一种基于人工智能的实验室门禁系统

专利摘要:
本实用新型提出一种基于人工智能的实验室门禁系统，包括智能控制终端、中心处理器和若干个门禁控制端，每个门禁控制端均包括实验室门、门锁和门禁系统，门禁系统包括壳体，壳体上分别设置有解锁模块和图像采集模块，壳体内设置有门禁控制器、人数采集模块、报警模块和电池模块，所述解锁模块、图像采集模块、人数采集模块、电池模块和报警模块均与门禁控制器相连接，门禁控制器通过ZigBee通信模块与中心处理器相连接，中心处理器通过物联网平台与智能控制终端相连接。本实用新型具备远程管理、实时监控以及报警等功能，而且还能够对进入实验室的人数进行计数统计，便于了解实验室的使用状况，整体结构简单，使用方便、智能，安全性高。
公开号:CN214335817U
申请号:CN202120709930.XU
申请日:2021-04-08
公开日:2021-10-01
发明作者:孟颍辉；董明昊；直乾英；朱付保；田二林
申请人:Zhengzhou University of Light Industry；
IPC主号:G07C9-23

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及实验室安全技术领域，具体涉及一种基于人工智能的实验室门禁系统。
[n0002] 随着社会经济的高速发展，人们开始追求安全便捷的工作生活环境，智能设备随之迅猛发展，门禁系统作为智能设备中的重要单元越来越得到重视。门禁系统又称门禁出入自动化管理系统，涉及电子、机械、光学、计算机技术、通信技术、生物技术等诸多新技术领域，具有对门户出入控制、保安防盗、报警等多种功能。目前，门禁系统已经成为现代化公共安全管理系统，特别是在实验室，由于实验室里大多放置有计算机网络设备、物理或化学器械等，其价值昂贵，因此，需要对实验室设置一个可靠的门禁系统来保障其安全性。现有的门禁系统大多功能单一，缺少监控的功能，无法获得进入实验室人员的影像信息，安全性较低；而且也不具备远程监控与管理的功能。
[n0003] 针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种基于人工智能的实验室门禁系统，具备远程管理、实时监控以及报警等功能，而且还能够对进入实验室的人数进行计数统计，便于了解实验室的使用状况，整体结构简单，使用方便、智能，安全性高。
[n0004] 为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种基于人工智能的实验室门禁系统，包括智能控制终端、中心处理器和若干个门禁控制端，所述门禁控制端通过ZigBee通信模块与中心处理器相连接，中心处理器通过物联网平台与智能控制终端相连接；每个门禁控制端均包括实验室门、门锁和门禁系统，各个门锁分别安装在对应的实验室门上且与对应的门禁系统相连接；所述门禁系统包括壳体，壳体上分别设置有解锁模块和图像采集模块，壳体内设置有门禁控制器、人数采集模块、报警模块和电池模块，所述解锁模块、图像采集模块、人数采集模块、电池模块和报警模块均与门禁控制器相连接，门禁控制器通过ZigBee通信模块与中心处理器相连接。
[n0005] 所述ZigBee通信模块包括ZigBee协调器和若干个ZigBee节点，且每个ZigBee节点均与ZigBee协调器相连接；所述ZigBee协调器通过串口连接中心处理器，每个ZigBee节点分别与各个门禁控制器一一对应且相连接。
[n0006] 所述解锁模块包括密码键盘，密码键盘设置在壳体的前面板上，且密码键盘与门禁控制器相连接。
[n0007] 所述解锁模块包括刷卡单元，刷卡单元包括与门禁卡相匹配的读卡器和与读卡器对应设置的刷卡区，且刷卡区设置在壳体的前面板上，读卡器设置在壳体内并与门禁控制器相连接。
