一种功能一体化轨道交通闸机结构的制作方法

1.本实用新型属于轨道交通闸机设计和制造技术领域，特别涉及一种功能一体化轨道交通闸机结构。


背景技术：

2.轨道交通闸机是一种安装于轨道交通车站付费区的出入通道管理设备，其与票务系统相结合实现轨道交通自动检票、计费、扣费等功能。轨道交通闸机的工作原理是乘客进、出车站付费区时对其所持凭证的合法性、有效性进行逐一检验，检验通过后打开扇门放行，根据乘客行程计算并扣取乘车费用。
3.轨道交通闸机支持检验的乘车凭证主要包括传统的实体票卡(如单程票、城市一卡通、交通一卡通、银行ic卡等)和新型技术条件下的虚拟介质(如手机nfc、手机二维码、人脸等)，其结构既要满足实体票卡读取、写入和信息显示的设计要求，又要提供虚拟介质读取、识别和信息显示的技术条件。伴随新型技术的发展步伐，这种集多种票卡/介质验证功能于一体的轨道交通闸机一般是在其投用后经历多次硬件改造(改造读写器、加装二维码扫描或人脸识别模块等) 和软件迭代升级过程中逐步形成的，这个过程中往往只注重于单一功能的实现，缺乏对闸机外、内部结构整体性及其拓展性的综合考虑，便造成了闸机结构复杂度高、拓展性差、各功能模块重复配置等问题。


