閘機的基本組成部分包括箱體、攔阻體、機芯、控制模塊和輔助模塊。
一、箱體
保護機芯、控制模塊等內(nèi)部部件,并起到支撐作用。
主體材質(zhì)通常采用304或316的不銹鋼,輔助材質(zhì)包括有機玻璃、鋼化玻璃、樹脂、石材或木材等。選材一般需考慮堅固、美觀、不易變形,防刮防劃痕,防銹防腐蝕,較易加工固定。
二、攔阻體
在不允許行人通過的時候起攔阻作用,允許行人通過時會打開放行。一般以門或攔桿的形式實現(xiàn)。
選材一般需考慮堅固,能承受一定的沖擊力,但自身的沖擊力對人不能有傷害,重量盡量小,美觀,防銹防腐蝕,易于加工固定,損壞后不傷人。
三、機芯
由各種機械部件組成一個整體(包括驅(qū)動電機、減速機等),利用機械原理控制攔阻體的開啟和關(guān)閉動作。
影響機芯性能和使用壽命的關(guān)鍵因素包括機械部件的加工工藝和材質(zhì),以及最重要的驅(qū)動電機和相配套的減速機。
驅(qū)動電機通常采用直流有刷電機或無刷電機,直流有刷電機成本較低,控制技術(shù)比較簡單,因此被國內(nèi)閘機廠商廣泛采用,但其中的碳刷屬于易損耗件,需要定期維護和更換。直流無刷電機無碳刷,不存在此損耗,使用壽命也較長。如果希望提高機芯的性能和使用壽命,那么采用性能更好、使用壽命更長的直流無刷電機是不錯的選擇,尤其是歐洲一線品牌的直流無刷電機,其可靠性和耐久性都是普通電機所無法達到的,但成本很高,控制技術(shù)也很復(fù)雜。國內(nèi)閘機品牌中,使用進口直流無刷
驅(qū)動電機的有【西莫羅CMOLO】;國外閘機品牌中,有【凱拔kaba】、【固力保GUNNEBO】等。
四、控制模塊
利用微處理器技術(shù)實現(xiàn)各種電氣部件和驅(qū)動電機的控制。
微處理器一般采用單片機,但如果控制系統(tǒng)比較復(fù)雜,或是需要與很多其他系統(tǒng)(包括票務(wù)系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等)集成時,并且對響應(yīng)時間要求很高的情況下,需要采用性能更高的ARM處理器甚至Cortex處理器。
簡單控制電路一般由主控板、電機控制板及輔助控制板即可實現(xiàn),復(fù)雜控制電路(如地鐵檢票機)則需要配置專門的工控機來實現(xiàn)。
五、輔助模塊
包括LED指示模塊、計數(shù)模塊、行人檢測模塊、報警模塊、權(quán)限輸入模塊、語音提示模塊等。
LED指示模塊:一般由LED點陣或LED顯示屏組成,用于指示閘機的通行狀態(tài)和方向,有的還包含文字或圖案等提示信息和歡迎信息等。
計數(shù)模塊:用于記錄通行人數(shù),可通過LED數(shù)碼管或顯示屏顯示出來,可以清零和設(shè)置計數(shù)上限。
行人檢測模塊:用于識別行人的通行狀態(tài),判斷行人是否合法通行,并且可以判斷行人是否處于攔阻體運動范圍內(nèi),以保護行人的人身安全。檢測模塊的性能非常關(guān)鍵,影響到閘機的有效性和安全性,主要由硬件--傳感器和軟件--識別算法這兩個因素決定。傳感器一般采用紅外光電開關(guān)(比較常見)或紅外光幕,紅外光電開關(guān)又分為成對使用的對射式(比較常見)和單個使用的反射式;高端閘機會采用10對以上進口紅外光電開關(guān),特殊場合會采用高性能紅外光幕或其他特殊的傳感器。另外識別算法也很重要,不同行人的身高、步距、速度各不相同,攜帶行李的尺寸和位置也多種多樣,還要考慮到多人連續(xù)通過前后間距(防尾隨),有些場合還要考慮騎自行車通行的情況,高端閘機廠商一般會根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,自行開發(fā)識別算法,可以有效識別行人、行李和自行車等常見的通行目標(biāo),并且防尾隨距離可以達到20mm以內(nèi)(如IDL、【西莫羅CMOLO】等),該指標(biāo)同時取決于傳感器識別精度和算法,普通閘機防尾隨距離只能達到
100mm。
報警模塊:閘機在各種非正常使用狀況下會觸發(fā)報警,用于提示或警告行人、管理者和維修者,這些狀況包括非法通行、閘機異常、上電自檢等,報警方式包括蜂鳴(比較常見)、燈光、語音等(可以綜合使用)。
權(quán)限輸入模塊:行人在通行之前需要讓閘機“知道”自己是否具備合法通行的權(quán)限,即“輸入”權(quán)限讓閘機判斷是否可以放行。輸入方式有很多種,如非接觸式IC卡刷卡方式、生物識別、輸入密碼、投幣等,簡單的有直接按鈕通行。該模塊一般與門禁系統(tǒng)或票務(wù)系統(tǒng)相結(jié)合。在自由通行的場合則無需此模塊。
語音提示模塊:這里的語音提示與前面的報警模塊中的語音報警不同,主要是用于輔助提示行人相關(guān)的信息,如提示通行門票的類型、歡迎信息等。該模塊不太常用,需要用戶向廠商定制。