專利名稱：門禁控制器及環形門禁系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型門禁系統，具體是一種環形門禁系統。
背景技術：
現有門禁系統從硬件架構上可分為兩類，一類是兩層結構，其主要由服務器和控制器模式構成；另一類是三層結構，其主要包括服務器、網絡控制器和本地控制器。其中三層架構通過網絡控制器的管理，大大減輕了服務器的壓力，加強了系統穩定性，減輕了故障發生后的影響，因此大型的門禁系統基本上都是采用三層結構的。現有單總線的三層架構是由服務器(電腦)+網絡控制器+本地控制器組成，如圖 1所示其中網絡服務器和交換機一般采用TCP/IP網絡連接，可以是有線或無線；網絡服務器和門禁控制器可以通過TCP/IP網絡或RS485，RS422, CAN總線等進行連接，可以有一條或多條。但這種結構存在的問題是因為單總線的架構，當網絡服務器和任意一條總線的門禁控制器的線路出現斷開或短路的情況，會導致這一條總線上的所有門禁控制器無法連接， 因此針對前述的問題，對其進行了升級，改為采用了環形總線的技術，而這樣的環形總線的門禁控制器都只有一個上位機接口，結構原理圖如圖2所示。這樣的結構中的網絡服務器和交換機一般也是采用TCP/IP網絡連接，可以是有線或無線；網絡服務器和門禁控制器可以通過TCP/IP網絡或RS485，RS422, CAN總線等進行連接，可以有一條或多條，每條總線使用了網絡控制器的兩個接口，組成一個環形的總線，當某一條線路斷開后，可通過另外一條總線進行繼續通信，同樣可以完成通訊的連接。但是上述結構同樣有很大的缺陷，如圖3所示當網絡服務器到門禁控制器的環形總線出現ab線短路(兩條通訊線接觸)或短路接地的情況時，整條通訊線路將癱瘓，從而無法正常的工作；其次即便發生斷開后，環形總線結構使通訊可以繼續，但是當發生線路斷線及短路情況時無法準確定位故障位置，給檢修帶來嚴重不便。
發明內容
本發明的目的是克服上述技術存在之不足，提供一種結構簡單、維修方便的環形門禁系統。本發明為了實現上述目的所采用的技術方案如下
首先本發明提供一種專用于環形門禁系統的門禁控制器，該控制器包括CPU、信號輸入模塊、信號輸出模塊、讀卡器接口和電源接口，所述CPU分別控制信號輸入模塊、信號輸出模塊并連接電源接口和讀卡器接口，其特征在于還包括兩個以上的上位機接口。其中所述的上位機接口最佳數量為兩個且與CPU連接。該門禁控制器較佳的方案中還包括撥碼開關，該撥碼開關連接CPU。該門禁控制器較佳的方案中還包括蜂鳴器，蜂鳴器連接CPU。本門禁控制器都有個CPU控制器芯片，早期主要采用C51單片機，現在主要采用 ARM處理器，當然也可以采用DSP，X86處理器等。上位機的接口是和網絡服務器的接口，其可以是TCP/IP網絡或RS485，RS422，CAN總線等接口，包括通訊接口芯片及外圍電路。讀卡器接口現在常用的主要是WG接口，也可以采用RS485，RS422, RS232等接口。信號輸入模塊主要是實現門磁信號輸入、開關按鈕信號輸入、TTL輔助信號輸入、 門鎖狀態信號輸入等常規信號的輸入，信號輸出模塊主要是實現門鎖信號輸出、門鎖狀態信號輸出，電鎖電源引入信號輸出等常規信號的輸出。本方案僅需對門禁控制器添加多一個通訊接口芯片及外圍電路(接線端子)便可實現真正的環形總線聯網，從成本的角度來看所增加不是很多，但卻會使產品穩定性和可維護性大大增加。本發明中還提供了一種環形門禁系統，該系統包括網絡服務器和至少一組前述的門禁控制器，每組包括N個門禁控制器，其中N ^ 2，每個門禁控制器上設置兩個上位機接口，同一組中的門禁控制器之間采用N-I通信總線相互連接，其中同一組的首、尾兩個門禁控制器上未連接的上位機接口分別與網絡服務器連接。該門禁系統中網絡服務器和門禁控制器都采用并發通訊的機制。每組門禁控制器對應網絡服務器的兩個下位機通訊接口。較佳的方案中是在門禁控制器上還標有相應的編號。所述網絡服務器和門禁控制器之間、門禁控制器之間都是采用傳遞協議方式進行
ififn。該門禁系統的優點是
1、當環形總線中的線路發生斷開情況時，僅會使該芯片所處一段通信電路失效，整系統仍可通過2端總線繼續通信，對整系統不會造成影響。相比老的環形總線斷開后，僅有一條線路有效，可靠性增加很多。2、當環形總線中的線路發生ab線短路或線路短接到地情況時，僅會使該芯片所處一段通信電路失效，整系統仍可通過2端總線繼續通信，對整系統不會造成影響。3、若出現線路短路或斷開后，網路服務器可判斷出某兩個線路之間發生故障，這樣給檢修帶來非常大的方便。因此本系統具有較好的實用性和市場前景。
