CN1290646A - 智能卡电梯管理***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能卡电梯管理***及方法,其***主要由MCU微处理器、通讯接口电路、卡片读写电路、存储器电路、输入输出接口电路、天线电路等构成。它可根据设定的通行限制时间确定当前使用电梯是否受限制,如不受限制,任何人不刷卡既可自由使用电梯。如受限制,用户需刷卡,本***将卡内所有相关数据读出,并检查各数据是否合法,如数据合法,电梯将到达用户有权限的楼层,否则电梯不予运行。

Description

智能卡电梯管理***及方法

本发明涉及一种智能卡电梯管理***及方法。

现代高层楼宇中，电梯是人们来往最主要的搭乘工具，难以想象一个人要步行走上数十层高的办公室内办公的情况。任何人都可利用电梯穿梭于大厦的各楼层，但部分楼层并不希望任何人都可以通过电梯进入，有时某特定时间内用户需使用电梯，但电梯却因保安管理需要已停运。这种情况给保安管理和使用者带来诸多不便。

本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种智能卡电梯管理***及方法，实现电梯的自动管理，并保证楼层的安全。

本发明实现上述目的的方案是：提供一种智能卡(即IC卡)电梯管理***，包括楼层控制键盘、电梯楼层控制中心，其特征是：还包括智能卡电梯管理模块，该模块智能卡电梯管理模块的输入端接天线和楼层控制键盘，输出端接电梯楼层控制中心；所述智能卡电梯管理模块包括通讯接口电路、微处理器电路、输入输出接口电路、智能卡读写电路，其中微处理器电路分别与通讯接口电路、输入输出接口电路、智能卡读写电路双向连接，通讯接口电路用于与外部设备相连，智能卡读写电路的输入端与天线连接，输入输出接口电路的输入端与楼层控制键盘连接，输出端与电梯楼层控制中心连接。

本发明的方案还包括一种智能卡电梯管理方法，其特征是包括以下步骤：接收来自楼层控制键盘的信号；将接收到的信号与存储数据相比较，判断所输入的楼层号所代表的楼层是否开放，如是，则接通电梯楼层控制中心，从而允许电梯到达相关楼层；如否，则判断智能卡读写电路是否读到有智能卡信号，如有则根据该卡输入的信号决定电梯的开放与否，如无，则禁止电梯通达相应楼层。

由于采用了以上的方案，本***电梯管理控制模块根据设定的通行限制时间确定当前使用电梯是否受限制，如不受限制，任何人(包括闭杂人员)不刷卡即可自由使用电梯。如受限制，用户需刷卡，刷卡时智能卡电梯管理控制模块感应到卡后，会将卡内所有相关数据读出，并检查各数据(***密码、有效期、权限、黑名单)是否合法，如数据合法，电梯将到达用户有权限的楼层，否则电梯不予运行。这样，就实现了电梯的自动管理，无需人为封锁那些需要保安的楼层，既节省了人力，又方便了真正有权限的人员的使用。

图1是感应式智能卡电梯管理***联网型安装方框图。

图2a、2b是感应式智能卡电梯管理***脱机型安装方框图。

图3是感应式智能卡电梯控制模块电路结构图。

图4a、4b、4c、4d、4e是感应式智能卡电梯控制模块的电路图。

图5是感应式智能卡电梯管理流程图。

图6是电梯刷卡处理流程图。

图7是采集器的原理框图。

图8是采集器的电路图例。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。

见图1-3，所示智能卡电梯管理***包括楼层控制键盘5、电梯楼层控制中心2，其特征是：还包括智能卡电梯管理模块3，该模块智能卡电梯管理模块3的输入端接天线1和楼层控制键盘5，输出端接电梯楼层控制中心2；所述智能卡电梯管理模块3包括通讯接口电路15、微处理器电路13、输入输出接口电路16、智能卡读写电路18，其中微处理器电路13分别与通讯接口电路15、输入输出接口电路16、智能卡读写电路18双向连接，通讯接口电路15用于与外部设备(如上位控制计算机、管理中心、采集器等)相连，智能卡读写电路18的输入端与天线1连接，输入输出接口电路16的输入端与楼层控制键盘5连接，输出端与电梯楼层控制中心2连接。其中智能卡采用感应式IC卡，当然，采用接触式IC卡也可以实现，但操作不太方便。

