探索三辊闸等闸机的发展过程
时间：2014-07-15 阅读：3366
需要指出的是，闸机和检票机不是*相同的概念。检票机包括自动检票机和便携式检票机，自动检票机是闸机结合票务系统的一种具体应用。闸机的范围更广，只要是用于管理人流出入且能满足一次只通行一人的设备都可以视为广义的闸机。
闸机的工作原理
根据对机芯的控制方式的不同，分为机械式、半自动式、全自动式，。有些厂商会把半自动式称为电动式，把全自动式称为自动式。
机械式是通过人力控制拦阻体（与机芯相连）的运转，机械限位控制机芯的停止；
半自动式是通过电磁铁来控制机芯的运转和停止；
全自动式是通过电机来控制机芯的运转和停止。
通过控制机芯的运转和停止，从而进一步控制拦阻体的开启和关闭。
根据同一台闸机所含机芯和拦阻体数量的不同，闸机可分为单机芯（包含1个机芯和1个拦阻体）和双机芯（包含2个机芯和2个拦阻体，呈左右对称形态）。
根据拦阻体和拦阻方式的不同，可以分为三辊闸、摆闸、翼闸、平移闸、转闸、一字闸等。
闸机的结构组成
闸机的基本组成部分包括箱体、拦阻体、机芯、控制模块和辅助模块。
箱体
保护机芯、控制模块等内部部件，并起到支撑作用。
主体材质通常采用304或316的不锈钢，辅助材质包括有机玻璃、钢化玻璃、树脂、石材或木材等。选材一般需考虑坚固、美观、不易变形，防刮防划痕，防锈防腐蚀，较易加工固定。
拦阻体
在不允许行人通过的时候起拦阻作用，允许行人通过时会打开放行。一般以门或拦杆的形式实现。
选材一般需考虑坚固，能承受一定的冲击力，但自身的冲击力对人不能有伤害，重量尽量小，美观，防锈防腐蚀，易于加工固定，损坏后不伤人。
机芯
由各种机械部件组成一个整体（包括驱动电机、减速机等），利用机械原理控制拦阻体的开启和关闭动作。
影响机芯性能和使用寿命的关键因素包括机械部件的加工工艺和材质，以及zui重要的驱动电机和相配套的减速机。
驱动电机通常采用直流有刷电机或直流无刷电机。直流有刷电机成本较低，控制技术比较简单，因此被国内闸机厂商广泛采用，但其中的碳刷属于易损耗件，需要定期维护和更换。直流无刷电机无碳刷，不存在此损耗，使用寿命也较长。如果希望提高机芯的性能和使用寿命，那么采用性能更好、使用寿命更长的直流无刷电机是不错的选择，尤其是欧洲*的直流无刷电机，其可靠性和耐久性都是普通电机所无法达到的，但成本很高，控制技术也很复杂。
控制模块
利用微处理器技术实现各种电气部件和驱动电机的控制。
微处理器一般采用单片机，但如果控制系统比较复杂，或是需要与很多其他系统（包括票务系统、门禁系统等）集成时，并且对响应时间要求很高的情况下，需要采用性能更高的ARM处理器甚至Cortex处理器。
简单控制电路一般由主控板、电机控制板及辅助控制板即可实现，复杂控制电路（如地铁检票机）则需要配置专门的工控机来实现。
辅助模块
包括LED指示模块、计数模块、行人检测模块、报警模块、权限输入模块、语音提示模块等。
LED指示模块：一般由LED点阵或LED显示屏组成，用于指示闸机的通行状态和方向，有的还包含文字或图案等提示信息和欢迎信息等。
计数模块：用于记录通行人数，可通过LED数码管或显示屏显示出来，可以清零和设置计数上限。
行人检测模块：用于识别行人的通行状态，判断行人是否合法通行，并且可以判断行人是否处于拦阻体运动范围内，以保护行人的人身安全。检测模块的性能非常关键，影响到闸机的有效性和安全性，主要由硬件--传感器和软件--识别算法这两个因素决定。传感器一般采用红外光电开关（比较常见）或红外光幕，红外光电开关又分为成对使用的对射式（比较常见）和单个使用的反射式；闸机会采用10对以上进口红外光电开关，特殊场合会采用高性能红外光幕或其他特殊的传感器。另外识别算法也很重要，不同行人的身高、步距、速度各不相同，携带行李的尺寸和位置也多种多样，还要考虑到多人连续通过前后间距（防尾随），有些场合还要考虑骑自行车通行的情况，闸机厂商一般会根据大量的实验数据建立相应的数学模型，自行开发识别算法，可以有效识别行人、行李和自行车等常见的通行目标，并且防尾随距离可以达到20mm以内，该指标同时取决于传感器识别精度和算法，普通闸机防尾随距离只能达到100mm。
报警模块：闸机在各种非正常使用状况下会触发报警，用于提示或警告行人、管理者和维修者，这些状况包括非法通行、闸机异常、上电自检等，报警方式包括蜂鸣（比较常见）、灯光、语音等（可以综合使用）。
权限输入模块：行人在通行之前需要让闸机“知道”自己是否具备合法通行的权限，即“输入”权限让闸机判断是否可以放行。输入方式有很多种，如非接触式IC卡刷卡方式、生物识别、输入密码、投币等，简单的有直接按钮通行。该模块一般与门禁系统或票务系统相结合。在自由通行的场合则无需此模块。
语音提示模块：这里的语音提示与前面的报警模块中的语音报警不同，主要是用于辅助提示行人相关的信息，如提示通行门票的类型、欢迎信息等。该模块不太常用，需要用户向厂商定制。
闸机作为一种通道管理设备，zui本质的功能是通过拦阻和放行实现一次只通过一人，其应用对象是行人（包括携带的行李和自行车等），应用场合是出入口，但作为智能化通道管理系统的一部分，闸机可以与其他系统配合用于不同的特殊场合，从而发挥更大的作用。
目前闸机配套的系统zui常见的是门禁系统和票务系统。
门禁系统中，zui早的拦阻方式是电控门，但门无法有效实现一次只通过一人，并且由于结构和形态的限制，使用场合比较有限；改用闸机可以解决这些问题，尤其在建筑物或者封闭地理区域的出入口，非常适合用闸机作为门禁系统的拦阻机构。如智能楼宇、政府机关、企业园区、小区、厂区、监狱等。
票务系统的检票部分与闸机的关系更是密不可分，只要是非人工的自动检票，就离不开闸机。其中zui典型的2个应用类型就是轨道交通和电子门票。轨道交通包括地铁、高铁等，已经不再将闸机看做一个独立的产品，而是划归到自动检票机的一部分；电子门票主要指各种付费参观娱乐的场合所用的入口自动检票，包括景区、游乐场、体育馆、滑雪场、娱乐场馆等。