一种电控锁故障检测系统及检测方法与流程

本发明涉及自提柜门控技术领域，具体涉及一种用于自提柜门体的电控锁故障检测系统及检测方法。

背景技术：

现有自提柜门体中电控锁的锁控电路的原理如图1所示，锁控板1通过导线板或线缆3与电控锁2连接，具体地，锁控板1采集电控锁2的状态开关k来检测柜门开/关，且电控锁2中内部线圈的电源正极与锁控板1中电源vcc相连，且电源负极通过nmos管q2接地，在开锁过程中，如果电控锁2中内部线圈的电源正极短路时，容易烧糊导线板或线缆3，如果电源负极对地短路，容易烧毁导线板及内部线圈两者，造成无法开锁，且图1示出的常规现有锁控电路中无法判断锁短路的具体位置，需要通过万用表等测量工具检测，浪费时间且增加维修难度。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供一种电控锁故障检测系统，用于在电控锁内部线圈的电源正极和电源之间设置有开关电路，实现对电控锁电源正极通断电控制，且控制器通过采集端采集的信号以及第一检测端和第二检测端检测到的信号，实现电控锁故障检测。

为了实现上述技术目的，本发明提供如下技术方案予以实现：

一种电控锁故障检测系统，包括控制器、电源和nmos管，所述nmos管的栅极与所述控制器的第一控制输出端相连，漏极与所述电控锁的内部线圈的电源负极相连，所述控制器在采集端采集所述电控锁的开关状态；其特征在于，所述电控锁故障检测系统还包括：开关电路，其连接在所述电源和所述内部线圈的电源正极之间，且所述开关电路的控制端与所述控制器的第二控制输出端相连；所述控制器的第一检测端连接在所述开关电路的输出端与所述电源正极之间，第二检测端连接在所述电源负极和所述nmos管的漏极之间；所述控制器接收开锁指令，并根据所述采集端、第一检测端和第二检测端处的信号输出所述电控锁是否故障的信号。

为了避免在开关电路故障时电源直接对地短路而被拉死，如上所述的电控锁故障检测系统还包括自恢复保险丝，其连接在所述电源和所述开关电路之间。

作为开关电路的一种实施方式，所述开关电路为低电平导通的开关电路，其输入端通过所述自恢复保险丝与所述电源相连，输出端连接在所述第一检测端和所述电源正极之间。

作为低电平导通的开关电路的一种实施方式，所述开关电路为pmos管，其栅极与所述控制器的第二控制输出端相连，源极通过所述自恢复保险丝与所述电源相连，漏极连接在所述第一检测端和所述内部线圈的电源正极之间。

如上所述的电控锁故障检测系统，所述控制器还包括二极管，其正极连接的所述nmos管的漏极和所述内部线圈的电源负极之间，负极连接在所述开关电路的输出端与所述内部线圈的电源正极之间。

如上所述的电控锁故障检测系统，所述电控锁故障检测系统还包括锁控板，所述控制器、开关电路和所述nmos管分别设置在所述锁控板上。

如上所述的电控锁故障检测系统还包括与所述控制器相连的显示模块和与所述显示模块相连的显示屏，用于显示电控锁故障信息，便于维修人员查看电控锁故障情况。

如上所述的电控锁故障检测系统，所述电控锁的锁壳体接地。

本发明的目的之二是提供一种用于如上所述的电控锁故障检测系统的检测方法，用于在电控锁内部线圈的电源正极和电源之间设置有开关电路，实现对电控锁电源正极通断电控制，且控制器通过采集端采集的信号以及第一检测端和第二检测端检测到的信号，实现电控锁故障检测。

为了实现上述技术目的，本发明提供如下技术方案予以实现：

一种用于如上所述的电控锁故障检测系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：接收开锁指令；控制开关电路导通；采集第一检测端处的第一电平，在所述第一电平为0v时，输出内部线圈的电源正极对地短路的故障信号，而在所述第一电平为第一高电平时，采集第二检测端处的第二电平，在所述第二电平为0v时，输出内部线圈的电源负极对地短路的信号，而在所述第二电平为第二高电平时，控制nmos管导通；再次采集第二检测端处的第二电平，在所述第二电平由所述第二高电平降至0v时，输出电控锁有断线故障的信号；在所述第二电平由所述第二高电平降至低电平时，获取采集端的开关状态，在所述开关状态为关闭时，输出电控锁开关状态检测故障或结构故障的信号。

