远程智能邮政信箱以及远程智能邮政信箱控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种远程智能邮政信箱，其不但便于进行远程管理还可节约人力成本。该种远程智能邮政信箱，用于投放和存储邮政信件，该邮政信箱包括：箱体和柜门，该柜门上设有投信口，其还包括：设置在箱体内的投信感应装置、控制装置、信息发送装置和供电装置；投信感应装置设置在投信口附近，当有信件通过投信口进入箱体时，投信感应装置向控制装置发送感应信号；控制装置用于接收投信感应装置发送的感应信号，将该信号处理后发送至信息发送装置；信息发送装置用于接收控制装置发送的感应信号，并将该感应信号发送至服务器或移动终端；供电装置用于向投信感应装置、控制装置和信息发送装置供电。本发明还涉及一种远程智能邮政信箱的控制方法。
【专利说明】远程智能邮政信箱以及远程智能邮政信箱控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种邮政用信箱的改进，特别涉及一种远程智能邮政信箱。本发明还涉及一种远程智能邮政信箱的控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内邮政用信箱分布在各大中小城市中，一直以来，人们通过向信箱投递信件进行信息传输。随着社会进步，科技发展，人们进行沟通的方式也越来越多，分布在各大城市中的邮政信箱的利用率正在降低。而在我国一些偏远地区，邮政信箱仍然是人们进行信件交互的重要中转设备，在这些地区，邮递员取信极为不便。随着人力成本的增加，如何统一管理邮政信箱以及对信箱中的信件进行实时监测已经成为亟待解决的问题。此外，邮政信箱由邮政部门统一制作和管理，一经使用，其外部和内部结构一般不得轻易改变，因此，在不改变内、外结构，且不影响投信、取信等正常使用的情况下，如何对邮政信箱的结构进行改进也是一种亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中的不足，本发明提供了一种能够实时监测并发送投递情况的远程智能邮政信箱，其不但便于进行远程管理还可节约人力成本。
[0004]为了解决上述问题，该种远程智能邮政信箱，用于投放和存储邮政信件，该邮政信箱包括:箱体和柜门，该柜门上设有投信口，其还包括:设置在箱体内的投信感应装置、控制装置、信息发送装置和供电装置；
[0005]投信感应装置设置于投信口附近，当有信件通过投信口进入箱体时，投信感应装置向控制装置发送感应信号；
[0006]控制装置用于接收投信感应装置发送的感应信号，将该信号处理后发送至信息发送装置；
[0007]信息发送装置用于接收控制装置发送的感应信号，并将该感应信号发送至服务器或移动终端；
[0008]供电装置用于向投信感应装置、控制装置和信息发送装置供电。
[0009]优选地，设置在箱体内的天线模块，其与所述信息发送装置电连接。
[0010]优选地，所述天线模块设置在靠近所述投信口的上门轴上。
[0011]优选地，还包括:设置在箱体内的开关门感应装置和存储装置；当有开关柜门动作时，开关门感应装置向所述控制装置发送感应信号；存储装置用于存储所述信感应信息和开关柜门信息。
[0012]更优选地，所述控制装置还用于检测所述供电装置的电压信号，当电压信号小于阈值时，该控制装置向所述服务器或移动终端发送低电压信息并且将该低电压信息存储至所述存储装置。
[0013]更优选地，所述投信感应装置为分别设置在各投信口上下两侧的红外传感器；所述开关门感应装置为设置在柜门上的红外传感器；所述信息发送装置为GSM/GPRS模块；所述控制器为型号为STM32L151C8T6的单片机。
