健身房服务系统

主题

内部接线规则 ​

本文档规定控制箱内部及箱体到外部设备的接线规范，确保安装、维护、排障的一致性。

安全警告：所有强电（220VAC）接线操作必须由持证电工执行，操作前断开总电源。

接线规范总则 ​

  1. 颜色规范：相线（火线）红色，零线蓝色，地线黄绿色，DC 正极红色，DC 负极黑色
  2. 线径规范：220VAC 主回路 ≥ 2.5mm²，控制信号线 0.5-1.0mm²，GPIO 信号线 0.3mm²
  3. 标签规范：每根导线两端必须套管号管，格式：[设备代码]-[信号名称]，如 DOOR_A-LOCK+
  4. 线槽规范：强电与弱电走线槽分离，间距 ≥ 10cm
  5. 接地规范：控制箱金属壳体、工控机、路由器等设备外壳均须可靠接地

设备代码规范 ​

代码设备
IPC工控机（Industrial PC）
PSU开关电源（Power Supply Unit）
UPSUPS 不间断电源
RLY_DOOR门锁继电器模块
RLY_LIGHT灯控继电器模块
LOCK_AA 门电磁锁
LOCK_BB 门电磁锁
MAG_AA 门门磁传感器
MAG_BB 门门磁传感器
PIR隔离间人体传感器
BTN_IN入口开门按钮
BTN_OUT隔离间出门按钮
CAM人脸识别摄像头
RTR路由器/交换机

强电接线（220VAC） ​

市电入线（220VAC）
      │
  [断路器 2P 16A]
      │
  [UPS 输入]
      │
  [UPS 输出]
      ├──────────────────► 工控机（IPC）电源
      ├──────────────────► 开关电源（PSU，输出 DC 12V）
      ├──────────────────► 路由器/交换机
      └──────────────────► 灯控继电器输出公共端（如控制 220V 灯）

强电接线要点：

  • UPS 在断路器之后，保证断电时全部设备切换至电池供电
  • 工控机、路由器均通过 UPS 供电，保证断市电后仍能正常运行
  • 220VAC 灯控接线需使用带熔断保护的接线端子

弱电接线（DC 12V） ​

[PSU 输出 DC12V+]───[接线端子排 DC12V+汇流]
        │
        ├──► LOCK_A 正极（门锁线圈 +）
        ├──► LOCK_B 正极
        ├──► MAG_A 供电 +
        ├──► MAG_B 供电 +
        ├──► PIR 供电 +（VCC）
        ├──► BTN_IN 供电 +（如有源按钮）
        └──► RLY_DOOR 线圈供电 +

[PSU 输出 DC12V-]───[接线端子排 DC12V-/GND 汇流]
        │
        └──► 以上所有设备的负极/GND

GPIO 接线（工控机 ↔ 外部设备） ​

工控机 GPIO 电平以实际选型为准（通常 3.3V 或 5V TTL）。 若 GPIO 无法直接驱动继电器线圈，需经过 ULN2003 或光耦隔离驱动板。

输出信号（IPC → 设备） ​

信号名称管脚（待填）目标设备说明
DOOR_A_CTRLGPIO_XXRLY_DOOR 通道 1 输入高电平 → 继电器闭合 → 电磁锁通电（解锁或锁定，视锁型）
DOOR_B_CTRLGPIO_XXRLY_DOOR 通道 2 输入同上，控制 B 门
LIGHT_ZONE1GPIO_XXRLY_LIGHT 通道 1 输入健身区主灯控制
LIGHT_ZONE2GPIO_XXRLY_LIGHT 通道 2 输入隔离间灯控制
LIGHT_ZONE3GPIO_XXRLY_LIGHT 通道 3 输入其他分区（待定）

输入信号（设备 → IPC） ​

信号名称管脚（待填）来源设备说明
MAG_A_STATEGPIO_XXMAG_A 信号输出低电平 = 门关闭（常闭型门磁）
MAG_B_STATEGPIO_XXMAG_B 信号输出同上
PIR_STATEGPIO_XXPIR 信号输出高电平 = 有人检测到
BTN_IN_TRIGGPIO_XXBTN_IN 信号输出低电平触发（按下 = 拉低）
BTN_OUT_TRIGGPIO_XXBTN_OUT 信号输出同上

门锁继电器接线详图 ​

IPC GPIO ──► RLY_DOOR 通道1 控制输入

RLY_DOOR 通道1 触点：
  COM（公共端）──► PSU DC12V+
  NO（常开端）──► LOCK_A 线圈 +
  
LOCK_A 线圈 - ──► PSU DC12V-（GND）

（B 门同理）

注意：若电磁锁为常开型（断电开门），接线逻辑不变，但锁的物理状态与通断电关系相反，需在软件层面处理好逻辑。

门磁传感器接线 ​

MAG_A（常闭型，两线）：
  线1 ──► PSU DC12V-（GND）
  线2 ──► IPC GPIO 输入引脚 + 上拉电阻（4.7kΩ 接 VCC）

门关闭：接点闭合，GPIO 读低电平
门打开：接点断开，GPIO 读高电平（上拉）

人体传感器接线 ​

PIR 传感器（三线：VCC / GND / OUT）：
  VCC ──► PSU DC12V+（或 5V，视传感器型号）
  GND ──► PSU DC12V-
  OUT ──► IPC GPIO 输入引脚
  
有人：OUT 高电平
无人：OUT 低电平

摄像头接线 ​

摄像头类型接线方式
USB 摄像头直接连接工控机 USB 接口，无需外部电源
网络摄像头（IP Camera）网线接交换机，工控机通过 RTSP 拉流

UPS 通信接线 ​

UPS RS232/USB 接口 ──► 工控机串口/USB
（用于读取 UPS 状态：电量、市电状态等）

不同 UPS 品牌通信协议不同，需参照具体型号文档配置工控机端驱动。

接线完成检查清单 ​

  • [ ] 所有线缆两端套好管号管，标签清晰
  • [ ] 强电/弱电线槽分离
  • [ ] 所有设备外壳接地
  • [ ] 断路器、UPS 供电路径正确
  • [ ] 继电器触点额定电流满足电磁锁要求
  • [ ] GPIO 信号电平与工控机匹配（必要时加电平转换/光耦隔离）
  • [ ] 门磁上拉电阻已安装
  • [ ] 通电前用万用表检查无短路
  • [ ] 通电后逐路验证信号正确性（GPIO 高低电平与实际门锁/传感器状态一致）

待确认事项 ​

  • [ ] 工控机 GPIO 接口规格（电压/驱动能力），确定是否需要驱动板
  • [ ] 电磁锁实际功耗（计算 PSU 容量）
  • [ ] 所有 GPIO 管脚分配（在工控机程序中对应定义）
  • [ ] 淋浴控制硬件接线方案（硬件方案确定后补充）

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