；

图中：机箱1，摆闸2，挡板3，人脸识别模块4，凹槽5，转轴6，第一轴承座7，第二轴承座8，齿轮9，电机10。

具体实施方式

如图1至图8所示，智能图书馆出口闸机，包括机箱1、摆闸2和控制系统，所述机箱包括对立设置的第一机箱和第二机箱，所述第一机箱和第二机箱之间形成闸机通道，所述摆闸2分别设置在所述第一机箱和第二机箱中，用于阻断或开放闸机通道，所述控制系统用于控制所述摆闸2开合；

还包括射频识别模块，用于识别书籍上的电子标签；射频接收模块即RFID读写器，识别处于天线辐射范围内的RFID射频标签数据信息，并将接收到的RFID射频标签信息通过串口传输给摆闸控制器，也可接收摆闸控制器传输过来的控制命令。摆闸控制器4将射频接收模块对RFID射频标签识别到的数据信息通过无线方式发送给计算机，同时摆闸控制器根据计算机传输过来的控制指令来控制射频接收模块，从而实现对RFID射频标签的处理。

人脸识别模块4，用于采集用户的面部图像；

还包括挡板3，所述挡板3设置在所述第一机箱和第二机箱上，所述射频识别模块设置在所述挡板3上。

所述机箱1上设置有玻璃破碎按钮，用于射频识别模块或控制系统硬件故障时用户控制摆闸2开合。

所述人脸识别模块包括摄像头，所述摄像头采用人体工程学设计，拍摄采集到不同身高用户的面部图像；

还包括显示屏，用于显示用户的面部图像。人脸识别模块采用深圳市皓辰科技有限公司的型号为 HC-RL001人脸识别一体机,精准识别，识别时间小于1s。

所述第一机箱和第二机箱内设有凹槽5，所述凹槽5的内部设置有转轴6，所述摆闸2与所述转轴6连接，所述转轴6顶端设有第一轴承座7，所述转轴6底端设有第二轴承座8，所述第二轴承座8的下方在所述转轴6上设有齿轮9，所述齿轮9与所述转轴6通过键连接，所述齿轮9下方设有电机10，所述电机10与所述齿轮9通过键连接。通过键连接使得连接牢固可靠，电机10用于提供动力。本实施例中电机采用Linix 的型号为55ZY24-20-X/70JB12.5G通道摆闸直流减速电机。

本实施例中采用ULN2003驱动芯片驱动电机10，电机10采用四相无线制24BYJ-48步进电机，驱动电压为5V，驱动方式为四相四拍，电机驱动电路如图6所示。

所述控制系统包括摆闸控制器，所述摆闸控制器与所述射频识别模块电连接，所述控制系统通过RS485总线与计算机通讯连接，所述摆闸控制器与人脸识别模块4和电机10连接。

所述第一机箱和第二机箱上所述摆闸2活动区域设有红外探测器，用于检测防夹区域的人或物体。在靠近摆闸活动的区域（防夹区域）安装红外探测器，一旦检测到防夹区域有人或物体，摆闸自动停止动作；直到人或物体离开防夹区域后，摆闸才继续动作。本实施例中采用HC-SR501人体感应模块，其OUT端与摆闸控制器连接，人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。电路图如图4所示。

所述摆闸2的门页采用10mm厚防暴钢化玻璃制成。

所述射频识别模块采用所述射频识别模块采用nRF24L01无线收发器。CE 、CSN 、SCK、 MOSI、 MISO、IRQ引脚与摆闸控制器的I/O口连接，MOSI是单片机向nRF24L01发送数据接口，CE是单片机给出信号控制nRF24L01内部射频电路工作与否接口，CSN 是单片机发出信号控制允许向模块读或写数据接口，MISO是nRF24L01发送数据接口，IRQ是nRF24L01产生中断信号发送给单片机的接口。射频识别模块电路图如图5所示。

所述机箱1上还设有报警器，用于用户携带未借阅书籍出图书馆时进行提醒。本实施例中采用蜂鸣器进行提醒，报警电路如图7所示。

本实施例中摆闸控制器采用STC89C52单片机。

本实用新型工作原理：当人们需要通过摆闸时，射频识别模块进行感应，若未识别到未借阅书籍，电机10开始转动，电机10带动齿轮9转动，从而使转轴6和摆闸2一起转动，当摆闸2开始转动时，会形成一定的空间，摆闸2转动的角度越大，空间相应的也就越大，红外检测器可以实时摆闸防夹区域的人流情况，当检测到没人时，电机10反转，从而使摆闸2恢复到最初的位置上.若射频识别模块识别到未借阅，报警器进行提示，此时摆闸2保持原先状态，未归还书籍不可通过闸机通道，此时人脸识别模块可采集用户面部图像，实现了图书馆出口门禁。

Claims (10)

1.智能图书馆出口闸机，其特征在于：包括机箱（1）、摆闸（2）和控制系统，所述机箱包括对立设置的第一机箱和第二机箱，所述第一机箱和第二机箱之间形成闸机通道，所述摆闸（2）分别设置在所述第一机箱和第二机箱中，用于阻断或开放闸机通道，所述控制系统用于控制所述摆闸（2）开合；

还包括射频识别模块，用于识别书籍上的电子标签；

人脸识别模块（4），用于采集用户的面部图像。

2.根据权利要求1所述的智能图书馆出口闸机，其特征在于：还包括挡板（3），所述挡板（3）设置在所述第一机箱和第二机箱上，所述射频识别模块设置在所述挡板（3）上。

3.根据权利要求1所述的智能图书馆出口闸机，其特征在于：所述机箱（1）上设置有玻璃破碎按钮，用于射频识别模块或控制系统硬件故障时用户控制摆闸（2）开合。

4.根据权利要求1所述的智能图书馆出口闸机，其特征在于：所述人脸识别模块（4）包括摄像头，所述摄像头采用人体工程学设计，拍摄采集到不同身高用户的面部图像；

还包括显示屏，用于显示用户的面部图像。

5.根据权利要求1所述的智能图书馆出口闸机，其特征在于：所述第一机箱和第二机箱内设有凹槽（5），所述凹槽（5）的内部设置有转轴（6），所述摆闸（2）与所述转轴（6）连接，所述转轴（6）顶端设有第一轴承座（7），所述转轴（6）底端设有第二轴承座（8），所述第二轴承座（8）的下方在所述转轴（6）上设有齿轮（9），所述齿轮（9）与所述转轴（6）通过键连接，所述齿轮（9）下方设有电机（10），所述电机（10）与所述齿轮（9）通过键连接。

6.根据权利要求1或5所述的智能图书馆出口闸机，其特征在于：所述控制系统包括摆闸控制器，所述摆闸控制器与所述射频识别模块电连接，所述控制系统通过RS485总线与计算机通讯连接，所述摆闸控制器与人脸识别模块（4）和电机（10）连接。

7.根据权利要求1所述的智能图书馆出口闸机，其特征在于：所述第一机箱和第二机箱上所述摆闸（2）活动区域设有红外探测器，用于检测防夹区域的人或物体。

8.根据权利要求1所述的智能图书馆出口闸机，其特征在于：所述摆闸（2）的门页采用10mm厚防暴钢化玻璃制成。

9.根据权利要求1所述的智能图书馆出口闸机，其特征在于：所述射频识别模块采用nRF24L01无线收发器。

10.根据权利要求1所述的智能图书馆出口闸机，其特征在于：所述机箱（1）上还设有报警器，用于用户携带未借阅书籍出图书馆时进行提醒。