圖1是現有單總線的三層架構結構原理示意圖。圖2是現有環形總線門禁結構原理示意圖。圖3是現有環形總線門禁短路或短路情況結構原理示意圖。圖4是門禁控制器結構原理示意圖。圖5是實施例1中門禁系統結構原理示意圖。圖6是實施例2中門禁系統結構原理示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明的技術方案做進一步說明，但本發明并不僅限于以下實施方式，若在本發明的技術基礎之上未作出創造性勞動的改進或是等同替換等都應屬于本發明的保護范圍之內。如圖4所示本發明中的門禁控制器，其包括CPU、信號輸入模塊、信號輸出模塊、讀卡器接口和電源接口，所述CPU分別控制信號輸入模塊、信號輸出模塊，所述電源接口和讀卡器接口連接CPU。該門禁控制器還包括兩個以上與CPU相連的上位機接口，最佳的是采用兩個上位機接口。門禁控制器其特征在于還包括一個與CPU連接的撥碼開關和一個與CPU連接的蜂鳴器。其中讀卡器接口一般可采用WG、RS485、RS422或RS232接口。控制器中還允許增加一些開關，濾波電路等等常用電路模塊，本設計的主要特點是在門禁控制器中有2個(或以上)與上位機一網絡服務器的接口。該門禁控制器適用于各種形式的門禁系統，特別適合于環形門禁系統。本發明還提供了一種包括前面所述的門禁控制器的環形門禁系統，包括網絡服務器和至少一組前述門禁控制器，每組包括N個門禁控制器，其中N >2，每個門禁控制器上設置兩個上位機接口，同一組中的門禁控制器之間采用N-I條通信總線相互連接，其中同一組的首、尾兩個門禁控制器上未連接的上位機接口分別與網絡服務器連接。實施例1 如圖5所示在網絡服務器上設置4個向下(可以是2η個)通訊接口和兩組門禁控制器組成了兩條環形總線，總線a和總線b。每條總線上有4個門禁控制器(可以更多)，每個門禁控制器都有一個編號且上面設置有兩個上位機接口，每個門禁控制器之間采用通信總線連通，而且傳遞數據的時候規定一個傳遞協議，比如經過1號門禁控制器后協議上的某個部分就包括1，再經過2號控制器后協議的該部分就包括12，如此類推，參見總線a的情況，當經過1，2，3，4號門禁控制器后，協議就包含了 1234。這樣就組成了一個有兩條環形總線的環形門禁系統。然后整個門禁系統通過路由或者交換機連接到網絡總線。在總線的某處發生了短路或者斷路的情況，參見總線b，如果2，3號控制器之間發生了短路，因為接口也是獨立的，只有2，3號控制器之間的通訊出現了故障，其它兩端的通訊沒有任何影響，都可以正常的工作。并且通過通訊完成后接收到的數據，可以很快推斷出是2，3號控制器之間的線路或相應的接口發生了故障，非常迅速的進行排查和檢修。實施例2 如圖6所示在網絡服務器上設置2個向下(可以是2η個)通訊接口和一組門禁控制器組成了一條環形總線。在該環形總線上設置4個門禁控制器(可以更多)， 每個門禁控制器都有一個編號且上面設置有兩個上位機接口，每個門禁控制器之間采用通信總線連通，而且傳遞數據的時候規定一個傳遞協議，比如經過1號門禁控制器后協議上的某個部分就包括1，再經過2號控制器后協議的該部分就包括12，如此類推，參見總線a 的情況，當經過1，2，3，4號門禁控制器后，協議就包含了 1234。這樣就組成了一個只有一個環形總線的環形門禁系統。然后整個門禁系統通過路由或者交換機連接到網絡總線。本系統中的門禁控制器是經過改進的門禁控制器即圖4中所示的門禁控制器，其主要改進是在原有門禁控制器的基礎上增加一個上位機接口，由于采用這樣的門禁控制器從而使得整個系統的穩定性更好且便于檢修。
權利要求
1.一種門禁控制器，其包括CPU、信號輸入模塊、信號輸出模塊、讀卡器接口和電源接口，所述CPU分別控制信號輸入模塊、信號輸出模塊，所述電源接口和讀卡器接口連接CPU， 其特征在于還包括兩個以上的上位機接口。
2.根據權利要求1所述的門禁控制器，其特征在于所述上位機接口為兩個且與CPU連接。
3.根據權利要求1所述的門禁控制器，其特征在于還包括撥碼開關，撥碼開關連接CPU。
4.根據權利要求1或2或3所述的門禁控制器，其特征在于還包括蜂鳴器，蜂鳴器連接CPU。
5.據權利要求1所述的門禁控制器，其特征在于所述讀卡器接口采用WG、RS485、RS422 或 RS232 接口。
6.一種環形門禁系統，其特征在于包括網絡服務器和至少一組權利要求1中所述的門禁控制器，每組包括N個門禁控制器，其中N > 2，每個門禁控制器上設置兩個上位機接口， 同一組中的門禁控制器之間采用N-I條通信總線相互連接，其中同一組的首、尾兩個門禁控制器上未連接的上位機接口分別與網絡服務器連接。
7.根據權利要求6所述的環形門禁系統，其特征在于網絡服務器和門禁控制器都采用并發通訊。
8.根據權利要求6所述的環形門禁系統，其特征在于每組門禁控制器對應網絡服務器的兩個下位機通訊接口。
9.根據權利要求6所述的環形門禁系統，其特征在于所述門禁控制器上還標有相應的編號。
10.根據權利要求6所述的環形門禁系統，其特征在于所述網絡服務器和門禁控制器之間、各門禁控制器之間都是采用傳遞協議方式進行通信。
全文摘要
本發明公開了一種專用于環形門禁系統的門禁控制器及環形門禁系統，該控制器包括CPU、信號輸入模塊、信號輸出模塊、讀卡器接口和電源接口，所述CPU分別控制信號輸入模塊、信號輸出模塊并連接電源接口和讀卡器接口，其特征在于還包括兩個以上的上位機接口。采用該門禁控制器的環形門禁系統大大提高了穩定性，且更加方便檢修，因此具有較好的實用性和市場前景。
文檔編號G07C9/00GK102324126SQ20111028244
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者朱輝, 陳誠 申請人:成都千帆科技開發有限公司