一种锁具及锁控系统的制作方法

本实用新型涉及一种锁具，尤其涉及一种用于柜体、箱体等设备上的锁具及锁控系统。

背景技术：

光交箱是一种用于光缆接入网中主干光缆与配线光缆交接处的接口设备，在通信领域具有广泛应用。过去，传统的光交箱采用普通机械闭锁结构，不具备远程或电子解锁的功能，解锁时工作人员只能持对应的钥匙到现场解锁，单一的解锁方式不仅效率低，不便于管理，当发生钥匙遗失或拿错钥匙而无法解锁等情况时还会影响工作进度。

为了克服普通机械锁存在的以上问题，市面上出现了智能机柜锁。如专利号为2017211141248的中国实用新型专利公开的一种智能机柜锁，该机柜锁的锁芯模块不仅可通过钥匙机械解锁，还可以通过电机组件来控制锁芯模块的解闭锁动作。电机组件中的电机与电控模块电连接，由电控模块控制电机的转动，通过有线或无线通信模块实现远程开锁，并能通过设置蓝牙通信模块实现蓝牙开锁。但此类智能机柜锁为了实现远程操作的功能，需保持与远程管理主机的通信连接的状态，由此带来了能耗的问题，而光交箱的使用环境主要是在户外，取电不方便，如何可以保持电源的长期使用，不影响机柜锁的正常工作是目前需要解决的问题之一。此外，当此类机柜锁进行远程解锁时，无法有效确认人员是否真实到位，给安全管理带来了隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能耗低的智能型锁具及锁具系统。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种锁具，包括：锁体和控制器，所述锁体上设有电动解锁装置和唤醒按钮，所述唤醒按钮与所述控制器电连接，所述唤醒按钮用于触发所处控制器由休眠状态进入工作状态；所述控制器设有主控模块、电源模块、驱动电路模块、通信模块、状态切换电路模块，所述电源模块用于给所述控制器提供电源，所述主控模块用于完成输入信号的分析处理及控制信号的输出，所述驱动电路模块用于驱动所述电动解锁装置，所述通信模块用于与一锁控系统主机远程通信连接，所述状态切换电路模块用于在所述唤醒按钮的触发下将所述控制器切换为工作状态。

由以上技术方案可知，本实用新型的锁具结构由于有唤醒按钮，且由唤醒按钮触发控制器由休眠状态进入工作状态，常态下可将控制器设置为休眠状态，当工作人员到场需要开锁时再按下唤醒按钮，使得控制器进入工作状态，这样的方式可降低控制器的能耗，且控制器可与一锁控系统主机远程通信连接，因此按下唤醒按钮可以触发控制器给锁控系统主机发送信号，以确认工作人员准确到位，解决了现有锁具存在的无法确认人员是否真实到位的问题，避免出现人员未到位却已开锁的安全漏洞。

进一步的，所述锁体包括：安装座；可沿自身轴线转动地设置于所述安装座上的手柄转轴；通过销轴与所述手柄转轴前端相连的手柄，所述手柄可绕所述销轴的轴线旋转从而打开或闭合，所述手柄打开时可带动所述手柄转轴转动；与所述手柄转轴后端相连的锁舌；设置于所述手柄上的锁芯，所述锁芯上设置有锁片连动机构；与所述锁片连动机构相连的锁片，所述锁片可在所述锁片连动机构带动下往复移动；所述电动解锁装置设置于所述安装座上，所述电动解锁装置包括电驱动单元、由所述电驱动单元驱动的伸缩轴、与所述电驱动单元电连接的PCB板、为所述伸缩轴提供向外伸出的作用力的伸缩轴复位弹簧，所述PCB板与所述控制器电连接，所述伸缩轴与所述锁片可相对移动从而相卡扣或相分离。

锁具可通过电驱动解锁通道和锁芯解锁通道实现解锁，电驱动解锁通道由控制器控制，控制器根据解锁信号对门锁进行解锁操作；锁芯解锁通道采用五防智能锁芯结构，通过电脑钥匙解锁；通过控制器或电脑钥匙通开的方式解锁，解决了传统机械闭锁存在的解锁方式单一、钥匙数量多、不便于管理的问题。同时电动解锁装置包括了为伸缩轴提供使其向外伸出的作用力的复位弹簧，当电驱动单元不通电时，伸缩轴可以自动复位，而无需再通过电驱动单元控制伸缩轴复位，使闭锁操作更简便。

