一種基于多處理器的建筑入口控制系統及其控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于多處理器的建筑入口控制系統及其控制方法，采用多個處理器協同處理各自的工作任務，對于實時控制單元，尤其是電機控制方面的精度更高，可以快速高效的處理突發響應。同時可以根據實際的需要設定多個現場主控板，各自實現不同的功能。其模塊化的設計方式，可以有效降低系統開發風險以及各單元模塊的工作任務負荷，便于后期故障檢修與降低維保成本。同時由于彼此獨立且具有不同的地址分配，也便于后期通過總線對各個現場主控板進行軟件升級。
【專利說明】一種基于多處理器的建筑入口控制系統及其控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種入口控制【技術領域】，具體地是涉及一種基于多處理器的建筑入口 控制系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002] 目前，現有建筑入口控制系統多為單處理器處理所有工作任務，所有任務需根據 優先級別排隊分時處理，這對于突發中斷相應有時比較滯后。而且在任務過多同時觸發時， 存在無法響應中斷甚至死機的風險。
[0003] 而且現有系統的處理器在現場出現故障時，無法判斷具體哪個功能模塊出現問 題，從而需要更換整個處理器。不利于現場的故障檢修，同時也會給客戶帶來額外的維保成 本。
【發明內容】
[0004] 本發明旨在提供一種可以快速處理突發響應，并能降低系統維保成本的基于多處 理器的建筑入口控制系統及其控制方法。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：
[0006] -種基于多處理器的建筑入口控制系統，包括本地主控板，所述本地主控板包括 外圍傳感器、按鍵、電機控制處理器、主控制器、和電機。
[0007] 其中所述外圍傳感器和所述按鍵用于發送觸發請求給所述主控制器。
[0008] 所述電機控制處理器用于驅動所述電機運行并實時測量所述電機的運行狀態參 數，同時通過總線將所述運行狀態參數反饋給所述主控處理器。
[0009] 所述主控制器用于實時監聽所述運行狀態參數并實時響應所述觸發請求，發送控 制指令給所述電機控制處理器。
[0010] 所述電機用于在所述電機控制器的驅動下帶動設備運行。
[0011] 進一步地還包括多個現場主控板，所述本地主控板與多個所述現場主控板之間通 過總線進行通信，每一所述現場主控板上設有擴展控制器和功能執行模塊，所述擴展控制 器用于接收所述主控制器的指令并控制所述功能執行模塊執行各自的功能，當所述現場主 控板出現故障時發送故障信息給所述主控制器。
[0012] 進一步地還包括遠程升級維護模塊，用于對所述主控制器和所述擴展控制器進行 遠程升級和維護操作。
[0013] 進一步地所述本地主控板還包括基本模式選擇模塊，用于將用戶對門開狀態的模 式選擇信息發送給所述主控制器，所述主控制器接收所述模式選擇信息并實時響應。
[0014] 進一步地所述觸發請求包括室內與室外紅外感應器觸發和/或室內與室外雷達 感應器觸發和/或關門存在感應器觸發和/或開門邊緣存在感應器觸發和/或鑰匙觸發和 /或急停觸發和/或門鎖控制觸發。
[0015] 一種基于多處理器的建筑入口控制方法，包括如下步驟：
[0016] SI :外圍傳感器和按鍵發送觸發請求給主控制器；
[0017] 電機控制處理器測量所述電機的運行狀態參數，實時通過總線將所述運行狀態參 數反饋給所述主控處理器；
[0018] S2 :所述主控處理器實時監聽所述運行狀態參數并實時響應所述觸發請求，發送 控制指令給所述電機控制處理器；
[0019] S3 :所述電機控制處理器接收所述主控制器的控制指令，并驅動所述電機帶動設 備執行控制指令。
[0020] 進一步地還包括當現場主控板出現故障時發送故障信息給所述主控制器。
[0021] 進一步地還包括通過遠程升級維護模塊對所述主控制器和所述擴展控制器進行 遠程升級和維護操作。
