专利摘要

专利摘要

本实用新型具体涉及一种基于GPRS和云计算技术的闸机监控器，包括微处理器、GPRS模块、RS232转换电路、电源稳压电路、EEPROM存储器、电机电流采集电路、传感器信号检测电路；所述微处理器分别与GPRS模块、RS232转换电路、电源稳压电路、EEPROM存储器、电机电流采集电路、传感器信号检测电路相连；所述GPRS模块与云服务器通信相连。本装置中通过传感器电路，闸机监控器可以直接采集闸机内部传感器数据，对闸机设备状态实现实时监控。

权利要求

1.一种基于GPRS和云计算技术的闸机监控器，其特征在于：包括微处理器、GPRS模块、RS232转换电路、电源稳压电路、EEPROM存储器、电机电流采集电路、传感器信号检测电路；所述微处理器分别与GPRS模块、RS232转换电路、电源稳压电路、EEPROM存储器、电机电流采集电路、传感器信号检测电路相连；所述GPRS模块与云服务器通信相连；

所述微处理器的型号为STM32F103CBT6的芯片；所述GPRS模块的型号为USR-GM3P；所述传感器信号检测电路包括运动限位传感器电路与红外光电检测传感器电路；

所述运动限位传感器电路中的电感式接近传感器安装于闸机闸门摆动的两个极限位置，当闸门摆动到位时，电感式接近传感器产生感应信号；如果闸门没有摆动到极限位置，电感式接近传感器没有输出信号，表示闸门故障；具体电路包括电阻、光电耦合器LTV-356T、发光二极管；光电耦合器LTV-356T的一个输入端连接电感式接近传感器的输出信号端SW1_IN1、SW2_IN2、SW3_IN3、SW4_IN4，另一个输入端经电阻连接到电源，光电耦合器LTV-356T的输出端分别连接到电源和微控制器的信号端；

所述红外光电检测传感器电路中的红外光电检测传感器安装于闸机的通道间；当通道内没有人的时候，红外光电检测传感器的电信号是低电平，当通道内有人时，红外光电检测传感器的光束会被遮挡，输出高电平信号；具体电路包括电阻、光电耦合器LTV-356T、发光二极管；光电耦合器LTV-356T的一个输入端连接红外光电对射传感器的输出信号端OPT1、OPT2、OPT3，另一输入端经电阻连接到电源，LTV-356T的输出端分别连接到电源和微控制器信号端。

2.根据权利要求1所述的一种基于GPRS和云计算技术的闸机监控器，其特征在于：GPRS模块USR-GM3P的35、36号引脚通过双路自锁按钮与微控制器信号端连接；22、23、24、25号引脚与SIM卡各引脚相连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于GPRS和云计算技术的闸机监控器，其特征在于：所述RS232转换电路包括芯片SP3232ECY-L，芯片SP3232ECY-L的9、10号引脚与微控制器连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于GPRS和云计算技术的闸机监控器，其特征在于：所述EEPROM电路，能够存储监控器的配置数据，包括芯片AT24C64BN-10TU-2.7，芯片AT24C64BN-10TU-2.7的5、6号引脚与微控制器连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于GPRS和云计算技术的闸机监控器，其特征在于：所述电机电流采集电路与霍尔电流传感器CHB5-P相连进行，将霍尔电流传感器电流传感器输出信号经电机电流采集电路放大后，传输给微控制器。

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电信领域，具体涉及一种基于GPRS和云计算技术的闸机监控器。

背景技术

自动检票机，也称闸机，是一种智能通道管理设备，用于管理不同身份人员的通行，可应用写字楼、景区、地铁、学校、工厂等场所。闸机设备最基本的功能是实现身份验证（或支付），并对通过授权的人员进行放行，适用于各种收费、门禁场合的出入口通道处。

目前国内外市场上，一些闸机能通过有线网将设备内的数据信息与后台服务器进行交互，工作人员需要通过管理计算机对闸机进行远程控制与管理，但是无法让现场管理员在本地方便地对闸机设备进行实时的设置、状态监测和远程控制；一些闸机可以让工作人员通过手机移动端对闸机进行远程控制但无法对闸机设备状态进行监测，这都给本地现场的设备管理工作带来了一定的难度。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

针对上述技术问题，本发明提出一种基于GPRS和云计算技术的闸机监控器，本闸机监控器安装在闸机中，可直接采集传感器数据，也可与闸机主控单元实现通讯，获取闸机设备状态，获取的状态包括闸机正常进出刷卡操作、报警信息、模块状态、设备故障等。闸机监控器可以将闸机设备状态数据与云服务器联网，本地管理员通过手机APP与云服务器进行信息交互，对闸机进行远程控制和状态监测，实现设备的预测性维护以及全生命周期管理。