[0014]优选地，所述供电装置包括碱性电池以及两路降压电路模块，该碱性电池通过型号为:MIC29302-ADJ的电压转换芯片为所述信息发送装置供电，该碱性电池通过型号为:AMSl117-3.3的电压转换芯片为所述控制装置和其他外围电路供电。
[0015]本发明还涉及一种远程智能邮政信箱的控制方法，该远程智能邮政信箱为上述的邮政信箱，该方法包括如下步骤:
[0016]控制装置接收来自于投信感应装置发送的投信信号；
[0017]控制装置将投信信号进行处理后，通过信息发送装置将投递信息发送至服务器或移动终端；
[0018]控制装置将该投递信息存储至箱体内的存储装置中。
[0019]优选地，还包括如下步骤:
[0020]所述控制装置接收设置在柜门上的开关门感应装置发送的开关门信号；
[0021]控制装置将开关门信号进行处理后，通过信息发送装置将开关门信息发送至服务器或移动终端；
[0022]控制装置还检测所述供电装置的电压信号，当电压信号小于阈值时，该控制装置向所述服务器或移动终端发送低电压信息。
[0023]更优选地，所述控制装置以短信的形式向服务器或移动终端实时发送、触发式发送或定时发送信息。
[0024]本发明的有益效果是:本发明的远程智能邮政信箱，采用机械方式和电子方式实现。在对邮件箱外观不做任何改变的情况下采用电池供电，在投递箱内部增加GSM/GPRS模块、传感器以及控制电路。在用户投递信件时，发送短信通知服务器，或直接发送到邮递员的手机中。邮递员可以根据信件的投递情况，决定是否需要取信和取信的时间，减少了不必要的时间和人力上的浪费，节约人力成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明的远程智能邮政信箱的立体结构示意图；
[0026]图2为图1中的A部放大结构示意图；
[0027]图3为本发明的远程智能邮政信箱中的电控系统结构方框图；
[0028]图4为本发明的远程智能邮政信箱的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明做进一步地说明。
[0030]结合图1、图2和图3，该种远程智能邮政信箱，用于投放和存储邮政信件，该邮政信箱包括:箱体I和柜门2，该柜门上设有投信口 21，在不改变邮局投递箱结构的前提下，还包括设置在箱体内的投信感应装置3、控制装置4、信息发送装置5和供电装置6。投信感应装置3设置在箱体一侧的两个投信口附近，当有信件通过投信口进入箱体时，投信感应装置向控制装置发送感应信号。该感应装置的主要任务是顺利检测到信号传送至单片机最小系统，使其以正确的指令来完成下一步的任务，根据具体的设计的要求，分别在投递箱的四个投信口(投递箱的每侧分别具有两个投信口)安装红外传感器，监测投信动作。使用红外传感器反应灵敏、体积较小、安装较为容易，能够满足设计要求。
[0031]控制装置4用于接收投信感应装置发送的感应信号，将该信号处理后发送至信息发送装置，控制是一个系统的灵魂，准确地控制整个系统是能够完成指定要求的一个前提。经过反复的比较论证，采用ST公司的STM32L151C8T6单片机芯片作为控制芯片。该芯片为32位微处理器，可直接下载程序，资源丰富，有超高工作频率。以该芯片为核心制作了控制系统，控制传感器、短信模块、电源，实现电压检测，与上位机通讯，完成系统设置和软件升级等。
[0032]该信息发送装置5用于接收控制装置发送的感应信号，并将该感应信号发送至服务器或移动终端。这里，服务器可以是PC机或者服务器集群，移动终端可以是手机、平板电脑、便携式笔记本或者显示器等等。该信息发送装置优选采用SMCOM公司的SM900A模块，工业级双频GSM/GPRS模块，工作频段支持双频900/1800Mhz，可以低功耗实现语音、SMS (短信，不支持彩信)、数据和传真信息的传输。
