一种限行设备的制作方法

1.本实用新型涉及安全管理技术领域，特别的，涉及一种限行设备。


背景技术：

2.建筑施工现场信息化是大势所趋。但建筑行业的施工现场环境非常复杂，各种线路铺设不易且容易损坏。传统的实名制设备中，各类设备均是分开的，部分需要单独联网，对网络设备和施工要求比较高，部分需要电脑操作，整个系统相对复杂且操作繁琐。
3.公开号为cn210038920u的中国实用新型专利于2020年2月7日公开了一种4g人脸识别限行设备，其包括多个闸机本体，闸机本体上设置翼门以及有图像获取装置，翼门设置在相邻的闸机本体之间，通过图像获取装置获取人脸图像，闸机本体内设置有身份验证模块，通过身份验证模块验证用户身份，并将验证信息以及图像信息通过4g通讯模块发送至移动终端，从而实现图像信息以及验证信息的实时获取，保障数据安全性和时效性。但该装置的识别方式选择单一，且其将图像获取装置进行了内置，在装置损坏时存在更换不便的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型为克服上述现有技术存在的技术缺陷，提供一种结构简单，便于安装更换，且控制简单方便的限行设备。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
6.一种限行设备，包括机体、限行装置、主控模块、限行鉴别装置、信号输出装置和云服务器；其中：所述限行装置、信号输出装置均固定设置在所述机体上；所述主控模块固定设置在所述机体内部，其输入端与所述限行鉴别装置输出端电性连接，其输出端与所述限行装置控制端、信号输出装置输入端电性连接；所述限行鉴别装置底部设置有连接插头，所述机体上表面设置有与所述连接插头对应的接口；所述限行鉴别装置通过所述连接插头插接在所述机体的接口上；所述主控模块与所述云服务器网络连接，信息互联。
7.上述方案中，当有人员需要通行时，其可以通过限行鉴别装置进行身份检测，检测过程中，限行鉴别装置进行信息采集并进行比对，比对通过时，限行鉴别装置反馈通过信号给主控模块，由主控模块控制限行装置进行工作，从而实现同行的目的；同步的，识别的信息将上传到云服务器中，进行信息的留档记录，主控模块亦可以从云服务器中下载相关信息；信号输出装置可以实时输出限行设备的工作结果，方便同行人员及管理人员的查看。
8.其中，所述限行装置是由电机及齿轮齿条传动机构驱动的闸门装置；或限行装置是由电机及曲柄滑块机构驱动的闸门装置。
9.优选地，所述限行鉴别装置采用人脸识别机、身份证阅读器或指纹识别器其中的一种或多种。限行鉴别装置可以兼容多种识别手段，克服了现有的识别设备存在的识别手段单一的问题。仅需要提前预存来访人员的头像信息、身份证信息或指纹信息，通过限行鉴别装置便可以实现对来往人员信息的采集，通过信息的比对实现身份信息的识别与检测。
多种识别检测手段的同时使用，大大提高了管理安全性能，有助于保障大厦或工地的合法权益。
10.其中，所述信号输出装置包括显示器和扬声器；其中，所述显示器输入端、扬声器输入端均与所述主控模块输出端电性连接。
11.上述方案中，所述显示器用于限行设备操作过程中的人机交互和信息反馈，所述扬声器用于实现语音的反馈，给操作人员相应的操作提醒或者当通行人员进行身份识别时，语音播报其识别结果，一定程度上方便了管理人员的管理和提升了限行设备的交互体验。
12.优选地，所述主控模块中包括控制器、接口电路和音频处理电路；其中，所述控制器通过所述接口电路分别与所述限行装置、限行鉴别装置、显示器建立电性连接；所述控制器通过所述接口电路与所述云服务器建立网络连接；所述控制器输出端通过所述音频处理电路与所述扬声器电性连接。
13.上述方案中，限行设备的实现依赖于其内部电路的设置，通过控制器和接口电路的设计，简化了限行设备内部的布线设置，控制电路可以提供多个接口，同时接入多个外围设备如多种类型的限行鉴别装置，进一步强大了限行设备的性能。