2.技术方案：

一种基于GPRS和云计算技术的闸机监控器，其特征在于：包括微处理器、GPRS模块、RS232转换电路、电源稳压电路、EEPROM存储器、电机电流采集电路、传感器信号检测电路；所述微处理器分别与GPRS模块、RS232转换电路、电源稳压电路、EEPROM存储器、电机电流采集电路、传感器信号检测电路相连；所述GPRS模块与云服务器通信相连。

所述微处理器的型号为STM32F103CBT6的芯片；所述GPRS模块的型号为USR-GM3P；所述传感器信号检测电路包括运动限位传感器电路与红外光电检测传感器电路。

所述运动限位传感器电路中的电感式接近传感器安装于闸机闸门摆动的两个极限位置，当闸门摆动到位时，电感式接近传感器产生感应信号；如果闸门没有摆动到极限位置，电感式接近传感器没有输出信号，表示闸门故障；具体电路包括电阻、光电耦合器LTV-356T、发光二极管；光电耦合器LTV-356T的一个输入端连接电感式接近传感器的输出信号端SW1_IN1、SW2_IN2、SW3_IN3、SW4_IN4，另一个输入端经电阻连接到电源，光电耦合器LTV-356T的输出端分别连接到电源和微控制器的信号端。

所述红外光电检测传感器电路中的红外光电检测传感器安装于闸机的通道间；当通道内没有人的时候，红外光电检测传感器的电信号是低电平，当通道内有人时，红外光电检测传感器的光束会被遮挡，输出高电平信号；具体电路包括电阻、光电耦合器LTV-356T、发光二极管；光电耦合器LTV-356T的一个输入端连接红外光电对射传感器的输出信号端OPT1、OPT2、OPT3，另一输入端经电阻连接到电源，LTV-356T的输出端分别连接到电源和微控制器信号端。

进一步地，GPRS模块USR-GM3P的35、36号引脚通过双路自锁按钮与微控制器信号端连接；22、23、24、25号引脚与SIM卡各引脚相连接。

进一步地，所述RS232转换电路包括芯片SP3232ECY-L，芯片SP3232ECY-L的9、10号引脚与微控制器连接。

进一步地，所述EEPROM电路，能够存储监控器的配置数据，包括芯片AT24C64BN-10TU-2.7，芯片AT24C64BN-10TU-2.7的5、6号引脚与微控制器连接。

进一步地，所述电机电流采集电路与霍尔电流传感器CHB5-P相连进行，将霍尔电流传感器电流传感器输出信号经电机电流采集电路放大后，传输给微控制器。

3.有益效果：

（1）本装置中通过传感器电路，闸机监控器可以直接采集闸机内部传感器数据，对闸机设备状态实现实时监控。

（2）通过GPRS无线通讯技术，闸机数据与云服务器联网，管理人员可以对闸机正常数据和异常数据进行统计分析，实现设备的预测性维护以及全生命周期管理，大大提高了管理效率，降低设备突发故障的概率，便于大面积推广。

本实用新型采用云服务器，是一种简单高效、安全可靠、处理能力可弹性伸缩的计算服务，其管理方式比物理服务器更简单高效。无需提前购买硬件，降低开发运维的难度和整体IT成本。管理人员可以通过手机APP，对闸机设备内部的故障信息、报警信息、工作环境信息等进行显示，便于管理员及时了解设备状态，同时也可实现对闸机的控制，例如远程遥控开关闸门功能，方便工作人员远程对闸机进行操控。该系统能够应用于各个不同场景的闸机设备，为设备的本地管理工作带来便利，具有较好的市场前景。

附图说明

图1为本装置的整体结构示意图；

图2为本装置中运动限位传感器电路的具体电路图；

图3为本装置中的红外光电检测传感器电路的具体电路图；

图4为本装置中的微处理器的各个接线电路连接图；

图5为本装置中的GPRS模块的各个接线电路连接图；

图6为本装置中的RS232转换电路的电路图；

图7为本装置中的EEPROM电路的电路图；

图8为本装置中的电机电流采集电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体的说明。

如附图1所示，一种基于GPRS和云计算技术的闸机监控器，其特征在于：包括微处理器、GPRS模块、RS232转换电路、电源稳压电路、EEPROM存储器、电机电流采集电路、传感器信号检测电路；所述微处理器分别与GPRS模块、RS232转换电路、电源稳压电路、EEPROM存储器、电机电流采集电路、传感器信号检测电路相连；所述GPRS模块与云服务器通信相连。

如附图4所示，所述微处理器的型号为STM32F103CBT6的芯片；如附图5所示所述GPRS模块的型号为USR-GM3P；所述传感器信号检测电路包括运动限位传感器电路与红外光电检测传感器电路。

