CN102213041B - 一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统及使用方法，目的是可以鉴别钥匙的真伪、保证每把归还的钥匙都物归原处；包括柜体、指纹门禁锁、钥匙插板、主控系统和网络审批系统，指纹门禁锁安装在柜体门上，钥匙插板安装在柜体内，钥匙插板包括锁芯，在锁芯背后设有触发开关，钥匙与锁芯一一对应；主控系统与钥匙插板、指纹门禁锁电连接。能自动识别每把钥匙的状态，自动识别每把钥匙的真伪，可以通过网络异地实时进行钥匙使用权限的审批。

Description

一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统及使用方法

技术领域

本发明涉及电气设备及管理系统领域，更具体的说，本发明是关于钥匙管理的一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统及使用方法。

背景技术

钥匙集中管理系统是针对一些重要部门和场所，有较大量的钥匙需要集中管理而设计的，它融合了管理的新理念和计算机技术，对钥匙进行了科学化的、智能化的集中管理，具有安全、方便、管理功能强等特点。它能对所授权的钥匙进行严格的管理，并能详细的记录钥匙使用者的情况，尽最大可能地解决了因钥匙管理不当引发的各种问题和事件。广泛地应用于政府部门、军事机关、仓库、监狱、金融银行、博物馆、公寓、办公楼等场所。

    国内电子公司生产的钥匙柜从早期的将钥匙摆放在柜体内的挂钩上统一用柜门锁进行控制，到钥匙柜门上的锁可以由柜体内的电信号控制，再到钥匙柜门使用读卡式、射频式以及指纹门禁系统；柜体内从散放钥匙，有小门，到小门加锁；钥匙摆放从普通挂钩，到做钥匙孔，再到钥匙与锁配套；钥匙在位识别从到位开关、光电开关、电磁开关到电子锁，所有这一切的发展都依赖于使用者和制作者的想法组合。虽然目前钥匙集中管理系统已投入使用，但都存在问题，主要包括钥匙在位识别的一一对应性很难保证、审批流程的本地化操作以及指纹识别的可事后检查不能事前避免等，但这些漏洞又是钥匙集中管理中不可忽视的大问题。

中国专利局于2006年2月8日公告了一份CN2756765Y号文献，名称为智能钥匙管理装置，该装置由指纹采集仪、中心计算机、单片机控制电路、钥匙状态采样电路、驱动及执行电路组成,指纹采集仪与中心计算机相连接,中心计算机通过通讯接口与单片机控制电路中的单片机相连接,钥匙状态采样电路与单片机控制电路相连接,单片机控制电路的输出端接驱动及执行电路的输入端。使钥匙的管理更加安全、科学,并且管理效率提高,而且具有较多的功能。它的缺点是只注重对操作人员的身份识别，而不能对每把钥匙进行识别，特别是在归还钥匙时，不能鉴别钥匙的真伪，也不能保证钥匙是否确实是物归原处；其次在钥匙的存取权限的审批不够方便，只能在本地、事先设置好哪些人员可以存取哪些钥匙，不能异地、实时进行权限审批。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的不能鉴别钥匙真伪、不能保证每把钥匙都能物归原处的问题，提供了一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统，可以鉴别钥匙的真伪、保证每把归还的钥匙都物归原处；本发明还提供了一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统的使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明包括柜体、指纹门禁锁、钥匙插板、主控系统和网络审批系统，指纹门禁锁安装在柜体门上，钥匙插板安装在柜体内，钥匙插板包括锁芯，在锁芯背后设有触发开关，钥匙与锁芯一一对应；主控系统与钥匙插板、指纹门禁锁电连接；主控系统包括主控芯片及与主控芯片相连的识别钥匙在位状态和控制钥匙锁定与释放状态的钥匙控制电路、控制指纹采集和指纹门禁锁开启的指纹控制电路、与网络通信的通信接口单元；主控芯片通过钥匙控制电路与钥匙插板相连，主控芯片通过指纹控制电路与指纹门禁锁相连，主控芯片通过通信接口单元与网络相连；网络审批系统是设置在网络服务器上的带审批流程的网络审批控制系统，并通过网络与主控系统通信、传递信息并通过主控系统操作钥匙插板、指纹门禁锁；网络审批系统包括：

