智能钥匙柜及智能钥匙柜系统的制作方法

本实用新型涉及物品保管技术领域，尤其是涉及一种智能钥匙柜及智能钥匙柜系统。

背景技术：

钥匙是一种特殊物品，如果由于管理疏忽导致被盗、丢失，将会造成很大的安全隐患和重大损失。

目前，大多数企业均有众多钥匙需要管理，主要采用人工管理模式。但是，人工管理发放钥匙的方式比较落后，而且会浪费大量的人力财力，不仅效率低，而且钥匙的存放数量有限，为保证钥匙管理的安全、高效和低成本化，出现了智能钥匙柜，专门用于企业的钥匙智能管理。在智能钥匙柜行业，现有产品钥匙管理控制工位采用独立控制式设计，各工位通过电缆连接，进行通讯信号传递。

但是，现有的智能钥匙柜，通常智能钥匙柜的钥匙管理工位较多，少则几十位，多至几百位，这样导致电缆布局凌乱、接插件过多，影响设备性能。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种智能钥匙柜，能够减少电控部分的电缆连接线和接插件，大幅度提升智能钥匙柜的使用性能，以解决现有技术中存在的电缆布局凌乱、接插件过多，影响设备性能的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种智能钥匙柜，其特征在于，包括：柜体、钥匙管理工位控制板卡，其中，

所述钥匙管理工位控制板卡位于所述柜体上；

所述钥匙管理工位控制板卡包括PCB控制单元组，所述PCB控制单元组包括PCB板，所述PCB板上集成了多个钥匙管理工位，所述钥匙管理工位包括行程开关和电控电路，所述行程开关与电控电路相连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，

根据权利要求1所述的智能钥匙柜，其特征在于，所述钥匙管理工位控制板卡还包括供电装置、信号传输装置以及封装外壳，其中，

所述供电装置为所述PCB控制单元组供电，所述钥匙管理工位控制板卡通过所述信号传输装置向所述PCB控制单元组传递信号，所述封装外壳用于保护所述钥匙管理工位控制板卡。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，

所述PCB板上以单行的形式集成了至少6个钥匙管理工位。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，

所述PCB板为单层板，所述PCB板的厚度为2mm。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，

该智能钥匙柜还包括储物柜和储物柜门，所述储物柜用于存放物品。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，

所述PCB控制单元组至少为两组。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，

该智能钥匙柜还包括支撑件，其中，所述支撑件用于支撑所述柜体；

所述支撑件包括万向脚轮和固定脚杯。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种智能钥匙柜系统，包括：如上所述的智能钥匙柜，以及设置在所述智能钥匙柜上的可视化人机界面、系统主板；

所述可视化人机界面与所述系统主板相连接，所述系统主板与设置在所述智能钥匙柜上的钥匙管理工位控制板卡相连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，

还包括摄像头和语音提示装置。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，

所述安全门由安全机构控制，所述安全机构是指纹识别机构、读卡机构的一种或者是两者的组合。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：本实用新型实施例提供的智能钥匙柜，可以放置多个钥匙管理工位，实现钥匙的统一存放和管理；同时，将多个钥匙管理工位集成在PCB控制单元组的PCB板上，PCB控制单元组通过使用PCB板集成化技术，将电缆、连接线、接插件集成在PCB板上，有效的减少了传统钥匙柜内部控制电缆线路、连接线与接插件数量，大幅度提高了智能钥匙柜的设备性能，解决了现有技术中电缆布局凌乱、接插件过多，影响设备性能的技术问题；每个钥匙管理工位管理一把钥匙，钥匙管理工位内有行程开关，可以感应钥匙的插入和取出动作，然后通过电控电路向PCB控制单元组反馈信息，实现有效的管理钥匙的插入和取出等钥匙取用状况。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种智能钥匙柜系统的主视图；

图2为本实用新型实施例提供的一种智能钥匙柜系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种钥匙管理工位控制板卡的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种智能钥匙柜系统的管理系统结构框图。

