一种用于工业设备管理的智能门锁控制系统及方法与流程

本发明涉及智能锁具领域，特别是一种用于电信、电力、铁路等工业箱、柜设备管理的智能门锁控制系统及方法。

背景技术：

在现有的技术中随着配电行业的发展，其在实用、安全等技术性能方面的要求也越来越高，对工业设备用的锁的性能要求也越来越高，目前户外常见的电信、电力、铁路行业设备箱、柜很多，其一般采取传统的机械挂锁，存在着安全系数低、钥匙易被复制、开启锁具时无记录等缺点，不能达到所需要求的效果，在实用、安全等技术性能存在有不足之处。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于工业设备管理的智能门锁控制系统及方法，该控制系统能耗低，可靠性好，安全系数高，该控制方法操作便捷，使用方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明首先提供一种用于工业设备管理的智能门锁控制系统，包括门锁控制组件、智能钥匙组件及后台服务器；

所述门锁控制组件包括锁体和锁芯，锁芯进口端设有触点，锁芯内部设有锁芯控制模块、锁芯通信模块及电机，所述锁芯通信模块、电机及所述触点分别与锁芯控制模块相连，所述电机的转子与开锁机构相连；

所述智能钥匙组件包括钥匙本体及插头，插头内设有可与所述触点接触连接的金属探针，钥匙本体内设有钥匙控制模块及分别与之相连的电池模块、通信模块及GPRS模块，所述锁芯通信模块及钥匙通信模块用于实现锁芯控制模块与钥匙控制模块间的信息交互，所述GPRS模块用于实现钥匙控制模块与后台服务器之间的无线通信连接，所述金属探针也与电池模块相连。

作为进一步的优选实施方案，所述锁芯内还设有与锁芯控制模块相连的发声模块。

作为进一步的优选实施方案，所述电池模块上设有与之相连的USB充电模块。

作为进一步的优选实施方案，所述开锁机构包括与电机转子相连的弹珠拨片、设置在锁芯顶端的弹珠限位柱及与弹珠限位柱相配合的锁芯转子，所述弹珠拨片及弹珠均设置在弹珠限位柱内，弹珠限位柱上设有弹珠孔，锁芯转子内侧设有与弹珠孔位置相对应的弹珠限位凹槽，锁芯转子顶端设有开锁拨杆。

作为进一步的优选实施方案，所述弹珠拨片及弹珠的数量为两个，所述弹珠孔及弹珠限位凹槽也为互为镜像对称的两个。

作为进一步的优选实施方案，所述锁体的挂钩两侧相对位置处设有限位槽，限位槽上设有与之相配合的锁具推杆，所述锁具推杆与相应的开锁拨杆相连。

作为进一步的优选实施方案，所述挂钩的一端与设置在锁体内的弹簧相连。

本发明还提供一种智能门锁控制方法，利用上述智能门锁控制系统进行控制，具体包括如下步骤：

S101：智能钥匙的金属探针接触锁芯上的触点，钥匙电池模块给锁芯控制模块通电，同时钥匙控制模块通过钥匙通信模块向锁芯通信模块发出唤醒信号；

S102：锁芯通信模块接收唤醒信号并发送此唤醒信号至锁芯控制模块，锁芯控制模块从唤醒状态转入工作状态，同时将锁芯ID信息通过锁芯通信模块发送给钥匙通信模块；

S103：钥匙控制模块通过钥匙通信模块接收锁芯ID信息，并与存储的权限信息进行比对，若信息合法，则进行步骤S104；若信息非法，则产生一条开锁失败的记录信息并保存，再进行步骤S107；

S104：钥匙控制模块产生并保存此次操作的开锁信息；

S105：钥匙控制模块通过钥匙通信模块向锁芯通信模块发送携带钥匙ID信息的开锁指令；

S106：锁芯控制模块通过锁芯通信模块接收开锁指令并与储存的权限信息进行比对，若信息合法，则锁芯发出开锁提示信息，锁芯控制模块驱动电机转动，然后将开锁成功的状态信息返回智能钥匙；若果信息非法，直接返回开锁失败信息；

S107：钥匙控制模块接收锁芯的返回信息，并与步骤S103的记录信息一起产生一条开锁记录信息并保存；

S108：钥匙控制模块将产生的完整开锁记录信息通过GPRS模块传至后台服务器。

作为进一步的优选实施方案，步骤S104中的所述开锁信息包括流水号、锁芯的ID信息及开锁时间。

作为进一步的优选实施方案，步骤S106中的开锁提示信息为锁芯控制模块控制发生模块发出的滴滴声。

本发明的积极效果：

1、本发明智能锁芯具有唯一标识自身的ID，方便智能锁具的大量集中使用和管理。

2、本发明智能锁芯是无源结构，利用钥匙上自带的电池对锁芯进行供电，保证了锁具组件的工作不依赖于本地电源和电池，适合室外不容易取电的应用场景；智能钥匙带充电功能，电池弱电量时可以通过USB线对智能钥匙充电。

3、本发明智能钥匙存储有多个智能锁芯权限，智能锁芯内也存储有多个智能钥匙的黑/白名单，两者之间的权限信息为多对多的关系，智能锁芯需要黑/白名单和智能钥匙的权限双重认证才能开启，充分保证了开锁的安全性及合法性；