   指纹管理系统：用于设置用户基本信息和权限，建立对应用户部分手指的指纹信息；

   底层控制系统：用于实现底层控制和钥匙状态的识别；

   通信控制系统：用于实现网络服务器和主控系统交换数据信息和控制信息；

   网络服务器数据库：包括指纹采集信息的存储数据库、审批流程的定制和运行实时数据库。每名钥匙操作者经过授权，可管理一把及多把钥匙；通过输入指纹，验证指纹通过后则柜门上的指纹门禁锁自动开启，属于该操作者管理的相应钥匙释放，指示灯亮，操作者取走钥匙，关闭柜门，此过程主控系统自动记录(某位操作者于某日，某时取走某把钥匙)；当归还钥匙时同样先验证指纹，验证通过后，指纹门禁锁开启，将钥匙插入相应钥匙锁芯中，关闭柜门，同样此过程主控系统自动记录(某位操作者于某日，某时归还某把钥匙)；钥匙插板包括锁芯，在锁芯背后设有触发开关；钥匙与锁芯一一对应，钥匙插入对应的锁芯时并不能碰到触发开关，只有一一对应的钥匙插到锁芯并旋转到底后才能触发对应锁芯的触发开关，从而防止用铁片之类的工具欺骗系统，能保证钥匙必须归还到原处，钥匙旋到底触发开关发出电信号，并且不可以手动反旋、拔插，只有通过电信号控制锁芯处于释放状态时才可以手动反旋；主控系统与钥匙插板、指纹门禁锁电连接，主控系统用来将网络服务器的审批信号通过网络通信接口传到钥匙柜中，并识别审批信号对应钥匙锁芯的状态，最后通过网络与外界交换数据信息和控制信息；主控系统的钥匙控制电路负责识别钥匙在位状态和控制锁芯的释放，指纹控制电路负责指纹采集和指纹门禁锁开启，通信接口单元负责与网络通信的通信，网络审批系统是设置在网络服务器上的带审批流程的网络审批控制系统，并通过网络与主控系统通信、传递信息并通过主控系统操作钥匙插板、指纹门禁锁；网络审批系统的指纹管理系统负责设置用户基本信息和权限，建立对应用户部分手指的指纹信息；网络审批系统的底层控制系统负责底层控制和钥匙状态的识别；网络审批系统的通信控制系统负责网络服务器和主控系统交换数据信息和控制信息；网络审批系统的网络服务器数据库负责指纹采集信息的存储、审批流程和运行实时数据的存储。

作为优选，指纹门禁锁包括指纹采集器和电控锁，指纹采集器、电控锁与主控系统连接、并通过主控系统的通信接口单元与网络审批系统连接，电控锁与柜门连接。指纹采集信号通过主控系统的通信接口单元传递给网络服务器，指纹存储和指纹识别通过网络由网络审批系统实现，指纹识别成功将通过网络传递给主控系统，由主控系统发出指纹门禁锁开启信号。

作为优选，锁芯是将军不下马式锁芯。所谓将军不下马式锁芯即钥匙旋转到底后就不能再随意反旋或拔出的锁芯；当操作者归还钥匙时，插入锁芯并旋转，这时锁芯自动就将钥匙锁定，操作者不能再反旋或拔出。

作为优选，柜体内还设置若干个小门，钥匙插板放置在的小门内，小门内设有控制小门开关的小门锁，网络审批系统通过主控系统与小门锁连接。

通过在柜体内再设置小门可进一步细化管理。

本发明的一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统的使用方法包括操作钥匙方法、系统管理方法、报警处理方法。

网络审批系统的工作流程是：操作者在使用钥匙之前，必须先在网络审批系统存在的网络上进行申请；申请内容应包括将要使用的钥匙号，取钥匙的日期+时间，归还钥匙的日期+时间等；

经审批后，申请获得通过；

操作者提取钥匙的流程是：操作者按申请时间进行取钥匙时，首先在指纹门禁锁上进行指纹验证，指纹识别通过后，主控系统将操作者的信息传给网络审批系统；

主控系统根据网络审批系统返回的申请审批信息，将自动打开柜体的大门，并将相应的小门打开；

操作者旋动钥匙开关，取走相应的钥匙；

操作者在取走相应的钥匙后，必须先关闭所有小门，再关闭柜体门；

主控系统将记录下操作者每个操作动作，作为操作日志保存到网络审批系统中，并在柜体门关闭时，将此次开柜所有日志传送到网络审批系统予以保存；

操作者归还钥匙的流程是：当钥匙用毕归还时，操作者首先在指纹门禁锁上进行指纹验证，指纹识别通过后，主控系统根据在取钥匙时已获得的申请审批信息，自动打开柜体门及相应的小门；

