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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 一種新型有源卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用</p><p> 摘 要 隨著考勤門禁控制系統(tǒng)得到廣泛使用,有源卡考勤門禁控制系統(tǒng)更具有優(yōu)越性,因此得到更廣泛應(yīng)用,免去了近距離排隊(duì)刷卡的時(shí)間,但其存在無法有效地判斷實(shí)際動(dòng)作是進(jìn)門還是出門的弊端,文章提出一種實(shí)用新型有源卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置來解決相關(guān)問題,詳細(xì)介紹其設(shè)計(jì)與應(yīng)用。 </p><p> 【關(guān)鍵詞】有源卡 進(jìn)
2、出門 自動(dòng)判斷裝置 設(shè)計(jì)與應(yīng)用 </p><p> 考勤門禁控制系統(tǒng)廣泛使用于學(xué)校、醫(yī)院、商城、公司等需要進(jìn)行考勤記錄或門禁控制的場(chǎng)所門口,用于記錄考勤時(shí)間和開門狀態(tài)??记陂T禁控制器由讀卡主板與感應(yīng)讀頭配套使用,常見的讀頭有無源卡和有源卡之分。對(duì)于無源卡讀頭可通過軟件設(shè)置修改硬件參數(shù),使在不同讀頭上的刷卡動(dòng)作有效地記錄為進(jìn)門或出門。而有源卡讀頭是采用遠(yuǎn)距離射頻讀卡模式,在射頻范圍內(nèi),無論卡片從哪個(gè)方向進(jìn)入感應(yīng)區(qū)
3、域,均能進(jìn)行記錄。有源卡讀頭在實(shí)際投入使用時(shí),能遠(yuǎn)距離識(shí)別刷卡信息,免去了近距離排隊(duì)刷卡的時(shí)間,但其存在無法有效地判斷實(shí)際動(dòng)作是進(jìn)門還是出門的弊端。本文介紹了一種實(shí)用新型有源卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。 </p><p> 1 新型有源卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置的設(shè)計(jì)思路 </p><p> 新型有源卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置的設(shè)計(jì)目的是提供一種感應(yīng)范圍大,讀卡速度快,能有效判斷進(jìn)出門的有源
4、卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置。 </p><p> 為實(shí)現(xiàn)上述目的,采用的技術(shù)方案是:一種新型有源卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置,見圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其特征在于:由讀卡主機(jī)1以及有源卡讀卡器2構(gòu)成,有源卡讀卡器2成對(duì)設(shè)置,其兩者前后相隔一定距離設(shè)置;讀卡主機(jī)1與有源卡讀卡器2相連接,并接收有源卡讀卡器2的讀卡信號(hào)。 </p><p> 讀卡主機(jī)1包含主機(jī)外殼11、傳輸線12、主板13、網(wǎng)絡(luò)模
5、塊14和數(shù)據(jù)處理模塊15;有源卡讀卡器2包含讀卡器外殼21、內(nèi)置感應(yīng)線圈22和信號(hào)傳輸模塊23;有源卡讀卡器和讀卡主機(jī)通過傳輸線12連接。主機(jī)外殼11上設(shè)有網(wǎng)絡(luò)接口、接線口和電源接口。讀卡器外殼21上還設(shè)有接線口和感應(yīng)燈。兩個(gè)有源卡讀卡器2安裝距離>10M。有源卡讀卡器2通過信號(hào)傳輸模塊23與讀卡主機(jī)1連接,讀卡主機(jī)1通過網(wǎng)絡(luò)模塊14與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)連接。 </p><p> 裝置采用上述結(jié)構(gòu)后,將兩個(gè)有源卡讀
