一种门禁辅助输入控制系统及线路检测方法
技术领域
本申请涉及门禁技术领域，尤其涉及一种门禁辅助输入控制系统及线路检测方法。
背景技术
目前门禁控制器的辅助输入是指控制器接线到烟感，湿感，雷达等各类传感器的继电器上的继电器信号，正常情况下这些传感器输出的继电器是常闭状态(COM端口和NC(Noramal Close)端口短接)，当出现消防报警的情况时，烟感感测到烟雾超标或消防按键被按下等原因引起了消防报警，传感器切换至常开状态(COM和NO(Noramal Open)短接)，从而解除门的锁闭状态，方便人员逃生。
现有的门禁辅助输入控制系统的构造如图1所示，传感器的消防输出(NO、COM)，通过两条线接到门禁控制器的消防输入(两个接线端子)，传感器输出的信号一般只有消防输出闭合(NO、COM短接)，消防输出断开(NOCOM断开)两种状态，使得门禁控制器可以根据传感器输出的信号判断是否开门。然而现有的门禁辅助输入控制系统存在的误动率高及维修效率低的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种门禁辅助输入控制系统及线路检测方法，用于解决现有的门禁辅助输入控制系统存在的误动率高及维修效率低的技术问题。
首先，本申请第一方面提供了一种门禁辅助输入控制系统，包括：传感器和门禁控制器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
所述门禁控制控制器具体包括：第一接线端子、第二接线端子、电压幅值信号处理模块；
所述第一接线端子与所述传感器的NO端子电连接；
所述NO端子通过所述第一电阻与所述传感器的COM端子电连接；
所述第二接线端子通过所述第二电阻与所述传感器的COM端子电连接，其中所述第一电阻与所述第二电阻串联；
所述第三电阻与所述第四电阻设置在所述控制器中，其中，所述第三电阻与电源端电连接，所述第四电阻与接地端电连接；
所述电压幅值信号处理单元的输入端与所述第二接线端子电连接，用于根据接收到的电压幅值信号与预设的参考电压幅值信号的比较结果，输出相应的状态信号。
可选地，所述状态信号具体为：常开信号、常闭信号、线路短路信号或线路断开信号。
可选地，所述电压幅值信号处理模块具体包括：电压比较子模块；
所述电压比较子模块具体包括：第一电压比较器、第二电压比较器和第一门电路；
所述第二接线端子分别与所述第一电压比较器的正输入端以及所述第二电压比较器的负输入端连接，其中，所述第一电压比较器的负输入端以及所述第二电压比较器的正输入端用于接入预设的参考电压幅值信号；
所述第一电压比较器的输出端以及所述第二电压比较器的输出端均与所述第一门电路的输入端连接；
所述第一门电路用于对所述第一电压比较器和所述第二电压比较器输出的电压幅值信号进行比较，以便根据所述比较结果输出相应的状态信号。
可选地，所述电压幅值信号处理模块具体包括：采样比较子模块；
所述采样比较子模块的ADC接口与所述第二接线端子连接，用于通过ADC电压采样方式，对接收到的电压幅值信号进行采样，得到采样信号，并将所述采样信号与预设的参考电压幅值信号进行比较，以根据比较结果输出相应的状态信号。
可选地，所述电压幅值信号处理模块具体包括：电压比较子模块、采样比较子模块以及第二门电路；
所述电压比较子模块具体包括：第一电压比较器、第二电压比较器和第一门电路；
所述第二接线端子分别与所述第一电压比较器的正输入端以及所述第二电压比较器的负输入端连接，其中，所述第一电压比较器的负输入端以及所述第二电压比较器的正输入端用于接入预设的参考电压幅值信号；
所述第一电压比较器的输出端以及所述第二电压比较器的输出端均与所述第一门电路的输入端连接；
所述第一门电路用于对所述第一电压比较器和所述第二电压比较器输出的电压幅值信号进行比较，以便根据所述比较结果输出相应的状态信号；
所述采样比较子模块的ADC接口与所述第二接线端子连接，用于通过ADC电压采样方式，对接收到的电压幅值信号进行采样，得到采样信号，并将所述采样信号与预设的参考电压幅值信号进行比较，以根据比较结果输出相应的状态信号；
