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需要指出的是,閘機(jī)和檢票機(jī)不是完全相同的概念。檢票機(jī)包括自動(dòng)檢票機(jī)和便攜式檢票機(jī),自動(dòng)檢票機(jī)是閘機(jī)結(jié)合票務(wù)系統(tǒng)的一種具體應(yīng)用。閘機(jī)的范圍更廣,只要是用于管理人流出入且能滿足一次只通行一人的設(shè)備都可以視為廣義的閘機(jī)。

機(jī)械式是通過(guò)人力控制攔阻體(與機(jī)芯相連)的運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械限位控制機(jī)芯的停止;

半自動(dòng)式是通過(guò)電磁鐵來(lái)控制機(jī)芯的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止;

全自動(dòng)式是通過(guò)電機(jī)來(lái)控制機(jī)芯的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止。

通過(guò)控制機(jī)芯的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止,從而進(jìn)一步控制攔阻體的開(kāi)啟和關(guān)閉。

根據(jù)同一臺(tái)閘機(jī)所含機(jī)芯和攔阻體數(shù)量的不同,閘機(jī)可分為單機(jī)芯(包含1個(gè)機(jī)芯和1個(gè)攔阻體)和雙機(jī)芯(包含2個(gè)機(jī)芯和2個(gè)攔阻體,呈左右對(duì)稱形態(tài))。

根據(jù)攔阻體和攔阻方式的不同,可以分為三輥閘、擺閘、翼閘、平移閘、轉(zhuǎn)閘、一字閘等。

卡、證、條碼/二維碼的是識(shí)別方式的特點(diǎn)是只認(rèn)卡、證、碼,不認(rèn)人。

優(yōu)點(diǎn):識(shí)別速度快、成功率高,因此通行速度快

缺點(diǎn):如果行人忘帶、丟失卡/證/碼,就沒(méi)有了通行權(quán)限,而且,這種方式?jīng)]有對(duì)人本身進(jìn)行鑒別,無(wú)法保證卡/證/碼與人一致,另外卡/證/碼也可能被盜用,這些都對(duì)管理有著極大的安全隱患。

指紋、虹膜的生物識(shí)別方式特點(diǎn)是針對(duì)通行的人本身的生物特征進(jìn)行鑒別,可靠性是比較高的。

優(yōu)點(diǎn):相對(duì)卡/證/碼識(shí)別,省去攜帶這些機(jī)外在介質(zhì)的麻煩

缺點(diǎn):指紋、虹膜的采集較容易,被偽裝的可能性較大,所以存在一定的使用漏洞。而且通行需要行人主動(dòng)配合來(lái)驗(yàn)證。

人臉識(shí)別方式是利用可見(jiàn)光獲取人臉圖像信息的,行人在移動(dòng)過(guò)程中,攝像頭可以主動(dòng)抓取行人的面部信息,快速辨別行人的通行權(quán)限。

優(yōu)點(diǎn):本人到場(chǎng)即可驗(yàn)證,沒(méi)有強(qiáng)制性、不需要主動(dòng)配合、不用接觸、人臉也難偽裝。

不同場(chǎng)所閘機(jī)使用的識(shí)別方式不一樣,有的單獨(dú)使用某種識(shí)別方式,有的組合多種使用。如地鐵閘機(jī)常用的是刷卡識(shí)別,海關(guān)通道閘機(jī)用的是人臉、證件、指紋三合一識(shí)別。

擺閘,在軌道交通行業(yè)一般稱為拍打門,其攔阻體(閘擺)的形態(tài)是具有一定面積的平面,垂直于地面,通過(guò)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)攔阻和放行。攔阻體的材質(zhì)常用不銹鋼、有機(jī)玻璃、鋼化玻璃,有的還采用金屬板外包特殊的柔性材料(減少撞擊行人的傷害)。

從機(jī)芯控制方式上分為機(jī)械式、全自動(dòng)式。從形態(tài)上分為立式、橋式、圓柱式,立式和圓柱式的體積較小,易于安裝,但通道長(zhǎng)度較短,行人檢測(cè)模塊功能受到限制;橋式擺閘通道較長(zhǎng),行人檢測(cè)模塊功能較強(qiáng),安保性更高。

【優(yōu)點(diǎn)】

1、通道寬的范圍是所有閘機(jī)中最大的,一般在550mm-1000mm之間,某些高端產(chǎn)品可以做到1500mm,比較適合用于攜帶行李包裹的行人或自行車通行,也可以用作行動(dòng)不便者專用通道。