[0033]供电装置6用于给投信感应装置、控制装置和信息发送装置供电。供电采用电池供电，备选兼容蓄电池供电。电池供电要求必须是碱性电池，这是因为内部电路带有电量电测功能，碱性电池和酸性电池放电特性曲线不一样，酸性电池电量检测不准确。目前的设计是采用碱性电池，最好是用无汞碱性电池。
[0034]作为本发明的一个实施例，该供电装置可以使用四节南孚无汞碱性电池串联成电池组供电，该电池组输出电压为6伏，电流稳定、电量大、电池持续供电时间久，但缺点是价格较贵。内部采用降压电路设计，一路采用LDO电压转换芯片MIC29302-ADJ给短信模块供电，一路LDO电压转换芯片AMS1117-3.3给单片机及其外围电路供电，供电系统兼容12V蓄电池供电。该电池也可以是蓄电池、充电电池等碱性电池。
[0035]设置在箱体内的天线模块7，其与所述信息发送装置5电连接。优选地，天线模块设置在靠近所述投信口 21的上门轴22上。标准的邮政信箱每个箱体通过上下两个可转动的门轴与柜门连接，门轴内侧设有边框架，将天线放置在上门轴的边框架上，天线发射的信号通过与门轴相近的投递口发送出去，可实现无阻碍发射，发射和信号接收率明显提高，可在不改变信箱内部和外部结构的情况下，实现高增益无阻碍信号传输，也为应用低功耗低成本的天线提供可能。此外由于初入投信口的信件方向略向上(根据投信口的形状决定)，信件继续移动后再掉落至箱体内部，信件也不会触碰到天线。
[0036]此外，还包括设置在箱体内的开关门感应装置8和存储装置9。当有开关柜门动作时，开关门感应装置8向所述控制装置4发送感应信号。该开关门感应装置也优选为两个红外传感器，监测开关门动作。如图2所示，该开关门传感器可以设置为卡槽形式，当柜门关闭时，两个传感器中间容置柜体的中间挡板，当开门时，挡板从两个传感器之间退出，传感器即可感应开关门信号。存储装置可与控制装置共用一个盒体，放置在箱体内部的中间挡板上，用于存储所述信感应信息和开关柜门信息。
[0037]所述控制装置4还用于检测所述供电装置6的电压信号，当电压信号小于阈值时，该控制装置4向所述服务器或移动终端发送低电压信息并且将该低电压信息存储至所述存储装置9。
[0038]优选地，该存储装置要求可以存放信件投递次数记录至少300条，开关门记录至少100条。系统上电记录至少50条，电力不足报警记录50条。如果超过则用队列方式(先进先出)覆盖已有记录。根据设计要求，采用外部串行存储芯片。通过SPI与微控制器进行通信。存储芯片选用ST公司256K容量的串行EEPROM M95256。
[0039]图2为本发明的远程智能邮政信箱中的电控系统结构方框图，在不改变邮局投递箱结构的前提下，采用电池供电，在投递箱内部增加GSM/GPRS模块、传感器以及控制电路。在用户投递信件时，发送短信通知服务器，或直接发送到邮递员的手机中。邮递员可以根据信件的投递情况，决定是否需要取信和取信的时间，减少了不必要的时间和人力上的浪费，节约人力成本。
[0040]电源装置:电源是一个系统的基础，电源稳定地工作是系统长时间正常运行的前提。由于整个系统的供电要求，使用了四节南孚无汞碱性电池串联成电池组供电，该电池组输出电压为6伏，电流稳定、电量大、电池持续供电时间久，但缺点是价格较贵。内部采用降压电路设计，一路采用LDO电压转换芯片MIC29302-ADJ给短信模块供电，一路LDO电压转换芯片AMS1117-3.3给单片机及其外围电路供电，供电系统兼容12V蓄电池供电。
[0041]控制装置:控制是一个系统的灵魂，准确地控制整个系统是能够完成指定要求的一个前提。经过反复的比较论证，优选采用ST公司的STM32L151C8T6单片机芯片作为控制芯片。该芯片为32位微处理器，可直接下载程序，资源丰富，有超高工作频率。我们以该芯片为核心制作了控制系统，控制传感器、短信模块、电源，实现电压检测，与上位机通讯，完成系统设置和软件升级等。