[0022] 進一步地還包括通過基本模式選擇模塊將用戶對門開狀態的模式選擇信息發送 給所述主控制器，所述主控制器接收所述模式選擇信息并實時響應。
[0023] 進一步地所述電機的運行狀態參數包括所述電機的轉速、運行電壓參數和運行電 流參數。
[0024] 采用上述技術方案，本發明至少包括如下有益效果：
[0025] 本發明所述的基于多處理器的建筑入口控制系統及其控制方法，采用多個處理器 協同處理各自的工作任務，對于實時控制單元，尤其是電機控制方面的精度更高，可以快速 高效的處理突發響應。同時可以根據實際的需要設定多個現場主控板，各自實現不同的功 能。其模塊化的設計方式，可以有效降低系統開發風險以及各單元模塊的工作任務負荷，便 于后期故障檢修與降低維保成本。同時由于彼此獨立且具有不同的地址分配，也便于后期 通過總線對各個現場主控板進行軟件升級。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026] 圖1為一種實施例所述的基于多處理器的建筑入口控制系統的結構不意圖；
[0027] 圖2為一種實施例所述的基于多處理器的建筑入口控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0029] 實施例1
[0030] 如圖1所不，為符合本實施例所述的一種基于多處理器的建筑入口控制系統，包 括本地主控板，所述本地主控板包括外圍傳感器、按鍵、電機控制處理器、主控制器、和電 機。
[0031] 其中所述外圍傳感器和所述按鍵用于發送觸發請求給所述主控制器。所述外圍傳 感器包括但不限于室內與室外紅外感應器和/或室內與室外雷達感應器和/或關門存在感 應器和/或開門邊緣存在感應器和/或鑰匙觸發傳感器和/或急停觸發傳感器和/或門鎖 控制觸發傳感器。
[0032] 所述電機控制處理器用于驅動所述電機運行并實時測量所述電機的運行狀態參 數，同時通過總線將所述運行狀態參數反饋給所述主控處理器。所述電機控制處理器和所 述電機的數量可以為一個或者多個，本領域技術人員完全可以根據實際的使用需求進行相 應的設定，本實施例對此不做限定。所述主控制器用于實時監聽所述運行狀態參數并實時 響應所述觸發請求，發送控制指令給所述電機控制處理器。
[0033] 所述電機用于在所述電機控制器的驅動下帶動設備運行。
[0034] 所述本地主控板上兩個處理器通過I2C總線通信協同處理各自的工作任務。所述 本地主控板上還包括顯示模塊，可以實時顯示系統的運行狀態與參數信息。比如所述顯示 模塊通過兩位數碼顯示，設定"on"表示正常運行；"E*"表示閃爍，E+故障類型（傳感器， 緊急單元，電子單元，電機/編碼器，鎖，通信，電機溫度，非關鍵錯誤等）表示具體的故障類 型，故障類型可以預先設定數字代表，由于其為本領域技術人員的常規技術手段，故此處不 再贅述。如果同時發生幾個錯誤，數字將按順序顯示。同時所述本地主控板上還可以設有 多個按鈕，用于輔助工作人員操作。例如"LEARN"學習按鈕將連接上每一個組件，學習計算 門開系統中的摩擦力，記錄門開與門關的位置與具體行程信息；"SELECT"選擇按鈕后通過 上下按鈕可以選擇想要調節的參數，再按選擇按鈕能讀出所選擇參數的當前值，閃爍出兩 位數字，按上下按鈕在允許范圍內調節參數值，再按選擇按鈕選定參數值。"EXIT"按鈕可以 回到正常運行狀態"on"，否則一定時間內不按任何按鈕也可回到正常運行狀態"on"。由于 所述按鈕的設定為本領域技術人員的常規技術手段，故此處不再贅述。
[0035] 本實施例采用多個處理器協同處理各自的工作任務，對于實時控制單元，尤其是 電機控制方面的精度更高，可以快速高效的處理突發響應。