2、橋式擺閘相對(duì)于三輥閘,增加了行人通行檢測(cè)模塊,可以有效檢測(cè)通行目標(biāo),防尾隨能力較強(qiáng)。

3、外觀形態(tài)的可塑性是所有閘機(jī)中最強(qiáng)的,攔阻體的材料種類豐富,箱體的形態(tài)也多樣化,易于設(shè)計(jì)出非常美觀的造型,因此常用于寫字樓、智能樓宇、會(huì)所等高端場(chǎng)合。

4、閘擺運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械碰撞,噪音比較小。

【缺點(diǎn)】

1、成本較高,尤其針對(duì)一些特殊定制的機(jī)型,如增大通道寬,采用特殊材料的閘擺,技術(shù)難度會(huì)相應(yīng)增加很多。

2、部分機(jī)型防水防塵能力不足,只適用于室內(nèi),環(huán)境適應(yīng)能力沒(méi)有三輥閘強(qiáng)。

3、受攔阻體形態(tài)的限制,擺閘的耐沖撞性比三輥閘低,行人非法快速通行易損壞閘擺和機(jī)芯。

4、如果廠商設(shè)計(jì)不好會(huì)大大降低產(chǎn)品的可靠性,以及降低避免人身傷害的防夾防撞人能力。

【應(yīng)用場(chǎng)合】

適用于對(duì)通道寬要求比較大的場(chǎng)合,包括攜帶行李包裹的行人或自行車較多的場(chǎng)合,以及行動(dòng)不便者專用通道。還適用于對(duì)美觀度要求較高的場(chǎng)合。

翼閘

翼閘,在軌道交通行業(yè)一般稱為剪式門,國(guó)外很多地方也稱為速通門,其攔阻體(閘翼)一般是扇形平面,垂直于地面,通過(guò)伸縮實(shí)現(xiàn)攔阻和放行。攔阻體的材質(zhì)常用有機(jī)玻璃、鋼化玻璃,有的還采用金屬板外包特殊的柔性材料(減少撞擊行人的傷害)。

機(jī)芯控制方式只有全自動(dòng)式。形態(tài)也只有橋式,行人檢測(cè)模塊功能較強(qiáng)。

【優(yōu)點(diǎn)】

1、通行速度是所有閘機(jī)中最快的。

2、通道寬介于三輥閘和擺閘之間,一般在550mm-900mm之間。

3、外觀形態(tài)比較美觀,閘翼的材料比較豐富。

4、緊急情況下閘翼會(huì)快速縮回箱體中,可以很方便的形成無(wú)障礙通道,提高通行速度,易于行人疏散。

【缺點(diǎn)】

1、控制方式比較復(fù)雜,成本較高。

2、防水防塵能力不足。

3、外觀形態(tài)比較單一,可塑性不強(qiáng)。

4、受攔阻體形態(tài)的限制,翼閘的耐沖撞性比三輥閘低,行人非法沖關(guān)易損壞閘翼和機(jī)芯。

5、對(duì)廠商的技術(shù)要求比較高,如果設(shè)計(jì)不好會(huì)大大降低產(chǎn)品的可靠性,以及避免人身傷害的防夾能力。

【應(yīng)用場(chǎng)合】

適用于人流量較大的室內(nèi)場(chǎng)合,如地鐵、火車站檢票處。也適用于對(duì)美觀度要求較高的場(chǎng)合。

轉(zhuǎn)閘

轉(zhuǎn)閘,也叫旋轉(zhuǎn)閘,由三輥閘發(fā)展而來(lái),借鑒了旋轉(zhuǎn)門的特點(diǎn)(最大的區(qū)別在于攔阻體不是玻璃門,而是金屬柵欄)。根據(jù)攔阻體高度的不同,分為全高轉(zhuǎn)閘(又叫全高閘或全高旋轉(zhuǎn)閘)和半高轉(zhuǎn)閘(又叫半高旋轉(zhuǎn)閘),全高轉(zhuǎn)閘應(yīng)用比較多。