[0042]短信发送装置，该智能终端需要能够跟后台服务器通讯，通过服务器控制监控终端。投递箱做为一个智能终端，采用短信跟后台服务器进行通讯，实现数据监控。短信模块采用SMCOM公司的SM900A模块，工业级双频GSM/GPRS模块，工作频段支持双频900/1800Mhz，可以低功耗实现语音、SMS (短信，不支持彩信)、数据和传真信息的传输。投递箱内部使用SM900A模块做为短信收发器，外接天线，可以发送、接收短信，与PC端通信，具体操作由单片机控制。支持大数量多短信连发(多条连发自主触发，信件达到一定数量，自主发送)。
[0043]传感器装置:其主要任务是顺利检测到信号传送至单片机最小系统，使其以正确的指令来完成下一步的任务，所以传感器模块的设计尤为重要。根据具体的设计的要求，我们分别在投递箱的四个投信口安装红外传感器，监测投信动作。投信箱两个门上安装两个红外传感器，监测开关门动作。红外传感器反应灵敏、体积较小、安装较为容易，能够满足设计要求。
[0044]存储装置:该存储装置要求可以存放信件投递次数记录至少300条，开关门记录至少100条。系统上电记录至少50条，电力不足报警记录50条。如果超过则用队列方式(先进先出)覆盖已有记录。根据设计要求，采用外部串行存储芯片。通过SPI与微控制器进行通信。存储芯片选用ST公司256K容量的串行EEPROM M95256。
[0045]图4为本发明的远程智能邮政信箱的控制方法的流程图。该种远程智能邮政信箱的控制方法，该邮政信箱为上述的远程智能邮政信箱，其各个部件的描述和连接关系在这里不再做详细描述，该方法包括如下步骤:
[0046]控制装置接收来自于投信感应装置发送的投信信号，控制装置将投信信号进行处理后，通过信息发送装置将投递信息发送至服务器或移动终端；控制装置将该投递信息存储至箱体内的存储装置中。这里，服务器可以是PC机或者服务器集群，移动终端可以是手机、平板电脑、便携式笔记本或者显示器等等。
[0047]该方法还包括如下步骤:所述控制装置接收设置在柜门上的开关门感应装置发送的开关门信号；控制装置将开关门信号进行处理后，通过信息发送装置将开关门信息发送至服务器或移动终端。此外，控制装置还检测所述供电装置的电压信号，当电压信号小于阈值时，该控制装置向所述服务器或移动终端发送低电压信息。该控制装置以短信的形式向服务器或移动终端实时发送或定时发送信息。
[0048]该方法通过软件实现如下功能模块
[0049]投递箱提供一下功能模块:信件投递感知，采用在投递箱的投递口出添加传感器，感知信件的投递，根据系统的策略设置，将投递记录发送到服务器或者邮递员手机。
[0050]投递箱开关门感知模块，通过门上的传感器感知门的开关，并将开关记录发送到服务器。
[0051 ] 邮件箱上电报告模块，在邮件箱上电后，主动给服务器发送上电报告信息。
[0052]记录查询模块，业务系统可以通过短信的方式，远程查询投递记录及开关门等记录。快递箱根据不同的发送策略，保存投递记录，在业务系统查询时，将记录发送给业务系统。发送策略可以为:(I)定时发送；(2)接收到指定指令后发送；(3)触发式发送，感应到开关门和信件投递就发送短信。
[0053]远程设置模块，业务系统可以通过短信的方式，对投递箱的各项参数进行设置，如电话号码、发送策略等。在接收到指定手机号码发送的短信指令后，执行相应的命令。不属于指定手机号发送的短信，系统将不执行，直接忽略。
[0054]电量过低报警模块:检测电源电量，需要更换电源时，发出报警短信。
[0055]该软件还有时间模块:能够知道信件投递的具体时间。