图标：

1-柜体；2-PCB控制单元组；3-钥匙管理工位；4-安全门；

5-储物柜门；6-摄像头；7-语音提示装置；8-可视化人机界面；

9-读卡机构；10-指纹识别机构；11-储物柜；12-支撑件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前现有的智能钥匙柜，通常智能钥匙柜的钥匙管理工位较多，少则几十位，多至几百位，这样导致电缆布局凌乱、接插件过多，影响设备性能，基于此，本实用新型实施例提供的一种智能钥匙柜以及智能钥匙柜系统，能够减少电控部分的电缆连接线和接插件，大幅度提升智能钥匙柜的使用性能。以解决现有技术中存在的电缆布局凌乱、接插件过多，影响设备性能的技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种智能钥匙柜系统进行详细介绍，

具体说明如下：

图1为本实用新型实施例提供的一种智能钥匙柜系统的主视图，参照图1，可知，该智能钥匙柜系统包括智能钥匙柜和设置在智能钥匙柜上的管理系统。

图2为本实用新型实施例提供的一种智能钥匙柜系统的结构示意图。

参照图2，该智能钥匙柜系统包括：柜体1、PCB控制单元组2、钥匙管理工位3、安全门4、储物柜门5、摄像头6、语音提示装置7、可视化人机界面8、读卡机构9、指纹识别机构10、储物柜11、支撑件12以及内部的系统主板（未标示于图2中）。

其中，钥匙管理工位控制板卡包括PCB控制单元组2、钥匙管理工位3，钥匙管理工位控制板卡结构见图3，PCB控制单元组2与钥匙管理工位3相连接，进一步的是，PCB控制单元组2通过两芯插线与钥匙管理工位3相连接。

该智能钥匙柜包括：

柜体1，进一步的是，柜体1可以是不锈钢柜体、钣金柜体，优选的是，柜体1是钣金柜体，柜体1外表采用亚光喷漆工艺处理，外观设计新颖、美观。

钥匙管理工位控制板卡，钥匙管理工位控制板卡位于柜体1上，钥匙管理工位控制板卡包括PCB控制单元组2，PCB控制单元组2，通过PCB板集成技术，减少了内部控制电缆线路与接插件连接，控制性能大幅提升。进一步的是，PCB控制单元组2至少为两组。

PCB控制单元组2包括PCB板，进一步的是，PCB板为单层板，PCB板的厚度为2mm，可以减小柜体占用空间。

PCB板上集成了多个钥匙管理工位3，进一步的是，PCB板上以单行的形式集成了至少6个钥匙管理工位3，单行形式可以防止相互干扰，钥匙管理工位3包括行程开关和电控电路，行程开关与电控电路相连接。需要说明的是，行程开关是一个传感器，用于感应钥匙的取用和归还；电控电路包括电磁铁锁，电控电路接收信号，通过电磁铁锁的铁芯的伸缩来实现钥匙的锁住和解锁，从而实现钥匙的取用，电控电路还可以包括读取线圈，读取线圈可以读取钥匙的RFID信号，验证钥匙是否对应，有效的实现钥匙的管理。行程开关与电控电路实现对钥匙管理工位3的安全管理。钥匙管理工位3，管理每把钥匙，工位内的行程开关，可以感应钥匙的插入和取出动作，并通过电控电路向PCB控制单元组反馈取用信息，可以实现钥匙的安全、有效管理。

进一步的是，钥匙管理工位控制板卡还包括供电装置、信号传输装置以及封装外壳，其中，

供电装置为PCB控制单元组2供电，进一步的是，供电装置可以是电源适配器、电池。钥匙管理工位控制板卡可以通过信号传输装置向PCB控制单元组2传递信号，进一步的是，信号传输装置为信号传输器。封装外壳用于保护钥匙管理工位控制板卡，进一步的是，封装外壳可以是塑料封装外壳、金属封装外壳、陶瓷封装外壳、合金封装外壳，优选的是，封装外壳为高硅铝合金封装外壳，主要用于电子封装，在微波功率器件，集成功率模块，T/R模块等电子功率器件的封装中发挥出优异的性能。利用高硅铝合金作为电子封装材料的基座，外壳，盒体，盖板，匹配性好，可提供更好的散热，能极大的延长封装大功率模块的使用寿命，可靠性增加。高硅铝合金外壳具有重量轻，高热导性，低热膨胀，高刚度，良好的机械加工与表面镀覆性能以及焊接性能，此外，还具有致密性好，耐高温，耐腐蚀等特点。