14.其中，所述接口电路包括rs485接口子电路、hdmi接口子电路、usb接口子电路、第一快速以太网接口子电路和第二快速以太网接口子电路；其中：所述 rs485接口子电路提供rs485接口，其输出端与所述控制器输入端电性连接；所述控制器输出端通过所述hdmi接口子电路提供的hdmi接口与所述显示器输入端电性连接；所述usb接口子电路提供usb接口，其输出端与所述控制器输入端电性连接；所述第一快速以太网接口子电路提供第一fe接口，所述控制器通过第一fe接口与所述云服务器建立网络连接；所述第二快速以太网接口子电路提供第二fe接口，所述控制器通过所述第二fe接口与所述限行装置、限行鉴别装置电性连接。
15.其中，控制电路还包括存储电路；其中，所述存储电路与所述控制器电性连接，实现信息互联。
16.上述方案中，所述存储电路内设置有sd卡，用于预先存储通行人员的身份信息，用于识别时的比对。
17.其中，所述控制器采用i.mx6x控制器；所述usb接口子电路包括usb-otg 连接器j15和usb-highspeed连接器j19，由连接器j19提供usb-a类型接口；其中，在所述usb接口子电路，所述控制器提供包括usb_otg_id引脚、 usb_otg_dp引脚、usb_otg_dn引脚、usb_h1_dp引脚和usb_h1_dn引脚；所述连接器j15包括十一个引脚，其第一引脚接电源，第二引脚与所述 usb_otg_dn引脚电性连接，第三引脚与所述usb_otg_dp引脚电性连接，第四引脚与所述usb_otg_id引脚电性连接，第五引脚接地，第六引脚至第十一引脚均接地；所述连接器j19包括八个引脚，其第一引脚接电源，第二引脚与所述usb_h1_dn引脚电性连接，第三引脚与所述usb_h1_dp引脚电性连接，第四引脚至第八引脚均接地。
18.上述方案中，连接器j15型号为10118192-0001lf，usb_otg_id引脚用于检测接地信号，usb_otg_dp引脚和usb_otg_dn引脚为数据差分信号引脚；其中，还接入了二极管tvs1，tvs1的第一引脚、第二引脚分别连接 usb_otg_dp引脚和usb_otg_dn，第三引脚接地，用于吸收瞬时脉冲与静电干扰；上述电路构成了usb-otg接口电路，可用于实现无主机情况
下与其他设备的连接。
19.上述方案中，连接器j19usb-a类型接口；usb_h1_dp引脚和usb_h1_dn 引脚为差分信号引脚；其中，二极管tvs3，tvs3的第一引脚、第二引脚分别连接usb_otg_dp引脚和usb_otg_dn，第三引脚接地，用于吸收瞬时脉冲与静电干扰；上述电路构成了usb-highspeed接口电路，可用于实现对如u 盘等外挂设备的访问。
20.其中，在所述存储电路中，采用sdin5c2-8g作为存储芯片，该存储芯片与所述i.mx6x控制器的专用sd存储接口sd4连接构成所述存储电路；其中：芯片u1为i.mx6x控制器sd4接口部分，芯片u552a为sd接口的存储芯片，存储空间为8g；sd4_cmd引脚、sd4_clk引脚输出来自i.mx6x控制器sd4接口控制信号与时钟信号，分别连接至存储芯片的w5引脚和w6引脚； sd4_data0引脚～sd4_data7引脚为i.mx6x控制器sd4接口的数据信号，分别连接至存储芯片的h3引脚～j6引脚；y4引脚、w6引脚、k6引脚、aa5引脚、aa3引脚分别为sdin5c2-8g的片内存储颗粒供电接口vccq1～vccq5接口，接 3.3v电源；u9引脚、t10引脚、n5引脚、m6引脚分别为sdin5c2-8g 的片内控制部分供电接口vcc1～vcc4接口，接 3.3v电源；aa4引脚、aa6 引脚、k4引脚、y2引脚、y5引脚分别为sdin5c2-8g的片内存储颗粒电源地接口vssq1～vssq5接口，直接接地；m7引脚、p5引脚、r10引脚、u8引脚分别为sdin5c2-8g的片内控制部分电源地接口vss1～vss4接口，直接接地。