[n0008] 所述人数采集模块包括计数模块和两个红外感应探头，两个红外感应探头分别设置在实验室门的内外两侧，计数模块设置在壳体内，且红外感应探头和计数模块均与门禁控制器相连接。
[n0009] 所述壳体上设置有语音播放模块，语音播放模块包括扬声器，且扬声器通过功放芯片与门禁控制器相连接。
[n0010] 所述壳体的前面板上设置有显示屏，且显示屏与门禁控制器相连接。
[n0011] 所述壳体的上部设置有照明灯，且照明灯与门禁控制器相连接。
[n0012] 采用上述结构的本实用新型，利用ZigBee通信模块使中心处理器与各个门禁控制端之间建立通信，且中心处理器通过物联网平台与智能控制终端相连接，中心处理器接收门禁控制端所发出的信号后传输至物联网平台上，管理人员可通过智能控制终端进入物联网平台来实时获取以及远程控制各个门禁控制端的状态，实现对整个实验楼各实验室的监控，同时保障各实验室的安全性；通过设置人数采集模块，能够对进入实验室的人数进行计数统计，便于了解实验室的使用状况；此外，当有人想要非法闯入实验室破坏门禁时，所设置的报警模块能够及时提醒管理人员采取处理措施，进一步保障了实验室的安全。本实用新型整体结构简单，使用方便、智能，安全性高。
[n0013] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[n0014] 图1为本实用新型的整体结构示意图；
[n0015] 图2为本实用新型的门禁系统的结构示意图；
[n0016] 图3为本实用新型的控制原理框图。
[n0017] 图中，1为门禁控制端，2为实验室门，3为门把手，4为钥匙孔，5为智能控制终端，6为中心处理器，7为ZigBee协调器，8为ZigBee节点，9为门锁，10为触发式警报器，11为壳体，12为密码键盘，13为刷卡区，14为红外高清摄像头，15为显示屏，16为照明灯，17为扬声器，18为读卡器，19为门禁控制器，20为计数模块，21为红外感应探头。
[n0018] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[n0019] 实施例1，如图1所示，本实用新型提供了一种基于人工智能的实验室门禁系统，包括智能控制终端5、中心处理器6和若干个门禁控制端1，其中智能控制终端5可以是移动终端、电脑或者平板等智能设备，中心处理器6设置在实验楼的中心控制室内，各个门禁控制端1分别对应各实验室设置。且门禁控制端1通过ZigBee通信模块与中心处理器6相连接，中心处理器6通过物联网平台与智能控制终端5相连接，即门禁控制端1和中心处理器6之间为双向通信，中心处理器6可采用STM32F103C8T6型号的单片机，且中心处理器6接收门禁控制端1所发出的信号并传输至物联网平台上，管理人员可通过智能控制终端5进入物联网平台来实时获取以及远程控制各个门禁控制端1的状态，实现对整个实验楼各实验室的监控，同时保障各实验室的安全性。
[n0020] 本实施例中，每个门禁控制端1均包括实验室门2、门锁9和门禁系统，各个门锁9分别安装在对应的实验室门2上且与对应的门禁系统相连接，门禁系统安装在墙面上，用于控制对应的门锁9的开合状态。如图2所示，所述门禁系统包括壳体11，壳体11上分别设置有解锁模块和图像采集模块，其中解锁模块用于控制门锁9打开或锁住，图像采集模块用于采集实验室门2周围的图像信息；壳体11内设置有门禁控制器19、报警模块和电池模块，解锁模块、图像采集模块、电池模块和报警模块均与门禁控制器19相连接，门禁控制器19选用MCS-51型号的单片机，用于接收图像采集模块、人数采集模块所传输的信号，同时控制解锁模块、报警模块工作。所述门禁控制器19通过ZigBee通信模块与中心处理器6相连接，门禁控制器19接收到图像采集模块和人数采集模块传输的信号后传输给中心处理器6，再由中心处理器6传输到物联网平台上，管理人员通过智能控制终端5进入物联网平台以实现对门禁控制端1的监控与管理。所设置的电池模块用于为整个门禁系统进行供电，且电池模块可与对应的实验室的电源线相连接。