操作者插入钥匙并旋动钥匙开关，归还相应的钥匙；

操作者在归还相应的钥匙后，必须先关闭所有小门，再关闭柜体门；

主控系统将自动记录下操作者每个操作动作，作为操作日志保存到网络审批系统中；并在钥匙柜大门关闭时，将此次开柜所有操作日志传送到网络审批系统予以保存。

作为优选，操作钥匙方法包括：

A.操作者在使用钥匙之前，先在网络审批系统存在的网络上进行申请,申请内容包括将要使用的钥匙号，取钥匙的日期+时间，归还钥匙的日期+时间,经审批后，申请获得通过;

B.操作员按指纹申请登录，指纹门禁锁采集指纹，直到指纹采集成功；

C.进行指纹比对，将指纹信号转换为对应的指纹编号，如果失败则判断为无效指纹，显示“指纹无效”，返回步骤B;

D.用指纹编号查找指纹所属的人员编号；

E.用人员编号取得操作者钥匙操作权限，保存权限至本次操作权限记录文件，驱动开柜门、小门, 显示操作员信息：操作权限、取钥匙记录；

F. 操作者旋动钥匙，取走相应的钥匙;或操作者插入钥匙并旋动钥匙，归还相应的钥匙；主控系统检测各锁芯状态，判断操作员操作，如果操作错误则报警，显示报警信息，停止运行；更新操作即时状态记录文件，记录钥匙柜和指纹认证状态；根据操作状态生成操作日志，存入服务器数据库；

G.如果检测到柜门关闭，则更新钥匙存放记录文件，保存被取走钥匙信息，返回步骤A。

作为优选，系统管理方法包括：系统计时方法和系统记录错误操作方法，系统计时方法包括：

J. 检测柜门状态，如果柜门被打开则计时开始；

K. 判断如果计时时间到则驱动报警器发出报警信号；

L. 检测柜门状态，如果柜门被关闭则计时结束，否则返回步骤J；  

系统记录错误操作方法包括：

M. 查询网上审批结果，得到取钥匙权限；

N. 从钥匙存放记录表中取出当前操作员的被取走钥匙记录，得到还钥匙权限；

 O. 检测柜门及小门状态、各锁芯状态，得到操作员操作行为，判断操作是否属于其权限允许范围之内或操作顺序是否合法；

 P. 如果存在操作错误则将错误写入网络服务器数据库，发出报警信号，并将错误信息显示出来，停止其他操作。

作为优选，报警处理方法包括：

Q. 被取走钥匙时间记录，通过操作钥匙时被记录；

R. 从服务器端数据库中通过操作者ID查询，取得最晚还钥匙时间；

S. 如果系统当前时间－最晚还钥匙时间>10分钟，则报警，并显示超期钥匙号、人员编号。

本发明的有益效果是：能自动识别每把钥匙的状态，包括使用者、领取时间、归还时间，自动识别每把钥匙的真伪，可以通过网络异地实时进行钥匙使用权限的审批，当出现异常情况时自动报警。

附图说明

图1是本发明一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统的一种系统框图；

图2是图1的电路框图。

图中：1.主控芯片，2.通信接口单元，3.网络，4.网络审批系统，5.指纹控制电路，6. 指纹门禁锁，7. 钥匙控制电路，8. 钥匙插板，9.主控系统。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

     本实施例的一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统，参见附图1，包括柜体、安装在柜门上的指纹门禁锁6、安装在柜体内的钥匙插板8、主控系统9，在柜体内设有4个小门，在每个小门内安装一块钥匙插板8，每块钥匙插板8有5个将军不下马式锁芯，在每个锁芯背后设有触发开关，每个锁芯与需集中保管的钥匙一一对应，每个钥匙只能旋动一个锁芯，当钥匙插入锁芯并旋转到底后才能碰到触发开关。

主控系统9包括主控芯片1及与主控芯片1相连的通信接口单元2、指纹控制电路5、钥匙控制电路7，主控芯片1通过通信接口单元2与网络3连接，网络3与安装有网络审批系统的网络服务器相连；主控芯片1通过指纹控制电路5与指纹门禁锁6相连；主控芯片1通过钥匙控制电路7与钥匙插板8相连；指纹控制电路5控制柜门及柜内小门的闭锁及开启，钥匙控制电路7负责检测每个锁芯的状态及控制每个锁芯的锁定及开启。

