CN103093527B - 一种基于rfid技术的一体化读卡机柜锁 - Google Patents

Abstract

一种基于RFID技术的一体化读卡机柜锁，涉及到机柜锁技术领域，具体涉及到智能化管理的机柜锁结构改进方面。解决现有机柜中使用的电控锁与现有的机械式机柜锁不兼容，集成性差，使用不便，结构复杂成本高等技术不足，在基座上设有供锁芯插入的锁芯通孔，锁芯通孔的孔壁上设有供锁销在机械方式开锁时锁销退出的第一开锁条形槽，和供锁销在电控方式开锁时锁销退出的第二开锁条形槽；在所述的第二开锁条形槽中设有阻挡锁销退出的锁舌，锁舌连接有驱动锁舌退出第二开锁条形槽的电磁铁；保留机械式机柜锁所有功能的基础上，可仅用刷卡开门，避免繁琐的刷卡和钥匙开门两道操作程序，也避免钥匙携带不便的技术问题，还能支持断电后保持上锁状态，断电后仍可钥匙开锁功能。

Description

一种基于RFID技术的一体化读卡机柜锁

技术领域

本发明涉及到机柜锁技术领域，具体涉及到智能化管理的机柜锁结构改进方面。

背景技术

一直以来，网络机柜、户外柜和各种智能柜所采用的机柜锁，均为传统的用钥匙开门的机械式机柜锁，且锁芯多为通用型或简易型的，一把钥匙或类似的工具就可以打开所有的机柜，使锁具形同虚设。常规机柜锁为简单的纯机械式结构，无法实现智能化控制，更无法进行远程管理和远程监控，这在信息化程度越来越高、数据安全越来越重要的今天，这种机械式机柜锁存在很高的安全隐患和管理死角，已发生诸多机柜安全事件。

基于此现状，各种智能机柜锁和机柜门禁管理系统应运而生，但都是局部的小变动小改革，缺乏整体的、彻底的解决方案。综览现有的智能机柜锁和机柜门禁系统，均存在以下缺点：1、用其它结构的电控锁具替换（如电插锁、电磁锁、脉冲锁等），和现有的机械式机柜锁不兼容；2、安全系数大大降低，这些替代的电控锁结构简单，缺乏传统机械式机柜锁的多点锁死天地杆（三点或两点），没有机械锁芯，且多为断电开锁，存在安全隐患；3、集成性极差，一套机柜门禁系统需要多个独立设备拼装，至少包括读卡器、控制器、电控锁、门磁等不同设备，有时为了机柜安全，电控锁还需要上下各装一把，把各种设备分别安装拼凑一起，机柜就像打满了补丁，且严重占用机柜有限的空间，用户很难接受；4、间接实施智能化，在现有的机械式机柜锁上加装其它智能配件，实施锁上锁方案，控制机械锁的开启，用户需要用卡先解除智能装置再用钥匙开锁，操作繁琐；5、稳定性较低，一套系统采用不同厂家的设备拼装，接线繁杂，各组件之间通过硬连接组网，故障发生的机率很高；6、难以管理，传统的机械钥匙结构简单易于复制，使用过程也没有产生相应的记录，一旦发生安全事故，不能及时报警，亦无法进行事后追查；7、单位造价高，因为是多个设备拼装，难以安装，致使设备价格和安装费用高。

发明内容

综上所述，本发明的主要目的在于解决现有机柜中使用的电控锁与现有的机械式机柜锁不兼容，集成性差，使用不便，结构复杂成本高等技术不足，而提出的一种基于RFID技术的一体化读卡机柜锁。