攔阻體(閘桿)一般由3根或4根金屬桿組成平行于水平面的"丫"(又叫三桿轉(zhuǎn)閘)形或"十"形(又叫十字閘或十字轉(zhuǎn)閘)。

從機(jī)芯控制方式上分為機(jī)械式、半自動(dòng)式、全自動(dòng)式。從通道數(shù)量上分為單通道、雙通道、三通道、四通道等,單通道和雙通道比較常見(jiàn)。

【優(yōu)點(diǎn)】

1、全高轉(zhuǎn)閘的安保性是所有閘機(jī)中最高的,在所有閘機(jī)中唯一可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

2、能夠非常有效的實(shí)現(xiàn)單次單人通行,即一次只能通過(guò)一人,安全性和可靠性都比較高。

3、防水防塵能力較強(qiáng),對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性很強(qiáng),適用于室外和室內(nèi)。

【缺點(diǎn)】

1、通道寬一般在500mm左右。

2、通行速度相對(duì)較慢。

3、受攔阻體形態(tài)的限制,不適于攜帶行李者通行。

4、外觀形態(tài)的可塑性不強(qiáng),大部分款式美觀性不足。

【應(yīng)用場(chǎng)合】

全高轉(zhuǎn)閘適用于無(wú)人值守和安保要求非常高的場(chǎng)合,以及一些環(huán)境比較惡劣的戶外場(chǎng)合。

半高轉(zhuǎn)閘適用于對(duì)通行秩序要求較高的場(chǎng)合,如體育館、監(jiān)獄等。

一字閘

一字閘是早期的閘機(jī)之一,攔阻體(閘桿)是一根金屬桿,一般采用中空封閉的不銹鋼管,堅(jiān)固不易變形,通過(guò)升起閘桿使之平行于水平面和落下閘桿使之縮回到箱體中實(shí)現(xiàn)攔阻和放行。

一字閘的閘桿動(dòng)作是在同一垂直平面內(nèi)90度升落,易傷到行人,因此逐漸被淘汰,國(guó)內(nèi)很少使用,歐美市場(chǎng)發(fā)展比較早,還有一些應(yīng)用。

機(jī)芯控制方式只有全自動(dòng)式。形態(tài)也只有橋式,并且要求具備很強(qiáng)的行人檢測(cè)功能,否則很容易傷到行人。

平移閘

平移閘,也叫平移門、全高翼閘等,由翼閘發(fā)展而來(lái),借鑒了自動(dòng)門的特點(diǎn),攔阻體(閘翼)的面積較大,攔阻高度較大,垂直于地面,通過(guò)伸縮實(shí)現(xiàn)攔阻和放行。閘翼的材質(zhì)常用有機(jī)玻璃、鋼化玻璃。

機(jī)芯控制方式只有全自動(dòng)式。形態(tài)也只有橋式,行人檢測(cè)模塊功能較強(qiáng)。

【優(yōu)點(diǎn)】

1、安保性較強(qiáng),由于攔阻體面積較大,可以有效防止行人上爬下鉆非法通行。

2、外觀形態(tài)非常美觀。

3、通行速度較快,與翼閘類似。

4、通道寬介于三輥閘和擺閘之間,一般在550mm-900mm之間。

5、緊急情況下閘翼會(huì)快速縮回箱體中,可以很方便的形成無(wú)障礙通道,提高通行速度,易于行人疏散。

【缺點(diǎn)】

1、控制方式比較復(fù)雜,成本較高。

2、防水防塵能力不足,一般只適用于室內(nèi),如果用在室外必需加雨棚。

3、外觀形態(tài)比較單一,可塑性不強(qiáng)。

4、對(duì)廠商的技術(shù)要求比較高,如果設(shè)計(jì)不好會(huì)大大降低產(chǎn)品的可靠性,以及降低避免人身傷害的防夾能力。

【應(yīng)用場(chǎng)合】

適用于對(duì)安保性和美觀性要求較高的室內(nèi)場(chǎng)合。

三輥閘

三輥閘也叫三桿閘、三棍閘、三滾閘、輥閘、滾閘。攔阻體(閘桿)由3根金屬桿組成空間三角形,一般采用中空封閉的不銹鋼管,堅(jiān)固不易變形,通過(guò)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)攔阻和放行。

三輥閘是最早出現(xiàn)的閘機(jī)類型,也是至今發(fā)展最為成熟完善的,但有逐漸被后續(xù)的擺閘和翼閘取代的趨勢(shì)。

從機(jī)芯控制方式上分為機(jī)械式、半自動(dòng)式、全自動(dòng)式。從形態(tài)上分為立式和橋式,立式三輥閘體積較小,比較容易安裝;橋式三輥閘的通道較長(zhǎng),安保性更高。