[n0021] 如图3所示，所述ZigBee通信模块包括ZigBee协调器7和若干个ZigBee节点8， 每个ZigBee节点8分别与各个门禁控制器19一一对应且相连接，即每个ZigBee节点分别对应一个门禁控制端，并与相对应的门禁控制端的门禁控制器相连接，而且每个ZigBee节点8均与ZigBee协调器7相连接，ZigBee协调器7通过串口连接中心处理器6，从而实现中心处理器6与各个门禁控制端1之间的通信连接。具体工作时可根据实际使用情况向中心处理器发送控制指令来控制其中一个或几个门禁控制器工作，中心处理器发出控制指令后，通过ZigBee协调器分析处理并发送给相对应的ZigBee节点，再由ZigBee节点传输给门禁控制器，从而实现对各个门禁控制端的远程监控与管理。
[n0022] 本实施例中，所述解锁模块包括密码键盘12，密码键盘12设置在壳体11的前面板上，且密码键盘12与门禁控制器19相连接。通过密码键盘输入门禁密码并传输给门禁控制器，再由门禁控制器控制门锁打开；实验室门关闭后，门锁自动锁住。同时还可以在实验室门2上设置钥匙孔，在断电情况下还可以通过钥匙打开门锁。所述壳体11上设置有语音播放模块，语音播放模块包括扬声器17，且扬声器17通过功放芯片与门禁控制器19相连接。门禁控制器控制门锁打开后，同时也会控制扬声器发出“门已开”的语音提醒；当控制门锁锁住后，扬声器会发出“门已锁”的语音提醒，使用方便。所述壳体11的上部设置有照明灯16，且照明灯16与门禁控制器19相连接，可以在壳体上设置灯控按钮来向门禁控制器输入信号以控制照明灯打开或关闭，当晚上或走廊光线较暗时，可打开照明灯，方便输入门禁密码。
[n0023] 所述图像采集模块采用DS-2DE2202I型号的红外高清摄像头，用于采集实验室门周边的图像信息并传输给门禁控制器，由门禁控制器传输给中心处理器，再由中心处理器上传到物联网平台上，管理人员可通过智能控制终端进行查看。所述报警模块为触发式警报器10，当门禁系统因遭受外力而被破坏时，触发式警报器将发出警报声，以提醒管理人员有人想要非法闯入实验室，进一步保障了实验室的安全。
[n0024] 实施例2，一种基于人工智能的实验室门禁系统，本实施例中，所述解锁模块包括刷卡单元，刷卡单元包括与门禁卡相匹配的读卡器18和与读卡器18对应设置的刷卡区13，且刷卡区13设置在壳体11的前面板上，读卡器18设置在壳体11内并与门禁控制器19相连接。进一步地，所述的读卡器18采用感应式 IC 卡读卡器，门禁卡选用IC 卡，使用时将门禁卡贴在刷卡区13内，由读卡器18读取门禁卡信息并传输给门禁控制器19，门禁控制器19核验通过后将控制门锁打开。
[n0025] 其他结构与实施例1相同。
[n0026] 实施例3，一种基于人工智能的实验室门禁系统，所述壳体11内还设置有人数采集模块，该人数采集模块包括计数模块20和两个红外感应探头21，其中计数模块的型号为FM350-2，红外感应探头的型号为KDS209，且两个红外感应探头21分别设置在实验室门2的内外两侧，计数模块20设置在壳体11内，红外感应探头21和计数模块20均与门禁控制器19相连接。两个红外感应探头21分别设为红外感应探头Ⅰ和红外感应探头Ⅱ，红外感应探头Ⅰ安装在实验室门2的外侧，红外感应探头Ⅱ安装在实验室门2的内侧，分别用于探测人员进出实验室的情况。计数模块的初始数据为零，当有人员进入实验室时，外侧的红外感应探头Ⅰ先产生感应信号并传输给门禁控制器，门禁控制器接收信号并控制计数模块进行加法运算；当实验室内人员出去时，内侧的红外感应探头Ⅱ先产生感应信号并传输给门禁控制器，门禁控制器接收信号并控制计数模块进行减法运算。所述壳体11的前面板上设置有显示屏15，且显示屏15与门禁控制器19相连接，门禁控制器可读取计数模块所计算处的数据并反馈至显示屏上，方便查看正在使用该实验室的人数信息。