21.其中，本方案采用两个ar8031芯片作为第一fe接口与第二fe接口的控制芯片，i.mx6x控制器的rgmii网络接口信号与ar8031的连接具体为：用于发送时提供125mhz时钟的rgmii_txclk发送时钟信号、允许发送的 rgmii_txen发送使能信号及发送数据信号rgmii_txd0～rgmii_txd3，分别与ar8031的rgmii的gtx_clk、tx_en、txd0～txd3连接；用于接收时提供125mhz时钟的rgmii_rxclk接收时钟信号、用于接收的 rgmii_rxdv接收使能信号及接收数据信号rgmii_rxd0～rgmii_rxd3，分别与ar8031的rgmii的rx_clk、rx_dv、rxd0～rxd3连接；eth_sd为信号检测接口，与ar8031的sd连接；rgmii_nrst为复位输出信号，与ar8031 的/rst连接，用于对ar8031进行系统复位；eth_wol_int为联网唤醒信号，与ar8031的wol_int连接，当接入网络时用于唤醒本地设备；rgmii_int 为中断信号，与ar8031的int连接，用于数据传输过程的中断触发； eth_ref_clk为同步时钟信号，与ar8031的clk_25m连接；rgmii_mdc 与rgmii_mdio分别为管理数据时钟与管理数据输入输出接口，用于实现 i.mx6x控制器与ar8031的配置；ar8031采用3.3v供电，电源输入接口为 vcc3.3v及avcc3.3v。
22.上述方案中，由于i.mx6x控制器的rgmii数据信号为ttl电平信号，无法实现百米级距离的传输，因此，ar8031将信号转换为差分信号后通过j23接口进行信号传输，该接口为rj45以太网接口，型号为hr851178c，与ar8031之间的连接如下：ar8031的差分信号trxp0～trxp3分别连接j23接口的a 、b 、c 、d 引脚，trxn0～trxn3分别连接j23接口的a-、b-、c-、d-引脚；ar8031 的led_link1000为速率指示信号，与j23接口的d1 引脚连接，用于指示网络传输速率，led_act为运行状态指示信号，与j23接口的d2 引脚连接；用于指示网络连接状态。
23.其中，hdmi接口子电路作为显示接口电路与显示器电性连接。在hdmi 接口子电路中，j30为lvds连接器，用于连接兼容符合lvds接口标准的显示器，j30与i.mx6x控制器连接方式如下：i.mx6x控制器引出了两组4位的低压差分信号，分别为lvds0与lvds1，lvds0_
txn_p与lvds0_txn_n(n分别为0、 1、2、3)为lvds0的第n位数据信号，lvds1_txn_p与lvds1_txn_n(n分别为0、1、2、3)为lvds0的第n位数据信号，clk1 、clk1-及clk2 、clk2
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分别为lvds0与lvds1的控制信号，数据信号与控制信号以差分方式引出，用于增加抗干扰能力，使接口适合用于百兆赫丝级的信号传输；tp_int与 cap_tch_int1信号分别为触摸与校准信号，用于触摸显示屏的触控校准， i2c3_sda与i2c3_scl为用于写入与读取接口地址的iic信号，使i.mx6x控制器可以连接多路lvds显示器。
24.与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
25.本实用新型提出一种限行设备及其控制装置，限行设备的结构简单，使用方便，成本低，且方便使用者安装，大大提高限行设备的安装效率，避免出现当某个模块损坏时更换不便的问题。另外，本实用新型所提供的控制装置控制简单，使用方便。
附图说明
26.图1为本实用新型一实施例中限行设备的电路结构连接示意图；
27.图2为本实用新型一实施例中由电机及齿轮齿条传动机构驱动的闸门装置平面示意图；
28.图3为本实用新型一实施例中由电机及曲柄滑块机构驱动的闸门装置的平面示意图；
29.图4为本实用新型一实施例中控制电路的连接示意图；
30.图5为本实用新型以实施例中usb接口子电路的连接示意图；
