本發(fā)明涉及一種監(jiān)舍門智能控制系統(tǒng)以及方法。

背景技術(shù)：

監(jiān)獄是一個(gè)安全性要求極高的特殊場(chǎng)所，其監(jiān)舍門的控制與管理是保證監(jiān)獄安全運(yùn)行極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。早期的門禁系統(tǒng)大都是基于機(jī)械結(jié)構(gòu)，采用簡(jiǎn)單的控制電路實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)和功能單一，效率嚴(yán)重不足。隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代監(jiān)舍門禁系統(tǒng)迫切需要具有較高靈活性、實(shí)時(shí)性和可靠性的智能控制門禁系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于RS485總線的多機(jī)監(jiān)舍門智能控制系統(tǒng)以及方法，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

監(jiān)舍門智能控制系統(tǒng)，包括分布于多個(gè)樓層的監(jiān)舍門端、樓層控制端和遠(yuǎn)程總控制端；所述樓層控制端對(duì)應(yīng)各個(gè)樓層設(shè)置，其包括上位機(jī)；所述遠(yuǎn)程總控制端包括電腦終端，所述電腦終端與各樓層控制端的上位機(jī)通訊連接；所述監(jiān)舍門端包括一一對(duì)應(yīng)的監(jiān)舍門和監(jiān)舍門控制器，所述監(jiān)舍門上設(shè)置有門鎖、門鎖到位傳感器和用于驅(qū)動(dòng)門進(jìn)行開啟/關(guān)閉動(dòng)作的電機(jī)，所述監(jiān)舍門控制器包括下位機(jī)、門鎖驅(qū)動(dòng)器、門位置檢測(cè)傳感器、電源模塊及通訊裝置；下位機(jī)通過門鎖驅(qū)動(dòng)器連接門鎖以控制其開鎖/閉鎖，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)連接以控制其轉(zhuǎn)動(dòng)，及通過通訊裝置與對(duì)應(yīng)樓層控制端的上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊連接；所述門鎖到位傳感器連接下位機(jī)并送入門鎖的狀態(tài)信號(hào)；所述門位置檢測(cè)傳感器連接下位機(jī)并送入門位置信號(hào)，所述電源模塊與下位機(jī)連接并為其供電。

進(jìn)一步，所述樓層控制端通過RS485總線與同樓層的監(jiān)舍門控制器通訊連接，所述監(jiān)舍門控制器的通訊裝置為RS485收發(fā)器，所述RS485收發(fā)器包括兩個(gè)分別用于接收和發(fā)送功能的RS485芯片，用于接收的RS485芯片經(jīng)光耦隔離連接下位機(jī)的RX端，用于發(fā)射的RS485芯片經(jīng)光耦隔離連接下位機(jī)的TX端。

進(jìn)一步，所述監(jiān)舍門控制器還設(shè)有按鍵開關(guān)、用于調(diào)整電機(jī)速度的調(diào)速開關(guān)以及時(shí)鐘，所述按鍵開關(guān)、調(diào)速開關(guān)、時(shí)鐘與下位機(jī)連接。

進(jìn)一步，所述上位機(jī)為PC機(jī)；所述下位機(jī)為STC12C5A32S2單片機(jī)。

進(jìn)一步，所述電腦終端與各樓層控制端的上位機(jī)位機(jī)設(shè)有專有線路，采用TCP/IP協(xié)議相連。

本發(fā)明還提供了一種多機(jī)監(jiān)舍門智能控制方法，包括：

各樓層控制端的上位機(jī)初始化完成后，按順序查詢樓層內(nèi)所有門的狀態(tài)，逐步發(fā)送查詢門的ID號(hào)和查詢命令，如果在固定時(shí)間內(nèi)沒有收到回復(fù)，就認(rèn)為該門出現(xiàn)故障，更新門的狀態(tài)為故障狀態(tài)；如果收到回復(fù)，就根據(jù)回復(fù)更新門的當(dāng)前狀態(tài)，是打開、關(guān)閉、正在打開、正在關(guān)閉狀態(tài)的任一種；每查詢完一個(gè)門狀態(tài)后，檢測(cè)用戶是否有命令，若有則先處理用戶命令，再接著進(jìn)行查詢命令；當(dāng)查詢完所有門后，自動(dòng)再進(jìn)行下一輪的查詢；

