室外用无线电子锁及无线电子锁智能监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及通讯安防领域，公开了一种室外用无线电子锁及无线电子锁智能监控系统，室外用无线电子锁，包括锁壳，锁壳外部设有锁杆，锁壳内设有锁体，锁体内设有锁杆转动轴与电机联动机构，锁杆转动轴与电机联动机构连接，锁杆转动轴一侧设有开上锁触发开关，另一侧设有报警触发开关，开上锁触发开关一侧设有电池，电机联动机构下方设有电路板。本发明结构稳固，气密性良好，防水防冻防爆等级高，用于一些环境恶劣的地方；采用大容量电池供电和低功耗运行模式，使用寿命增长，节能环保，广泛运用于室外，尤其是货物运输、危险品运输，以及化工行业；结合通讯主机，远程监控终端一起构成一个防盗监控系统，信号稳定，抗干扰能力强，具有很强的防盗性能。
【专利说明】室外用无线电子锁及无线电子锁智能监控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及通讯安防领域，尤其是仓储、物流运输领域，尤其涉及了一种室外用无线电子锁及无线电子锁智能监控系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着现代仓储物流业的高速发展，货物的存储和运输安全问题越来越受到人们重视。如何确保货物，尤其是贵重货物的储存以及在运输过程中的安全与完整，是仓储物流业在发展中不断探索的课题之一。传统的物理铅封，其结构和施封标识简单、容易复制、手工记录管理、也不能多次使用，提高了物流运输成本，货物运输安全也得不到很好的保障。
[0003]仓储物流业逐渐要向网络化管理发展，同时对网络化管理要求也越来越高。由于货物在运输中由很多不确定性，对电子锁的强度也需要更高的要求。目前市面上也有很多电子锁，它们大多用于室内的仓储，门市及家庭，其结构简单，易被破坏，防水防冻性能差，气密性差，不适合在室外使用，更不能在高温下或者潮湿寒冷的地方和危险易爆的环境下使用；而且其网络化管理不完善，抗干扰能力差，在原电子锁被破坏后无法实现与主机的通信重组功能；另外，现在的电子锁一般都采用电源供电，功耗高，即使有的是电池供电，在高功耗下，其使用寿命大大降低，不能广泛运用于物流运输。
[0004]随着现代通讯网络的不断发展，很多行业都实现了智能网络化管理，但是在物流运输安全方面却是缺少一套完善的、系统的、安全的网络化管理系统。而且，当前物流行业主要使用的是传统的物理铅封，其结构和施封标识简单、容易复制、手工记录管理、也不能使用多次。另外，目前物流运输用的锁基本上是一些机械制锁，用钥匙进行开关锁，很容易被其他机械工具打开，不安全；机械制锁也无法进行网络化操作，达不到网络化管理的效果；虽然现在市场上也有一些电子锁、密码锁等，但是它们的结构设计都达不到防水、防冻、防爆设计，不适合应用于室外环境，更无法在高温下或者潮湿寒冷的地方和危险易爆的环境下使用，同样也不能用于物流运输车这种震动较强的地方。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术中的缺点，提供了 一种室外用无线电子锁及无线电子锁智能监控系统。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决:
[0007]室外用无线电子锁，包括锁壳，锁壳外部设有锁杆，锁壳内设有锁体，锁体内设有锁杆转动轴与电机联动机构，锁杆转动轴与电机联动机构连接，锁杆转动轴一侧设有开上锁触发开关，另一侧设有报警触发开关，开上锁触发开关一侧设有电池，电机联动机构下方设有电路板。
[0008]作为优选，锁杆包括固定锁杆与可动锁扣，固定锁杆设有竖直杆，竖直杆一端设置在锁壳的内部，另一端连接横向杆，横向杆与竖直杆形成7字形结构，可动锁扣一端与锁杆转动轴相连，另一端设置在锁壳的上端并与固定锁杆横向杆接触，锁壳顶端设有矩形缺口，矩形缺口与可动锁扣相互配合。可动锁扣与锁杆转动轴相连，可沿右侧平面作90°平面运动，当可动锁扣运动到与7字形固定锁杆相契合时，内置的电机联动机构方可作开上锁动作，上锁后，可动锁扣不能转动，反之解锁后，可动锁扣便可以转动，锁壳顶端设有矩形缺口便于可动锁扣90°的转动。