31.图6为本实用新型以实施例中存储电路的连接示意图；
32.图7为本实用新型以实施例中第一快速以太网接口子电路的连接示意图；
33.图8为本实用新型以实施例中hdmi接口子电路的连接示意图；
34.其中：1、机体；2、限行装置；3、主控模块；31、控制器；32、接口电路； 321、rs485接口子电路；322、hdmi接口子电路；323、usb接口子电路；324、第一快速以太网接口子电路；325、第二快速以太网接口子电路；33、音频处理电路；34、存储电路；4、限行鉴别装置；5、信号输出装置；51、显示器；52、扬声器；6、云服务器。
具体实施方式
35.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
36.为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
37.对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
38.下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
39.实施例1
40.如图1-图3所示，一种限行设备，包括机体1、限行装置2、主控模块3、限行鉴别装置4、信号输出装置5和云服务器6；其中：所述限行装置2、信号输出装置5均固定设置在所述机体1上；所述主控模块3固定设置在所述机体1内部，其输入端与所述限行鉴别装置4输出端电性连接，其输出端与所述限行装置 2控制端、信号输出装置5输入端电性连接；所述主控
模块3与所述云服务器6 网络连接，信息互联。
41.在具体实施过程中，当有人员需要通行时，其可以通过限行鉴别装置4进行身份检测，检测过程中，限行鉴别装置4进行信息采集并进行比对，比对通过时，限行鉴别装置4反馈通过信号给主控模块3，由主控模块3控制限行装置2进行工作，从而实现同行的目的；同步的，识别的信息将上传到云服务器6中，进行信息的留档记录，主控模块3亦可以从云服务器6中下载相关信息；信号输出装置5可以实时输出限行设备的工作结果，方便同行人员及管理人员的查看。
42.更具体的，所述限行装置2是由电机及齿轮齿条传动机构驱动的移动式闸门装置，齿轮齿条传动机构的齿轮转轴与电机的输出轴连接，闸门与齿轮齿条传动机构的齿条连接；或限行装置2是由电机及曲柄滑块机构驱动的移动式闸门装置，曲柄滑块机构的曲柄转轴与电机的输出轴连接，闸门与曲柄滑块机构的滑块连接；或限行装置2是由电机直接驱动的旋转式闸门装置，闸门的转轴直接与电机的输出轴连接。
43.更具体的，所述限行鉴别装置4采用人脸识别机、身份证阅读器或指纹识别器其中的一种或多种。限行鉴别装置4可以兼容多种识别手段，克服了现有的识别设备存在的识别手段单一的问题。仅需要提前预存来访人员的头像信息、身份证信息或指纹信息，通过限行鉴别装置4便可以实现对来往人员信息的采集，通过信息的比对实现身份信息的识别与检测。多种识别检测手段的同时使用，大大提高了管理安全性能，有助于保障大厦或工地的合法权益。更具体的，所述信号输出装置5包括显示器51和扬声器52；其中，所述显示器51输入端、扬声器 52输入端均与所述主控模块3输出端电性连接。
44.在具体实施过程中，所述显示器51用于限行设备操作过程中的人机交互和信息反馈，所述扬声器52用于实现语音的反馈，给操作人员相应的操作提醒或者当通行人员进行身份识别时，语音播报其识别结果，一定程度上方便了管理人员的管理和提升了限行设备的交互体验。
45.实施例2
46.更具体的，如图4所示，所述主控模块3包括控制器31、接口电路32和音频处理电路33；其中，所述控制器31通过所述接口电路32分别与所述限行装置2、限行鉴别装置4、显示器51建立电性连接；所述控制器31通过所述接口电路32与所述云服务器6建立网络连接；所述控制器31输出端通过所述音频处理电路33与所述扬声器52电性连接。
47.在具体实施过程中，限行设备的实现依赖于其内部电路的设置，通过控制器 31和接口电路32的设计，简化了限行设备内部的布线设置，控制电路可以提供多个接口，同时接入多个外围设备如多种类型的限行鉴别装置4，进一步强大了限行设备的性能。