各監(jiān)舍門控制器的下位機(jī)初始化后，先從EPPROM中取得ID號(hào)，然后讀取當(dāng)前門的位置；如果有上位機(jī)命令就進(jìn)行接收，并回復(fù)門當(dāng)前的狀態(tài)，然后執(zhí)行命令；再接著檢測(cè)門的狀態(tài)和門鎖的狀態(tài)，完成上位機(jī)命令；

遠(yuǎn)程總控制端的電腦終端控制所有樓層控制端的上位機(jī)，對(duì)所有樓層的所有門的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和顯示，以及向樓層控制端的上位機(jī)發(fā)送來自遠(yuǎn)程總控制端的用戶命令。

進(jìn)一步地，由樓層控制端的上位機(jī)顯示樓層所有門的狀態(tài)，其中故障狀態(tài)的界面會(huì)有突出顯示；由樓層控制端的上位機(jī)進(jìn)行日程表管理，支持任意多的時(shí)間組，控制某一個(gè)時(shí)間自動(dòng)開門或關(guān)門；控制本樓層的監(jiān)舍門群開群關(guān)；由樓層控制端的上位機(jī)進(jìn)行事件記錄，監(jiān)控本樓層監(jiān)舍門的開啟和關(guān)閉，記錄運(yùn)行信息并同步上傳到遠(yuǎn)程總控制端的電腦終端備份；由樓層控制端的上位機(jī)進(jìn)行自動(dòng)布防，預(yù)先對(duì)各個(gè)監(jiān)舍門進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)發(fā)生緊急事件的時(shí)候，能一鍵同時(shí)開啟/關(guān)閉對(duì)應(yīng)的監(jiān)舍門；以及管理權(quán)限申請(qǐng)、異常報(bào)警、遠(yuǎn)程解除警報(bào)。

進(jìn)一步地，由遠(yuǎn)程總控制端的電腦終端進(jìn)行日程表管理，支持任意多的時(shí)間組，控制某一個(gè)時(shí)間自動(dòng)開門或關(guān)門；由遠(yuǎn)程總控制端的電腦終端控制所有樓層所有的監(jiān)舍門群開群關(guān)；由遠(yuǎn)程總控制端的電腦終端進(jìn)行事件記錄，備份各樓層監(jiān)舍門的開啟和關(guān)閉運(yùn)行信息；由遠(yuǎn)程總控制端的電腦終端進(jìn)行自動(dòng)布防，預(yù)先對(duì)各個(gè)監(jiān)舍門進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)發(fā)生緊急事件的時(shí)候，能一鍵同時(shí)開啟/關(guān)閉對(duì)應(yīng)的監(jiān)舍門；以及管理權(quán)限授予、異常報(bào)警、遠(yuǎn)程解除警報(bào)。

進(jìn)一步地，監(jiān)舍門控制器檢測(cè)到監(jiān)舍門短時(shí)間發(fā)生連續(xù)堵轉(zhuǎn)時(shí)，若堵轉(zhuǎn)超過預(yù)設(shè)次數(shù)則報(bào)警；由監(jiān)舍門控制器進(jìn)行異常報(bào)警、斷電記錄以及門鎖機(jī)械-電聯(lián)合控制。

進(jìn)一步地，由監(jiān)舍門控制器的調(diào)速開關(guān)對(duì)監(jiān)舍門的運(yùn)行速度進(jìn)行設(shè)置，監(jiān)舍門控制器的下位機(jī)根據(jù)設(shè)置調(diào)整監(jiān)舍門的運(yùn)行速度。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明是基于PC機(jī)和多單片機(jī)組成的監(jiān)舍門控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)以PC機(jī)作為上位機(jī)，多臺(tái)單片機(jī)作為監(jiān)舍門控制器下位機(jī)，上位機(jī)通過RS-483總線與多臺(tái)下位機(jī)相連，遠(yuǎn)程總控制端通過TCP/IP協(xié)議與各個(gè)樓層控制端相連，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程總控制端、樓層控制端與監(jiān)舍門控制器之間的多機(jī)通信與控制，可實(shí)時(shí)監(jiān)控各樓層以及每個(gè)監(jiān)舍獄門，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，有較好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的監(jiān)舍門智能控制系統(tǒng)框圖；