图1是感应式智能卡电梯管理***联网型与电梯各部件的相互关系，它包括智能卡电梯管理控制模块3，监控计算机4，电梯控制中心2，电梯楼层控制键盘5，天线1。在安装过程中，只需把原来电梯***中电梯轿厢内楼层键盘线改接，不再将按键信号输出到电梯控制中心，而是输出到智能卡电梯管理控制模块，智能卡电梯管理控制模块根据实际情况，决定是否输出相应的开关信号给电梯控制中心。电梯控制模块的各种参数设置和用户使用电梯的记录信息传送到计算机的过程：计算机通过网络将智能卡电梯管理控制模块运行所需的各种参数(***密码、有权限的***、权限、黑名单、通行限制时间)下载给智能卡电梯管理控制模块。同时智能卡电梯管理控制模块运行的各种记录(包括通行者***、通过时间、所通过电梯代号等信息)通过网络传送到计算机。

图2是感应式智能卡电梯管理***脱机型与电梯各部件的相互关系，它包括智能卡电梯管理控制模块32，计算机35，电梯控制中心31，电梯楼层控制键盘33，天线30，采集器34。在安装过程中，只需把原来电梯***中电梯轿厢内楼层键盘线改接，不再将按键信号输出到电梯控制中心，而是输出到智能卡电梯管理控制模块，智能卡电梯管理控制模块根据实际情况，决定是否输出相应的开关信号给电梯控制中心。

电梯控制模块运行的各种参数设置和用户使用电梯的记录信息传送到计算机的过程：计算机将智能卡电梯管理控制模块运行所需的各种参数(***密码、有权限的***、权限、黑名单、通行限制时间)下载给采集器，采集器用标准的RS232C接口将智能卡电梯管理控制模块运行所需的各种参数(***密码、有权限的***、权限、黑名单、通行限制时间)下载给智能卡电梯管理控制模块。电梯控制模块U将记录的用户使用电梯的数据(包括通行者***、通过时间、所通过电梯代号等信息)存放于FLASH存储器内。存储记录通过采集器与电梯控制模块通讯下载到采集器的数据存储器，然后将采集器与计算机相连，将存储记录传送给计算机以作统计、打印、存档、查询使用。

采集器的使用方法：

在某些情况下，需下载电梯控制器记录的用户使用电梯的信息(包括通行者***、通过时间、所通过电梯代号等信息)，也需要对电梯控制器的***时间设置、开放时间设置、节假日时间设置进行下载，所有这些功能通过采集器来完成。

***时间、节假日时间、***密码、有权限的***、权限、黑名单、通行限制时间的设置：1)把采集器34和装有电梯管理***软件的上位计算机4＇通过标准的RS232串口相连，打开采集器电源，然后从上位计算机4＇下载相应设置值；2)把下载有设置项的采集器和电梯控制器通过标准RS232串口相连，打开采集器电源，即可将下载的设置值存入电梯管理控制模块3。

读取电梯控制器的记录信息：1)把采集器34和电梯控制器通过标准RS232串口相连，打开采集器电源，采集器34从电梯控制器接收记录信息；2)把下载有用户使用电梯记录信息的采集器34和装有电梯管理***软件的上位计算机4’通过标准RS232串口相连，打开采集器电源，即可将接收到的记录信息记入上位计算机4’中。

采集器的原理框图和具体电路图请参考图7、图8，在图示中，时钟电路82采用DS1302S集成电路70给MCU微处理器84提供***时间；看门狗电路80采用MAX813集成电路72，MCU微处理器84处于工作状态出现死机时，給MCU微处理器84复位电平，防止MCU微处理器84死机；通讯接口电路85采用一般标准的RS232C通讯接口，采用MAX232芯片73，具有标准的发送(TXD)和接收(RXD)引脚，并与MCU相对应的引脚相连，其目的在于能与电梯控制模块中的微处理器和外界的计算机通讯。