技术实现要素：

4.为了解决以上技术问题，本实用新型提出一种功能一体化轨道交通闸机结构，具有外部界面简洁，内部布局合理，功能模块相互复用和支持外部拓展条件的特点，可以在一定程度上缩减闸机制造成本、节省车站空间资源、降低闸机运行能耗和维修保养人力物资，同时提升乘客使用体验和其他功能拓展的可能性。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种功能一体化轨道交通闸机结构，包括外部结构和内部结构；所述外部结构包括闸机外部设置的刷卡区1、人脸识别pad3、pad 支架7、外接插孔盒9、扇门10和红外对射探测器11；所述内部结构包括pad支架旋转模块12、读写器14、乘客控制板15、转接板16、扇门控制器21、i/o板22、主控制板23；
7.所述刷卡区1与天线13、读写器14连接，所述人脸识别pad3 与主控制板23相连接；
8.所述pad支架旋转模块12、读写器14、乘客控制板15、i/o板 22分别与主控制板23相连接，乘客控制板15与转接板16、扇门控制器21相连接。所述刷卡区1分别为进站刷卡区、出站刷卡区，刷卡区1与天线13、读写器14相连接，读写器14参数设置与进站刷卡区1的进、出站类型相对应。
9.所述人脸识别pad3顶部位置内嵌有人脸识别摄像头2，中部位置内嵌有pad显示屏4，中下部位置内嵌有二维码扫描摄像头6和扬声器5，二维码扫描摄像头6距闸机顶盖高度不小于15cm。
10.所述pad支架7用于支撑人脸识别pad3水平360
°
旋转，pad 支架7固定位置为闸机顶盖水平、垂直中心，向通道内水平偏转15
°
，向上垂直偏转15
°
。pad支架7与pad支架旋转模块12相连接。
11.所述闸机进站端设置有外接插孔盒9，外接插孔盒9内预留电源、数据外接插孔19，外接插孔19分别与电源模块17和主控制板23相连接。
12.所述闸机侧面设置有扇门10和红外对射探测器11，扇门10沿顺、逆时针双向旋转打开，扇门10与扇门电机20、扇门控制器21相连接，红外对射探测器11与乘客控制板15相连接。
13.所述pad支架旋转模块12、天线13和线缆线槽置于闸机顶端，票卡读写器14、乘客控制板15和转接板16置于闸机进(出)站端，主控制板23、i/o板22置于闸机出站端和进站端，扇门控制器21和 ups电池18置于闸机底端。
14.本实用新型的有益效果：
15.本实用新型外、内部结构精简后整体尺寸缩小，可在一定程度上节省车站横向、纵向空间资源，便于增加横向闸机通道数量和缩短纵向乘客通过时间，有助于进一步提升车站付费区/非付费区乘客吞吐能力。
16.本实用新型界面简洁，符合乘客使用习惯，有助于提升乘客使用体验。
17.本实用新型整合、复用闸机各功能模块，有助于降低闸机制造成本、运行能耗和维修保养人力、物资投入。
18.本实用新型提供安检设备拓展接口，便于实现安检、乘车凭证检验功能一体化。
附图说明
19.图1是本实用新型外部结构示意图。
20.图2是本实用新型外部结构布局图。
21.其中，1是刷卡区、2是人脸识别摄像头、3是人脸识别pad、 4是pad显示屏、5是扬声器、6是二维码扫描摄像头、7是pad支架、8是通行指示灯、9是外接插孔盒、10是扇门、11是红外对射探测器、12是pad支架旋转模块、13是天线、14是读写器、15是乘客控制板、16是转接板、17是电源模块、18是ups电池、19是外接插孔、20是扇门电机、21是扇门控制器、22是i/o板、23是主控制板。
具体实施方式
22.下面结合实施例对本实用新型作进一步详细说明。
23.参见图1、图2，一种功能一体化轨道交通闸机结构，包括外部结构和内部结构；所述的外部结构将实体票卡和手机nfc的读写区域整合于刷卡区1，二维码扫描摄像头6内嵌于人脸识别pad3，刷卡(含nfc)、二维码扫描、人脸识别信息/图像显示共享pad显示屏4，语音提示共享扬声器5，pad支架水平7旋转后可为反向通道复用，预留金属探测门等安检设备外接插孔19；所述的内部结构取消单程票回收装置和票箱，最大化内部空间利用，优化各功能模块布局。
24.所述的闸机设置有进、出站两个刷卡区1，用于单程票城市一卡通、交通一卡通、银行ic卡和手机nfc虚拟票卡进、出站的读取和写入。
25.所述的人脸识别pad3内嵌有人脸识别摄像头2(一般采用双目摄像头，即rgb摄像头 红外摄像头)和二维码扫描摄像头6，其中人脸识别摄像头2用于乘客人脸图像采集、活体检测；二维码扫描摄像头6用于乘客所持手机二维码的扫描、信息读取。
26.所述的人脸识别pad3内嵌有人脸识别pad显示屏4，人脸识别pad显示屏4采用7
‑
10寸触控显示屏，用于刷卡、二维码扫描、人脸识别等信息/图像显示和闸机系统/参数设定人机界面。
27.所述的人脸识别pad3内嵌扬声器5，用于刷卡、二维码扫描、人脸识别等操作语音提示。
28.所述的人脸识别pad3设置有pad支架7，pad支架7采用水平360
°
旋转支架，pad支架7由车控室远程操作或人脸识别pad3 界面手动操作的方式来切换pad支架7转向、人脸识别pad3程序和主控制板23程序/参数后，人脸识别摄像头2、二维码扫描摄像头 6、pad显示屏4和扬声器5便可用于不同方向(即进站或出站方向) 二维码扫描、人脸识别及其信息/图像显示、语音提示功能。
29.所述的闸机侧面设置有扇门10和红外对射探测器11，闸机扇门 10采用顺、逆时针双向旋转摆式扇门，扇门10由扇门电机20带动绕转轴顺、逆时针旋转。红外对射探测器11探测闸机通道的畅通状态，并将监测状态反馈乘客控制板15判断是否驱动扇门电机20打开扇门10。
30.所述的闸机进站端设置有外接插孔盒9。外接插孔盒9上设置有安全锁，外接插孔盒9预留220v电源、usb数据外接插孔19，用于外接金属探测门等安检设备的电源供给和数据接入。
31.所述的闸机内部主控制板23接收读写器14、人脸识别pad3产生的数据，对数据处理、验证后分别向pad显示屏4、扬声器5、乘客控制板15下达信息/图像显示、语音提示、开门指令，乘客控制板 15再向扇门控制器21下达开门动作指令。
32.所述的闸机外部尺寸在满足行业设计规范和乘客使用习惯，高度尺寸(不含人脸识别pad)为110cm，长度尺寸不超过120cm，宽度尺寸不超过25cm。
33.所述的闸机内部取消原有单程票回收装置和票箱。
34.本实用新型的操作如下：
35.在闸机启动前，车站运营人员可通过车控室远程操作或人脸识别 pad3界面手动操作的方式来设定当前闸机的进、出站工作状态。当闸机被设定为进站工作状态时，进站端刷卡区1启用，pad支架7 转向面对乘客进站方向的固定位置，人脸识别pad3和主控制板23 程序/参数进行初始化后启用，进站端通行指示灯8亮，扇门10打开方向为顺着乘客进站方向；当闸机被设定为出站工作状态时，则与之方向相反。闸机进、出站工作状态设置/切换可以在运营期前，也可以在运营期间。
36.乘客可自由选择乘车凭证验证后通过闸机通道。当乘客使用实体票卡/手机nfc在刷卡区1完成刷卡或使用手机二维码在二维码扫描摄像头6完成扫描并通过验证后，pad显示屏4进行对应信息/图像显示，扬声器5进行语音提示，扇门10开门放行；当乘客使用人脸在人脸识别摄像头2完成识别并通过验证后，pad显示屏4展示识别图像和识别结果信息，扬声器5进行语音提示，扇门10开门放行。
37.在需要使用金属探测门等安检设备时，车站运营人员可打开外接插孔盒9，将金属
探测门等安检设备插线插入闸机电源、usb外接插孔19并进行参数设置，实现金属探测门等安检设备与闸机联动。
38.乘客使用单程票出站需要回收单程票时，可通过单独设置的单程票回收闸机通道进行检验、回收。