一种门禁系统

1.本发明涉及一种门禁系统。


背景技术：

2.如流感等传染性疾病的传播容易导致大规模的疫情，目前的有效控制方式是对有感染嫌疑的居民进行隔离和出行管控。现有的方式通常是在各个小区或小区出入口设置人工岗位，进行测温和健康识别码等的检查，但是这种人工检查方式具有以下一些问题和漏洞：例如人工测温不准确、健康识别码验证流于形式，人工管理效率低下，导致进出商场、小区等不方便、容易拥堵等情况。为解决上述问题，本技术设计了一种用于传染病疫情时期的智能门禁系统。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种门禁系统。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.一种门禁系统，包括控制机构和执行机构，所述控制机构包括立式的壳体、控制器，以及连接控制器的超声波感应器、颜色识别传感器、红外温度传感器和视觉传感器，所述壳体的底部固定在地面上，所述控制器、超声波感应器、颜色识别传感器和红外温度传感器均安装在壳体内，在壳体的一侧设有第一窗口、第二窗口和第三窗口，所述超声波感应器、颜色识别传感器和红外温度传感器的感应端分别在第一窗口、第二窗口和第三窗口露出，所述视觉传感器固定在壳体的顶部，所述执行机构包括舵机和挡杆，所述挡杆水平悬空设置，挡杆的一端通过舵机可转动地连接壳体。
6.进一步地，所述控制器包括互相连接的处理器和树莓派计算机，所述处理器连接超声波感应器、红外温度传感器和颜色识别传感器，所述树莓派计算机连接视觉传感器和舵机，并且通过无线模块连接云端服务器。
7.进一步地，所述壳体上设有第一显示屏和第二显示屏，所述第一显示屏连接处理器，用于显示红外温度传感器和颜色识别传感器的检测结果，所述第二显示屏连接树莓派计算机，用于显示视觉传感器的拍摄图像。
8.进一步地，所述壳体的顶端设有支架管，所述第二显示屏安装在支架管的顶端，所述视觉传感器固定在第二显示屏的一侧，在支架管内设有导线，用于连接第二显示屏和树莓派计算机，以及用于连接视觉传感器和树莓派计算机。
9.进一步地，所述控制机构还包括报警器，所述报警器连接处理器。
10.进一步地，所述处理器和树莓派计算机互相通过蓝牙模块无线连接。
11.进一步地，所述壳体的底部设有支脚，该支脚通过螺栓固定连接地面。
12.进一步地，所述舵机固定在壳体的顶面，挡杆的一端连接舵机。
13.进一步地，所述壳体的高度为1.5m～1.7m。
14.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
15.1、本发明通过多个传感器的设计，当用户接近系统后，由超声波感应器识别后触发，首先通过颜色识别传感器和红外温度传感器进行疾病风险验证，然后通过视觉传感器进行身份验证，相对于人工管理门禁，效率更高，节约了人力资源成本，而且门禁系统安全可靠，实用范围广，可用于小区或学校等场所的疫情防控门禁管理。
16.2、本发明将控制器设置为互相连接的处理器和树莓派计算机，其中处理器用于离线的温度检测和健康识别码的颜色检测，当通过后再触发树莓派计算机进行在线的云端身份验证，对控制器的功能进行分离，可以充分发挥了两者的运算性能，确保门禁系统的高效运行；同时，在无疫情的期间，可直接关闭处理器，仅保留身份验证的树莓派计算机，适用性广泛。
17.3、两个树莓派计算机互相通过蓝牙模块无线连接，可在壳体内独立设置，安装时不受到导线等的限制，便于检修和维护。
附图说明
18.图1为本发明的结构示意图。
19.图2为本发明的结构框图。
20.附图标记：1、壳体，101、第一窗口，102、第二窗口，103、第三窗口，104、支脚，105、支架管，2、控制器，201、处理器，202、树莓派计算机，3、超声波感应器，4、颜色识别传感器，5、红外温度传感器，6、视觉传感器，7、报警器，8、舵机，9、挡杆，10a、第一显示屏，10b、第二显示屏，11、云端服务器。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