MCU微处理器电路84采用89C55集成电路74，既作时间的控制、计算、记录，也可作资料核对、比较、记录、统计等。

存储器电路83采用FLASH芯片，用于保存从电梯控制模块读取的记录或从计算机下载的数据。

输入输出接口电路86采用81C55集成电路77，按键的开关量输出连接于81C55的PB0-PB2脚和PA0-PA6。

图3为本发明的电梯控制模块的电路结构图，图5、图6为电梯管理过程的流程图，图4a、4b、4c、4d、4e是详细电路原理图，在该图中，依方框提示把相互分离的五个图连成一个整体。

同时参考图3、图4a、4b、4c、4d、4e、图5、图6，在图示中，实时时钟电路11采用DS1302S集成电路56给MCU53提供***时间；看门狗电路10采用MAX813集成电路57，MCU处于工作状态出现死机时，給MCU复位电平，防止MCU死机；通讯接口电路15采用一般标准的RS232C或RS485通讯口58，具有标准的发送(TXD)和接收(RXD)引脚，并与MCU相对应的引脚相连，其目的在于让电梯控制模块中的微处理器能与外界的监控计算机通讯，传送信息。

时钟电源55向实时时钟电路提供电源，维持时间的正常计时。MCU微处理器13采用89C55集成电路53，既作时间的控制、计算、记录，也可作资料核对、比较、记录、统计等。

存储器电路52采用FLASH芯片，在断电的情况下可很好地保存数据。

天线电路1是用于发射射频信号，接受来自智能卡卡片的信息资料。

蜂鸣器14用于提示用户的操作是否成功。采用DC5V的蜂鸣器59。

输入输出接口电路16采用82C55集成电路50，电梯楼层按键的开关量输出连接于82C55的POB-PB7脚，电梯楼层输出的开关量通过82C55的PA0-PA7口驱动继电器输出。本发明装置的一个电梯控制模块可以控制八层楼，通过积木式连接，可控制六十四层以内的楼宇电梯。

卡片读写电路18采用MIFARE的读写模块54，它可靠性高，保密性强，它的主要功能是从卡片上读取信息，然后经微处理器处理后传送给MCU微处理器53，以便MCU微处理器53作比较、核对用。