如上所述的检测方法还包括如下步骤：显示电控锁的故障信息。

与现有技术相比，本发明提供电控锁故障检测系统及检测方法具有如下优点和有益效果：在电源和电控锁的内部线圈的电源正极之间连接有开关电路，通过控制开关电路的导通或关断，实现电控锁内部线圈的电源正极的通断控制，且控制器通过采集端采集的开关状态的信号、以及第一检测端和第二检测端处检测到的信号，检测电控锁是否存在故障，实现电控锁故障检测，便于维修人员维修。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为现有技术中电控锁的锁控电路原理图；

图2为本发明电控锁故障检测系统一个实施例的原理图；

图3为本发明电控锁故障检测方法一个实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1，在现有技术中，采用一个nmos管q2，当例如出现电控锁2内部线圈的电源正极对地短路时，容易引起导线板或线缆3烧毁，导线板或线缆3烧毁无法电控开锁，当例如出现电控锁2内部线圈电源负极对地短路时，容易引起导线板或线缆3及内部线圈烧毁，内部线圈烧毁会导致电控和结构上均无法开锁。且现有技术中的锁控电路无法检测出电控锁2的故障位置，不利于维修人员维修。并且电控锁2内微控开关k具有机械寿命次数和电气寿命次数限制，会因为内部结构件误差而导致开关状态误判。

为了解决上述技术问题，本实施例提供了一种电控锁用故障检测系统，包括控制器（例如mcu芯片，未示出）、电源vcc、nmos管q2和开关电路，nmos管q2的栅极g与控制器的第一控制输出端io2相连，源极s接地，漏极d与电控锁2的内部线圈的电源负极相连，控制器在采集端io1采集电控锁2的开关状态；开关电路连接在电源vcc和内部线圈的电源正极之间，且开关电路的控制端与控制器的第二控制输出端io3相连；控制器的第一检测端io4连接在开关电路的输出端与电源正极之间，第二检测端io5连接在电源负极和nmos管q2的漏极d之间；控制器接收开锁指令，并根据采集端io1、第一检测端io4和第二检测端io5处的信号输出电控锁2是否故障的信号。

在本实施例中，在开锁时，控制器接收到开锁指令，在第一控制输出端io2或第二控制输出端io3输出电平信号，控制开关电路或nmos管q2的导通或关断，采集第一检测端io4和第二检测端io5处的电位，且根据采集端io1采集的开关状态、两检测端的电位检测电控锁2故障。在本实施例中，例如在控制器接收到开锁指令后柜门处于打开状态时，采集端io1采集的开关状态为高电平，而在柜门处于关闭状态时，采集端io1采集的开关状态为低电平。

在本实施例中，为了避免在锁短路时烧毁电路，本实施例中限制开关电路的导通时间以及nmos管q2的导通时间，在控制器接收到开锁指令时，使开关电路导通的时间等于nmos管q2导通的时间与在第一检测端io4处采集a点电位的时间及在第二检测端io5处采集b点电位的时间，为了保证时间充足，例如控制开关电路的导通时间为400ms，对nmos管q2的栅极g施加高电平时间为200ms，这样，当电控锁2短路时，最长导通时间为400ms，不会烧毁导线板或线缆3或内部线圈，当电控锁2无故障时，最长导通时间为200ms。

如图2所示，为了实现电控锁2故障自检功能，在本实施例中，开关电路为低电平导通的开关电路，例如pmos管q1，其栅极g与控制器的第二控制输出端io3相连，源极s与电源vcc（本实施例vcc为12v）相连，漏极d与内部线圈的电源正极相连。