48.更具体的，所述接口电路32包括rs485接口子电路321、hdmi接口子电路322、usb接口子电路323、第一快速以太网接口子电路324和第二快速以太网接口子电路325；其中：所述rs485接口子电路321提供rs485接口，其输出端与所述控制器31输入端电性连接；所述控制器31输出端通过所述hdmi 接口子电路322提供的hdmi接口与所述显示器51输入端电性连接；所述usb 接口子电路323提供usb接口，其输出端与所述控制器31输入端电性连接；所述第一快速以太网接口子电路324提供第一fe接口，所述控制器31通过第一 fe接口与所述云服务器6建立网络连接；所述第二快速以太网接口子电路325 提供第二fe接口，所述控制器31通过所述第二fe接口与所述限行装置2、限行鉴别装置4电性连接。
49.更具体的，控制电路还包括存储电路34；其中，所述存储电路34与所述控制器31电性连接，实现信息互联。
50.在具体实施过程中，所述存储电路34内设置有sd卡，用于预先存储通行人员的身份信息，用于识别时的比对。
51.更具体的，如图5所示，所述控制器31采用i.mx6x控制器；所述usb接口子电路323包括usb-otg连接器j15和usb-highspeed连接器j19，由连接器j19提供usb-a类型接口；其中，在所述usb接口子电路323，所述控制器 31提供包括usb_otg_id引脚、usb_otg_dp引脚、usb_otg_dn引脚、 usb_h1_dp引脚和usb_h1_dn引脚；所述连接器j15包括十一个引脚，其第一引脚接电源，第二引脚与所述usb_otg_dn引脚电性连接，第三引脚与所述 usb_otg_dp引脚电性连接，第四引脚与所述usb_otg_id引脚电性连接，第五引脚接地，第六引脚至第十一引脚均接地；所述连接器j19包括八个引脚，其第一引脚接电源，第二引脚与所述usb_h1_dn引脚电性连接，第三引脚与所述 usb_h1_dp引脚电性连接，第四引脚至第八引脚均接地。
52.在具体实施过程中，连接器j15型号为10118192-0001lf，usb_otg_id引脚用于检测接地信号，usb_otg_dp引脚和usb_otg_dn引脚为数据差分信号引脚；其中，还接入了二极管tvs1，tvs1的第一引脚、第二引脚分别连接 usb_otg_dp引脚和usb_otg_dn，第三引脚接地，用于吸收瞬时脉冲与静电干扰；上述电路构成了usb-otg接口电路，可用于实现无主机情况下与其他设备的连接。
53.在具体实施过程中，连接器j19usb-a类型接口；usb_h1_dp引脚和 usb_h1_dn引脚为差分信号引脚；其中，二极管tvs3，tvs3的第一引脚、第二引脚分别连接usb_otg_dp引脚和usb_otg_dn，第三引脚接地，用于吸收瞬时脉冲与静电干扰；上述电路构成了usb-highspeed接口电路，可用于实现对如u盘等外挂设备的访问。
54.更具体的，如图6所示，在所述存储电路34中，采用sdin5c2-8g作为存储芯片，该存储芯片与所述i.mx6x控制器的专用sd存储接口sd4连接构成所述存储电路34；其中：芯片u1为i.mx6x控制器sd4接口部分，芯片u552a为 sd接口的存储芯片，存储空间为8g；sd4_cmd引脚、sd4_clk引脚输出来自i.mx6x控制器sd4接口控制信号与时钟信号，分别连接至存储芯片的w5引脚和w6引脚；sd4_data0引脚～sd4_data7引脚为i.mx6x控制器sd4接口的数据信号，分别连接至存储芯片的h3引脚～j6引脚；y4引脚、w6引脚、k6 引脚、aa5引脚、aa3引脚分别为sdin5c2-8g的片内存储颗粒供电接口 vccq1～vccq5接口，接 3.3v电源；u9引脚、t10引脚、n5引脚、m6引脚分别为sdin5c2-8g的片内控制部分供电接口vcc1～vcc4接口，接 3.3v电源； aa4引脚、aa6引脚、k4引脚、y2引脚、y5引脚分别为sdin5c2-8g的片内存储颗粒电源地接口vssq1～vssq5接口，直接接地；m7引脚、p5引脚、r10 引脚、u8引脚分别为sdin5c2-8g的片内控制部分电源地接口vss1～vss4接口，直接接地。