[0009]作为优选，电机联动机构包括减速电机、齿轮、齿条滑块，减速电机上设有齿轮，齿轮与齿条滑块相互连接，齿条滑块垂直于锁杆转动轴，齿条滑块顶端设为圆柱形块，滑块侧面设有凸起顶件。齿条滑块顶端设为圆柱形块，用于限制锁杆转动轴转动位置，起到开上锁效果，齿条滑块侧面有一凸起顶件，用于触发报警开关。
[0010]作为优选，锁杆转动轴设有2个密封圈，密封圈设为O型圈。O型圈用于锁体与外部空气的隔绝，防止水、水汽进入锁体。
[0011]作为优选，电路板上设有无线收发模块与控制器，无线收发模块采用RF收发模块，控制器采用单片机，配置有物理地址，控制器做过防爆本安型处理，无线收发模块与控制器的外侧分别设有防护罩，防护罩经过防爆胶封型处理。控制器配置物理地址，用于确定无线智能电子锁的唯一性，设计具有抗噪音干扰能力，具有与监控主机通信重组系统构架。
[0012]作为优选，报警触发开关设有2个，电路板分别与开上锁触发开关、报警触发开关、电池通过导线电连接，电池采用锂锰电池。采用电池供电，平时在低功耗状态下工作，开锁或上锁动作均通过电路板上的无线收发模块接收监控主机发送命令实现，采用大容量锂锰电池、低功耗运行模式，使用寿命达3年以上。
[0013]作为优选，锁壳与锁体连接处设有环氧树脂胶。环氧树脂胶密封，气密性良好，设计使防水等级达到IP66以上，用于室外环境，甚至是高温高湿、低温寒冷、危险易爆的环境中，适用于物流货运车、安防运钞车、危险品运输车等。
[0014]室外用无线电子锁的智能监控系统，包括室外用无线电子锁、信号发射器、车载主机、远程控制终端、近程控制终端和室外用无线电子锁主机，室外用无线电子锁安装在车载主机的锁孔中，室外用无线电子锁主机和车载主机通过有线或者无线连接，车载主机和远程控制终端通过无线网络连接，车载主机接收信号发生器发出的信号。将电子锁7字形固定锁杆插入车门内的锁孔内，即将电子锁挂在上面；然后将另一个可动锁扣逆时针旋转90°，固定锁杆相扣；最后通过固定锁杆较短部分上面的小通孔引出一根钢丝绳，另一端与车门的挡杆相连接，达到电子锁固定和与车子相连接的作用。通过终端平台实时监控电子锁的开关状态，然后应用无线通讯技术在终端平台对电子锁进行开关操作。对电子锁的开关锁操作，只通过无线信号操控，无其他外部结构机械开锁方式。
[0015]作为优选，远程控制终端包含手机或电脑的通讯主机，近程控制终端包含手持机或应急小开关。手持机、电子锁主机以及应急小开关来对电子锁进行无线智能开关锁操作。
[0016]作为优选，车载主机上安装有GPS定位系统，GPS定位系统接收远程控制终端的信号。结合了 GPS全球卫星定位技术，通过GPS卫星定位，实时获取电子锁所处的地理位置，通过无线传输技术，将获取的信息传输到终端平台，在平台显示电子锁所处的地图信息以及其他重要信息。
[0017]本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果:
[0018]本发明室外用无线电子锁的结构稳固，使用方便，气密性良好，防水防冻防爆等级高，适用于室内、室外，也能用于一些环境恶劣的地方，尤其是物流运输领域；网络化管理完善，同时本发明设计采用大容量电池供电和低功耗运行模式，使用寿命增长，节能环保，能广泛运用于室外，尤其是货物运输、危险品运输，以及化工行业；本发明结合通讯主机，远程监控终端一起构成一个防盗监控系统，信号稳定，抗干扰能力强，具有很强的防盗性能；采用先进的无线通讯技术，整个无线电子锁智能监控系统形成了一种高度的网络化管理模式，达到了智能获取电子锁位置、监控电子锁的实时开关状态，无线智能开关锁以及发布报警信息等功能；电子锁的结构设计稳固、气密性良好、防水防冻防爆等级高，适用于室内、室夕卜，同样也能用于一些环境恶劣的环境，更能应用于物流运输车上，加强了物流运输的网络化管理能力，提高货运的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明室外用无线电子锁的结构示意图；