[0056]需要注意的是，【具体实施方式】仅仅是对本发明技术方案的解释和说明，不应将其理解为对本发明技术方案的限定，任何采用本发明的技术方案而仅作局部改变的，仍应落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种远程智能邮政信箱，用于投放和存储邮政信件，该邮政信箱包括:箱体⑴和柜门(2),该柜门上设有投信口(21),其特征在于还包括:设置在箱体内的投信感应装置(3^控制装置(4)、信息发送装置(5)和供电装置(6)； 投信感应装置(3)设置于投信口附近，当有信件通过投信口进入箱体时，投信感应装置向控制装置发送感应信号； 控制装置(4)用于接收投信感应装置发送的感应信号，将该信号处理后发送至信息发送装置； 信息发送装置(5)用于接收控制装置发送的感应信号，并将该感应信号发送至服务器或移动终端； 供电装置(6)用于向投信感应装置、控制装置和信息发送装置供电。
2.根据权利要求1所述的远程智能邮政信箱，其特征在于还包括:设置在箱体内的天线模块(7),其与所述信息发送装置(5)电连接。
3.根据权利要求2所述的远程智能邮政信箱，其特征在于:所述天线模块设置在靠近所述投信口(21)的上门轴上。
4.根据权利要求1所述的远程智能邮政信箱，其特征在于还包括:设置在箱体内的开关门感应装置(8)和存储装置(9)；当有开关柜门动作时，开关门感应装置(8)向所述控制装置(4)发送感应信号；存储装置用于存储所述信感应信息和开关柜门信息。
5.根据权利要求4所述的远程智能邮政信箱，其特征在于:所述控制装置⑷还用于检测所述供电装置(6)的电压信号，当电压信号小于阈值时，该控制装置⑷向所述服务器或移动终端发送低电压信息并且将该低电压信息存储至所述存储装置(9)。
6.根据权利要求4所述的远程智能邮政信箱，其特征在于:所述投信感应装置(3)为分别设置在各投信口上下两侧的红外传感器；所述开关门感应装置(8)为设置在柜门上的红外传感器；所述信息发送装置(5)为模块；所述控制器为型号为8X132115108X6 的单片机。
7.根据权利要求1所述的远程智能邮政信箱，其特征在于:所述供电装置包括碱性电池以及两路降压电路模块，该碱性电池通过型号为:11(^29302-^01的电压转换芯片为所述信息发送装置(5)供电，该碱性电池通过型号为4131117-3.3的电压转换芯片为所述控制装置和其他外围电路供电。
8.—种远程智能邮政信箱的控制方法，其特征在于:该远程智能邮政信箱为权利要求1至7任意一项所述的邮政信箱，该方法包括如下步骤: 控制装置接收来自于投信感应装置发送的投信信号； 控制装置将投信信号进行处理后，通过信息发送装置将投递信息发送至服务器或移动终端； 控制装置将该投递信息存储至箱体内的存储装置中。
9.根据权利要求8所述的远程智能邮政信箱的控制方法，其特征在于还包括如下步骤: 所述控制装置接收设置在柜门上的开关门感应装置发送的开关门信号； 控制装置将开关门信号进行处理后，通过信息发送装置将开关门信息发送至服务器或移动终端； 控制装置还检测所述供电装置的电压信号，当电压信号小于阈值时，该控制装置向所述服务器或移动终端发送低电压信息。
10.根据权利要求8或9所述的远程智能邮政信箱的控制方法，其特征在于: 所述控制装置以短信的形式向服务器或移动终端实时发送、触发式发送或定时发送信息。
【文档编号】G05B19/042GK104490230SQ201410838556
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月30日 优先权日:2014年12月30日
【发明者】齐凯, 韩宝成, 李永川, 郑盘龙, 贺桂铭, 魏星, 张祥龙 申请人:北京慧网通达科技股份有限公司