结合图2和图3，描述电控锁2故障检测的过程：（1）在控制器接收到开锁指令时，第二控制输出端io3输出低电平，使pmos管q1导通，内部线圈的电源正极与电源vcc连通，此时a点处的电平为vcc，即为12v（记为第一高电平），如果内部线圈的电源正极和电源负极线缆无故障，则b点通过内部线圈和pmos管q1也与电源vcc连通；（2）控制器的第一检测端io4采集a点电位，第二检测端io5采集b点电位，如果a点电位为0v，表示内部电源的电源正极对地短路（记为故障一），此时可以控制第二控制输出端io3输出高电平，使pmos管q1关断；如果a点电位为12v，表示内部线圈的电源正极线缆没有问题；（3）在a点电位为12v时，如果b点电位为0v，表示内部线圈的电源负极对地短路（记为故障二），此时可以控制第二控制输出端io3输出高电平，使pmos管q1关断，但是此时如果b点电位12v（记为第二高电平，由于此时nmos管q2未被控制导通，内部线圈无电流通过，所以内部线圈没有压降忽略不计，b点电位等于a点电位），表示电控锁2没有短路问题，此时控制nmos管q2导通；（4）在nmos管q2导通的情况下，此时如果b点电位由12v下拉至0v时，表示电控锁有断线故障（记为故障三），此时可以控制第一控制输出端io2输出低电平且第二控制输出端io3输出高电平，使nmos管q2和pmos管q1均关断，而如果b点电位由12v至约0.2v～0.4v（记为低电平，此电压为nmos管q2的压降），说明电控锁2无故障；（5）如果在电控锁2无故障时采集端io1采集的开关状态为打开时，说明电控锁2正常，此时可以控制第一控制输出端io2输出低电平且第二控制输出端io3输出高电平，使nmos管q2和pmos管q1均关断，并继续检测开关状态，直至柜门被关闭；如果在电控锁2无故障时采集端io1采集的开关状态为关闭，表示锁开关状态检测功能故障或电控锁2本身结构故障（记为故障四）而导致无法开门，此时可以控制第一控制输出端io2输出低电平且第二控制输出端io3输出高电平，使nmos管q2和pmos管q1均关断，且到底是锁开关状态检测功能故障还是电控锁本身结构故障，还需要维修人员进一步现场确认。其中为了安全起见，电控锁2的锁外壳、快递柜柜体、故障检测系统的地分别和大地连接。

为了便于维修人员知晓电控锁2的具体故障，在检测到存在故障一、故障二、故障三或故障四时，可以显示电控锁的故障信息，具体地，控制器可以将故障信息通过与控制器相连的显示模块显示在显示屏上，以便维修人员查看，或者可以将产生的故障上传至远程的物流监测终端，便于集中管理物流快递柜，从而掌握快递柜的状态。

所有的电控锁2共用电源vcc，在现有技术中，如图1所示，在电控锁2发生短路时，会直接将电源vcc拉死，导致所有柜体无法工作；为了避免电源vcc被拉死，且防止在锁短路时烧坏导线板或线缆3或内部线圈，如图2所示，在电源vcc和pmos管q1之间连接有自恢复保险丝f，且自恢复保险丝f和在电控锁2的内部线圈的电源正极及电源vcc之间连接有pmos管q1，在其中一个电控锁2短路故障时，并不会引起其他电控锁2的正常使用。

如图1和图2所示，由于在电控锁2断电时会产生一个反向电动势，为了将反向电动势放电，在电控锁2的内部线圈的电源正极和电源负极之间连接有一个二极管d1，二极管d1的正极连接在nmos管q2的漏极d和内部线圈的电源负极之间，负极连接在pmos管q1的漏极d和与内部线圈的电源正极之间。并且如图1和图2所示，该控制器（例如mcu芯片）、pmos管q1、自恢复保险丝f、nmos管q2和二极管d1均设置在锁控板1上，锁控板1和电控锁2之间可以通过导线板或线缆3电连接，且控制器通过通信线缆采集电控锁2内部微控开关k的开关状态。并且，通过检测a点电位和b点电位实现对电控锁2线缆进行故障检测，可以监测微动开关k是否损坏或误判，提高电控锁2微动开关k开关状态检测的可靠性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。