一种基于物联网保管柜的智能锁及其操作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能锁及相关领域，特别是一种基于物联网保管柜的智能锁及其操作方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中应用在保管柜上的锁具主要分为三类:
[0003]第一类是最常见的机械式防盗锁，这种锁具是靠人力用钥匙开启，但由于机械钥匙具有互开率高、容易对识和配置的缺陷，且对于需要经常开启的保险柜/保管柜，大量的重复开启动作既耗时又存在人为安全隐患；
[0004]第二类是电子式防盗锁，现在市场上常见的电控锁、电插锁、磁力锁等，这种锁具有外接控制器，锁具的开启是通过通断电的方式进行的，虽然操作方便，由于存在利用电源控制的外接控制器，使得其具有大量的安全隐患，且在人为或者意外断电的情况下无法保证保管柜的安全；
[0005]第三类是智能式防盗锁，其具有识别与控制功能，防盗性能好，广泛应用于保管柜的安全领域。
[0006]随着保管柜安保要求的提升，以及社会的发展与科技的进步，机械式和电子式防盗锁由于其自身存在的诸多安全隐患逐步退出了历史舞台，智能式防盗锁逐步成为市场的主流。故在此【背景技术】主要讨论现有市场中的保管柜上主流使用的智能锁。
[0007]智能锁体主要指使用非机械钥匙开门的锁。其中，非机械钥匙可以为手机、PAD、密码、指纹或虹膜等。智能锁体包括处理器、控制器、锁芯及网络模块。
[0008]智能锁通常由智能监控器和电子锁具组成。二者异地放置，智能监控器供给电子锁具所需的电源并接收其发送的报警信息、状态信号、开关锁指令。二者功能包括:
[0009]1、智能监控器由单片机、时钟、存贮器、网络模块、监测器、转换器、蜂鸣器等单元组成。主要完成对开锁、关锁指令的捕捉和分析，并根据预先设定的指令控制电子锁具的开关、报警等操作。
[0010]2、电子锁具是一种通过指令(如密码、指纹等)输入来控制电路或是芯片工作(访问控制系统)，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。
[0011]现有技术中，智能锁体的开锁方式有两种，选择采用手动开锁或者采用自动开锁两种方式中的一种。当采用手动开锁方式下，需要用户手动操作锁舌完成开锁的动作。当采用自动开锁方式下，不需要用户操作机械钥匙即可完成开锁动作，这主要是利用指纹读取设备、虹膜读取设备、蓝牙或NFC来实现的，当采集到成功配对的开锁信息后，设备随即将开锁控制命令发送给智能锁体，智能锁体验证控制命令正确后，执行开锁动作。
[0012]如中国专利公开号CN2908704Y，提供了一种保险柜电控锁。在电控锁托板上设置由常闭行程开关、常开行程开关、锁定轴、电机和偏心轮组成的电控锁，电机的输出端与偏心轮连接，该偏心轮通过锁定轴支板与锁定轴连接并带动锁定轴移动，在锁定轴支板的两边设置有行程限位开关即常闭行程开关和常开行程开关。其结构设计简单，操作使用方便。其基于保险柜尤其是军用枪械柜电控锁的特点。采用电机来锁闭保险柜的机械传动机构，由于电机的耗电量小，而且电机具有自锁功能，因此可以安全可靠的满足保险柜锁闭机构的设计需要，提高了保险柜使用的安全可靠性能。
[0013]如中国专利公开号CN102900280A，提供了一种光机电一体化控制的智能锁体。锁体侧边固定安装有精密铸造加厚导向板；锁体内安装有控制电路板，控制电路板上安装有主锁舌光耦传感器，所述主锁舌光耦传感器位于与主锁舌组件相连接的天地杆的下方，与天地杆中部的感应档板位置相互对应；控制电路板中部安装有锁芯光耦传感器，所述锁芯光耦传感器位于锁芯凸轮两侧的下方，当锁芯凸轮转动时其凸起部位置与锁芯光耦传感器相互对应；精密铸造加厚导向板内侧边保险孔旁安装有磁性传感器，磁性传感器与安装在门框内的另一个磁性传感器配合，磁性传感器与控制电路板之间电连接；锁体外面板上端安装有门卡感应模块，门卡感应模块电连接到控制电路板；锁体内面板上安装有发音控制板、发音装置和电池仓，发音装置和电池仓均电连接到发音控制板，发音控制板电连接到控制电路板。锁具力学运动的三种状态通过三个传感器来实现智能化检测，通过可编程序的单片机来实现控制及通过语音提示的方式告知用户；同时使用高防护等级的外面板防止暴力破坏，非常适合移动、铁路等通信系统野外远程监控机房基站工业安防设施使用。