圖2是本發(fā)明的監(jiān)舍門智能控制系統(tǒng)的監(jiān)舍門端的電路框圖；

圖3是本發(fā)明的監(jiān)舍門智能控制系統(tǒng)的RS485收發(fā)器的電路原理圖；

圖4是本發(fā)明的樓層控制端的上位機(jī)的主程序流程圖；

圖5是本發(fā)明的監(jiān)舍門控制器的下位機(jī)的主程序流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明的監(jiān)舍門智能控制系統(tǒng)，包括分布于多個(gè)樓層的監(jiān)舍門端、樓層控制端和遠(yuǎn)程總控制端。

所述樓層控制端對(duì)應(yīng)各個(gè)樓層設(shè)置，其包括上位機(jī)，本發(fā)明采用PC機(jī)作為上位機(jī)。

所述遠(yuǎn)程總控制端包括電腦終端，所述電腦終端與各樓層控制端的上位機(jī)位機(jī)設(shè)有專有線路，采用TCP/IP協(xié)議相連實(shí)現(xiàn)通訊連接。

所述監(jiān)舍門端包括一一對(duì)應(yīng)的監(jiān)舍門和監(jiān)舍門控制器。如圖2所示，所述監(jiān)舍門上設(shè)置有門鎖、門鎖到位傳感器和用于驅(qū)動(dòng)門進(jìn)行開啟/關(guān)閉動(dòng)作的電機(jī)，所述監(jiān)舍門控制器包括下位機(jī)、門鎖驅(qū)動(dòng)器、門位置檢測(cè)傳感器、電源模塊通訊裝置，本發(fā)明采用STC12C5A32S2單片機(jī)作為下位機(jī)；下位機(jī)通過門鎖驅(qū)動(dòng)器連接門鎖以控制其開鎖/閉鎖，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)連接以控制其轉(zhuǎn)動(dòng)，及通過通訊裝置與對(duì)應(yīng)樓層控制端的上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊連接；所述門鎖到位傳感器連接下位機(jī)并送入門鎖的狀態(tài)信號(hào)；所述門位置檢測(cè)傳感器連接下位機(jī)并送入門位置信號(hào)；所述電源模塊與下位機(jī)連接并為其供電。所述監(jiān)舍門控制器還設(shè)有按鍵開關(guān)、用于調(diào)整電機(jī)速度的調(diào)速開關(guān)以及時(shí)鐘，所述按鍵開關(guān)、調(diào)速開關(guān)、時(shí)鐘與下位機(jī)連接。。

如圖3所示，本發(fā)明的通訊裝置基于RS485總線設(shè)置，其包括兩個(gè)分別用于接收和發(fā)送功能的RS485芯片，用于接收的RS485芯片經(jīng)光耦隔離連接下位機(jī)的RX端，用于發(fā)射的RS485芯片經(jīng)光耦隔離連接下位機(jī)的TX端。本系統(tǒng)采用兩路RS485通信，使發(fā)送和接收在各自獨(dú)立的物理通道上，并且保證系統(tǒng)發(fā)送和接收總線可以同時(shí)進(jìn)行互不干擾，避免總線沖突問題。

所述下位機(jī)與門位置檢測(cè)傳感器、門鎖到位傳感器、按鍵開關(guān)、RS485芯片之間以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)均設(shè)置有光耦隔離，從而消除共模干擾。

本發(fā)明還提供了一種多機(jī)監(jiān)舍門智能控制方法，包括：

各樓層控制端的上位機(jī)初始化完成后，按順序查詢樓層內(nèi)所有門的狀態(tài)，逐步發(fā)送查詢門的ID號(hào)和查詢命令，如果在固定時(shí)間內(nèi)沒有收到回復(fù)，就認(rèn)為該門出現(xiàn)故障，更新門的狀態(tài)為故障狀態(tài)；如果收到回復(fù)，就根據(jù)回復(fù)更新門的當(dāng)前狀態(tài)，是打開、關(guān)閉、正在打開、正在關(guān)閉狀態(tài)的任一種；每查詢完一個(gè)門狀態(tài)后，檢測(cè)用戶是否有命令，若有則先處理用戶命令，再接著進(jìn)行查詢命令；當(dāng)查詢完所有門后，自動(dòng)再進(jìn)行下一輪的查詢。