为解决本发明所提出的技术问题，采用的技术方案为：一种基于RFID技术的一体化读卡机柜锁，包括：基座、手柄、RFID读卡器、锁控系统模块、传动体、钢栓及锁；其特征在于：所述的基座的外侧面上设有供手柄嵌入的手柄卡槽；传动体与基座旋转连接，传动体的内侧端与钢栓垂直固定连接，传动体的外侧端通过手柄轴与手柄活动连接；在手柄上设有锁芯，锁芯的内侧端上设有锁销，在基座上设有供锁芯插入的锁芯通孔，锁芯通孔的孔壁上设有供锁销在机械方式开锁时锁销退出的第一开锁条形槽，和供锁销在电控方式开锁时锁销退出的第二开锁条形槽；在所述的第二开锁条形槽中设有阻挡锁销退出的锁舌，锁舌连接有驱动锁舌退出第二开锁条形槽的电磁铁；在基座的外侧面上设有RFID读卡器，所述的RFID读卡器和电磁铁连接有锁控系统模块。

所述的锁控系统模块包括有连接门磁传感器、红外传感器的连接端，以及连接报警模块的报警模块连接端。

所述的锁控系统模块包括有用于将锁控系统模自动存储的开门相关信息，联网上传至管理中心数据库的网络通讯模块。

所述的锁控系统模块包括有用于将用户卡通过RFID读卡器进行本地授权的加卡按纽。

在所述的手柄上活动连接有保护锁芯的防尘盖。

所述的防尘盖和手柄上均设有相应的铅孔孔。

所述的防尘盖通过连接轴与手柄活动连接，或者防尘盖通过滑槽结构与手柄上下滑动连接。

所述的手柄上设有与RFID读卡器相吻合的读卡器通孔，当手柄处于手柄卡槽中时，RFID读卡器置于手柄上的读卡器通孔中。

所述的RFID读卡器上连接有锁控系统模块用于显示锁控系统模块工作状态的LED指示灯。

所述的基座的内侧面上设有底盒，所述的锁控系统模块设于底盒中。

本发明的有益效果为：本发明在保留机械式机柜锁所有功能的基础上，采用RFID技术，正常情况下可仅用刷卡开门，避免繁琐的刷卡和钥匙开门两道操作程序，也避免钥匙携带不便的技术问题，还能支持断电后保持上锁状态，断电后仍可钥匙开锁功能。另外，本发明支持远程管理、远程监控功能，支持断网后读卡自动断权开门及数据自动存储，提升安全性。本发明保持原有机械式机柜锁外型结构的基础上，在有限的空间里，高度集成了电磁控制、门磁管理、RFID感应卡读写、数据存储、网络通讯与门禁管理功能，通过配置简单实用的工具软件和功能丰富的门禁应用软件，既能联网远程实时管理（包括远程授权/撤权、远程命令开门、数据采集、远程实时监控等等），又能脱机自主工作（读卡自动判权、数据自动存储、非法开门自动告警等），即使在机柜断电或设备故障的情况下，也能通过钥匙开门及时进入，管理全面无盲点，一把锁就实现了一套完整的机柜门禁管理系统，安装及其简单，有效地解决了长期以来机柜门禁靠多个设备拼凑的困扰，同时也有效地解决了机柜锁图有虚名不防盗的难题，为各种机柜，尤其是户外柜的智能化管理扫除了障碍，在信息化管理上迈上了一个新的台阶。

附图说明

图1为本发明的防尘盖处于开启状态时的主视结构示意图；

图2为本发明左视结构示意图；

图3为本发明的后视结构示意图；

图4为图3中的底盒及锁控系统卸下时的结构示意图；

图5为本发明的手柄处于解锁状态时的结构示意图；

图6为本发明的结构原理示意图；

图7为图6的分解结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和本发明优选的具体实施例对本发明的结构作进一步地说明。