继电器60是用于输出楼层开关量到电梯控制中心。

插座62用于与电梯轿厢内楼层键盘按键相连。

插座63用于与电梯控制中心相连。

插座64用于电梯控制模块积木式连接。

跳线插座65用于电梯控制模块积木式连接中选择片选输入输出接口芯片。

本发明装置安装于电梯后，如装置是联网型，则计算机通过网络将智能卡电梯管理控制模块运行所需的各种参数(***密码、有权限的***、权限、黑名单、通行限制时间)下载给智能卡电梯管理控制模块。各种参数设置好已后，用户使用电梯时，如电梯处于自由通行时间，电梯轿厢键盘有键按下时，电梯控制模块检测到后，将通过输入输出接口吸合相应的继电器，相当于电梯控制模块不存在。因此在此期间用户可不刷卡，直接按电梯轿厢上的楼层按键，可到达所需楼层。如电梯处于受控状态时，用户需持有效卡刷卡才能到达有权到达的楼层。当用户从电梯控制模块的天线上刷卡时，电梯控制模块的卡片读写电路从卡片上读取数据，通过MCU电路检查各数据(***密码、有效期、权限、黑名单)是否合法，如数据合法，MCU电路将通过输入输出接口吸合用户有权限到达的楼层所对应的开关，同时MCU将记录的相应数据(包括通行者***、通过时间、所通过电梯代号等信息)，通过通讯接口以网络传输形式及时传送到监控计算机，以作监控、统计、打印、存档、查询，否则MCU电路不予响应，电梯不予运行。本发明装置安装于电梯后，如装置为脱机型，则计算机将智能卡电梯管理控制模块运行所需的各种参数(***密码、有权限的***、权限、黑名单、通行限制时间)下载给采集器，采集器用标准的RS232C接口将智能卡电梯管理控制模块运行所需的各种参数(***密码、有权限的***、权限、黑名单、通行限制时间)下载给智能卡电梯管理控制模块。各种参数设置好已后，用户使用电梯时，如电梯处于自由通行时间，电梯轿厢键盘有键按下时，电梯控制模块检测到后，将通过输入输出接口吸合相应的继电器，相当于电梯控制模块不存在。因此在此期间用户可不刷卡，直接按电梯轿厢上的楼层按键，可到达所需楼层。如电梯处于受控状态时，用户需持有效卡刷卡才能到达有权到达的楼层。当用户从电梯控制模块的天线上刷卡时，电梯控制模块的卡片读写电路从卡片上读取数据，通过MCU电路检查各数据(***密码、有效期、权限、黑名单)是否合法，如数据合法，MCU电路将通过输入输出接口吸合用户有权限到达的楼层所对应的开关，同时MCU将记录的相应数据(包括通行者***、通过时间、所通过电梯代号等信息)存放于FLASH存储器内。否则MCU电路不予响应，电梯不予运行。本装置能管理100000张不同***的卡，并能存储50000条电梯使用记录，存储记录在掉电情况下可保证1年内不丢失；存储记录可通过采集器与电梯控制模块通讯下载到采集器的数据存储器，采集器与计算机相连，将存储记录传送给计算机以作统计、打印、存档、查询使用。本***安装于电梯后，给保安管理和用户使用电梯带来很多方便，因电梯控制模块可定义时区，电梯的工作状态可自由转换，保安不用每天关闭和打开电梯，限制人员到达的楼层也不用保安看守。持有效卡的用户可在任意时间使用电梯，不受电梯关闭的影响。同时用户刷卡使用电梯信息(包括通行者***、通过时间、所通过电梯代号等)会通过网络及时传送到监控计算机或通过采集器下载到计算机，以作统计、打印、存档使用，让管理员及时了解电梯的使用情况，在有特殊需要时，如被盗等，可查询相应时间何人使用电梯，以备破案提供线索。

如果电梯控制模块发生故障，只需把电梯搂层控制按键改接到电梯控制中心，几分钟的时间既可让电梯恢复运行。

电梯管理***所使用卡片可与本公司其他***(停车场管理***、会所消费、门禁***等)通用，构成真正意义上的“小区一卡通”***。

利用上述***进行电梯管理的方法包括以下步骤：1)接收来自楼层控制键盘5的信号；2)将接收到的信号与存储数据相比较，判断所输入的楼层号所代表的楼层是否开放，如是，则接通电梯楼层控制中心2，从而允许电梯到达相关楼层；如否，则判断智能卡读写电路18是否读到有智能卡信号，如有则根据该卡输入的信号决定电梯的开放与否，如无，则禁止电梯通达相应楼层。

本发明的智能卡电梯管理***更具体的使用和操作方法如下所述：

当用户刷卡使用电梯时，如用户使用非法的智能卡刷卡时，因卡片初始化时密码不同，电梯控制模块不能从卡片中读取数据，因此电梯控制模块不会反应。如用户使用正常卡刷卡时，电梯控制模块上蜂鸣器“哔”一声响，表示电梯控制模块从卡片中读取数据成功，控制器将自动识别使用者的操作情况，如卡片已挂失或有效期已到，电梯将不予运行，并通过网络传送到计算机或通过采集器下载到计算机，防止非法闯入；如数据合法，电梯将自动到达用户有权限的楼层，同时控制器将记录此次成功操作的事件(包括通行者***、通过时间、所通过电梯代号等信息)，该记录通过网络将及时传送到监控计算机或通过采集器下载到计算机，以作查询、统计、打印、存档使用。

电梯工作时，可通过电梯控制模块定义电梯运行时区，以实现电梯的开放时段和受控时段的自由转换，在电梯的开放时段，任何人都可利电梯轿厢内楼层键盘按键到达开放的楼层。电梯受控时段，如需使用电梯，必需持有效智能卡片刷卡时，才能到达有权限的楼层。