如附图2所示，所述运动限位传感器电路中的电感式接近传感器安装于闸机闸门摆动的两个极限位置，当闸门摆动到位时，电感式接近传感器产生感应信号；如果闸门没有摆动到极限位置，电感式接近传感器没有输出信号，表示闸门故障；具体电路包括电阻、光电耦合器LTV-356T、发光二极管；光电耦合器LTV-356T的一个输入端连接电感式接近传感器的输出信号端SW1_IN1、SW2_IN2、SW3_IN3、SW4_IN4，另一个输入端经电阻连接到电源，光电耦合器LTV-356T的输出端分别连接到电源和微控制器的信号端。

如附图3所示，所述红外光电检测传感器电路中的红外光电检测传感器安装于闸机的通道间；当通道内没有人的时候，红外光电检测传感器的电信号是低电平，当通道内有人时，红外光电检测传感器的光束会被遮挡，输出高电平信号；具体电路包括电阻、光电耦合器LTV-356T、发光二极管；光电耦合器LTV-356T的一个输入端连接红外光电对射传感器的输出信号端OPT1、OPT2、OPT3，另一输入端经电阻连接到电源，LTV-356T的输出端分别连接到电源和微控制器信号端。

如附图5所示，GPRS模块USR-GM3P的35、36号引脚通过双路自锁按钮与微控制器信号端连接；22、23、24、25号引脚与SIM卡各引脚相连接。GPRS模块用于将数据通过无线网络基站与云服务器进行传输，同时，GPRS模块具备定位功能，能够对设备所处位置信息进行获取，选用芯片为USR-GM3P。图5为GPRS模块电路原理图。USR-GM3P的35、36号引脚通过双路自锁按钮与微控制器信号端连接；22、23、24、25号引脚与SIM卡各引脚相连接；5、6、9号引脚与按钮和开关连接，用于GPRS模块的复位、唤醒和重新加载。

如附图6所示，所述RS232转换电路包括芯片SP3232ECY-L，芯片SP3232ECY-L的9、10号引脚与微控制器连接。RS232转换电路用于将微处理器USART传输口的TTL电平转换为RS232电平，从而使微处理器能够通过串行口与闸机内部的工控机实现数据交互。

如附图7所示，所述EEPROM电路，能够存储监控器的配置数据，包括芯片AT24C64BN-10TU-2.7，芯片AT24C64BN-10TU-2.7的5、6号引脚与微控制器连接。EEPROM电路，主要用于存储监控器的配置数据，包括设备号、目标IP、目标端口、工作模式、工作参数等，这些配置数据会在掉电时，仍然有效保存于EEPROM的页区中。

如附图8所示，所述电机电流采集电路与霍尔电流传感器CHB5-P相连进行，将霍尔电流传感器电流传感器输出信号经电机电流采集电路放大后，传输给微控制器。电机电流采集电路将采集到的闸机开关门电机信号传输给微控制器，用于监测闸门电机的工作状态。具体电路图如图8所示，电路由LM336、电阻、二极管、电容、LM358AD组成。LM336为采集电路提供2.5v基准电压，电机电流通过霍尔电流传感器CHB5-P进行检测，由AD_Sig引脚输入传感器的输出信号，经限流电阻分别连接到运算放大器U12A的同相输入端和反相输入端，输出端与反相输入端之间有两个并联的电阻和电容。U12A的输出信号与U12B的反相输入端经电阻连接，U12B的同相输入端经电阻接地，输出端与反相输入端经电阻连接。霍尔电流传感器输出信号经二次放大后，经AD_IN端传输给微控制器。

如附图4所示，微处理器作为闸机监控器的核心处理芯片，用于与EEPROM存储器、GPRS模块、闸机内部的工控机等部件交换信息，并对数据进行边缘处理，完成数据组包、收发等工作。针对上述功能，设计选用ST公司的 STM32F103CBT6芯片作为主控芯片。它可以提供128千字节的闪存，有2个12位16通道的A/D转换器、2个SPI外设接口、3个USART通信接口等，通用输入输出口GPIOA和GPIOB用于连接GPRS模块、RS232转换电路和EEPROM存储器等。其中PA0引脚连接电机电流采集电路；PA2、PA3引脚连接RS232转换电路；PB10、PB11引脚连接EEPROM存储器；PB12、PB13、PB14、PB15引脚连接运动限位传感器电路；PA8、PA11、PA12引脚连接红外光电检测传感器电路； PA9、PA10引脚连接GPRS模块；PB7引脚连接SIM卡；PB6引脚连接K2按钮，用于GPRS模块的复位；34、37号引脚连接SWD下载电路。图4为微处理器电路，主要由STM32F103CBT6、复位电路、晶振电路和SWD调试口电路组成。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

一种基于GPRS和云计算技术的闸机监控器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。