[0036] 本實施例還包括多個現場主控板，所述本地主控板與多個所述現場主控板之間通 過總線進行通信。所述現場主控板不僅可以極大地擴充整個系統的功能，也有利于整個系 統成本的最優化。使用本地計算機專用軟件按客戶需求對所述本地主控板和所述現場主控 板功能進行配置，以及通過其自帶引導裝載程序升級各自的程序代碼。每一所述現場主控 板上設有擴展控制器和功能執行模塊，所述擴展控制器用于接收所述主控制器的指令并控 制所述功能執行模塊執行各自的功能，當所述現場主控板出現故障時發送故障信息給所述 主控制器。即每一個所述現場主控板都可以在各自的所述擴展控制器的控制下實現各自的 功能，同時所述主控制器實時監聽各個所述現場主控板運行狀態，當某一個所述現場主控 板發生故障可以及時知曉。模塊化的設計方式，可以有效降低系統開發風險以及各單元模 塊的工作任務負荷，便于后期故障檢修與降低維保成本。同時由于彼此獨立且具有不同的 地址分配，也便于后期通過總線對各個現場主控板進行軟件升級。
[0037] 所述總線類型可以根據應用環境有不同類型的選擇，如同一主控板上通信可以使 用 TTL 電平通信接口如 I2C (Inter - Integrated Circuit)總線，SPI (Serial Peripheral Interface-串行外設接口）總線等，可以提高通信效率；所述現場主控板到所述本地主控 板之間的長距離可以使用差分通信接口如RS485總線，RS422總線，RS232總線等，可以提高 通信質量。本領域技術人員完全可以根據實際的使用需求進行相應的設定，本實施例對此 不作限定。
[0038] 本實施例還包括遠程升級維護模塊，用于通過公共網絡（英特網，3G/4G無線網 絡）來對所述主控制器和所述擴展控制器進行遠程升級和維護操作。當接收程序更新指令 后，所述主控制器通過I2C總線通知所述擴展控制器同時進入Bootloader (Bootloader是 嵌入式系統在加電后執行的第一段代碼，在它完成CPU和相關硬件的初始化之后，再將操 作系統映像或固化的嵌入式應用程序裝在到內存中然后跳轉到操作系統所在的空間，啟動 操作系統運行）引導裝載程序模式，等待后續更新程序代碼，否則等待固定時間后進入正 常運行模式，所述固定時間可以預先設定，本實施例對此不作限定。
[0039] 所述本地主控板還包括基本模式選擇模塊，用于將用戶對門開狀態的模式選擇信 息發送給所述主控制器，所述主控制器接收所述模式選擇信息并實時響應。所述門開狀態 的模式選擇包括但不限于門開、自動半開、單向、門關、系統復位。
[0040] 所述觸發請求包括室內與室外紅外感應器觸發和/或室內與室外雷達感應器觸 發和/或關門存在感應器觸發和/或開門邊緣存在感應器觸發和/或鑰匙觸發和/或急停 觸發和/或門鎖控制觸發。其中在所有觸發請求中所述急停觸發的優先級別最高，所述關 門存在感應器觸發優先級別高于室內與室外紅外感應器觸發、室內與室外雷達感應器觸發 以及用戶按鍵的觸發，當多個觸發請求同時發送時，所述主控制器按照優先級別的高低分 別響應，即保證了用戶的使用安全，同時也相應的提升了響應效率。
[0041] 所述電機的運行狀態參數包括但不限于所述電機的轉速、運行電壓參數和運行電 流參數。
[0042] 本實施例所述本地主控板還包括電機電源模塊以及系統電源模塊，所述電機電源 模塊用于給所述電機供電，所述系統電源模塊用于給所述主控制器供電。每一所述現場主 控板還均包括擴展電源模塊，所述擴展電源模塊用于給所述擴展控制器供電。即無論是所 述本地主控板還是所述現場主控板均由外置分離的電源模塊進行供電，不僅保證了系統供 電的穩定性，同時降低了整個系統的風險，不至于因為一個電源模塊的故障而造成整個系 統的崩潰，一定程度上提升了整個系統的安全系數。
[0043] 實施例2
[0044] 如圖2所示，為符合本實施例所述的一種基于多處理器的建筑入口控制方法，包 括如下步驟：
[0045] S1 :外圍傳感器和按鍵發送觸發請求給主控制器；
[0046] 電機控制處理器測量所述電機的運行狀態參數，實時通過總線將所述運行狀態參 數反饋給所述主控處理器；
[0047] S2 :所述主控處理器實時監聽所述運行狀態參數并實時響應所述觸發請求，發送 控制指令給所述電機控制處理器；