[n0027] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (8)
[0001] 1.一种基于人工智能的实验室门禁系统，其特征在于：包括智能控制终端（5）、中心处理器（6）和若干个门禁控制端（1），所述门禁控制端（1）通过ZigBee通信模块与中心处理器（6）相连接，中心处理器（6）通过物联网平台与智能控制终端（5）相连接；每个门禁控制端（1）均包括实验室门（2）、门锁（9）和门禁系统，各个门锁（9）分别安装在对应的实验室门（2）上且与对应的门禁系统相连接；
所述门禁系统包括壳体（11），壳体（11）上分别设置有解锁模块和图像采集模块，壳体（11）内设置有门禁控制器（19）、人数采集模块、报警模块和电池模块，所述解锁模块、图像采集模块、人数采集模块、电池模块和报警模块均与门禁控制器（19）相连接，门禁控制器（19）通过ZigBee通信模块与中心处理器（6）相连接。
[0002] 2.根据权利要求1所述的基于人工智能的实验室门禁系统，其特征在于：所述ZigBee通信模块包括ZigBee协调器（7）和若干个ZigBee节点（8），且每个ZigBee节点（8）均与ZigBee协调器（7）相连接；所述ZigBee协调器（7）通过串口连接中心处理器（6），每个ZigBee节点（8）分别与各个门禁控制器（19）一一对应且相连接。
[0003] 3.根据权利要求2所述的基于人工智能的实验室门禁系统，其特征在于：所述解锁模块包括密码键盘（12），密码键盘（12）设置在壳体（11）的前面板上，且密码键盘（12）与门禁控制器（19）相连接。
[0004] 4.根据权利要求2所述的基于人工智能的实验室门禁系统，其特征在于：所述解锁模块包括刷卡单元，刷卡单元包括与门禁卡相匹配的读卡器（18）和与读卡器（18）对应设置的刷卡区（13），且刷卡区（13）设置在壳体（11）的前面板上，读卡器（18）设置在壳体（11）内并与门禁控制器（19）相连接。
[0005] 5.根据权利要求3或4所述的基于人工智能的实验室门禁系统，其特征在于：所述人数采集模块包括计数模块（20）和两个红外感应探头（21），两个红外感应探头（21）分别设置在实验室门（2）的内外两侧，计数模块（20）设置在壳体（11）内，且红外感应探头（21）和计数模块（20）均与门禁控制器（19）相连接。
[0006] 6.根据权利要求5所述的基于人工智能的实验室门禁系统，其特征在于：所述壳体（11）上设置有语音播放模块，语音播放模块包括扬声器（17），且扬声器（17）通过功放芯片与门禁控制器（19）相连接。
[0007] 7.根据权利要求1~4、6中任一项所述的基于人工智能的实验室门禁系统，其特征在于：所述壳体（11）的前面板上设置有显示屏（15），且显示屏（15）与门禁控制器（19）相连接。
[0008] 8.根据权利要求7所述的基于人工智能的实验室门禁系统，其特征在于：所述壳体（11）的上部设置有照明灯（16），且照明灯（16）与门禁控制器（19）相连接。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120709930.XU|CN214335817U|2021-04-08|2021-04-08|一种基于人工智能的实验室门禁系统|CN202120709930.XU| CN214335817U|2021-04-08|2021-04-08|一种基于人工智能的实验室门禁系统|