所述第二门电路用于当所述电压比较子模块以及所述采样比较子模块至少一个输出的状态信号为常开信号时，则输出常开信号。
可选地，还包括：第一通信模块和第二通信模块；
所述第一通信模块设置于所述传感器，所述第二通信模块设置于所述门禁控制器；
所述第二通信模块的第一通信端与所述采样比较子模块连接，第二通信端与所述第一通信模块连接，用于通过远程通信方式，将所述状态信号反馈给所述传感器。
可选地，所述门禁控制器中的门禁继电控制器的控制端与所述电压幅值信号处理单元的输出端连接，用于根据接收到的状态信号控制门禁的打开或锁闭。
可选地，所述第一门电路具体为与门电路，所述第二门电路具体为或门电路。
可选地，所述第一通信模块和所述第二通信模块均为以太网通信模块。
其次，本申请第二方面提供了一种门禁辅助输入控制系统的线路检测方法，应用于如本申请第一方面所述的门禁辅助输入控制系统，包括：
电压幅值信号处理单元接收传感器的电压幅值信号；
所述电压幅值信号处理单元将接收到的所述电压幅值信号与预设的参考电压幅值信号进行比较，获得比较结果；
所述电压幅值信号处理单元根据所述比较结果，输出相应的状态信号，以便根据预设的状态信号与线路检测结果的对应关系，确定所述门禁辅助输入控制系统的线路检测结果。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请提供了一种门禁辅助输入控制系统，包括：传感器和门禁控制器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述门禁控制控制器具体包括：第一接线端子、第二接线端子、电压幅值信号处理模块；所述第一接线端子与所述传感器的NO端子电连接；所述NO端子通过所述第一电阻与所述传感器的COM端子电连接；所述第二接线端子通过所述第二电阻与所述传感器的COM端子电连接，其中所述第一电阻与所述第二电阻串联；所述第三电阻与所述第四电阻设置在所述控制器中，其中，所述第三电阻与电源端电连接，所述第四电阻与接地端电连接；所述电压幅值信号处理单元的输入端与所述第二接线端子电连接，用于根据接收到的电压幅值信号与预设的参考电压幅值信号的比较结果，输出相应的状态信号。
本申请基于改进的门禁辅助输入控制系统结构，根据门禁控制器与传感器之间线路通断变化会引起电路电压变化的特性，通过获取传感器与门禁控制器连接后产生的电压幅值信号与参考电压幅值信号比较，得到系统的状态信号，以便于根据状态信号的不同对异常信号与正常信号进行区分，解决了现有的门禁辅助输入控制系统存在的误动率高及维修效率低的技术问题，提高了门锁正常打开的概率，同时提高了维修人员的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有的门禁辅助输入控制系统的结构示意图；
图2为本申请提供的一种门禁辅助输入控制系统的一个实施例的结构示意图；
图3为本申请提供的一种门禁辅助输入控制系统的完整电路结构示意图；
图4为本申请提供的一种门禁辅助输入控制系统出现线路断路时的等效电路示意图；
图5为本申请提供的一种门禁辅助输入控制系统出现线路短路时的等效电路示意图；
图6为本申请提供的一种门禁辅助输入控制系统传感器消防输出常开时的等效电路示意图；
图7为本申请提供的一种门禁辅助输入控制系统传感器消防输出常闭时的等效电路示意图；
图8为本申请提供的一种门禁辅助输入控制系统中的电压比较子模块的具体电路结构放大示意图；
图9为本申请提供的一种门禁辅助输入控制系统线路检测方法第一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
基于图1所示的现有门禁辅助输入控制系统构造，使得门禁控制器可以根据传感器输出的信号判断是否开门，从而与实现与门禁系统的消防联动。然而在实际应用的过程中，技术人员发现，在某些场景下，传感器和门禁控制器之间的个别线路状态也能够产生与报警时一样的信号，例如：
