一种基于直流载波通信的门禁系统的制作方法

1.本发明涉及门禁系统的技术领域，更具体地说，涉及一种基于直流载波通信的门禁系统。


背景技术：

2.门禁系统在当前办公场所、小区、银行保密等单位得到广泛应用，随着安防门禁的需求越来越受到重视，门禁系统应用也越来越复杂，每个出入口、办公室、会议室等都需要加密管控。而随着门禁系统安全性要求的提升，门禁主机需安装在相对保密的弱电间，而识读前端和控制前端需布置在控制入口，整个系统的弱电布线分离，通信走线分离将是一个巨大的工程。随着门禁通信网络的复杂性越来越高，施工布线成本将成倍增长，同时安装维护成本也大大增长。
3.另外，现有的门禁系统中，门禁主机和识读前端、执行前端之间使用弱电供电，单独总线通信，整个布线复杂，强弱电分离，信号分离要求高，而且抗干扰能力差，高度维护难度高，扩展性也差。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种基于直流载波通信的门禁系统。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于直流载波通信的门禁系统，包括：门禁主机模块、前端执行模块以及前端识别模块；所述前端执行模块包括：多个分开设置的执行前端；所述前端识别模块包括：多个分开设置的识读前端；
6.所述门禁主机模块与所述多个分开设置的执行前端和所述多个分开设置的识别前端通过基于直流载波的电缆连接；
7.所述多个分开设置的执行前端用于对所述门禁主机模块通过所述直流载波供电总线发送的直流载波信号进行解调，再执行加密门禁modbus协议解析，根据解析结果输出开/关控制信号执行开门或者关门的动作；
8.所述多个分开设置的识读前端用于对前端待识别人员的门禁权限进行识别和读取，并向所述门禁主机模块返回识读信息；
9.所述门禁主机模块用于根据所述识读信息进行权限判断，并根据权限判断结果输出直流载波信号。
10.在本发明所述的基于直流载波通信的门禁系统中，所述门禁主机模块包括：主处理器以及与所述主处理器连接的第一调制解调模块；
11.所述主处理器用于对所述识读信息进行解调后进行权限判断，并根据所述权限判断结果输出执行的加密结果；
12.所述第一调制解调模块用于对所述加密结果进行调制解调，并输出所述直流载波信号。
13.在本发明所述的基于直流载波通信的门禁系统中，每一个所述执行前端包括：第二调制解调模块；
14.所述第二调制解调模块用于接收所述直流载波供电总线发送的直流载波信号，并对所述直流载波信号进行解调后，再执行加密门禁modbus协议解析，以及根据所述解析结果输出开/关控制信号执行开门或者关门的动作。
15.在本发明所述的基于直流载波通信的门禁系统中，每一个识读前端包括：第三调制解调模块；
16.所述第三调制解调模块用于对所述识读信息进行调制解调后通过所述直流载波供电总线发送给所述门禁主机模块。
17.在本发明所述的基于直流载波通信的门禁系统中，所述基于直流载波的电缆为在供电线缆上调制直流载波控制信号的线缆。
18.在本发明所述的基于直流载波通信的门禁系统中，所述基于直流载波的电缆为一组两芯的直流载波供电总线。
19.在本发明所述的基于直流载波通信的门禁系统中，
20.所述基于直流载波的电缆为一组两芯无极性的直流载波供电总线。
21.在本发明所述的基于直流载波通信的门禁系统中，所述多个分开设置的执行前端和所述多个分开设置的识读前端与所述门禁主机模块之间串联连接、并联连接或者串并联连接。
22.在本发明所述的基于直流载波通信的门禁系统中，所述门禁主机模块与所述多个分开设置的执行前端和所述多个分开设置的识读前端基于所述基于直流载波的电缆采用总线型、树型、星形中的任意一种方式铺设。
23.在本发明所述的基于直流载波通信的门禁系统中，所述基于直流载波的电缆所传输的直流载波信号为采用电压电流调制的载波技术、在整个系统中加密传输门禁modbus总线协议的信号。
24.在本发明所述的基于直流载波通信的门禁系统中，还包括：与所述门禁主机模块连接的供电模块；
25.所述供电模块用于将输入的交流电转换为直流电，并将所述直流电发送给所述门禁主机模块，以向所述门禁主机模块提供直流供电信号。
26.在本发明所述的基于直流载波通信的门禁系统中，所述门禁主机模块还包括：总线故障检测模块；