[0014]但是在现有技术中，现有技术中应用于保管柜的智能锁体存在的如下的缺陷:
[0015]1.现有技术中的智能锁的锁体均固定到移动端(如保险柜锁抽屉)，但保管柜通常具备开放性的使用权限，即开锁人员具有多样性，并且开锁人员并非都是保管柜的拥有者，因此开锁人员存在着蓄意破坏保管柜或智能锁的可能性，如固定到移动端则不会在柜体开启后受到外界不法人员的蓄意破坏。
[0016]2.现有技术中的大部分智能锁在验证非机械钥匙正确的情况下，通过电动机启动离合器接合，但在离合器结合之后仍需要操作者手动拨开锁舌开启锁体，增加了人工操作的步骤，在用于保管柜等需要频繁开启的场所时，使用便捷度大幅度降低。
[0017]3.现有技术中的智能锁的锁体均不具有自动关锁的功能，需要关闭时要人工操作将锁舌关闭，在保管柜开启后，如果开锁人员不是保管柜的拥有者，其存在不会主动关闭锁舌的可能性，所以在一定时间内需要锁体的锁舌自动回弹归位，以避开锁人员免蓄意或者无意发生仅开锁不关锁的非法操作。
[0018]4.现有技术中智能锁的使用一般带有权限的划分，具备权限的人员才可正常使用该智能锁进行开锁和关锁操作。但异常情形时有发生，如需要权限临时变更、领导获批的越权操作、以及停电，这类异常都无法在智能锁严密的安全保护之下进行开锁操作，其上的智能锁将无法正常工作，将会影响保管柜的正常使用。
[0019]故现有技术急需一种能一并解决上述技术问题的智能锁具。
【发明内容】
[0020]本发明的目的在于提供一种基于物联网保管柜的智能锁来克服现有技术中存在的上述问题。
[0021]为实现上述目的，本发明提供一种基于物联网保管柜的智能锁的操作方法，操作涉及部件包括:锁体、主板模块、指纹识别模块、网络模块、电机模块和霍尔感应模块；当操作者需要开启保管柜操作时，操作者首先发起开锁申请，所述智能锁通过网络模块获取开锁指令，所述开锁指令包括对应的锁体部件的IP地址、开锁人员指纹特征码信息；操作者将自身手指按压在指定智能锁的指纹识别模块上，所述主板模块将操作者的指纹信息与所述开锁指令进行对比，对比通过后，所述主板模块控制所述电机模块旋转，控制所述锁体完成开锁；操作者在完成开锁操作后，在其开启保管柜的相应抽屉后，所述霍尔传感器模块的霍尔传感器与磁钢配合产生信号，所述主板模块记录接收上述信号，并记录当前抽屉开锁状态，所述主板模块上的计时器进行抽屉开启总时间的计时；当抽屉开启时间超过所述主板模块预设时间时，所述主板模块启动所述电机模块反转，完成所述锁体的锁舌回拨，同时所述主板模块控制其上的蜂鸣器报警，提醒操作者抽屉开启时间超时，并通过所述网络模块回传上位机操作者开启抽屉超时的报警信息；当抽屉在规定时间内关闭时，所述霍尔传感器模块的霍尔传感器与所述磁钢配合再次产生信号，所述主板模块记录接收上述再次产生信号，并判断当前状态和所述主板模块中记录的状态，确认抽屉已经关闭后所述主板模块启动所述电机模块反转，完成所述锁体的锁舌回拨，并通过所述网络模块回传上位机操作者正常关闭抽屉信息。
[0022]优选地，操作者在指定智能锁的指纹识别模块上的指纹信息与所述开锁指令的开锁人员指纹特征码信息对比不符合时不开启指定智能锁。
[0023]优选地，操作者在进行开锁申请后一定时间内没有在指定智能锁的指纹识别模块上输入指纹信息，则所述指纹模块和所述主板模块删除当前开锁指令，并通过所述网络模块回传上位机当前操作者只申请未开锁的结果。
[0024]为实现上述目的，本发明提供一种应用上述基于物联网保管柜的智能锁的操作方法的基于物联网保管柜的智能锁，其包括:壳体、面板、锁体、电机模块、机械开锁模块、主板模块和指纹识别模块；
[0025]面板，所述面板设置在所述智能锁的正面，所述面板呈长方形且长度与宽度分别大于所述智能锁的长度与宽度，在所述面板表面的上半部分设置有指纹识别模块开口，在所述面板表面的下半部分设置有机械开锁模块开口；
[0026]锁体，包括:两段式分体锁舌组件和蜗轮拨块组件，所述分段式分体锁舌组件包括:锁舌后主体、机械开锁受力柱、锁舌、防插锁舌和锁舌弹簧，所述锁舌后主体整体呈“L”形，由横板与立板一体成形，所述横板呈长方体，在所述横板的长