优选的，还包括与所述控制器相连的门锁状态传感器，用于感应所述手柄的位置状态，所述控制器内设置有与所述门锁状态传感器通信连接的传感器信号采集模块，所述传感器信号采集模块将传感器采集的信号发送给主控模块。

进一步的，所述门锁状态传感器为对应设置于所述手柄和安装座上的磁铁和干簧管，所述干簧管与所述PCB板电连接。

以上方案通过设置感应器感应手柄的位置，在解闭锁操作的同时记录锁具的状态，并通过控制器上传，使管理人员可以及时了解锁具的状态，避免了不能及时获知锁具状态导致柜内设备被恶意破坏的情况发生。

进一步的，还包括与所述控制器电连接的温度和/或湿度传感器和/或烟雾传感器和/或震动传感器。

进一步的，所述控制器包括用于与一锁控系统主机通信连接的无线通信模块。

进一步的，所述唤醒按钮设置于所述安装座上，所述手柄上设置有按钮孔，所述手柄收起时所述唤醒按钮经所述按钮孔露出于所述手柄。

进一步的，所述锁片连动机构为设置于所述锁芯后端的、轴线相对于所述锁芯的轴线偏移设置的凸出部。

进一步的，所述电驱动单元为电磁铁，所述电磁铁固定于所述安装座上、位于所述锁芯的上方，所述电磁铁的伸缩轴的轴线与所述锁片的移动方向平行。

本实用新型还提供了一种锁控系统，包括：电控锁及锁控系统主机，所述电控锁为前述的锁具，所述锁控系统主机与所述控制器远程通信连接。

本发明的控制器在常态下处于休眠状态，被所述唤醒按钮触发后由休眠状态转变为工作状态，从而达到节能的目的。锁具的控制器在工作状态下可接收锁控系统主机的指令，并可通过门锁状态传感器采集手柄的状态并上传至锁控系统主机。

进一步的，锁控系统还包括可与所述控制器通信连接的移动终端，所述控制器工作状态下可接收所述移动终端的指令。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的结构示意图；

图2为实施例锁体的结构示意图；

图3为锁本体另一角度的示意图；

图4为锁本体的分解结构示意图；

图5为锁本体另一分解结构示意图；

图6为本实用新型实施例电气部分的框图；

图7为应用本实用新型实施例锁具的锁控系统的架构框图；

图8为本实用新型实施例控制器的电路模块框图；

图9为本实用新型另一实施方式的控制器的电路模块框图；

图10为闭锁状态下锁片、伸缩轴的位置示意图；

图11为采用电磁铁解锁通道解锁时锁片、伸缩轴的位置示意图；

图12为采用锁芯解锁通道解锁时锁片、伸缩轴的位置示意图。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

为了让本实用新型的上述和其它目的、特征及优点能更明显，下文特举本实用新型实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。

如图1所示，本实施例的锁具包括锁体10以及与锁体10电连接的控制器20，控制器20通过信号传输线30与锁体10相连。结合图2、图3、图4及图5所示，锁体10包括安装座1、手柄2、锁芯3、锁舌4及电动解锁装置5。安装座1固定于柜门上，在安装座1和柜门之间设置有橡胶垫圈1-1。安装座1上设置有手柄容纳槽1a和转轴安装部1b，本实施例的转轴安装部1b位于手柄容纳槽1a内顶部。手柄容纳槽1a用于容纳手柄2，手柄转轴2-1设置于转轴安装部1b内，并可在转轴安装部1b内绕自身轴线转动。手柄2通过销轴2-2与手柄转轴2-1相连，手柄2可绕销轴2-2转动，从而打开或闭合，闭合时手柄2收入手柄容纳槽1a内，打开时手柄2旋转至手柄容纳槽1a外。在手柄2与手柄转轴2-2之间设置有扭簧2-3，扭簧2-3套设于销轴2-2上，扭簧2-3为手柄2提供使其向外弹出于手柄容纳槽1a的作用力。锁舌4与手柄转轴2-1的另一端相连，锁舌4通过螺钉与手柄转轴2-1相连，并可随手柄转轴2-1转动。当手柄2打开后并绕手柄转轴2-1的轴线旋转时，可通过手柄转轴2-1带动锁舌4转动，从而对柜门进行闭锁或解锁。

