潘穎芳，于 海

（1.江蘇省科學技術(shù)情報研究所，江蘇南京 210042；2.南京熊貓信息產(chǎn)業(yè)有限公司，江蘇南京 210033）

0 引言

隨著城市化建設的高速發(fā)展，人員向大、中型城市流動和匯集成為趨勢，很多城市的公共活動、商業(yè)場所建設及服務已日趨成熟，公園、廣場和車站等大型集會、交通場所人員密集。然而在實際社會生活中，公共場所等地由于人流瞬時涌入量較大，易造成秩序混亂，人員擁擠、踩踏等極大安全隱患時有發(fā)生，甚至釀成事故。對應此類情況，一般設置的門禁系統(tǒng)不但不能起到通行控制的作用，還可能成為通行的障礙。同時，有些時候人流的聚集是臨時性的，設置固定的門禁系統(tǒng)就明顯不經(jīng)濟。目前的門禁系統(tǒng)，模塊化的設計主要是從功能模塊的模塊化方向考慮，沒有整機模塊化的概念；同時缺少一種能有效抗大客流、抗人流沖擊，對出、入口人流合理分級引導的靈活設置的門禁系統(tǒng)方案。本文提出的一種T 字形模塊化可自由組合拆解式多用途門禁系統(tǒng)設計可對解決上述問題提供一種行之有效的解決方案。

1 設計方案

1.1 設計目的

針對前述現(xiàn)實應用場景中存在的問題，現(xiàn)有門禁系統(tǒng)及產(chǎn)品已不能適應需求，無法從根本上解決上述問題。因此，本次設計的目的在于，提供一種T 字形模塊化可自由組合拆解式多用途門禁系統(tǒng)的技術(shù)解決方案，該設計方案能夠有效抗大客流、抗人流沖擊，對出、入口人流合理分級引導和管控通行，同時通過能實現(xiàn)快速安裝和拆卸的設計，提高本門禁系統(tǒng)的使用率，豐富其應用場景。在該技術(shù)方案中還將采用整機模塊化的設計思想，能有效控制和降低設計、制造、運輸和維護等方面的成本。

1.2 技術(shù)方案

一種T 字形模塊化可自由組合拆解式多用途門禁系統(tǒng)中，T字形可移動門禁模塊是組成本門禁系統(tǒng)的最小單元，也是組成本門禁系統(tǒng)的唯一所需模塊。T 字型可移動門禁模塊由T 字型結(jié)構(gòu)本體、快速移動滾輪裝置、升降固定柱、檢票裝置、通行控制旋轉(zhuǎn)裝置組成，如圖1所示。其中通行控制旋轉(zhuǎn)裝置可通過旋轉(zhuǎn)開合達到人員通行的目的，檢票裝置用于通行人員的身份識別和計費，通行控制旋轉(zhuǎn)裝置在通行人員利用檢票裝置進行身份識別和計費后控制旋轉(zhuǎn)欄桿開合以控制通行。升降固定柱可與地面預置對接裝置對接，實現(xiàn)本門禁系統(tǒng)快速、靈活的固定和拆卸?？焖僖苿訚L輪裝置，采用定、活兩用輪，在沒有地面預置對接裝置的情況下，同時客流不大且有序時，可直接設置成定輪狀態(tài)，直接實現(xiàn)本門禁系統(tǒng)的固定設置。在此情況下，當本門系統(tǒng)需拆解時，將快速移動滾輪裝置設置成動輪狀態(tài)，就可實現(xiàn)本門禁系統(tǒng)的快速、靈活移動和撤離。T 字形可移動門禁模塊采用不銹鋼材料作為結(jié)構(gòu)主材，直發(fā)絲紋制造，輔助以高硬度、無毒、阻燃塑料。設計充分考慮人機工學，符合中國人身高特點及操作習慣。其中T 字形結(jié)構(gòu)本體采用不銹鋼材料為主體框架和殼體，設置有檢測通行的傳感器單元，輔以高強度的透明塑料板作為分隔和裝飾板，內(nèi)部裝有工業(yè)計算機控制單元，來實現(xiàn)對整個門禁系統(tǒng)的控制和對內(nèi)外信息通信。檢票裝置安裝設置在T字形結(jié)構(gòu)本體上部兩側(cè)，外殼為高強度塑料和透明有機玻璃，內(nèi)部安裝有讀寫器、控制電路等。通行控制旋轉(zhuǎn)裝置安裝在T 字形結(jié)構(gòu)本體的主體框架上，由旋轉(zhuǎn)欄桿組件、可編程邏輯控制電路單元和電機等組成。升降固定柱安裝設置在T 字形結(jié)構(gòu)本體底部，每個T字形可移動門禁模塊設計有3處，采用螺旋式升降運動方式，能承受較大的載荷且升降平穩(wěn)可靠，升降固定柱運輸和存儲時旋于T字形結(jié)構(gòu)本體內(nèi)部，當現(xiàn)場安裝時，將升降固定柱旋出并固定?？焖僖苿訚L輪裝置采用萬向可折疊式定、活兩用橡膠輪，也安裝設置在T字形結(jié)構(gòu)本體底部，每個T字形可移動門禁模塊設計有3 處，運輸和存儲時可折起，使用時展直。本設計門禁系統(tǒng)在工作時，由安裝在T字形結(jié)構(gòu)本體中的工業(yè)計算機控制單元作為主控單元，通過命令控制檢票裝置、通行控制旋轉(zhuǎn)裝置等協(xié)作共同完成系統(tǒng)功能，并控制進行相應的數(shù)據(jù)信息上傳和下載。檢票裝置通過內(nèi)置的讀寫器來進行通行人員的身份識別和計費等。通行控制旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)的可編程邏輯控制電路單元和電機及安裝在T 字形結(jié)構(gòu)本體上的紅外傳感器組共同完成對通行人員的通行控制。