22.如图1和图2所示，本实施例提供了一种门禁系统，包括控制机构和执行机构。控制机构包括矩形立式的壳体1、控制器2、超声波感应器3、颜色识别传感器4、红外温度传感器5、视觉传感器6和报警器7。超声波感应器3、颜色识别传感器4、红外温度传感器5、视觉传感器6和报警器7均连接控制器2，并且和控制器2一起设置在壳体1内。壳体1的高度一般为1.5m～1.7m，本实施例中优选1.5m。壳体1的底部设有支脚104，通过螺栓固定连接地面。在壳体1的正面顶部设有三个窗口，分别为第一窗口101、第二窗口102和第三窗口103；超声波感应器3、颜色识别传感器4和红外温度传感器5的感应端分别在第一窗口101、第二窗口102和第三窗口103露出。
23.在壳体1的顶部设置执行机构和视觉传感器6，具体如下：
24.执行机构包括舵机8和挡杆9，舵机8采用rds3225型号的25kg大扭力舵机，安装在壳体1的顶部左端，挡杆9水平悬空设置，挡杆9的一端通过舵机8可转动地连接壳体1。由此，舵机8可以控制挡杆9保持水平或者转动上升。壳体1的顶端右端设有支架管105，，视觉传感器6在支架管105第二显示器上。支架管105内设有导线，用于连接视觉传感器6和控制器2。
25.如图2所示，控制器2包括互相连接的处理器201和树莓派计算机202，处理器201采用可进行无线通信的arduino uno控制板，连接超声波感应器3、红外温度传感器5、颜色识
别传感器4和报警器7；树莓派计算机202连接视觉传感器6和舵机8，并且通过4g、5g或wifi等无线模块连接云端服务器11。处理器201用于离线的温度检测和健康识别码的颜色检测，当通过后再触发树莓派计算机202进行云端的身份验证，从而对控制器2的功能进行分离，可以充分发挥两个树莓派计算机的运算性能，确保门禁系统的高效运行；同时，在无疫情的期间，可直接关闭处理器201，仅保留身份验证的树莓派计算机202，适用性广泛。处理器201和树莓派计算机202互相通过蓝牙模块无线连接，便于在壳体1内独立设置，安装时不受到导线等的限制，检修和维护方便。
26.本实施例中，壳体1上还设有第一显示屏10a和第二显示屏10b。第一显示屏10a连接处理器201，用于显示红外温度传感器5和颜色识别传感器4的检测结果；第二显示屏10b连接树莓派计算机202，用于显示视觉传感器6的拍摄图像。第二显示屏10b安装在支架管105的顶端，视觉传感器6固定在第二显示屏10b上，第二显示屏10b和树莓派计算机202通过支架管105内的导线连接。
27.本实施例中，云端服务器11对接百度api云端用来存储小区内的人脸信息；视觉传感器6选取800万像素广角csi摄像头，用来采集进入小区的人的人脸信息；蓝牙模块选取hc-08型号，用来进行无线通信；超声波感应器3选取hc-sr04型号，用来检测测温时人的手是否在温度传感器的有效距离内；红外温度传感器5选取gy-906型号，用来检测人的手部体温；颜色识别传感器4选取tcs230型号，用来检测健康码的颜色；第一显示屏10a选取lcd2004，用来显示提示信息、温度等信息；第二显示屏10b选取7寸高清ips显示屏，用来显示人脸信息。
28.本实施例的工作原理为：当用户靠近门禁系统后先在超声波感应器3前挥手，超声波感应器3检测手部是否在红外温度传感器4的有效检测距离范围内，若在有距离内则红外温度传感器4开始测温并将测温显示在在第一显示屏10a上，若温度超过37.2℃，则报警器7发出“滴滴”报警提示音，门不会被打开；若温度小于或等于37.2℃，则在显示屏12上显示“请扫码”，此时颜色传感器识别健康码颜色，若识别结果不是绿色，则报警器714发出“滴滴”报警提示音，门不会被打开；若识别结果为绿色，将触发树莓派计算机202工作。
29.预先将小区的人脸信息录入云端服务器11进行存储，视觉传感器6实时采集进入小区的人的人脸信息传给树莓派计算机202，树莓派计算机202获取云端服务器11上预先录入的本小区人脸信息，并将采集到的人脸信息与云端上的信息进行对比，若采集的人脸信息与人脸库中的人脸信息相似度大于90％，则判断进入小区的人是该小区人员，控制舵机8升起挡杆9，打开门禁。若不是，则门不会被打开，并且在第二显示屏10b上显示“非本小区人员”。