参照图1至图7中所示，本发明包括有一个固定安装在机柜门板上基座1，基座1上连接有手柄2，基座1的外侧面上设有手柄卡槽，在本发明处于上锁状态时，手柄2嵌入在手柄卡槽中，基座1上设有传动体3，传动体3与基座1旋转连接，传动体3在基座1上可以360度自由旋转，传动体3的内侧端垂直固定连接有钢栓4，钢栓4用来卡紧柜门上锁，常用的有单点式、双点式、三点式；传动体3的外侧端通过手柄轴与手柄2活动连接，钢栓4随手柄2的旋转而旋转，也即是手柄2可以以连接传动体3的手柄轴为支点翻转，从基座1中的手柄卡槽中移出，呈图5中所示状态之后，手柄2以传动体3为圆点旋转，同时，钢栓4也以传动体3为圆点旋转，实现卡紧柜门上锁或开锁目的。

为了防止手柄2随意从手柄卡槽中移出，实现柜门的安全管理的目的，在手柄2上设有锁芯5，锁芯5的内侧端上设有锁销51，在基座1上设有供锁芯5插入的锁芯通孔11，锁芯通孔11的孔壁上设有供锁销51进入或退出的第一开锁条形槽12，也即是在配套钥匙插入锁芯5中之后就可以驱动锁销51旋转，锁销51旋转到与第一开锁条形槽12对应位置之后，锁芯5可以锁芯通孔11退出，手柄2也就可以移出手柄卡槽，实现驱动钢栓4旋转，柜门打开或上锁，该种开锁模式的称之为用钥匙操作的机械方式开锁。

为了实现在无钥匙的情况下，直接采用电控方式开锁，锁芯通孔11的孔壁上设有供锁销51进入或退出的第二开锁条形槽13，第二开锁条形槽13中设有阻挡锁销退出的锁舌6，也即是常态下锁销51处于锁舌6后方，锁舌6连接有驱动锁舌退出第二开锁条形槽13的电磁铁7，电磁铁7通电状态下吸合，锁舌6后退，掉电状态下锁舌6弹出；在基座1的外侧面上设有RFID读卡器8，RFID读卡器8和电磁铁7连接有锁控系统模块。当RFID读卡器8读取到合法的用户卡之后，锁控系统模块通过电磁铁驱动电路驱动电磁铁7控制锁舌6退出第二开锁条形槽13，此后，锁销51可以从第二开锁条形槽13退出的，释放手柄2，手柄2旋转时驱动钢栓4开锁。

在具体实施过程中，也可以采用将第一开锁条形槽12与锁芯通孔11合为一个整体，当需要采用机械方式开锁时，插入钥匙，将锁销51旋转至锁芯通孔11之中隐藏，只要不妨碍锁芯5退出锁芯通孔11即可。

为了保护锁芯5，防止尘土、异物进入锁芯5在所述的手柄2上活动连接有保护锁芯的防尘盖9。防尘盖9可以通过连接轴与手柄2活动连接，或者通过滑槽结构与手柄上下滑动连接，当需要钥匙插入时将防尘盖9打开，露出锁芯5。为了加强安全管理，所述的防尘盖9和手柄2上均设有相应的铅孔91、21，常态下用铅封。

为了节省本发明的基座体积，所述的手柄2上设有与RFID读卡器8相吻合的读卡器通孔22，当手柄2处于手柄卡槽中时，RFID读卡器8置于手柄2上的读卡器通孔22中。

为了使本发明形成模块化，便于生产和组装方便，基座1的内侧面上设有底盒10，所述的锁控系统模块设于底盒10中，底盒10通过螺丝固定在基座1的内侧面上。

锁控系统模块包括有中央处理单元，连接中央处理单元的存储单元、电磁铁驱动电路、门磁连接端、报警模块连接端、网络通讯模块、加卡按纽及LED指示灯。

存储单元用于存储授权用户卡信息和开门的事件记录信息，开门的事件记录信息包括当前开锁用户卡卡号、设备地址号、开锁的日期和时间等。

电磁铁驱动电路用于驱动电磁铁7吸合。

门磁连接端用于连接现有的机柜中设置的门磁传感器，当门磁传感器检测到机柜门被打开后，随即向中央处理单元输入传感信号。红外传感器的连接端用于连接现有的机柜中设置的红外传感器，同样用于感应机柜门的开启。