27.所述总线故障检测模块用于对所述直流载波供电总线进行故障检测，并在所述直流载波供电总线短路时关断所述直流载波供电总线。
28.在本发明所述的基于直流载波通信的门禁系统中，所述门禁主机模块与所述多个分开设置的执行前端和所述多个分开设置的识读前端之间通过所述基于直流载波的电缆采用满幅电压发送、电流信号回传的方式调制信号传输通信。
29.实施本发明的基于直流载波通信的门禁系统，具有以下有益效果：包括门禁主机模块、前端执行模块和前端识别模块；前端执行模块包括多个分开设置的执行前端；前端识别模块包括多个分开设置的识读前端；门禁主机模块与执行前端和识别前端通过基于直流载波的电缆连接；多个分开设置的执行前端根据门禁主机模块通过直流载波供电总线发送
协议解密后执行开/关控制信号执行开门或者关门的动作；多个分开设置的识读前端用对前端待识别人员的门禁权限进行识别和读取并返回识读信息；门禁主机模块根据识读信息进行权限判断，并根据权限判断结果输出加密数据给目的执行前端，执行前端将根据加密的门禁modbus协议，解析结果并输出开/关控制信号执行开门或者关门的动作。本发明不需要进行强弱电分离，整个系统只需要一组电缆即可实现任意布线，抗干扰能力和扩展性好，维护难度小。
附图说明
30.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
31.图1是本发明实施例提供的基于直流载波通信的门禁系统的系统框图。
具体实施方式
32.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
33.参考图1，为本发明提供的基于直流载波通信的门禁系统一可选实施例的系统框图。
34.具体的，如图1所示，该基于直流载波通信的门禁系统包括：门禁主机模块10、前端执行模块20以及前端识别模块30。
35.其中，前端执行模块20包括：多个分开设置的执行前端；前端识别模块30包括：多个分开设置的识读前端。
36.门禁主机模块10与多个分开设置的执行前端和多个分开设置的识别前端通过基于直流载波的电缆连接。
37.多个分开设置的执行前端用于对直流载波供电总线发送的直流载波信号进行解调后，再执行加密门禁modbus协议解析，并根据解析结果输出开/关控制信号执行开门或者关门的动作。
38.多个分开设置的识读前端用于对前端待识别人员的门禁权限进行识别和读取，并向门禁主机模块10返回识读信息。
39.门禁主机模块10用于根据识读信息进行权限判断，并根据权限判断结果输出直流载波信号。
40.具体的，执行前端的数量、距离等以具体的安装位置和门禁要求确定，本发明不作具体限定。其中，执行前端可以设置在室内。
41.本发明实施例中，门禁主机模块10与执行前端和识读前端之间执行的是加密的modbus协议，并通过直流载波供电总线进行电压电流载波加密传输。
42.本发明实施例中，执行前端可以为智能一体电锁，能解析直流载波通信数据，能解密加密的门禁modbus协议并执行电锁开关。
43.具体的，当智能电锁接收到门禁主机模块10发送的直流载波信号时，执行解密数据并执行电锁打开，站在门外的人员可进入，并在进入后，根据门禁主机模块10发送的加密协议解密后执行关控制信号。若站在门外的人员不具有进入的权限，则门禁主机模块10发送无权限的加密数据，执行前端解密并执行关控制信号，控制电锁保持关闭，阻止没有权限
的人员进入。
44.可选的，本发明实施例中，识读前端可采用现有的任意识别方式，如读卡识别、人脸识别、图像识别、扫描识别、短信识别等。其中，多个识读前端与多个执行前端对应设置，且识读前端设置在室外。
45.具体的，如图1所示，执行前端一共有：#1执行前端、#2执行前端、
……
、#n执行前端共n个执行前端，此时，需要对应设置：#1识读前端、#2识读前端、
……
、#n识读前端n个识读前端。其中，#1识读前端与#1执行前端对应、#2识读前端与#2执行前端对应、
……
、#n识读前端与#n执行前端对应。
46.可选的，本发明实施例中，该基于直流载波的电缆为在供电线缆上调制直流载波控制信号的线缆。
47.通过在供电线缆上调制控制信号，替代了传统分离的控制电缆和供电线缆，提高了通信抗干扰能力。
48.进一步地，本发明实施例中，门禁主机模块包括：主处理器以及与所述主处理器连接的第一调制解调模块。