圖1 T字型可移動門禁模塊及組成示意

本門禁系統(tǒng)的所有組成形式，均由T字形可移動門禁模塊通過多種自由組合形式組合和拆解來完成。其中兩個T字形可移動門禁模塊，組成一個工字形可移動門禁模塊，為本門禁系統(tǒng)的最小系統(tǒng)，提供一個超寬通道，可實現(xiàn)緊急情況下的大客流疏散或貴賓通行或需要提供超寬通道的其他情況。4個T字形可移動門禁模塊，即兩個工字形可移動門禁模塊，通過交叉分布設置成垂直交叉雙工形式，組成本門禁系統(tǒng)的一個標準系統(tǒng)，提供兩個標準通道，可實現(xiàn)單個門禁的雙通道配置，通行人員在標準通道中以曲線路線通行，有兩進、兩出或一進一出3 種通行模式。最小系統(tǒng)和標準系統(tǒng)之間，可通過T字形可移動門禁模塊的加裝設置和拆卸移除實現(xiàn)自由轉(zhuǎn)換，適應不同的通行要求和功能，如圖2所示。標準系統(tǒng)可單獨或間隔設置，也可以以多組的形式成陣列設置。當標準系統(tǒng)搭配回廊型擴展通道，并以多組陣列設置時，本門禁系統(tǒng)通行控制的能力和效果可進一步提升，如圖3所示。

1.3 設計效益

本設計能夠在各種固定或臨時的大型場所進行人流的通行控制、身份認證、計數(shù)計費，特別是在人流瞬時涌入增多的情況下有效地對客流進行引導通行和分流。本設計的門禁系統(tǒng)可自由組合搭配成多種應用方案，能有效抗人流沖擊，拆裝、運輸靈活，使用效率高，應用場景廣泛，可適用于公共交通、大型商業(yè)場所、體育場館、公園景區(qū)、步行街和廣場等多類公共、私人設施與場所，在搭配回廊型擴展通道時抗人流沖擊能力更強。同時本設計通過有效的引導客流，能減少人員擁擠情況，降低和有效消除安全事故的風險，提升人員的通行體驗感。自動化的門禁系統(tǒng)可實現(xiàn)通行、計費和客流監(jiān)控等功能，也節(jié)省了人工引導等工作，降低了成本，節(jié)約了人力，提高了效率。本設計還采用整機模塊化的設計方法，有效控制和降低了設計、制造、運輸和維護等方面的成本。

圖2 最小系統(tǒng)和標準系統(tǒng)示意

圖3 多組陣列設置且搭配回廊型擴展通道的標準系統(tǒng)示意

2 結(jié)語

本文概要描述了一種T 字形模塊化可自由組合拆解式多用途門禁系統(tǒng)設計方案，本設計以T字形模塊結(jié)構(gòu)為最小單元，同時T字型模塊結(jié)構(gòu)也是組成本設計所需的唯一結(jié)構(gòu)，通過多個T字型模塊結(jié)構(gòu)的自由組合和拆解自由搭配而成多種應用方案，以實現(xiàn)不同的功能。其中兩個T 字型模塊結(jié)構(gòu)組成一個工字型結(jié)構(gòu)，為本設計的最小系統(tǒng)，兩個工字型結(jié)構(gòu)交叉分布設置組成本設計的標準系統(tǒng)。本方案通過模塊化等設計，可以實現(xiàn)快速安裝拆卸，做到隨用隨裝，用完即拆走，重復利用，提高了門禁系統(tǒng)的使用率。同時該模塊化設計既可有效的控制設計、制造、運輸和維護成本，又方便運輸和后期維護。本設計可任意組合快速拆卸、可靈活移動，能抗人流量沖擊，能有效降低和消除安全事故的風險，適用于公共交通、大型商業(yè)場所、體育場館、公園景區(qū)、步行街和廣場等公共、私人設施與場所。