【優(yōu)點(diǎn)】

1、能夠非常有效的實(shí)現(xiàn)單次單人通行,即一次只能通過(guò)一人,安全性和可靠性都比較高。

2、成本較低。

3、防水防塵能力較強(qiáng),對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性很強(qiáng),適用于室外和室內(nèi)。

【缺點(diǎn)】

1、通道寬(指可以允許行人通行的寬度)比較小,一般在500mm左右。

2、通行速度相對(duì)較慢。

3、受攔阻體形態(tài)的限制,不適于攜帶行李者通行。

4、外觀的可塑性不強(qiáng),大部分款式美觀性不足。

5、機(jī)械式和半自動(dòng)式三輥閘的閘桿運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)有機(jī)械碰撞,噪音較大,全自動(dòng)三輥閘則沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。

【應(yīng)用場(chǎng)合】

適用于普通行人和人流量不是很大或是行人使用時(shí)不太愛(ài)護(hù)的場(chǎng)合,以及一些環(huán)境比較惡劣的戶外場(chǎng)合。

室內(nèi)所有種類的閘機(jī)均適用。

室外使用是完全露天或有遮擋物,但都需考慮日曬、雨淋、沙塵、超高溫、超低溫、晝夜溫差大等戶外惡劣環(huán)境,室外閘機(jī)需要能抵擋這些 天氣問(wèn)題,適用的閘機(jī)包括專門針對(duì)室外使用設(shè)計(jì)的戶外擺閘、戶外翼閘、半自動(dòng)三輥閘、半自動(dòng)全高轉(zhuǎn)閘。

戶外閘機(jī)基本需求:防水防塵等級(jí)IP65、耐高溫、耐低溫、抗陽(yáng)光干擾,戶外擺閘、戶外翼閘、半自動(dòng)三輥閘、半自動(dòng)全高轉(zhuǎn)閘通過(guò)特殊定制都能實(shí)現(xiàn)。

戶外閘機(jī)高級(jí)需求:人車共用、抗暴力撞閘。在某些場(chǎng)合,行人可能騎自行車、推嬰兒車、坐輪椅等,戶外翼閘、半自動(dòng)三輥閘、半自動(dòng)全高轉(zhuǎn)閘這三者不能滿足這個(gè)需求,人車共用戶外擺閘可以滿足,另外閘機(jī)會(huì)有被自行車撞擊的現(xiàn)象,需具備抗暴力撞閘功能。

箱體

保護(hù)機(jī)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(jī)玻璃、鋼化玻璃、樹(shù)脂、石材或木材等。選材一般需考慮堅(jiān)固、美觀、不易變形,防刮防劃痕,防銹防腐蝕,較易加工固定。

攔阻體

在不允許行人通過(guò)的時(shí)候起攔阻作用,允許行人通過(guò)時(shí)會(huì)打開(kāi)放行。一般以門或攔桿的形式實(shí)現(xiàn)。

選材一般需考慮堅(jiān)固,能承受一定的沖擊力,但自身的沖擊力對(duì)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。

機(jī)芯

由各種機(jī)械部件組成一個(gè)整體(包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)等),利用機(jī)械原理控制攔阻體的開(kāi)啟和關(guān)閉動(dòng)作。

影響機(jī)芯性能和使用壽命的關(guān)鍵因素包括機(jī)械部件的加工工藝和材質(zhì),以及最重要的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和相配套的減速機(jī)。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)通常采用直流有刷電機(jī)或直流無(wú)刷電機(jī)。直流有刷電機(jī)成本較低,控制技術(shù)比較簡(jiǎn)單,因此被國(guó)內(nèi)閘機(jī)廠商廣泛采用,但其中的碳刷屬于易損耗件,需要定期維護(hù)和更換。直流無(wú)刷電機(jī)無(wú)碳刷,不存在此損耗,使用壽命也較長(zhǎng)。如果希望提高機(jī)芯的性能和使用壽命,那么采用性能更好、使用壽命更長(zhǎng)的直流無(wú)刷電機(jī)是不錯(cuò)的選擇,尤其是歐洲一線品牌的直流無(wú)刷電機(jī),其可靠性和耐久性都是普通電機(jī)所無(wú)法達(dá)到的,但成本很高,控制技術(shù)也很復(fù)雜。