报警模块连接端用于连接机柜内的报警装置或本发明集成的蜂鸣器，在当中央处理单元未接收到由RFID读卡器8读取输入的用户卡信息或接收到远程开锁信息之前，而接收到由门磁传感器感应输入的机柜门被打开信号时，中央处理单元向报警模块发送报警信号，同时，中央处理单元生成开门的事件记录信息，并先存储在存储单元中。

网络通讯模块用于建立与本地PC通讯连接，也即为网络转换器，通过USB或串口与本地PC连接，在本地安装相应的应用程序，通过本地PC连接互联网，实现远程控制管理。

加卡按纽用于本地授权，将本发明上电后（DC12V/1A），按住加卡按纽，将所有需要授权的用户卡在RFID读卡器8上读卡，中央处理单元将用户卡信息存储在存储单元。当然在具体实施过程中，亦可联网后通过配置的工具软件和管理应用软件进行联网授权（注：一旦联网授权成功，原来通过本地授权的用户就会自动清除，防止施工人员私自加卡，安全性极高。授权只是在设备刚开始使用时或需要增加用户时使用，授权成功后的用户卡在设定的有效期内无需再次授权）。

LED指示灯设于RFID读卡器8中，用于显示锁控系统模块工作状态（合法、非法、正常、错误等状态）。

锁控系统模块工作流程为：

1、中央处理单元进行上电、联网、通讯参数设置。

2、用户卡授权，（本地授权或联网授权）。

3、用户读卡，接收卡号并进行判权，用户执通过授权的用户卡在RFID读卡器表面的感应线圈处读卡，LED指示灯闪烁，指示读卡成功，RFID读卡器将卡号传送给中央处理单元，中央处理单元判权合法后，解除门磁传感器，中央处理单元通过电磁铁驱动电路驱动电磁铁吸合，锁舌后退，同时中央处理单元通过自带蜂鸣器发出“滴”的一声鸣叫，提示电控锁解除，手柄可以抬起，按需要的开锁方向转动（开锁方向可任意调整）；用户转动手柄90度至水平位置，钢栓偏移，柜门打开，在联网状态下送给监控的上位机，管理中心的值班人员就会实时查看到对应地址的机柜门被某个人在几点几分打开（注：某个人即某张卡，在管理系统中，通过人事资料录入和卡片发行，使持卡人与卡产生一一对应的关系），延时5秒后电磁铁掉电，锁舌被弹簧顶伸至第二开锁条形槽；若中央处理单元判权非法，自动生成非法打卡记录，LED亮红灯，电磁铁不动作，不开锁。

4、关门复位。首先，手柄复位，钢栓上锁，将手柄下压至基座上的手柄卡槽，锁芯的锁销下滑至锁舌下方，卡死，阻挡锁芯退出，手柄无法上抬，上锁。

5、中央处理单元自动存储本次开门的日期、时间、地址、卡号等信息，联网后上传管理中心数据库，按要求生成报表。

在紧急情况下（停电或设备故障），用户可以破坏掉防尘盖处的铅封，推开防尘盖，露出锁芯，用配置的钥匙插入锁芯旋转180度，手柄就可以向上抬起并转动90度开门；与此同时，中央处理单元通过门磁传感器监控到柜门非正常开启，内置蜂鸣器发出告警，LED指示灯闪烁，中央处理单元自动产生一条非法开门的告警记录，首先临时存储在存储单元中，在设备联网后通过网络向上位机传送，并通过管理软件生成事件报表（注：因一体化读卡机柜锁装置无法识别钥匙开门还是私用工具开门，只有读卡开门和通过网络采用远程命令开门为合法开门外，其它工具开门均为非法开门，控制板发出本地告警和远程告警指令）。