6、卡器組合,通過調(diào)整有源卡讀頭的感應(yīng)區(qū)域擺放方向,與讀卡主板配合使用,不僅能充分運(yùn)用有源卡遠(yuǎn)距離感應(yīng),感應(yīng)范圍大,及支持快速讀卡的特性,并且實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出門的有效判斷。 </p><p><b> 2 系統(tǒng)使用步驟 </b></p><p> 在實(shí)際使用中,實(shí)際的使用步驟如下: </p><p> ?。?)通過軟件設(shè)置讀卡主板的兩個(gè)有源卡讀頭接口
7、的參數(shù)(一個(gè)標(biāo)記為進(jìn)門、一個(gè)標(biāo)記為出門),在對(duì)應(yīng)的接口接入有源卡讀頭硬件。 </p><p> ?。?)將兩個(gè)有源讀頭分開>10m的距離安裝。 </p><p> ?。?)人員進(jìn)出時(shí)會(huì)先后進(jìn)入兩個(gè)讀頭的感應(yīng)范圍,被兩個(gè)讀頭先后感應(yīng)到卡片,讀頭將卡片時(shí)間和卡片信息傳給讀卡主板。 </p><p> ?。?)讀卡主機(jī)收到兩個(gè)讀頭的感應(yīng)數(shù)據(jù)后,采集每5s時(shí)間段內(nèi)兩個(gè)
8、讀頭分別對(duì)該卡片的感應(yīng)次數(shù),并分析感應(yīng)次數(shù)的變化趨勢(shì),依此判斷兩個(gè)讀頭的感應(yīng)先后順序。 </p><p> ?。?)讀卡主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)模塊將最終判斷數(shù)據(jù)發(fā)給所需的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。 </p><p> 在實(shí)際使用中,本實(shí)用新型進(jìn)出門讀卡的判斷方法為:若在本次卡片的感應(yīng)記錄中,兩個(gè)讀頭的感應(yīng)次數(shù)變化是由A多B少逐漸變?yōu)锳少B多,則表示人員進(jìn)出方向是先從A再到B,由此判斷為進(jìn)門。若在本次卡片的感應(yīng)記錄
9、中,兩個(gè)讀頭的感應(yīng)次數(shù)變化是由B多A少逐漸變?yōu)锽少A多,則表示人員進(jìn)出方向是先從B再到A,由此判斷為出門。 </p><p> 3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的工作原理 </p><p> 進(jìn)出門判斷的機(jī)制方式如下(重點(diǎn)是卡片每次被讀頭有效感應(yīng)到時(shí),卡片會(huì)把上次已存儲(chǔ)的讀頭號(hào)碼信息以及更新時(shí)間發(fā)給讀頭,并且讀頭會(huì)回復(fù)數(shù)據(jù)給卡片,更新卡片上存儲(chǔ)的信息為最新。) </p><p>
10、 圖2是進(jìn)出門判斷的圖例,進(jìn)出門判斷邏輯:卡片存儲(chǔ)的信息從門1變化為門2表示“進(jìn)”,從門2變化為門1表示“出”。其他情況(門1變化為門1,門2變化為門2)為“未知”。每次生成的判斷結(jié)果,會(huì)上報(bào)服務(wù)器,服務(wù)器可對(duì)“未知”的結(jié)果值進(jìn)行忽略。 </p><p> 圖例僅模擬了進(jìn)出門5次感應(yīng)的情況,實(shí)際使用時(shí)會(huì)存在在一個(gè)區(qū)域重復(fù)刷卡,及同事被兩個(gè)區(qū)域感應(yīng)到的現(xiàn)象,故他們的調(diào)試軟件上有“同一個(gè)門的防重讀時(shí)間”,和“不同門
11、的防重讀時(shí)間”設(shè)置選項(xiàng)。 </p><p> 運(yùn)動(dòng)過程中,卡片會(huì)和讀頭不斷交互數(shù)據(jù),但在設(shè)置的防重讀時(shí)間內(nèi),讀頭不會(huì)更新卡片上存儲(chǔ)的信息。 </p><p> 但同時(shí)仍然要求:1.兩個(gè)讀頭的距離要遠(yuǎn)(可根據(jù)單門的步行距離時(shí)長(zhǎng),設(shè)置“相同門的防重讀時(shí)間”,減少數(shù)據(jù)的刷新) 2.感應(yīng)區(qū)域不要重疊,或重疊范圍要?。筛鶕?jù)重疊感應(yīng)的時(shí)長(zhǎng)設(shè)置“不同門的防重讀時(shí)間”) </p>&l