进一步的是，该智能钥匙柜还包括储物柜11和储物柜门5，储物柜11用于存放物品。储物柜11可供用户存放小型物品、文件资料等物品，相比现有产品增加的储物柜，使得智能钥匙柜不在是只具有单一的钥匙管理功能，同时兼具物品管理功能。储物柜门5的储物柜钥匙由用户管理员授权相应用户管理。

优选的是，该智能钥匙柜还包括支撑件12，支撑件12用于支撑柜体1；

进一步的是，支撑件12包括万向脚轮和固定脚杯，方便用户日常移动智能智能钥匙柜及固定位置，带万向脚轮及固定脚杯的支撑件12使得智能钥匙柜具有可移动性和固定性。

本实用新型实施例提供的智能钥匙柜，可以放置多个钥匙管理工位，实现钥匙的统一存放和管理；同时，将多个钥匙管理工位集成在PCB控制单元组的PCB板上，PCB控制单元组通过使用PCB板集成化技术，通过集成技术，有效的减少了传统钥匙柜内部控制电缆线路、连接线与接插件数量，实现了小型化、高效化、智能化，大幅度提高了智能钥匙柜的设备性能，解决了现有技术中电缆布局凌乱、接插件过多，影响设备性能的技术问题；每个钥匙管理工位管理一把钥匙，钥匙管理工位内有行程开关，可以感应钥匙的插入和取出动作，然后通过电控电路向PCB控制单元组反馈信息，实现有效的管理钥匙的插入和取出等钥匙取用状况，实现了钥匙的方便快捷取用。

图4为本实用新型实施例提供的一种智能钥匙柜系统的管理系统结构框图。

参照图4，该管理系统包括设置在上述智能钥匙柜上的可视化人机界面8及内部的系统主板，系统主板及可视化人机界面，用于监测控制整个智能钥匙柜及实现用户操作平台。

可视化人机界面8镶嵌于智能钥匙柜中，可视化人机界面8与系统主板相连接，系统主板与设置在智能钥匙柜上的钥匙管理工位控制板卡相连接。进一步的是，可视化人机界面8与系统主板通过60芯排线相连，系统主板通过RS485与设置在智能钥匙柜上的钥匙管理工位控制板卡相连接。

可视化人机界面8是显示屏，提供用户操作界面，实现人机交互。进一步的是，可视化人机界面8为液晶触摸显示屏，可以进行触屏操作。用户可以通过可视化人机界面8完成各项功能的操作，操作过程简洁明了，可视化人机界面8除了可以进行文字提示外，还可以配合语音提示装置7的语音提示，用户可根据语音提示逐步完成操作。

系统主板做为管理系统的核心，起到控制作用，进一步的是，系统主板为PLC主板，PLC主板的核心是单片机，性能稳定，抗干扰性强。

进一步的是，该管理系统还包括摄像头6和语音提示装置7。

摄像头6与系统主板相连接，进一步的是，摄像头6通过AV接口与系统主板相连接，摄像头6同时具有拍照和摄像两种功能，可以记录授权用户取还钥匙，形成日志，用于用户管理员日常工作管理查询，进一步的是，摄像头6选用广角高分辨率的摄像头。

语音提示装置7与系统主板相连接，进一步的是，语音提示装置7通过两芯插线与系统主板相连接，语音提示装置7起到语音提示作用，用户操作智能钥匙柜时，发出语音提示当前操作状态，用户可根据语音提示进行操作，进一步的是，语音提示装置7为扬声器。