[0048] S3 :所述電機控制處理器接收所述主控制器的控制指令，并驅動所述電機帶動設 備執行所述控制指令。
[0049] 所述電機控制處理器和所述電機的數量可以為一個或者多個，本領域技術人員完 全可以根據實際的使用需求進行相應的設定，本實施例對此不做限定。所述主控制器用于 實時監聽所述運行狀態參數并實時響應所述觸發請求，發送控制指令給所述電機控制處理 器。
[0050] 所述本地主控板上兩個處理器通過I2C總線通信協同處理各自的工作任務。所述 本地主控板上還包括顯示模塊，可以實時顯示系統的運行狀態與參數信息。比如所述顯示 模塊通過兩位數碼顯示，設定"on"表示正常運行；"E*"表示閃爍，E+故障類型（傳感器， 緊急單元，電子單元，電機/編碼器，鎖，通信，電機溫度，非關鍵錯誤）表示具體的故障類 型，故障類型可以預先設定數字代表，由于其為本領域技術人員的常規技術手段，故此處不 再贅述。如果同時發生幾個錯誤，數字將按順序顯示。同時所述本地主控板上還可以設有 多個按鈕，用于輔助工作人員操作。例如"LEARN"學習按鈕將鏈接上每一個組件，學習計算 門開系統中的摩擦力，記錄門開與門關的位置與具體行程信息；"SELECT"選擇按鈕后通過 上下按鈕可以選擇想要調節的參數，再按選擇按鈕能讀出所選擇參數的當前值，閃爍出兩 位數字，按上下按鈕在允許范圍內調節參數值，再按選擇按鈕選定參數值。"EXIT"按鈕可以 回到正常運行狀態"on"，否則一定時間內不按任何按鈕也可回到正常運行狀態"on"。由于 所述按鈕的設定為本領域技術人員的常規技術手段，故此處不再贅述。
[0051] 本實施例采用多個處理器協同處理各自的工作任務，對于實時控制單元，尤其是 電機控制方面的精度更高，可以快速高效的處理突發響應。
[0052] 本實施例還包括當現場主控板出現故障時發送故障信息給所述主控制器。所述本 地主控板與多個所述現場主控板之間通過總線進行通信。所述現場主控板不僅可以極大地 擴充整個系統的功能，也有利于整個系統成本的最優化。使用本地計算機專用軟件按客戶 需求對所述本地主控板和所述現場主控板功能進行配置，以及通過其自帶引導裝載程序升 級各自的程序代碼。每一所述現場主控板上設有擴展控制器和功能執行模塊，所述擴展控 制器用于接收所述主控制器的指令并控制所述功能執行模塊執行各自的功能，當所述現場 主控板出現故障時發送故障信息給所述主控制器。即每一個所述現場主控板都可以在各自 的所述擴展控制器的控制下實現各自的功能，同時所述主控制器實時監聽各個所述現場主 控板運行狀態，當某一個所述現場主控板發生故障可以及時知曉。模塊化的設計方式，可以 有效降低系統開發風險以及各單元模塊的工作任務負荷，便于后期故障檢修與降低維保成 本。同時由于彼此獨立且具有不同的地址分配，也便于后期通過總線對各個現場主控板進 行軟件升級。
[0053] 本實施例還包括通過遠程升級維護模塊對所述主控制器和所述擴展控制器進行 遠程升級和維護操作。當接收程序更新指令后，所述主控制器通過I2C總線通知所述擴展 控制器同時進入B 〇〇tl〇ader(B〇〇tl〇ad er是嵌入式系統在加電后執行的第一段代碼，在它 完成CPU和相關硬件的初始化之后，再將操作系統映像或固化的嵌入式應用程序裝在到內 存中然后跳轉到操作系統所在的空間，啟動操作系統運行）引導裝載程序模式，等待后續 更新程序代碼，否則等待固定時間后進入正常運行模式，所述固定時間可以預先設定，本實 施例對此不作限定。
[0054] 本實施例還包括通過基本模式選擇模塊將用戶對門開狀態的模式選擇信息發送 給所述主控制器，所述主控制器接收所述模式選擇信息并實時響應。所述門開狀態的模式 選擇包括但不限于門開、自動半開、單向、門關、系統復位。
[0055] 所述觸發請求包括室內與室外紅外感應器觸發和/或室內與室外雷達感應器觸 發和/或關門存在感應器觸發和/或開門邊緣存在感應器觸發和/或鑰匙觸發和/或急停 觸發和/或門鎖控制觸發。其中在所有觸發請求中所述急停觸發的優先級別最高，所述關 門存在感應器觸發優先級別高于室內與室外紅外感應器觸發、室內與室外雷達感應器觸發 以及用戶按鍵的觸發，當多個觸發請求同時發送時，所述主控制器按照優先級別的高低分 別響應，即保證了用戶的使用安全，同時也相應的提升了響應效率。