49.所述主处理器用于对所述识读信息进行解调后进行权限判断，并根据所述权限判断结果输出执行的加密结果。
50.所述第一调制解调模块用于对所述加密结果进行调制解调，并输出所述直流载波信号。
51.进一步地，本发明实施例中，每一个所述执行前端包括：第二调制解调模块。
52.所述第二调制解调模块用于接收所述直流载波供电总线发送的直流载波信号，并对所述直流载波信号进行解调后，再执行加密门禁modbus协议解析，以及根据所述解析结果输出开/关控制信号执行开门或者关门的动作。
53.进一步地，本发明实施例中，每一个识读前端包括：第三调制解调模块。
54.所述第三调制解调模块用于对所述识读信息进行调制解调后通过所述直流载波供电总线发送给所述门禁主机模块10。
55.进一步地，本发明实施例中，该基于直流载波的电缆为一组两芯的直流载波供电总线。
56.进一步地，本发明实施例中，该基于直流载波的电缆为一组两芯无极性的直流载波供电总线。
57.进一步地，本发明实施例中，多个分开设置的执行前端和多个分开设置的识读前端与门禁主机模块10之间串联连接、并联连接或者串并联连接。即本发明实施例的门禁主机模块10与执行前端和识读前端之间仅通过该一组两芯无极性的直流载波供电总线可以采用任意的方式进行布线。
58.可选的，本发明实施例中，门禁主机模块10与多个分开设置的执行前端和多个分开设置的识读前端基于直流载波的电缆可以采用但不限于：总线型、树型、星形中的任意一种方式铺设。
59.本发明实施例，采用该一组两芯无极性的直流载波供电总线，采用满幅电压发送、电流信号回传的方式通信，不仅提高了通信抗干扰能力，可以适应门禁应用现场的复杂性的远距离通信功能，还可以以总线型、树型、或者星型等任意方式铺设，支持无极性布线，容
错性极高，大大简化施工和维护难度、成本，同时还可以解决门禁系统中控制出入口数量的问题，可轻松扩展门禁多出入口管理控制。
60.进一步地，本发明实施例中，该基于直流载波的电缆所传输的直流载波信号为采用电压电流调制的载波技术、在整个系统中加密传输门禁modbus总线协议的信号。
61.本发明实施例的基于直流载波通信的门禁系统采用无极性任意拓扑总线，替代了原门禁系统中的开关量通信和wg总线通信，同时可运行modbus总线协议，提高了总线稳定性和安全性。另外，本发明还替代了原门禁系统中12v总线的供电，提供了一组最大负载20a，可挂接最大256个前端设备，通信距离可扩展至3000m的无极性，实现了更低布线的维护成本，更高加密性，更高抗干扰能力，更适用于高安全性门禁应用配置要求和多识读前端/执行前端的门禁系统。
62.进一步地，如图1所示，该基于直流载波通信的门禁系统还包括：与门禁主机模块10连接的供电模块40。
63.供电模块40用于将输入的交流电转换为直流电，并将直流电发送给门禁主机模块10，以向门禁主机模块10提供直流供电信号。
64.可选的，该供电模块40可以采用现有的电源供电模块40，只要可达到将220交流电转换为12v的直流电即可，本发明不作具体限定。
65.进一步地，本发明实施例中，该门禁主机模块10还包括：总线故障检测模块。
66.总线故障检测模块用于对直流载波供电总线进行故障检测，并在直流载波供电总线短路时关断直流载波供电总线。
67.通过设置该总线故障检测模块，可以使得该直流载波供电总线具备完整的总线故障检测机制，从而使得当该直流载波供电总线发生短路故障时执行关断控制，保证系统可靠性和安全性。
68.进一步地，本发明通过采用该直流载波供电总线即可实现既能够供电，也可以完成更高安全性要求的通信传输，提供了可与市电并走，高通信抗干扰能力总线通信，在降低布线实施难度的同时提升了门禁系统安全性、可靠性，而且还可以降低施工和维护难度。
69.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
70.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
71.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
72.以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。