1.由于各类传感器和控制器之间的接线可能很长，很多是从墙体里走线，如果出现线材被老鼠咬断之类的断线情况，产生的信号和常开状态相同，如果此时发生火灾，烟感的消防报警输出信号就无法传输到门禁控制器，门锁也无法打开，而很多国家的消防法规强制要求火灾情况下门锁必须打开。维护人员只知道触发了消防报警条件却不开门，但是无法得知是线断了，最终浪费很多时间在排查其他问题上，效率比较低。
2.出现线材短路或者门禁控制器的消防端子短路的情况，产生的信号和常闭状态相同，造成可以人为打开门锁的情况，安全存在隐患。
3.在发生火灾、环境温度很高的情况下，有部分采用单片机的门禁控制器会出现无法正常开门的情况。
由于目前的门禁消防联动控制系统的构造过于简单，无法将这些异常信号与正常信号进行区分，并且工作温度比较窄，导致了现有的门禁消防联动控制系统存在误动率高，以及维修效率低的技术问题。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种门禁辅助输入控制系统及线路检测方法，用于解决现有的门禁辅助输入控制系统的构造过于简单而存在的误动率高及维修效率低的技术问题。
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图2，本申请第一个实施例提供了一种门禁辅助输入控制系统，包括：传感器和门禁控制器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；
门禁控制控制器具体包括：第一接线端子BUT1、第二接线端子BUT2、电压幅值信号处理模块；
第一接线端子BUT1与传感器的NO端子电连接；
NO端子通过第一电阻R1与传感器的COM端子电连接；
第二接线端子BUT2通过第二电阻R2与传感器的COM端子电连接，其中第一电阻R1与第二电阻R2串联；
第三电阻R3与第四电阻R4设置在所述控制器中，其中，第三电阻R3与电源端电连接，第四电阻R4与接地端电连接；
电压幅值信号处理单元U的输入端与第二接线端子BUT2电连接，用于接收R1～R4分压后的电压幅值信号，并与预设的参考电压幅值信号比较，最终输出相应的状态信号。
基于图2以及图4至图7的电路示意图，在不同的线路状态下，传感器和门禁控制器之间的等效电路结构也会发生改变，基于这个特点，本申请通过在传感器和门禁控制器之间串入电阻，利用电阻分压的特性，使得当系统在不同状态下能产生出对应的电压幅值信号，然后通过电压幅值信号处理单元U采集这些电压幅值信号，并与预设的参考电压幅值信号进行比较，从而根据得到的状态信号，确定对应的系统实际状态，如线路正常的常开/常闭状态，线路异常的短路/断路状态等。
本申请实施例基于改进的门禁辅助输入控制系统结构，根据门禁控制器与传感器之间线路通断变化会引起电路电压变化的特性，通过获取传感器与门禁控制器连接后产生的电压幅值信号与参考电压幅值信号比较，得到系统的状态信号，以便于根据状态信号的不同对异常信号与正常信号进行区分，解决了现有的门禁辅助输入控制系统存在的误动率高及维修效率低的技术问题，提高了门锁正常打开的概率，同时提高了维修人员的工作效率。
以上为本申请提供的一种门禁辅助输入控制系统的第一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种门禁辅助输入控制系统的第二个实施例的详细说明。
请参阅图3，本申请第二个实施例在上述的第一个实施例的基础上，提供了一种门禁辅助输入控制系统，包括：
更具体地，第一个实施例中提及的电压幅值信号处理模块在本实施例中具体可细化为以下三种实施方式：
1)电压幅值信号处理模块的第一种实施例方式为基于硬件构成电路比较方式，具体包括另两个电压比较器，具体如下：
电压幅值信号处理模块U具体包括：电压比较子模块U1；
电压比较子模块U1具体包括：第一电压比较器U1A、第二电压比较器U1B和第一门电路U2；