锁芯3设置于手柄2上，在锁芯3的前端面设置有ID码片3-1和防尘盖3-2。本实施例的ID码片3-1采用常规的无线射频标签码片。在锁芯3的后端设置有锁片连动机构3-3，锁片连动机构3-3与锁片3-4相连，锁芯3转动时，可通过锁片连动机构3-3带动锁片3-4在竖直方向上移动。本实施例的锁片连动机构3-4为设置于锁芯3后端的、轴线与锁芯3的轴线平行但不重合(轴线偏移)的偏心轴。在其他实施例中，锁片连动机构还可以是轴线相对于锁芯的轴线偏移设置的凸出部，该凸出部可直接设置于锁芯上，或设置于轴线与锁芯轴线重合的突起部的端部上等；锁片连动机构还可以是与锁芯相连的连杆等，只要可以起到随锁芯的转动带动锁片上下往复移动的作用即可。

电动解锁装置5设置于安装座1的背面，电动解锁装置5包括电驱动单元、电控组件盒5-2和PCB板5-3，电驱动单元和PCB板5-3均设置于电控组件盒5-2内，本实施例的电驱动单元采用电磁铁5-1。电磁铁5-1固定于安装座1上，位于锁芯3的上方，电磁铁5-1的伸缩轴5-1a的轴线与锁片3-4的移动方向平行，当锁片3-4在锁芯3带动下而上下移动时可与伸缩轴5-1a卡扣或脱离伸缩轴5-1a。PCB板5-3与电磁铁5-1电连接，并通过信号传输线3与控器2相连，从而根据控制器2的指令，控制电磁铁5-1动作，使伸缩轴5-1a可以伸出或缩回，从而与锁片3-4相卡扣或相脱离。伸缩轴5-1a与电磁铁5-1之间设置有伸缩轴复位弹簧5-1b，伸缩轴复位弹簧5-1b为伸缩轴5-1a提供向外伸出的作用力。在其他实施例中，电驱动单元也可以为电机，电机与PCB板电连接，PCB板接收到控制器的指令后，通过电机驱动伸缩轴运动。采用电机驱动伸缩轴运动的结构可参阅专利号为2017211141248的中国实用新型专利中公开的结构。

在安装座1上还设置有唤醒按钮6，手柄2上对应设置有按钮孔2a，当手柄2收起，容纳于手柄容纳槽1a中时，唤醒按钮6可经按钮孔2a露出于手柄2。唤醒按钮6通过PCB板5-3与控制器2电连接。本实施例PCB板5-3上还设置有指示灯7，安装座1上设置有灯帽7a。作为本实用新型的一种优选实施方式，在手柄2的背面设置有磁铁8，在PCB板5-3上对应设置有干簧管9，干簧管9与PCB板5-3电相连，磁铁8和干簧管9组成门锁状态传感器，可对手柄2闭合或打开进行感应从而检测锁具状态，并将手柄的位置信息发送给控制器20。在其它实施例中，磁铁和干簧管的位置可以互换，干簧管也可以设置于安装座上。此外，也可以采用霍尔器件、接近传感器等传感器替代磁铁和干簧管来感应手柄的位置。

控制器20独立于锁体1之外，安装于机柜中，控制器20可采用充电电池作为电源模块供电，或在现场条件允许的情况下从柜内其它设备取电或接市电进行供电。控制器20通过PCB板5-3为电磁铁5-1供电，为电磁铁5-1提供驱动电流，使电磁铁5-1动作，电磁铁5-1的动作由控制器20控制。控制器20内可设置无线信号发射装置，如SIM卡通信模块，可发送短信，以及设置无线蓝牙模块。控制器20还设有传感器接口，可以与烟感，水浸，温/湿度、震动等各种传感器相连。

如图6、图7和图8所示，本实施例的控制器20包括主控模块、驱动电路模块、通信模块、状态切换电路模块以及电源模块。其中，电源模块为控制器20供电；主控模块(CPU)用于完成输入信号的分析处理及控制信号的输出；驱动电路模块用于驱动锁体10中的电动解锁装置，驱动电路模块接收到来自主控模块的控制信号后驱动电动解锁装置进行动作；通信模块用于与锁控系统主机40远程通信连接，实现主控模块与锁控系统主机的交互通信；状态切换电路模块用于在唤醒按钮的触发下将控制器(主控模块)从休眠状态切换为工作状态。优选的，通信模块为无线通信模块，控制器20通过无线通信模块与远程的锁控系统主机40相连，通过无线网络与锁控系统主机40进行信息交互，可将门锁状态传感器感应到的手柄2的状态发送给锁控系统主机40，以便于远程管理中心及时获得门锁的状态。本实用新型控制器中的各电路模块均采用市场上销售的现成的电路模块，本领域技术人员可根据功能需求将各电路模块组成控制器，各电路模块的结构及电连接关系不是本实用新型的改进点，此处不做赘述。优选的方案中，控制器20还包括传感器信号采集模块，用于采集设置于锁体10的门锁状态传感器的信号(图9)，传感器信号采集模块将传感器采集的信号发送给主控模块。