12、t;p><b> 詳細(xì)解釋如下: </b></p><p> 模擬進(jìn)門:當(dāng)A進(jìn)入門1的感應(yīng)區(qū)域時(shí),門1把“當(dāng)前時(shí)間+門1”這個(gè)信息發(fā)送給卡A,卡A記錄此數(shù)據(jù)。之后繼續(xù)感應(yīng)門1,卡片A把存儲(chǔ)的信息發(fā)給門1,門1得知上次卡A是記錄的門1信息,判斷為“未知”,并且門1再把“當(dāng)前時(shí)間+門1”這個(gè)信息發(fā)送給卡A。期間的判斷結(jié)果均為“未知”,因?yàn)橹鳈C(jī)接收的判斷結(jié)果信息都是門1-門1。 <
13、/p><p> 直到卡A感應(yīng)到門2,此時(shí)卡片A把存儲(chǔ)的信息發(fā)給門2,門2得知上次卡A是記錄的是門1信息,故主機(jī)判斷此次結(jié)果為“進(jìn)門”,并且門2把“當(dāng)前時(shí)間+門2”這個(gè)信息發(fā)送給卡A.之后繼續(xù)感應(yīng)門2,卡片A把存儲(chǔ)的信息發(fā)給門2,門2得知上次卡A是記錄的門2信息,判斷為“未知”,并且門2再把“當(dāng)前時(shí)間+門2”這個(gè)信息發(fā)送給卡A。期間的判斷結(jié)果均為“未知”,因?yàn)橹鳈C(jī)接收的判斷結(jié)果信息都是門2-門2。 </p>
14、;<p> 模擬出門:因在出門前,卡A記錄的最后的信息是門2,當(dāng)出門時(shí),A進(jìn)入門2的感應(yīng)區(qū)域,卡片A把存儲(chǔ)的信息發(fā)給門2,門2得知上次卡A是記錄的門2信息,判斷為“未知”,并且門2再把“當(dāng)前時(shí)間+門2”這個(gè)信息發(fā)送給卡A。期間的判斷結(jié)果均為“未知”,因?yàn)橹鳈C(jī)接收的判斷結(jié)果信息都是門2-門2。 直到卡A感應(yīng)到門1,此時(shí)卡片A把存儲(chǔ)的信息發(fā)給門1,門1得知上次卡A是記錄的是門2信息,故主機(jī)判斷此次結(jié)果為“出門”,并且門
15、1把“當(dāng)前時(shí)間+門1”這個(gè)信息發(fā)送給卡A.之后繼續(xù)感應(yīng)門1,卡片A把存儲(chǔ)的信息發(fā)給門1,門1得知上次卡A是記錄的門1信息,判斷為“未知”,并且門1再把“當(dāng)前時(shí)間+門1”這個(gè)信息發(fā)送給卡A。期后的判斷結(jié)果均為“未知”,因?yàn)橹鳈C(jī)接收的判斷結(jié)果信息都是門1-門1。 </p><p> 4 系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和前景 </p><p> 新型有源卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置是一款用于停車場(chǎng)、大中型企業(yè)、幼兒
16、園接送管理系統(tǒng)等對(duì)移動(dòng)的車輛和人進(jìn)行識(shí)別和管理的遠(yuǎn)距離讀卡器。其遠(yuǎn)距離讀卡門禁控制器是采用兩組高效2.4G藍(lán)牙卡識(shí)別電路與兩路門禁控制器組合設(shè)計(jì)而成,支持兩組Weigand輸出、3組繼電器輸出,采用RS232、RS485、TCP/IP等三種通信方式,支持存儲(chǔ)5.5萬張用戶卡與22萬筆讀卡器記錄。兩組讀卡電路在當(dāng)讀到合法卡時(shí),自動(dòng)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的繼電器輸出,當(dāng)讀到非法卡時(shí),自動(dòng)驅(qū)動(dòng)報(bào)警繼電器輸出??梢暂p松的實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)、大中型企業(yè)和幼兒園接送管理
17、系統(tǒng)的出入控制要求。 </p><p> 新型有源卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置由讀卡器、天線和有源電子標(biāo)簽組成,施工安裝簡(jiǎn)單,便于維護(hù),使用起來更加簡(jiǎn)單。電子標(biāo)簽即遠(yuǎn)距離卡,讀卡器配合高增益的天線使用,在50米以上的距離就可以完成讀寫操作。系統(tǒng)設(shè)置了近、中、遠(yuǎn)三個(gè)檔次,用戶可根據(jù)實(shí)際的情況來進(jìn)行設(shè)置。 </p><p> 對(duì)于停車場(chǎng)用戶,新型有源卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置的讀卡器速度可達(dá)1000張/