网络审批系统4包括指纹管理系统、底层控制系统、通信控制系统、网络服务器数据库，指纹管理系统用于设置用户基本信息和权限，建立对应用户部分手指的指纹信息；底层控制系统用于实现底层控制和钥匙状态的识别；通信控制系统用于实现网络服务器和主控系统交换数据信息和控制信息；网络服务器数据库包括指纹采集信息的存储数据库、审批流程的定制和运行实时数据库。

参见附图2，微控制器1采用S3C2410X芯片，指纹门禁锁6中的钥匙柜大门状态信号、小门状态信号、钥匙插板8中的钥匙弹出状态信号、钥匙在位状态信号通过SPI接口输入到微控制器的数字输入端口，指纹门禁锁6中的指纹传感器采用BLP100芯片，指纹控制器采用BCT100芯片, 指纹传感器通过指纹控制器与微控制器1的USB接口相连；网络服务器通过网卡与微控制器1网络接口相连；微控制器1的音频接口连接音响报警器，微控制器1的UART接口连接显示屏，微控制器1的LCD接口连接LCD显示器，微控制器1的I2C接口连接键盘；微控制器1的数字输出端口通过SPI接口与钥匙控制电路7中的大门电控锁控制、钥匙弹出控制、小门电控锁控制、状态指示灯连接。网络审批系统4安装在网络服务器中。

本实施例的一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统的使用方法，包括操作钥匙方法、系统管理方法、报警处理方法；

操作钥匙方法包括以下步骤：

A.操作者在使用钥匙之前，先在网络审批系统存在的网络上进行申请,申请内容包括将要使用的钥匙号，取钥匙的日期+时间，归还钥匙的日期+时间,经领导审批后，申请获得通过;

B.操作员按指纹申请登录，控制指纹门禁锁采集指纹，直到指纹采集成功；

C.进行指纹比对，将指纹信号转换为对应的指纹编号，如果失败则判断为无效指纹，显示“指纹无效”，返回步骤B;

D.用指纹编号查找指纹所属的人员编号；

E.用人员编号取得操作者钥匙操作权限，保存权限至本次操作权限记录文件，驱动开柜门、小门, 显示操作员信息：操作权限、取钥匙记录；

F. 操作者旋动钥匙开关，取走相应的钥匙;或操作者插入钥匙并旋动钥匙，归还相应的钥匙；系统检测各锁芯状态，判断操作员操作，如果操作错误则报警，显示报警信息，停止运行；更新操作即时状态记录文件，记录钥匙柜和指纹认证状态；根据操作状态生成操作日志，存入服务器数据库；

G.如果检测到柜门关闭，则更新钥匙存放记录文件，保存被取走钥匙信息，返回步骤A。

系统管理方法包括系统计时方法和系统记录错误操作方法，

系统计时方法包括以下步骤：

J. 检测柜门状态，如果柜门被打开则计时开始；

K. 判断如果计时时间到则驱动报警器发出报警信号；

L. 检测柜门状态，如果柜门被关闭则计时结束，否则返回步骤J；

系统记录错误操作方法包括以下步骤：

M. 查询网上审批结果，得到取钥匙权限；

N. 从钥匙存放记录表中取出当前操作员的被取走钥匙记录，得到还钥匙权限；

O. 检测钥匙柜状态得到操作员操作行为，判断操作是否属于其权限允许范围之内或操作顺序是否合法；

P. 如果存在操作错误则将错误写入网络服务器数据库，发出报警信号，并将错误信息显示出来，停止其他操作。

报警处理方法包括以下步骤：

Q. 被取走钥匙时间记录，通过操作钥匙时被记录；

R. 从服务器端数据库中通过操作者ID查询，取得最晚还钥匙时间；

S. 如果系统当前时间－最晚还钥匙时间>10分钟，则报警，并显示超期钥匙号、人员编号。

以上的实施例只是本发明的最佳方案之一，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (5)

