通道闸机的基本介绍 工作原理 结构组成

闸机,是一种通道阻挡装置(通道管理设备),用于管理人流并规范行人出入,主要应用于地铁闸机系统、收费检票闸机系统。其最基本最核心的功能是实现一次只通过一人,可用于各种收费、门禁场合的入口通道处。

基本介绍

中国最早的闸机应用于80年代,用于地铁项目中。闸机作为“自动售检票系统AFC”中的“自动检票机”的主要设备,也是目前国人对闸机最早和最广泛的理解。

90年代后期,闸机才渐渐出现在普通民用和商用场合,包括写字楼、商场超市、景区乃至高端小区等。

需要指出的是,闸机和检票机不是完全相同的概念。检票机包括自动检票机和便携式检票机,自动检票机是闸机结合票务系统的一种具体应用。闸机的范围更广,只要是用于管理人流出入且能满足一次只通行一人的设备都可以视为广义的闸机。

工作原理

根据对机芯控制方式的不同,一般将闸机分为机械式、半自动式、全自动式三种大类。

有些厂商会把半自动式称为电动式,把全自动式称为自动式。

机械式是通过人力控制拦阻体(与机芯相连)的运转,机械限位控制机芯的停止;

所谓“机械式”就是被动旋转的,机器不做动作,由行人推动旋转;机械式机芯常用于转闸和三辊闸,从使用的角度考虑,三辊闸所需推力非常小,没有必要电动助力;电动机芯采用了复杂的电机驱动电路和检测电路,对电机寿命有高要求,难以维护,在恶劣的潮湿、高温气候下容易出现故障;国内地铁所用三辊闸机基本上全部为机械式。

转闸

半自动式 是通过电磁铁来控制机芯的运转和停止;相对机械式闸机,半自动式闸机要稳一些,造价比全自动式要低。没有电机,恶劣环境下使用比自动式要可靠。

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全自动式 是通过电机来控制机芯的运转和停止;全自动式的闸机就很多了,翼闸、摆闸、平移闸等等都属于全自动式闸机。


全自动式闸机摆闸

闸机运行原理是通过控制机芯的运转和停止,从而控制拦阻体的开启和关闭。

根据同一台闸机所含机芯和拦阻体数量的不同,闸机可分为单机芯(包含1个机芯和1个拦阻体)和双机芯(包含2个机芯和2个拦阻体,呈左右对称形态)。


image.png

根据拦阻体和拦阻方式的不同,可以分为三辊闸、摆闸 、翼闸、平移闸、转闸等。


结构组成

闸机的基本组成部分包括箱体、拦阻体、机芯、控制模块和辅助模块,以及其他集成模块。

箱体

保护机芯、控制模块等内部部件,并起到支撑、美观作用。

主体材质通常采用304或316的不锈钢,辅助材质包括有机玻璃、钢化玻璃、树脂、石材或木材等。选材一般需考虑坚固、美观、不易变形,防刮防划痕,防锈防腐蚀,较易加工固定。

阻拦体

在不允许行人通过的时候起拦阻作用,允许行人通过时会打开放行。一般以门或拦杆的形式实现。

选材一般需考虑坚固,能承受一定的冲击力,但自身的冲击力对人不能有伤害,重量尽量小,美观,防锈防腐蚀,易于加工固定,损坏后不伤人。

机芯

由各种机械部件组成一个整体(包括驱动电机、减速机等),统称机芯,利用机械原理控制拦阻体的开启和关闭动作。

影响机芯性能和使用寿命的关键因素包括机械部件的加工工艺和材质,以及最重要的驱动电机和相配套的减速机。

驱动电机通常采用直流有刷电机直流无刷电机。直流有刷电机成本较低,控制技术比较简单,因此被国内闸机厂商广泛采用,但其中的碳刷属于易损耗件,需要定期维护和更换。

直流无刷电机无碳刷,不存在此损耗,使用寿命也较长。如果希望提高机芯的性能和使用寿命,那么采用性能更好、使用寿命更长的直流无刷电机是不错的选择,尤其是欧洲一线品牌的直流无刷电机,其可靠性和耐久性都是普通电机所无法达到的,但成本很高,控制技术也很复杂。