30.本实施例中，当用户接近系统后，由超声波感应器3识别后触发，首先通过颜色识别传感器4和红外红外温度传感器45进行疾病风险验证，然后通过视觉传感器6进行身份验证，相对于人工管理门禁，效率更高，节约了人力资源成本，而且先进行疾病风险验证在进行身份验证，可以有效对风险人员进行监控，减小云端数据传输，系统安全性和可靠性强，可在小区或学校等场所的疫情防控门禁管理上进行良好的应用。
31.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的
技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种门禁系统，其特征在于，包括控制机构和执行机构，所述控制机构包括立式的壳体(1)、控制器(2)，以及连接控制器(2)的超声波感应器(3)、颜色识别传感器(4)、红外温度传感器(5)和视觉传感器(6)，所述壳体(1)的底部固定在地面上，所述控制器(2)、超声波感应器(3)、颜色识别传感器(4)和红外温度传感器(5)均安装在壳体(1)内，在壳体(1)的一侧设有第一窗口(101)、第二窗口(102)和第三窗口(103)，所述超声波感应器(3)、颜色识别传感器(4)和红外温度传感器(5)的感应端分别在第一窗口(101)、第二窗口(102)和第三窗口(103)露出，所述视觉传感器(6)固定在壳体(1)的顶部，所述执行机构包括舵机(8)和挡杆(9)，所述挡杆(9)水平悬空设置，挡杆(9)的一端通过舵机(8)可转动地连接壳体(1)。2.根据权利要求1所述的一种门禁系统，其特征在于，所述控制器(2)包括互相连接的处理器(201)和树莓派计算机(202)，所述处理器(201)连接超声波感应器(3)、红外温度传感器(5)和颜色识别传感器(4)，所述树莓派计算机(202)连接视觉传感器(6)和舵机(8)，并且通过无线模块连接云端服务器(11)。3.根据权利要求2所述的一种门禁系统，其特征在于，所述壳体(1)上设有第一显示屏(10a)和第二显示屏(10b)，所述第一显示屏(10a)连接处理器(201)，用于显示红外温度传感器(5)和颜色识别传感器(4)的检测结果，所述第二显示屏(10b)连接树莓派计算机(202)，用于显示视觉传感器(6)的拍摄图像。4.根据权利要求3所述的一种门禁系统，其特征在于，所述壳体(1)的顶端设有支架管(105)，所述第二显示屏(10b)安装在支架管(105)的顶端，所述视觉传感器(6)固定在第二显示屏(10b)的一侧，在支架管(105)内设有导线，用于连接第二显示屏(10b)和树莓派计算机(202)，以及用于连接视觉传感器(6)和树莓派计算机(202)。5.根据权利要求2所述的一种门禁系统，其特征在于，所述控制机构还包括报警器(7)，所述报警器(7)连接处理器(201)。6.根据权利要求2所述的一种门禁系统，其特征在于，所述处理器(201)和树莓派计算机(202)互相通过蓝牙模块无线连接。7.根据权利要求1所述的一种门禁系统，其特征在于，所述壳体(1)的底部设有支脚(104)，该支脚(104)通过螺栓固定连接地面。8.根据权利要求1所述的一种门禁系统，其特征在于，所述舵机(8)固定在壳体(1)的顶面，挡杆(9)的一端连接舵机(8)。9.根据权利要求1所述的一种门禁系统，其特征在于，所述壳体(1)的高度为1.5m～1.7m。

技术总结
本发明涉及一种门禁系统，包括控制机构和执行机构，控制机构包括立式的壳体、控制器，以及连接控制器的超声波感应器、颜色识别传感器、红外温度传感器和视觉传感器，壳体的底部固定在地面上，控制器、超声波感应器、颜色识别传感器和红外温度传感器均安装在壳体内，在壳体的一侧设有第一窗口、第二窗口和第三窗口，超声波感应器、颜色识别传感器和红外温度传感器的感应端分别在窗口露出，视觉传感器固定在壳体的顶部，执行机构包括舵机和挡杆，挡杆的一端通过舵机可转动地连接壳体。本发明相对于人工管理门禁，效率更高，节约了人力资源成本，而且门禁系统安全可靠，实用范围广，可用于小区或学校等场所的疫情防控门禁管理。区或学校等场所的疫情防控门禁管理。区或学校等场所的疫情防控门禁管理。


技术研发人员：吴玉平 丁宇豪 沈奇 蔡延杰 周游
受保护的技术使用者：上海建桥学院有限责任公司
技术研发日：2021.11.05
技术公布日：2022/3/7