本发明高度集成了机械式机柜锁、电控机柜锁、读卡机柜锁、门禁机柜锁的所有功能，可以按需求配置为电控机柜锁、读卡机柜锁、读卡门禁一体化机柜锁，可以联网，可以不联网，这样用户就可以按现场的管理需求自主选择，自主配置。一把锁，适应多种解决方案，避免浪费，彻底解决了用户想远程监管机柜门状态却无锁可用的困扰；本发明将机柜锁、门磁、RFID读卡、门禁管理科学合理地全部集成在一把小小的机柜锁里，不改变原有机柜锁的安装尺寸和安装方法，仅需一把联网型一体化读卡机柜锁，就可以完全替代原有的需4个设备组合成的门禁系统（常规门禁系统的组成最低配置为：读卡器+门禁控制器+电控锁+门磁），安装极其简单，操作方便，功能强大，价格低廉，彻底解决了以往机柜门禁系统靠多个设备拼凑的弊端；本发明真真正正做到了一体化的高度集成，一把读卡一体化机柜锁等于一套完整的机柜门远程监管系统，采用傻瓜式的操作方法，免除了大量的现场技术人员培训，省时省力省钱，为机柜的远程柜门管理带来福音，使其管理信息化进入一个新的里程。

Claims (6)

1.一种基于RFID技术的一体化读卡机柜锁，包括：基座、手柄、RFID读卡器、锁控系统模块、传动体、钢栓及锁芯；其特征在于：所述的基座外侧面上设有供手柄嵌入的手柄卡槽；传动体与基座旋转连接，传动体的内侧端与钢栓垂直固定连接，传动体的外侧端通过手柄轴与手柄活动连接；在手柄上设有锁芯，锁芯的内侧端上设有锁销，在基座上设有供锁芯插入的锁芯通孔，锁芯通孔的孔壁上设有供锁销在机械方式开锁时锁销退出的第一开锁条形槽，和供锁销在电控方式开锁时锁销退出的第二开锁条形槽；在所述的第二开锁条形槽中设有阻挡锁销退出的锁舌，锁舌连接有驱动锁舌退出第二开锁条形槽的电磁铁；在基座的外侧面上设有RFID读卡器，所述的RFID读卡器和电磁铁连接有锁控系统模块；所述的锁控系统模块包括有连接门磁传感器、红外传感器的连接端，以及连接报警模块的报警模块连接端；所述的锁控系统模块包括有用于将锁控系统模块脱机自动存储的开门、报警 事件记录，联网时自动上传至管理中心数据库的网络通讯模块；在所述的手柄上活动连接有保护锁芯的防尘盖；所述的防尘盖和手柄上均设有相应的铅封孔；

中央处理单元自动存储本次开门的日期、时间、地址、卡号信息，联网后上传管理中心数据库，按要求生成报表；在紧急情况下，破坏掉防尘盖处的铅封，推开防尘盖，露出锁芯，用配置的钥匙插入锁芯旋转180度，手柄向上抬起并转动90度开门；与此同时，中央处理单元通过门磁传感器监控到柜门非正常开启，内置蜂鸣器发出告警，LED指示灯闪烁，中央处理单元自动产生一条非法开门的告警记录，首先临时存储在存储单元中，在设备联网后通过网络向上位机传送，并通过管理软件生成事件报表。

2.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的一体化读卡机柜锁，其特征在于：所述的锁控系统模块包括有用于将用户卡通过RFID读卡器进行本地授权的加卡按纽。

3.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的一体化读卡机柜锁，其特征在于：所述的防尘盖通过连接轴与手柄活动连接，或者防尘盖通过滑槽结构与手柄上下滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的一体化读卡机柜锁，其特征在于：所述的手柄上设有与RFID读卡器相吻合的读卡器通孔，当手柄处于手柄卡槽中时，RFID读卡器置于手柄上的读卡器通孔中。

5.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的一体化读卡机柜锁，其特征在于：所述的RFID读卡器上连接有锁控系统模块用于显示锁控系统模块工作状态的LED指示灯。

6.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的一体化读卡机柜锁，其特征在于：所述的基座的内侧面上设有底盒，所述的锁控系统模块设于底盒中。