第二接线端子BUT2分别与第一电压比较器U1A的正输入端以及第二电压比较器U1B的负输入端连接，其中，第一电压比较器U1A的负输入端以及第二电压比较器U1B的正输入端用于接入预设的参考电压幅值信号；
第一电压比较器U1A的输出端以及第二电压比较器U1B的输出端均与第一门电路U2的输入端连接；
第一门电路U2用于对第一电压比较器U1A和第二电压比较器U1B输出的电压幅值信号进行比较，以便根据比较结果输出相应的状态信号。
需要说明的是，本实施方式通过将经过第二接线端子BUT2接收的电压幅值信号导入第一电压比较器U1A的正输入端以及第二电压比较器U1B的负输入端，另外两个端口接入参考电压幅值信号，通过对电压幅值信号进行比较，以便根据比较结果输出相应的状态信号。
更具体地，当传感器消防输出常闭时，理论的分压值为1.713V，硬件电压比较电路将范围适当扩大到1.59～1.9V之间，当满足条件则输出高电平到或门，高电平对应开门信号。
如图3所示，比较器采用LM339，失调电压小，精度高，只需用到LM339的4个比较器中的2个，分别为第一电压比较器U1A和第二电压比较器U1B。比较器的工作原理简单说就是正极大于负极，输出高电平；正极小于负极，输出低电平。
首先将5V经过R9,R10,R11分压出1.9V和1.59V，计算过程为5V÷(R9+R10+R11)×R11＝5V÷(4.3+0.43+2.2)×2.2＝1.59V；5V÷(R9+R10+R11)×(R10+R11)＝5V÷(4.3+0.43+2.2)×(0.43+2.2)＝1.9V，其中1.9V接U1A的正输入端，1.59V接U1B的负输入端。
U2是与门，当且仅当U1A和U1B同时输出高电平，U2的Y脚输出高电平。否则U2输出低电平。
电阻分压后的电压小于1.59V时，U1A输出高电平，U1B输出低电平，U2取与之后Y脚输出低电平，低电平对应关门。当电压落在1.59V到1.9V之间时，U1A输出高电平，U1B输出高电平，U2取与之后Y脚输出高电平，高电平对应开门。当电压大于1.9V时，U1A输出低电平，U1B输出高电平，U2取与之后Y脚输出低电平，低电平对应关门。
因此当且仅当分压后的电压落在1.59V到1.9V之间时，U2才会输出高电平，对应开门信号。
2)电压幅值信号处理模块U的第二个实施方式为电压采样软件采样方式，具体如下：
电压幅值信号处理模块具体包括：采样比较子模块U4；
采样比较子模块U4的ADC接口与第二接线端子BUT2连接，用于通过ADC电压采样方式，对接收到的电压幅值信号进行采样，得到采样信号，并将采样信号与预设的参考电压幅值信号进行比较，以根据比较结果输出相应的状态信号。
需要说明的是，本实施方式通过搭载了电压幅值信号采样软件的单片机构成本实施例的采样比较子模块U4，对接收到的电压幅值信号进行采样，得到采样信号，并将采样信号与预设的参考电压幅值信号进行比较，以根据比较结果输出相应的状态信号。
更具体地，按照图4至图7所示的电路结构及器件参数，可以得知：
如图4所示，当出现引线断路：两条接线中断了一条，则采样到的电压为：0V。
如图5所示，当出现引线短路时：两条接线相互短路，则采样到的电压为：5÷(1.82+3.4)×3.4＝3.256V。
如图6所示，当消防输出为常开信号时，则采样到的电压为：5÷(1.82+3.4+4.7+4.7)×3.4＝1.162V。
如图7所示，当消防输出为常闭信号时，则采样到的电压为：5÷(1.82+3.4+4.7)×3.4＝1.713V。
3)电压幅值信号处理模块U的第三个实施方式为电路比较方式和电压采样软件采样方式并用的实施方式，具体如下：
电压幅值信号处理模块U具体包括：电压比较子模块U1、采样比较子模块U4以及第二门电路U3；
电压比较子模块U1具体包括：第一电压比较器U1A、第二电压比较器U1B和第一门电路U2；