4、利用智能钥匙的GPRS功能，配合后台服务器，实现解锁权限的分发和解锁记录的上传保存，可实现远程统一管理大量智能锁芯的历史开关记录，具有可追溯性。

5、锁芯顶端的锁芯转子部分不受形状限制，可以通过更改锁芯转子的机械形状，以适用于挂锁、柜锁、防盗门锁等多种锁体的解锁结构。

附图说明

图1是本发明所述智能门锁控制系统的模块连接示意图；

图2是本发明所述智能门锁控制系统的结构示意图；

图3是本发明所述锁芯的结构示意图；

图4是本发明所述锁芯的立体结构示意图；

图5是本发明所述智能钥匙组件的结构示意图；

图6是本发明所述锁芯与挂钩的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

参照图1至图6，本发明优选实施例提供一种用于工业设备管理的智能门锁控制系统，包括门锁控制组件、智能钥匙组件及后台服务器；

所述门锁控制组件包括锁体1和锁芯5，锁芯5进口端设有触点6，锁芯5内部设有锁芯控制模块7、锁芯通信模块及电机8，所述锁芯通信模块、电机及所述触点分别与锁芯控制模块相连，所述电机的转子与开锁机构相连；

所述智能钥匙组件包括钥匙本体2及插头3，插头3内设有可与所述触点接触连接的金属探针17(如图5所示)，钥匙本体2内设有钥匙控制模块及分别与之相连的电池模块、通信模块及GPRS模块，所述锁芯通信模块及钥匙通信模块用于实现锁芯控制模块与钥匙控制模块间的信息交互，所述GPRS模块用于实现钥匙控制模块与后台服务器之间的无线通信连接，所述金属探针也与电池模块相连。。

所述锁芯内还设有与锁芯控制模块相连的发声模块。

所述电池模块上设有与之相连的USB充电模块。

如图3和图4所示，所述开锁机构包括与电机转子相连的弹珠拨片11、设置在锁芯5顶端的弹珠限位柱13及与弹珠限位柱相配合的锁芯转子9，所述弹珠拨片11及弹珠12均设置在弹珠限位柱13内，弹珠限位柱13上设有弹珠孔14，锁芯转子9内侧设有与弹珠孔14位置相对应的弹珠限位凹槽15，锁芯转子9顶端设有开锁拨杆10。

所述弹珠拨片11及弹珠12的数量为两个，所述弹珠孔14及弹珠限位凹槽15也为互为镜像对称的两个。

如图6所示，所述锁体的挂钩4两侧相对位置处设有限位槽21，限位槽21上设有与之相配合的锁具推杆19，所述锁具推杆19与相应的开锁拨杆10相连。

所述挂钩4的一端与设置在锁体内的弹簧20相连。

本发明优选实施例还提供一种智能门锁控制方法，利用上述智能门锁控制系统进行控制，具体包括如下步骤：

S101：智能钥匙的金属探针接触锁芯上的触点，通过电路给锁芯控制模块通电(该原理是钥匙电池模块直接通过金属探针及触点连接形成的电路与锁芯控制模块相连，钥匙给锁芯供电)，同时钥匙控制模块通过钥匙通信模块向锁芯通信模块发出唤醒信号；

S102：锁芯通信模块接收唤醒信号并发送此唤醒信号至锁芯控制模块，锁芯控制模块从唤醒状态转入工作状态，同时将锁芯ID信息通过锁芯通信模块发送给钥匙通信模块；

S103：钥匙控制模块通过钥匙通信模块接收锁芯ID信息，并与存储的权限信息进行比对，若信息合法，则进行步骤S104；若信息非法，则产生一条开锁失败的记录信息并保存，再进行步骤S107；

S104：钥匙控制模块产生并保存此次操作的开锁信息，所述开锁信息包括流水号、锁芯的ID信息及开锁时间；

S105：钥匙控制模块通过钥匙通信模块向锁芯通信模块发送携带钥匙ID信息的开锁指令；

S106：锁芯控制模块通过锁芯通信模块接收开锁指令并与储存的权限信息进行比对，若信息合法，则锁芯发出开锁提示信息(锁芯控制模块控制发生模块发出的滴滴声)，锁芯控制模块驱动电机转动(电机带动弹珠拨片转动，推动弹珠进入弹珠孔进而进入锁芯转子上的弹珠限位凹槽，以将锁芯末端的锁芯转子与锁芯锁定在一起，从而实现转动钥匙时跟随钥匙的转动来拨动锁具推杆，实现开锁)，然后将开锁成功的状态信息返回智能钥匙；若果信息非法，直接返回开锁失败信息；

使用人员听到滴滴的开锁提示音后，转动智能钥匙，带动锁芯转子运动，该锁芯转子上设置有两个拨杆，拨杆带动锁具推杆横向收缩，从挂钩上的限位槽退出，智能锁具挂钩在弹簧的推动下向上运动，解锁成功。

S107：钥匙控制模块接收锁芯的返回信息，并与步骤S103的记录信息一起产生一条开锁记录信息并保存；

S108：钥匙控制模块将产生的完整开锁记录信息通过GPRS模块传至后台服务器。

本发明智能钥匙接触并唤醒智能锁芯后，两者进行权限验证，一把智能锁芯存储了多台智能钥匙的黑/白名单，而一台智能钥匙存储了多把智能锁芯的开锁权限，两者之间存在多对多的关系。智能钥匙可通过GPRS网络连接后台服务器，两者之间可实时进行数据交互，实现开锁权限的动态下发和开锁记录的自动上传等。

本发明提高了锁的安全性，用户可实时获知锁的状态，并可追溯开锁的历史信息，同时用户使用一套智能钥匙即可打开所有被授权的智能锁芯，极大方便了用户使用。

本发明的用于工业设备管理的智能门锁控制系统，利用智能钥匙向锁芯供电来实现接触式开锁，保证了智能锁芯的低功耗。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。