[0020]图2是图1中电机联动机构的结构示意图；
[0021]图3是本发明无线电子锁智能监控系统的系统图。
[0022]附图中各数字标号所指代的部位名称如下:1 一锁壳、2—报警触发开关、3—电机联动机构、4一锁杆转动轴、5—锁体、6—可动锁扣、7—固定锁杆、8—开上锁触发开关、9一电池、10—电路板、11一室外用无线电子锁、12—信号发射器、13—车载主机、14一远程控制终端、15—近程控制终端、16—室外用无线电子锁主机、31—减速电机、32—齿轮、33—齿条滑块、71一竖直杆、7 2一横向杆。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
[0024]实施例1
[0025]室外用无线智能电子锁，如图1所示，包括锁壳1，锁壳I外部设有锁杆，锁壳I内设有锁体5,锁体5内设有锁杆转动轴4与电机联动机构3,锁杆转动轴4与电机联动机构
3连接，锁杆转动轴4 一侧设有开上锁触发开关8，另一侧设有报警触发开关2，开上锁触发开关8 一侧设有电池9,电机联动机构3下方设有电路板10。锁壳I包括前壳和后壳,前壳和后壳通过螺丝紧紧相连，稳固连接。锁壳I顶部左侧设有一个方形小孔，用于的7字形固定锁杆7的插入固定，锁壳I顶端右侧设有矩形缺口，便于可动锁扣6的90°转动。锁杆包括固定锁杆7与可动锁扣6,固定锁杆7设有竖直杆71,竖直杆71 一端设置在锁壳I的内部，另一端连接横向杆72,横向杆72与竖直杆71形成7字形结构,可动锁扣6 —端与锁杆转动轴4相连，另一端设置在锁壳I的上端并与固定锁杆7横向杆72接触，锁壳I顶端设有矩形缺口，矩形缺口与可动锁扣6相互配合。锁杆转动轴4固定在锁体5右侧，锁杆转动轴4上有限位压环与锁杆转动轴4镶嵌，用涂有螺丝胶的六角螺丝固定在锁体5上；锁杆转动轴4的一端连接可动锁扣6，另一端侧面有四个相通的小孔，开上锁触发开关8顶件设于孔内；开上锁触发开关8设置在锁杆转动轴4前端旁边的开关槽内，用强力胶粘合在锁壳I上；锁杆转动轴4上套有两个防水O型圈，与锁杆转动轴4契合无缝隙接触；锁体5 —侧设有电机联动机构3，电机联动机构3包括减速电机31、齿轮32、齿条滑块33，减速电机31上设有齿轮32，齿轮32与齿条滑块33相互连接，齿条滑块33垂直于锁杆转动轴4，齿条滑块33顶端设为圆柱形块，齿条滑块33侧面设有凸起顶件，齿条通过强力胶和螺丝固定在滑块上，组合在一起，形成齿条滑块33，齿条滑块33置于滑块槽内，齿条滑块33前侧中间有一个小孔，用于安置状态报警触发开关顶件；电路板10上设有无线收发模块与控制器，无线收发模块采用RF收发模块，控制器采用单片机，配置有物理地址，控制器做过防爆本安型处理，无线收发模块与控制器的外侧分别设有防护罩，防护罩经过防爆胶封型处理。报警触发开关2设有2个，2个状态报警触发开关2分别设于锁体5前侧面的开关槽的左右两端，用强力胶粘合；电路板10分别与开上锁触发开关8、报警触发开关2、电池9通过导线电连接，电池9采用锂锰电池。锁壳I与锁体5连接处设有环氧树脂胶。电池9为整个室外用无线电子锁11提供工作电压，电池9采用一次性锂锰电池，设计采用大容量电池、低功耗运行模式，设计使用寿命达3年；控制器采用单片机及其外围电路实现。锁壳I与锁体5连接采用环氧树脂胶全面灌胶密封，设计使防水等级达到IP66以上。
[0026]室外用无线电子锁的智能监控系统，包括室外用无线电子锁11、信号发射器12、车载主机13、远程控制终端14、近程控制终端15和室外用无线电子锁主机16，室外用无线电子锁11安装在车载主机13的锁孔中，室外用无线电子锁主机16和车载主机13通过有线或者无线连接，车载主机13和远程控制终端14通过无线网络连接，车载主机13接收信号发生器12发出的信号。远程控制终端14包含手机或电脑的通讯主机，近程控制终端15包含手持机或应急小开关。车载主机13上安装有GPS定位系统，GPS定位系统接收远程控制终端14的信号。远程监控终端一起构成一个防盗监控系统，设计的无线智能电子锁具有与通讯主机通信重组系统构架，一台通讯主机可以和多个无线智能电子锁进行无线通讯，通讯主机还可以通过无线收发模块和远程监控终端进行通讯。