第二接线端子BUT2分别与第一电压比较器U1A的正输入端以及第二电压比较器U1B的负输入端连接，其中，第一电压比较器U1A的负输入端以及第二电压比较器U1B的正输入端用于接入预设的参考电压幅值信号；
第一电压比较器U1A的输出端以及第二电压比较器U1B的输出端均与第一门电路U2的输入端连接；
第一门电路U2用于对第一电压比较器U1A和第二电压比较器U1B输出的电压幅值信号进行比较，以便根据比较结果输出相应的状态信号；
采样比较子模块U4的ADC接口与第二接线端子BUT2连接，用于通过ADC电压采样方式，对接收到的电压幅值信号进行采样，得到采样信号，并将采样信号与预设的参考电压幅值信号进行比较，以根据比较结果输出相应的状态信号；
第二门电路U3用于当电压比较子模块U1以及采样比较子模块U4至少一个输出的状态信号为常开信号时，则输出常开信号。
需要说明的是，当采取电路比较方式和电压采样软件采样方式并用的方式时，为了确保险情发生时用户能够顺利逃生，本实施方式在上述两种方式得出的状态信号的基础上，再通过第二门电路U3对这两个状态信号进行门电路运算，当至少一个输出的状态信号为常开信号时，则最终输出常开信号。
优选的，本实施例的U2采用工业级门电路LM339，工作温度可达-40～125；U3采用工业级门电路74AHC1G32，工作温度可达-40～125；保证了在高温条件下，即使单片机U4出现异常，控制器依然能以电路比较的方式开门。
其中，按照行业惯例，门禁的常开信号一般为高电平信号，所以第一门电路U2优选为与门电路，第二门电路U3优选为或门电路，当然，若常开信号为低电平信号，也可以选择与门电路作为第二门电路U3。
进一步地，本实施例的门禁辅助输入控制系统还包括：第一通信模块RJ45_1和第二通信模块RJ45_2；
第一通信模块RJ45_1设置于传感器，第二通信模块RJ45_2设置于门禁控制器；
第二通信模块RJ45_2的第一通信端与采样比较子模块U4连接，第二通信端与第一通信模块RJ45_1连接，用于通过远程通信方式，将状态信号反馈给传感器，以便于用户获取状态信号掌握门禁辅助输入控制系统的状态，以便在发现问题后能尽早处理线路的问题。
第一通信模块RJ45_1和第二通信模块RJ45_2均为以太网通信模块。
进一步地，门禁控制器中设置有门禁继电控制器K，且门禁继电控制器K的控制端与电压幅值信号处理单元U的输出端连接，用于根据接收到的状态信号控制门禁的打开或锁闭。
本申请实施例基于改进的门禁辅助输入控制系统结构，根据门禁控制器与传感器之间线路通断变化会引起电路电压变化的特性，通过获取传感器与门禁控制器连接后产生的电压幅值信号与参考电压幅值信号比较，得到系统的状态信号，以便于根据状态信号的不同对异常信号与正常信号进行区分，克服了常规的两根线直连的方法，在线路开路的情况下，发生了火灾，消防输出常闭，但控制器却接收不到信号，而无法开门影响逃生；以及通过人为短路辅助输入的端子或者线材就能开门，给不法分子留下可乘之机等不安全因素，解决了现有的门禁辅助输入控制系统存在的误动率高及维修效率低的技术问题。
以上为本申请提供的一种门禁辅助输入控制系统的第二个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种门禁辅助输入控制系统线路检测方法的第一个实施例的详细说明。
请参阅图9，本申请第三个实施例提供了一种门禁辅助输入控制系统的线路检测方法，应用于如本申请第一个实施例或第二个实施例提及的门禁辅助输入控制系统，其特征在于，包括：
步骤101、电压幅值信号处理单元接收传感器的电压幅值信号；
步骤102、电压幅值信号处理单元将接收到的电压幅值信号与预设的参考电压幅值信号进行比较，获得比较结果；
步骤103、电压幅值信号处理单元根据比较结果，输出相应的状态信号，以便根据预设的状态信号与线路检测结果的对应关系，确定门禁辅助输入控制系统的线路检测结果。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