控制模塊

利用微處理器技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種電氣部件和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制。

微處理器一般采用單片機(jī),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(shí),并且對(duì)響應(yīng)時(shí)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(jiǎn)單控制電路一般由主控板、電機(jī)控制板及輔助控制板即可實(shí)現(xiàn),復(fù)雜控制電路(如地鐵檢票機(jī))則需要配置專門的工控機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

輔助模塊

包括LED指示模塊、計(jì)數(shù)模塊、行人檢測(cè)模塊、報(bào)警模塊、權(quán)限輸入模塊、語(yǔ)音提示模塊等。

LED指示模塊:一般由LED點(diǎn)陣或led顯示屏組成,用于指示閘機(jī)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(jì)數(shù)模塊:用于記錄通行人數(shù),可通過(guò)LED數(shù)碼管或顯示屏顯示出來(lái),可以清零和設(shè)置計(jì)數(shù)上限。

行人檢測(cè)模塊:用于識(shí)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(yùn)動(dòng)范圍內(nèi),以保護(hù)行人的人身安全。檢測(cè)模塊的性能非常關(guān)鍵,影響到閘機(jī)的有效性和安全性,主要由硬件——傳感器和軟件——識(shí)別算法這兩個(gè)因素決定。傳感器一般采用紅外光電開(kāi)關(guān)(比較常見(jiàn))或紅外光幕,紅外光電開(kāi)關(guān)又分為成對(duì)使用的對(duì)射式(比較常見(jiàn))和單個(gè)使用的反射式;高端閘機(jī)會(huì)采用10對(duì)以上進(jìn)口紅外光電開(kāi)關(guān),特殊場(chǎng)合會(huì)采用高性能紅外光幕或其他特殊的傳感器。另外識(shí)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(guò)前后間距(防尾隨),有些場(chǎng)合還要考慮騎自行車通行的情況,高端閘機(jī)廠商一般會(huì)根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,自行開(kāi)發(fā)識(shí)別算法,可以有效識(shí)別行人、行李和自行車等常見(jiàn)的通行目標(biāo),并且防尾隨距離可以達(dá)到20mm以內(nèi),該指標(biāo)同時(shí)取決于傳感器識(shí)別精度和算法,普通閘機(jī)防尾隨距離只能達(dá)到100mm。

報(bào)警模塊:閘機(jī)在各種非正常使用狀況下會(huì)觸發(fā)報(bào)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(jī)異常、上電自檢等,報(bào)警方式包括蜂鳴(比較常見(jiàn))、燈光、語(yǔ)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(jī)"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(jī)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(shí)別、輸入密碼、投幣等,簡(jiǎn)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(chǎng)合則無(wú)需此模塊。

語(yǔ)音提示模塊:這里的語(yǔ)音提示與前面的報(bào)警模塊中的語(yǔ)音報(bào)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。

目前閘機(jī)配套的系統(tǒng)最常見(jiàn)的是門禁系統(tǒng)和票務(wù)系統(tǒng)。

門禁系統(tǒng)中,最早的攔阻方式是電控門,但門無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)一次只通過(guò)一人,并且由于結(jié)構(gòu)和形態(tài)的限制,使用場(chǎng)合比較有限;改用閘機(jī)可以解決這些問(wèn)題,尤其在建筑物或者封閉地理區(qū)域的出入口,非常適合用閘機(jī)作為門禁系統(tǒng)的攔阻機(jī)構(gòu)。如智能樓宇、政府機(jī)關(guān)、企業(yè)園區(qū)、小區(qū)、廠區(qū)、監(jiān)獄等。

票務(wù)系統(tǒng)的檢票部分與閘機(jī)的關(guān)系更是密不可分,只要是非人工的自動(dòng)檢票,就離不開(kāi)閘機(jī)。其中最典型的2個(gè)應(yīng)用類型就是軌道交通和電子門票。軌道交通包括地鐵、高鐵等,已經(jīng)不再將閘機(jī)看做一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)品,而是劃歸到自動(dòng)檢票機(jī)的一部分;電子門票主要指各種付費(fèi)參觀娛樂(lè)的場(chǎng)合所用的入口自動(dòng)檢票,包括景區(qū)、游樂(lè)場(chǎng)、體育館、滑雪場(chǎng)、娛樂(lè)場(chǎng)館等。