[0027]室外用无线电子锁的工作原理:室外用无线电子锁所产生的工作状态有开锁和上锁两种，室外用无线电子锁组成的防盗监控系统均由远程控制终端发送命令来完成操作，开锁只能通过远程控制终端平台以无线通讯方式来执行。远程控制终端发送开锁命令后，本发明中的无线收发模块通过收发天线，经过无线网络分析、识别、接收到开锁命令，然后再将无线信号传送给室外用无线电子锁11的控制器，控制器得到命令后，立马会将执行命令发给减速电机31的电机驱动模块，驱使电机联动机构3开始开锁动作，开锁完成后，开锁状态报警触发开关闭合，发出状态报警信号，通过无线通讯上发至远程控制终端平台，远程控制终端处理信号后，在远程控制终端平台显示出室外用无线电子锁11的开锁状态；开锁后，与锁杆转动轴4连接的可动锁扣6便可以作90°旋转，当可动锁扣6逆时针转到与侧面垂直的时候，锁杆转动轴4的上端的开上锁触发开关顶件将脱离开上锁触发开关8的开关压片，促使开上锁触发开关8处于断开状态，整个系统不会做出任何开上锁动作；室外用无线电子锁11上锁有两种方法，一种是自动上锁，另一种是远程控制终端操控上锁。自动上锁是系统设置的一种形式，当可动锁扣6作90°平面逆时针转动后，达到可动锁扣6与固定锁杆7相契合，这时锁杆转动轴4上端的开上锁触发开关顶件又与开上锁触发开关8的开关压片相接，闭合开上锁触发开关8，重新唤醒控制器的工作状态，这个状态保持两秒后，控制器就会命令电机驱动模块驱使电机联动机构3进行上锁动作，上锁完成后，上锁状态报警触发开关闭合，发出状态变化报警信息，无线收发模块通过收发天线将信号传送到远程监控平台，远程控制终端处理信号后，在平台显示出无线智能电子锁的上锁状态；同样的，当无线智能电子锁在开锁后，没有及时转动可动锁扣6，在一定时间内后时间间隔可以按照自己要求设置，无线智能电子锁也会自动上锁；还有另外一种上锁方式是远程控制终端控制上锁，原理跟开锁原理一样。
[0028]室外用无线电子锁智能监控系统工作原理:将货物存储仓库、中途停靠站和货物卸货点圈定为安全区域，安全区域会有信号发射器12。比如始发地或者目的地，这些区域可以利用GPS卫星定位通过远程控制终端14的平台在地图上标注出来作为安全区域，只在圈定的安全区域内，才对无线智能电子锁I进行开上锁等操作。在运输车上安装好车载主机13、室外用无线电子锁主机16，室外用无线电子锁主机16与车载主机13通过特殊接头连接线相连，既达到了给室外用无线电子锁主机16供电的效果，同时也使室外用无线电子锁主机16与车载主机13进行相互通讯，然后将与室外用无线电子锁主机16匹配好后的室外用无线电子锁11安装于车厢门的锁孔处。一般每台室外用无线电子锁主机16最多匹配4把室外用无线电子锁11，室外用无线电子锁主机16上有1、2、3、4四个数字按钮，各控制I把电子锁的开关操作，但是在运输过程中，室外用无线电子锁主机16按键开关锁的功能是可以设定关闭的，这时，运货司机就不能通过室外用无线电子锁主机16来对电子锁进行开关操作。在货运车从始发地到目的地的整个运输过程中，在通信正常情况下，室外用无线电子锁智能监控系统会通过室外用无线电子锁主机16接收信号发射器12发出的信号，实时监控运输车的各个数据动态，运输车的地理位置、车子的实时运行状态、室外用无线电子锁11当前的开关状态等都会通过无线通讯传输到远程控制终端14，在平台上显示出实时的数据动态。整个过程处在监控状态，形成了一种网络化监管的模式。当运输车到达目的地后，需要打开室外用无线智能电子锁11卸货，这时是通过远程控制终端14平台来打开室外用无线电子锁11，每次开关室外用无线电子锁11后，室外用无线电子锁11的即时状态变化信息就会通过无线收发模块传输至远程控制终端14平台，平台收到状态变化报警信息后，就在状态报警中显示出来，包括操作时间，操作方式，车辆的地理位置等清楚直观地显现出来。另外，系统中还设有手机客户端，可以进行掌上平台操控，操作简单，快捷方便，在家便能进行对物流运输进行智能的网络化管理；根据需要，整个智能监控系统还提供了手持机、应急小开关进程控制终端15操控设备，通过区域负责人来进行开关室外用无线电子锁11，随时随地亲自开锁，操作简单，既方便了开关锁的操作，又保证了货物运输的安全性。