轿厢内用户，无论电梯处于什么状态，不用刷卡，既通过轿厢键盘呼叫电梯到达一楼。

在电梯处于关闭时段，如有贵宾来访，可用贵宾卡开放相应楼层。

当用户将贵宾卡移至电梯控制模块的天线感应区内时，控制模块感应到卡后，会将卡内有关数据读出，并检查各数据(***密码、有效期、权限、黑名单)是否合法，如数据合法，蜂鸣器将会“哗”一声响，此时可在电梯楼层按键键盘上选择需开放的楼层，按下需开放的楼层键，蜂鸣器“哔”一声响后，表示楼层开放成功。否则楼层开放失败，需重试。

在贵宾访问完毕需将电梯回到受控状态时，可将原来开放的电梯用贵宾卡移至电梯控制模块的天线感应区内，控制模块感应到卡后，会将卡内所有关数据读出，并检查各数据(***密码、有效期、权限、黑名单)是否合法，如数据合法，蜂鸣器将会发出一串“哔”声响，此时可在电梯楼层按键键盘上选择需关闭的楼层，按下需关闭的楼层键，蜂鸣器发出一串“哗”声响后，表示楼层关闭成功。否则楼层关闭失败，需重试。

由上可见，贵宾卡的使用采用翻转方式，对同一楼层同一张卡来说，奇数次成功刷卡表示开放楼层，偶数次成功刷卡表示相应的楼层回到受控状态。

***还可预先设定一个时间，当到达此时间后，用贵宾卡开放电梯后忘记使电梯回到受控状态时，电梯控制模块将自动把电梯复位到受控状态，以确保安全。

Claims (6)

1、一种智能卡电梯管理***，包括楼层控制键盘(5)、电梯楼层控制中心(2)，其特征是：还包括智能卡电梯管理模块(3)，该模块智能卡电梯管理模块(3)的输入端接天线(1)和楼层控制键盘(5)，输出端接电梯楼层控制中心(2)；所述智能卡电梯管理模块(3)包括通讯接口电路(15)、微处理器电路(13)、输入输出接口电路(16)、智能卡读写电路(18)，其中微处理器电路(13)分别与通讯接口电路(15)、输入输出接口电路(16)、智能卡读写电路(18)双向连接，通讯接口电路(15)用于与外部设备相连，智能卡读写电路(18)的输入端与天线(1)连接，输入输出接口电路(16)的输入端与楼层控制键盘(5)连接，输出端与电梯楼层控制中心(2)连接。

2、如权利要求1所述的智能卡电梯管理***，其特征是：所述智能卡电梯管理模块(3)通过网络与监控计算机(4)相连。

3、如权利要求1或2所述的智能卡电梯管理***，其特征是：所述智能卡电梯管理模块(3)还包括看门狗电路(10)、存储器电路(12)、蜂鸣器(14)分别与微处理器电路(13)双向连接。

4、一种智能卡电梯管理方法，其特征是包括以下步骤：

接收来自楼层控制键盘(5)的信号；

将接收到的信号与存储数据相比较，判断所输入的楼层号所代表的楼层是否开放，如是，则接通电梯楼层控制中心(2)，从而允许电梯到达相关楼层；如否，则判断智能卡读写电路(18)是否读到有智能卡信号，如有则根据该卡输入的信号决定电梯的开放与否，如无，则禁止电梯通达相应楼层。

5、如权利要求4所述的智能卡电梯管理方法，其特征是：根据该卡输入的信号决定电梯的开放与否的步骤如下：

查对密码、有效期、黑名单、使用权限，从而判断是否为合法卡，如是，则根据卡内写的楼层号吸合相应的触点，使该楼层开放，并将卡中的信息和开放情况作为记录信息上传到监控计算机(4)。

6、如权利要求4所述的智能卡电梯管理方法，其特征是：根据该卡输入的信号决定电梯的开放与否的步骤如下：

查对密码、有效期、黑名单、使用权限，从而判断是否为合法卡，如是，则根据卡内写的信息和电梯当前的状态，判断是开放还是关闭电梯，然后记录***，并将卡中的信息和开放情况作为记录信息上传到监控计算机(4)。

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