各監(jiān)舍門控制器的下位機(jī)初始化后，先從EPPROM中取得ID號(hào)，然后讀取當(dāng)前門的位置；如果有上位機(jī)命令就進(jìn)行接收，并回復(fù)門當(dāng)前的狀態(tài)，然后執(zhí)行命令；再接著檢測(cè)門的狀態(tài)和門鎖的狀態(tài)，完成上位機(jī)命令。

遠(yuǎn)程總控制端的電腦終端控制所有樓層控制端的上位機(jī)，對(duì)所有樓層的所有門的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和顯示，以及向樓層控制端的上位機(jī)發(fā)送來自遠(yuǎn)程總控制端的用戶命令。

監(jiān)舍門控制器功能主要有：1）變速運(yùn)行，監(jiān)舍門的運(yùn)行速度可進(jìn)行調(diào)整，如低速啟動(dòng)、恒速運(yùn)行、低速關(guān)門，確保安全穩(wěn)定的狀態(tài)下正常工作。2）堵轉(zhuǎn)可調(diào)，監(jiān)舍門控器具有防夾的功能，支持短時(shí)間連續(xù)5次堵轉(zhuǎn)，超過5次則報(bào)警。3）狀態(tài)反饋，控制器能及時(shí)將各監(jiān)舍門的5種狀態(tài)（已開啟、開啟中、已關(guān)閉、關(guān)閉中、故障）反饋給樓層控制室以及中心控制室，4）監(jiān)舍門白天可將定點(diǎn)、定時(shí)自動(dòng)控制改為電動(dòng)控制，晚上可以定點(diǎn)、定時(shí)控制轉(zhuǎn)換為機(jī)械鎖控制。此外還有異常報(bào)警、斷電記錄以及監(jiān)舍門鎖機(jī)械-電聯(lián)合控制等功能。

樓層控制端主要功能為：1）狀態(tài)顯示，樓層監(jiān)控室能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于樓層所有門的5種狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，其中出現(xiàn)故障界面會(huì)有特殊顯示。2）采用TCP/IP和485總線方式遠(yuǎn)程通訊，將多個(gè)監(jiān)舍控制器連接成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)。3）日程表管理，系統(tǒng)可支持任意多的時(shí)間組，實(shí)現(xiàn)某一個(gè)時(shí)間自動(dòng)開門或關(guān)門，每天可以設(shè)定多達(dá)32個(gè)時(shí)間段開關(guān)；4）群開群關(guān)，系統(tǒng)支持一鍵全開、全關(guān)功能，也可根據(jù)不同需要，對(duì)任意監(jiān)舍門，進(jìn)行個(gè)別分組控制或錯(cuò)開各門啟動(dòng)時(shí)間。5）事件記錄，本系統(tǒng)在樓層控制室端，監(jiān)控本樓層監(jiān)舍門的開啟和關(guān)閉；同時(shí)記錄運(yùn)行信息并同步上傳到中央控制室備份。6）自動(dòng)布防，可預(yù)先對(duì)各個(gè)監(jiān)舍門進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)發(fā)生緊急事件的時(shí)候，能迅速一鍵同時(shí)開啟/關(guān)閉對(duì)應(yīng)的監(jiān)舍門。此外還具有管理權(quán)限申請(qǐng)、異常報(bào)警、遠(yuǎn)程解除警報(bào)等功能。

遠(yuǎn)程總控制端能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于所有樓層的所有門的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和顯示，電腦終端與各樓層控制端之間設(shè)有專有線路，采用TCP/IP協(xié)議相連。電腦終端帶有在線式不間斷電源，確保整個(gè)系統(tǒng)24小時(shí)正常工作。此外還具有日程表管理、群開群關(guān)、管理權(quán)限授予、事件記錄、異常報(bào)警和當(dāng)發(fā)生緊急事件的時(shí)候，能夠迅速地一鍵同時(shí)開啟/關(guān)閉對(duì)應(yīng)的監(jiān)舍門實(shí)以及遠(yuǎn)程解除警報(bào)等功能。

以上所述，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，只要其以相同的手段達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。