[0029]整个系统的操作过程中室外用无线电子锁11能通过无线收发模块实时或定时地向通讯主机报告上锁或开锁状态，当室外用无线电子锁的控制器或无线收发模块出故障或被破坏时，或者将室外用无线电子锁拿出与室外用无线电子锁主机的通讯范围时，室外用室外用无线电子锁主机16将不能收到实时或定时信息，此时室外用无线电子锁主机16会立即产生报警信息，以便相关人员及时做出处理，这种一端操作，多端控制的智能网络化管理系统，大大提闻了防盗性能。
[0030]总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
【权利要求】
1.室外用无线电子锁，其特征在于:包括锁壳(I)，锁壳(I)外部设有锁杆，锁壳(I)内设有锁体(5 )，锁体(5 )内设有锁杆转动轴(4 )与电机联动机构(3 )，锁杆转动轴(4 )与电机联动机构(3)连接，锁杆转动轴(4) 一侧设有开上锁触发开关(8)，另一侧设有报警触发开关(2)，开上锁触发开关(8)—侧设有电池(9)，电机联动机构(3)下方设有电路板(10)。
2.根据权利要求1所述的室外用无线电子锁，其特征在于:锁杆包括固定锁杆(7)与可动锁扣(6),固定锁杆(7)设有竖直杆(71),竖直杆(71) —端设置在锁壳(I)的内部，另一端连接横向杆(72)，横向杆(72)与竖直杆(71)形成7字形结构，可动锁扣(6) —端与锁杆转动轴(4)相连，另一端设置在锁壳(I)的上端并与固定锁杆(7)横向杆(72)接触，锁壳(I)顶端设有矩形缺口，矩形缺口与可动锁扣(6)相互配合。
3.根据权利要求1所述的室外用无线电子锁，其特征在于:电机联动机构(3)包括减速电机(31)、齿轮(32)、齿条滑块(33)，减速电机(31)上设有齿轮(32)，齿轮(32)与齿条滑块(33)相互连接，齿条滑块(33)垂直于锁杆转动轴(4)，齿条滑块(33)顶端设为圆柱形块，齿条滑块(33)侧面设有凸起顶件。
4.根据权利要求1所述的室外用无线电子锁，其特征在于:锁杆转动轴(4)设有2个密封圈，密封圈设为O型圈。
5.根据权利要求1所述的室外用无线电子锁，其特征在于:电路板(10)上设有无线收发模块与控制器，无线收发模块采用RF收发模块，控制器采用单片机，配置有物理地址，控制器做过防爆本安型处理，无线收发模块与控制器的外侧分别设有防护罩，防护罩经过防爆胶封型处理。
6.根据权利要求1所述的室外用无线电子锁，其特征在于:报警触发开关(2)设有2个，电路板(10)分别与开上锁触发开关(8)、报警触发开关(2)、电池(9)通过导线电连接，电池(9)采用锂锰电池。
7.根据权利要求1所述的室外用无线电子锁，其特征在于:锁壳(I)与锁体(5)连接处设有环氧树脂胶。
8.基于权利要求1所述的室外用无线电子锁的智能监控系统，其特征在于:包括室外用无线电子锁(11)、信号发射器(12)、车载主机(13)、远程控制终端(14)、近程控制终端(15)和室外用无线电子锁主机(16)，室外用无线电子锁(11)安装在车载主机(13)的锁孔中，室外用无线电子锁主机(16)和车载主机(13)通过有线或者无线连接，车载主机(13)和远程控制终端(14)通过无线网络连接，车载主机(13)接收信号发生器(12)发出的信号。
9.根据权利要求8所述的无线电子锁的智能监控系统，其特征在于:远程控制终端(14)包含手机或电脑的通讯主机，近程控制终端(15)包含手持机或应急小开关。
10.根据权利要求8所述的无线电子锁的智能监控系统，其特征在于:车载主机(13)上安装有GPS定位系统，GPS定位系统接收远程控制终端(14)的信号。
【文档编号】E05B47/00GK103593898SQ201310614296
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】江传尚, 汪晓波, 莫泽赓, 金杰 申请人:杭州耀重智能科技有限公司