[0056] 所述電機的運行狀態參數包括但不限于所述電機的轉速、運行電壓參數和運行電 流參數。
[0057] 以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明創造的較佳實施 例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的任何等同變化，均 應仍處于本發明的專利涵蓋范圍之內。
【權利要求】
1. 一種基于多處理器的建筑入口控制系統，其特征在于，包括本地主控板，所述本地主 控板包括外圍傳感器、按鍵、電機控制處理器、主控制器、和電機； 其中所述外圍傳感器和所述按鍵用于發送觸發請求給所述主控制器； 所述電機控制處理器用于驅動所述電機運行并實時測量所述電機的運行狀態參數，同 時通過總線將所述運行狀態參數反饋給所述主控處理器； 所述主控制器用于實時監聽所述運行狀態參數并實時響應所述觸發請求，發送控制指 令給所述電機控制處理器； 所述電機用于在所述電機控制器的驅動下帶動設備運行。
2. 如權利要求1所述的基于多處理器的建筑入口控制系統，其特征在于：還包括多個 現場主控板，所述本地主控板與多個所述現場主控板之間通過總線進行通信，每一所述現 場主控板上設有擴展控制器和功能執行模塊，所述擴展控制器用于接收所述主控制器的指 令并控制所述功能執行模塊執行各自的功能，當所述現場主控板出現故障時發送故障信息 給所述主控制器。
3. 如權利要求2所述的基于多處理器的建筑入口控制系統，其特征在于：還包括遠程 升級維護模塊，用于對所述主控制器和所述擴展控制器進行遠程升級和維護操作。
4. 如權利要求1-3任一所述的基于多處理器的建筑入口控制系統，其特征在于：所述 本地主控板還包括基本模式選擇模塊，用于將用戶對門開狀態的模式選擇信息發送給所述 主控制器，所述主控制器接收所述模式選擇信息并實時響應。
5. 如權利要求1-4任一所述的基于多處理器的建筑入口控制系統，其特征在于：所述 觸發請求包括室內與室外紅外感應器觸發和/或室內與室外雷達感應器觸發和/或關門存 在感應器觸發和/或開門邊緣存在感應器觸發和/或鑰匙觸發和/或急停觸發和/或門鎖 控制觸發。
6. -種基于多處理器的建筑入口控制方法，其特征在于，包括如下步驟： 51 :外圍傳感器和按鍵發送觸發請求給主控制器； 電機控制處理器測量所述電機的運行狀態參數，實時通過總線將所述運行狀態參數反 饋給所述主控處理器； 52 :所述主控處理器實時監聽所述運行狀態參數并實時響應所述觸發請求，發送控制 指令給所述電機控制處理器； 53 :所述電機控制處理器接收所述主控制器的控制指令，并驅動所述電機帶動設備執 燈控制指令。
7. 如權利要求6所述的基于多處理器的建筑入口控制方法，其特征在于：還包括當現 場主控板出現故障時發送故障信息給所述主控制器。
8. 如權利要求6或7所述的基于多處理器的建筑入口控制方法，其特征在于：還包括 通過遠程升級維護模塊對所述主控制器和所述擴展控制器進行遠程升級和維護操作。
9. 如權利要求6-8任一所述的基于多處理器的建筑入口控制方法，其特征在于：還包 括通過基本模式選擇模塊將用戶對門開狀態的模式選擇信息發送給所述主控制器，所述主 控制器接收所述模式選擇信息并實時響應。
10. 如權利要求6-9任一所述的基于多處理器的建筑入口控制方法，其特征在于：所述 電機的運行狀態參數包括所述電機的轉速、運行電壓參數和運行電流參數。
【文檔編號】G05B19/04GK104142638SQ201410392125
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月11日 優先權日:2014年8月11日
【發明者】張彩兵 申請人:亞薩合萊自動門系統（蘇州）有限公司