55.更具体的，如图7所示，本方案采用两个ar8031芯片作为第一fe接口与第二fe接口的控制芯片，i.mx6x控制器的rgmii网络接口信号与ar8031的连接具体为：用于发送时提供125mhz时钟的rgmii_txclk发送时钟信号、允许发送的rgmii_txen发送使能信号及发送数据信号 rgmii_txd0～rgmii_txd3，分别与ar8031的rgmii的gtx_clk、tx_en、 txd0～txd3连接；用于接收时提供125mhz时钟的rgmii_rxclk接收时钟信号、用于接收的rgmii_rxdv接收使能信号及接收数据信号 rgmii_rxd0～rgmii_rxd3，分别与ar8031的rgmii的rx_clk、rx_dv、 rxd0～rxd3连接；eth_sd为信号检测接口，与ar8031的sd连接； rgmii_nrst为复位
输出信号，与ar8031的/rst连接，用于对ar8031进行系统复位；eth_wol_int为联网唤醒信号，与ar8031的wol_int连接，当接入网络时用于唤醒本地设备；rgmii_int为中断信号，与ar8031的int连接，用于数据传输过程的中断触发；eth_ref_clk为同步时钟信号，与ar8031 的clk_25m连接；rgmii_mdc与rgmii_mdio分别为管理数据时钟与管理数据输入输出接口，用于实现i.mx6x控制器与ar8031的配置；ar8031采用3.3v 供电，电源输入接口为vcc3.3v及avcc3.3v。
56.在具体实施过程中，由于i.mx6x控制器的rgmii数据信号为ttl电平信号，无法实现百米级距离的传输，因此，ar8031将信号转换为差分信号后通过j23 接口进行信号传输，该接口为rj45以太网接口，型号为hr851178c，与ar8031 之间的连接如下：ar8031的差分信号trxp0～trxp3分别连接j23接口的a 、 b 、c 、d 引脚，trxn0～trxn3分别连接j23接口的a-、b-、c-、d-引脚；ar8031 的led_link1000为速率指示信号，与j23接口的d1 引脚连接，用于指示网络传输速率，led_act为运行状态指示信号，与j23接口的d2 引脚连接；用于指示网络连接状态。
57.更具体的，如图8所示，hdmi接口子电路322作为显示接口电路与显示器 51电性连接。在hdmi接口子电路322中，j30为lvds连接器，用于连接兼容符合lvds接口标准的显示器，j30与i.mx6x控制器连接方式如下：i.mx6x控制器引出了两组4位的低压差分信号，分别为lvds0与lvds1，lvds0_txn_p 与lvds0_txn_n(n分别为0、1、2、3)为lvds0的第n位数据信号，lvds1_txn_p 与lvds1_txn_n(n分别为0、1、2、3)为lvds0的第n位数据信号，clk1 、 clk1-及clk2 、clk2-分别为lvds0与lvds1的控制信号，数据信号与控制信号以差分方式引出，用于增加抗干扰能力，使接口适合用于百兆赫丝级的信号传输；tp_int与cap_tch_int1信号分别为触摸与校准信号，用于触摸显示屏的触控校准，i2c3_sda与i2c3_scl为用于写入与读取接口地址的iic信号，使i.mx6x控制器可以连接多路lvds显示器。
58.在具体实施过程中，人脸识别机通过所述第二快速以太网接口子电路325与所述控制模块3电性连接；身份证阅读器通过usb接口子电路323与所述控制模块3电性连接；指纹识别器通过rs485接口子电路321与所述控制模块3电性连接。
59.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。