18、秒,并且最遠(yuǎn)距離達(dá)50M以上。60時(shí)時(shí)速時(shí)可以不停車不減速讀卡,不停車讀卡,大大提高車流通過量,交通高峰期無需堵車排長(zhǎng)龍,節(jié)省燃油費(fèi)用。 </p><p> 對(duì)于大中型企業(yè)與學(xué)校用戶,在企業(yè)、學(xué)校等地方人員極多的時(shí)候,能進(jìn)行快速精準(zhǔn)的計(jì)算,確保不落人,不重復(fù)計(jì)算。出、入口選用一套讀卡器主機(jī)加載兩根天線,即可控制進(jìn)口和出口的車輛或人,更加節(jié)約了企業(yè)、學(xué)校用戶門禁設(shè)施的投入成本。其次系統(tǒng)采用高頻傳輸信號(hào),不受雨、雪
19、天氣的影響,多組接口輸出,輕松的實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)、大中型企業(yè)和幼兒園接送管理系統(tǒng)的出入控制要求。 </p><p> 目前新型有源卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置經(jīng)過設(shè)計(jì)生產(chǎn)調(diào)試已經(jīng)實(shí)際投入使用,該系統(tǒng)已用于湛江2中港城中學(xué)、湛江市第21中學(xué)等多所學(xué)校。期中港城中學(xué)學(xué)生人數(shù)達(dá)5000人,21中學(xué)4000人,在用了該套系統(tǒng)后,學(xué)生進(jìn)出校門只需要20分鐘,免去了近距離排隊(duì)刷卡的時(shí)間,且數(shù)據(jù)判斷準(zhǔn)確率高,有效的緩解了上、下學(xué)高峰學(xué)生擁
20、擠的情況,獲得了學(xué)校及家長(zhǎng)的一致好評(píng)。未來一段時(shí)間,新型有源卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置將有著廣大的應(yīng)用市場(chǎng)和發(fā)展空間。 </p><p><b> 5 結(jié)束語 </b></p><p> 本文所述的一種新型有源卡進(jìn)出門自動(dòng)判斷裝置經(jīng)過設(shè)計(jì)生產(chǎn)調(diào)試,已經(jīng)達(dá)到實(shí)際使用的階段,經(jīng)過使用達(dá)到很好的效果,解決了很多大中型企業(yè)員工進(jìn)出門控制以及上下班考勤的實(shí)際問題。而且系統(tǒng)經(jīng)過檢測(cè)
21、,申請(qǐng)獲得了專利局批準(zhǔn)的專利證書,具有相當(dāng)?shù)耐扑]使用價(jià)值。 </p><p><b> 參考文獻(xiàn) </b></p><p> [1]楊涵.論校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)與實(shí)現(xiàn)[J]科技與經(jīng)濟(jì),2006(20):12-13. </p><p> [2]王曉燕.淺析某高校校園“一卡通”系統(tǒng)[J]科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013. </p>&l
22、t;p> [3]楊海艷.基于數(shù)字化校園的校園一卡通構(gòu)建研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2014(04). </p><p><b> 作者簡(jiǎn)介 </b></p><p> 廖恩紅(1975-),男,廣東省五華縣人?,F(xiàn)為廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院副院長(zhǎng)、高級(jí)工程師、一級(jí)建造師,招標(biāo)師,從事建筑智能化弱電工程項(xiàng)目招投標(biāo)、學(xué)校網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)劃、校園一卡通系
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