控制模块

利用微处理器技术实现对各种电气部件和驱动电机的控制。

简单地说,就是控制闸机开关、常开、常关等等状态的主板模块。

微处理器一般采用单片机,但如果控制系统比较复杂,或是需要与很多其他系统(包括票务系统、门禁系统等)集成时,并且对响应时间要求很高的情况下,需要采用性能更高的ARM处理器甚至Cortex处理器。

简单控制电路一般由主控板、电机控制板及辅助控制板即可实现,复杂控制电路(如地铁检票机)则需要配置专门的工控机来实现。

辅助模块

包括LED指示模块、计数模块、行人检测模块、报警模块、权限输入模块、语音提示模块等,可根据用户需求,插件式选配。

LED指示模块:一般由LED点阵或LED显示屏组成,用于指示闸机的通行状态和方向,有的还包含文字或图案等提示信息和欢迎信息等。

计数模块:用于记录通行人数,可通过LED数码管或显示屏显示出来,可以清零和设置计数上限。

报警模块:闸机在各种非正常使用状况下会触发报警,用于提示或警告行人、管理者和维修者,这些状况包括非法通行、闸机异常、上电自检等,报警方式包括蜂鸣(比较常见)、灯光、语音等(可以综合使用)。

权限输入模块:行人在通行之前需要让闸机“知道”自己是否具备合法通行的权限,即“输入”权限让闸机判断是否可以放行。输入方式有很多种,如非接触式IC卡刷卡方式、生物识别、输入密码、投币等,简单的有直接按钮通行。该模块一般与门禁系统或票务系统相结合。

语音提示模块:这里的语音提示与前面的报警模块中的语音报警不同,主要是用于辅助提示行人相关的信息,如提示通行门票的类型、欢迎信息等。该模块不太常用,需要用户向厂商定制。

集成模块

常见的通道机是与门禁系统相集成,使用门禁系统的门禁控制器作为通道机的控制模块,配合读卡器(IC卡、二代证、指纹、指静脉、人脸、虹膜等等)使用,这样做可以极大地拓展通道闸机的应用场景,满足客户的相关需求。

通道闸机的报价方案(以双向双通道为例)


设备名称

设备型号

数量

单价

小计

通道摆闸(单机芯)

xxxx

2

0

0

通道摆闸(双机芯)

xxxx

1

0

0

控制器主板

xxxx

2

0

0

IC卡/身份证读卡器

xxxx

4

0

0

控制器电源

xxxx

2

0

0

发卡器

xxxx

1

0

0

通行管理系统

xxxx

1

0

0

安装、施工线材、系统集成等费用

-

-

0

0



总计

0





评论

07月11日 19:46
柳丝刀:有山无水难成景,有酒无朋难聚欢;曾经沧海成桑田,情意交心亘不变;红梅飘香话思念,惹落雪花两三片;大好时光多缠绵,愿你快乐每一天!
07月11日 20:44
这个手刹不太灵:好文,特意来顶
07月11日 21:13
江左猫郎:感谢感谢!看完茅塞顿悟!
07月11日 21:53
兹基享:之前也看过不少有关此类的文章,但还是很迷糊。LZ的文章写得真好,对于吾等理解能力缺陷的程序员来说,就喜欢这类通俗易懂的文章,哈哈。
07月11日 23:51
詹姆斯六步上坟:好文,期待后续~~~
07月12日 01:16
恋上师妹的床:受教了!非常感谢楼主!
07月12日 01:29
莱昂纳多·迪卡普沈阳:幸苦了,写的很好。
07月12日 11:16
鸭梨劈两半:期待你的更新
07月12日 11:33
李佳音:讲得很好吖,膜拜大佬
07月12日 12:19

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