进一步的是，该管理系统还包括安全门4和安全机构。

安全机构与系统主板相连接，安全门4与安全机构相连接，进一步的是，安全门4通过两芯插线与安全机构相连接，安全门4由安全机构控制，安全门4由授权用户通过安全机构验证后自动打开。安全机构是指纹识别机构10、读卡机构9的一种或者是两者的组合。优选的是，安全机构是读卡机构9、指纹识别机构10两者的组合，进一步的是，读卡机构9通过RS485与系统主板相连接，指纹识别机构10通过RS232与系统主板相连接。

读卡机构9，用于读取授权用户IC卡，提供钥匙取用的第一道安全防线，进一步的是，读卡机构9是基于RFID的读卡器。

指纹识别机构10，用于通过指纹识别授权用户，由于指纹具有生物特异性，可以进一步确认相关人员的权限，作为钥匙取用的第二道安全防线，与读卡机构相互配合，进一步保证了智能钥匙柜及智能钥匙柜系统的安全。进一步的是，指纹识别机构10是指纹识别器，优选的是，指纹识别机构10是电容指纹采集器，只对真人活体指纹进行识别，防止他人盗用指纹，具有一定的存储功能，可以事先录入相关人员指纹，确保人员权限。

本实施例中的智能钥匙柜系统，使用前，可以使用指纹采集机构先对相关人员进行指纹采集，将相关人员的指纹信息存储至系统主板的数据存储器（可以通过外部设备，如移动硬盘，进行扩充），以及将用户的身份信息（如IC卡、用户ID、密码）存储至系统主板的数据存储器；实施时，首先采用安全机构判断用户权限，优选的是，采用读卡机构和指纹识别机构进行双重识别，确保用户权限，通过安全机构认证成功后，安全门打开，再通过摄像头记录钥匙的取用和归还过程，认证过程中会有语音提示相关信息，符合要求后才能在可视化人机界面选取需要取用的钥匙，并打开相应位置的钥匙管理工位，摄像头实时记录并存储，以上信息均会记录在系统主板的数据存储器中并做备案，实现了钥匙的智能、安全管理。

实施例一：

钥匙的取出过程：

用户通过安全机构完成身份验证后，点击可视化人机界面，输入用户ID，密码，登陆成功后进入系统，点击所要取用的钥匙工位图标，该取用动作信号传递给系统主板，系统主板控制相应钥匙工位上的电控电路将电磁铁锁的铁芯收缩，锁扣打开，用户取出钥匙，行程开关感应到钥匙已被取出，将该取出信号传递给系统主板，系统主板控制该相应钥匙工位上的电控电路将电磁铁锁的铁芯伸出，锁扣关闭，关闭安全门，完成钥匙的取出。

钥匙的归还过程：

用户通过安全机构完成身份验证后，点击可视化人机界面，输入用户ID，密码，登陆成功后进入系统，点击所要归还的钥匙工位图标，该归还动作信号传递给系统主板，系统主板控制相应钥匙工位上的电控电路将电磁铁锁的铁芯收缩，锁扣打开，用户插入钥匙，行程开关感应到钥匙已被插入，将该插入信号传递给系统主板，系统主板控制该相应钥匙工位上的电控电路将电磁铁锁的铁芯伸出，锁扣关闭，关闭安全门，完成钥匙的归还。

需要说明的是，为简化步骤和节省时间，管理员可以按照实际情况设置用户身份的验证步骤，比如省去登陆、IC读卡、指纹识别的环节。

由于本实用新型实施例提供的智能钥匙柜系统包括智能钥匙柜和管理系统，所以与智能钥匙柜具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果，此外，由于智能钥匙柜系统具有管理系统，能够实现可视化操作，实现人机交互，方便简洁，通过进一步增加安全机构和安全门，可以实现对智能钥匙柜的安全管理和人员责任追溯，只有具有相关权限的人员才能取用钥匙，进一步提高了智能钥匙柜的智能化和安全化，配备摄像头可以实现钥匙取用的全程监管，大大提高了钥匙的安全。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。