锁控系统主机40为常规的远程管理平台，锁控系统主机40预置了现有技术中通用的锁控管理系统软件，用于进行锁具的管理、授权等操作。锁控系统主机40可向控制器20发送指令，对锁具进行解锁操作。唤醒按钮6与控制器20电连接。常态下，控制器20处于休眠状态，当需要解锁时，先按下唤醒按钮6，将控制器20从休眠状态唤醒，此时锁控系统主机40便可向控制器20发送解锁信号，控制器20根据锁控系统主机40发送的解锁信号，使电磁铁5-1通电，进行解锁；PCB板5-3通过干簧管9采集手柄2的状态，并将采集到的信息发送给控制器20，控制器20向锁控系统主机40上传当前锁具的状态信息。门锁在唤醒状态下，锁控系统主机40随时可以向控制器20请求上传锁具的当前状态。设置唤醒按钮6同时还具有确认操作人员到位的作用，例如，常态下控制器20处于休眠状态，控制器20在休眠状态下无法接收解锁信号进行解锁，只有操作人员来到现场按下唤醒按钮6唤醒控制器20后，才能向控制器20发送解锁信号进行解锁，如果人员不到位则无法向控制器20发送解锁信号解锁。此外，为了让锁控系统主机40能定期检查箱柜门锁的状态，控制器20还可以被配置为周期性地自动唤醒(不用按唤醒按钮也可自动唤醒)，控制器20自动唤醒后即主动向锁控系统主机40上传锁具的当前状态。自动唤醒的周期可以是24小时或12小时或8小时，或其他时间。

本实用新型的锁具有两种开锁通道：电驱动解锁通道和锁芯解锁通道。下面结合图10、图11和图12对这两种开锁方式进行说明。

电驱动解锁通道：如图10所示，闭锁时，锁片3-4位于和电磁铁5-1的伸缩轴5-1a相卡扣的位置，由于锁片3-4与伸缩轴5-1a相卡扣，手柄2不能向外拉出，因此无法通过旋转手柄2进行解锁；在控制器20处于唤醒的状态下，当锁控系统主机40通过网络向控制器20发送解锁信号时，控制器20接收到解锁信号后，向电磁铁5-1发送脉冲信号，使其动作，带动伸缩轴5-1a向上移动，离开锁片3-4，锁片3-4脱离伸缩轴5-1a的限位后，手柄2可向外弹出，工作人员即可转动手柄2进行解锁(图11)。解锁后控制器20即停止给电磁铁5-1供电。

闭锁时，将手柄2推入手柄容纳槽1a中，锁芯3后端的锁片3-4在此过程中其前端面上的斜面(或弧面)将伸缩轴5-1a顶起，锁片3-4移动到位后，伸缩轴5-1a在伸缩轴复位弹簧5-1b的弹力作用下向下弹出复位，重新与锁片3-4相卡扣，实现闭锁。

此外，也可以通过手机、平板电脑等移动终端12向控制器20发送解锁信号进行解闭锁操作。工作人员通过唤醒按钮6唤醒控制器20后，移动终端12从锁控系统主机40处获得解锁授权，并通过蓝牙向控制器20发送解锁信号，控制器20控制电磁铁动作进行解锁。干簧管9采集的锁具状态信息可通过控制器20直接发送给锁控系统主机40，在网络不好的情况下，也可以通过控制器20先发送给移动终端12，由移动终端12发送给锁控系统主机40。移动终端12也可以采用向锁控系统主机40请求解锁后，由锁控系统主机40直接向控制器20下发解锁指令的方式进行解锁。

锁芯解锁通道：锁具可使用经过授权的电脑钥匙11打开，电脑钥匙11的解锁头上设有读码电路，可读取锁芯3前端的ID码片的编码。电脑钥匙11通过移动终端12或钥匙适配器(未图示)与锁控系统主机40连接，从锁控系统主机40处获得解锁权限。电脑钥匙11读取门锁的ID码片的编码，并确认锁具为被授权可以打开的门锁后才能对门锁进行解锁。解锁后，通过电脑钥匙11操作转动锁芯3，锁芯3转动时通过锁片连动机构3-3(偏心轴)带动锁片3-4向下移动，锁片3-4与伸缩轴5-1a相分离(图12)，实现开锁。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的范围之中。