1.一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统，包括柜体、指纹门禁锁、钥匙插板、主控系统和网络审批系统，所述指纹门禁锁安装在柜体门上，所述钥匙插板安装在柜体内，其特征在于：所述钥匙插板包括锁芯，在锁芯背后设有触发开关，钥匙与锁芯一一对应；所述主控系统与钥匙插板、指纹门禁锁电连接；所述主控系统包括主控芯片及与主控芯片相连的识别钥匙在位状态和控制钥匙锁定与释放状态的钥匙控制电路、控制指纹采集和指纹门禁锁开启的指纹控制电路、与网络通信的通信接口单元；所述主控芯片通过钥匙控制电路与钥匙插板相连，主控芯片通过指纹控制电路与指纹门禁锁相连，主控芯片通过通信接口单元与网络相连；所述网络审批系统是设置在网络服务器上的带审批流程的网络审批控制系统，并通过网络与主控系统通信、传递信息并通过主控系统操作所述钥匙插板、指纹门禁锁；所述网络审批系统包括：

   指纹管理系统：用于设置用户基本信息和权限，建立对应用户部分手指的指纹信息；

   底层控制系统：用于实现底层控制和钥匙状态的识别；

   通信控制系统：用于实现网络服务器和主控系统交换数据信息和控制信息；

   网络服务器数据库：包括指纹采集信息的存储数据库、审批流程的定制和运行实时数据库。

2.根据权利要求1所述的一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统，其特征在于：所述的指纹门禁锁包括指纹采集器和电控锁，指纹采集器、电控锁与主控系统连接、并通过主控系统的通信接口单元与网络审批系统连接，所述电控锁与柜门连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统，其特征在于：所述锁芯是钥匙旋转到底后就不能再随意反旋或拔出的将军不下马式锁芯。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统，其特征在于：所述柜体内还设置若干个小门，所述的钥匙插板放置在所述的小门内，小门内设有控制小门开关的小门锁，所述的网络审批系统通过主控系统与小门锁连接。

5.一种基于压感指纹识别的钥匙集中管理系统的使用方法，其特征在于：包括操作钥匙方法、系统管理方法、报警处理方法；

所述的操作钥匙方法包括：

A.操作者在使用钥匙之前，先在智能指纹钥匙管理系统存在的网络上进行申请,申请内容包括将要使用的钥匙号，取钥匙的日期+时间，归还钥匙的日期+时间,经审批后，申请获得通过;

B.操作员按指纹申请登录，指纹门禁锁采集指纹，直到指纹采集成功；

C.进行指纹比对，将指纹信号转换为对应的指纹编号，如果失败则判断为无效指纹，显示“指纹无效”，返回步骤B;

D.用指纹编号查找指纹所属的人员编号；

E.用人员编号取得操作者钥匙操作权限，保存权限至本次操作权限记录文件，驱动开柜门、小门, 显示操作员信息：操作权限、取钥匙记录；

F. 操作者旋动钥匙开关，取走相应的钥匙;或操作者插入钥匙并旋动钥匙，归还相应的钥匙；系统检测各锁芯状态，判断操作员操作，如果操作错误则报警，显示报警信息，停止运行；更新操作即时状态记录文件，记录钥匙柜和指纹认证状态；根据操作状态生成操作日志，存入网络服务器数据库；

G.如果检测到柜门关闭，则更新钥匙存放记录文件，保存被取走钥匙信息，返回步骤A；

所述系统管理方法包括：系统计时方法和系统记录错误操作方法，所述的系统计时方法包括：

J. 检测柜门状态，如果柜门被打开则计时开始；

K. 判断如果计时时间到则驱动报警器发出报警信号；

L. 检测柜门状态，如果柜门被关闭则计时结束，否则返回步骤J；

    所述的系统记录错误操作方法包括：

 M. 查询网上申请结果，得到取钥匙权限；

 N. 从钥匙存放记录表中取出当前操作员的被取走钥匙记录，得到还钥匙权限；

 O. 检测柜门及小门状态、各锁芯状态，得到操作员操作行为，判断操作是否属于其权限允许范围之内或操作顺序是否合法；

 P. 如果存在操作错误则将错误写入网络服务器数据库，发出报警信号，并将错误信息显示出来，停止其他操作；

所述报警处理方法包括：

Q. 被取走钥匙时间记录，通过操作钥匙时被记录；

R. 从服务器端数据库中通过操作者ID查询，取得最晚还钥匙时间；

S. 如果系统当前时间－最晚还钥匙时间>10分钟，则报警，并显示超期钥匙号、人员编号。

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