CN103410385A - 具有智能报警系统的机械锁及开锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有智能报警系统的机械锁，包括机械锁和报警系统，报警系统由传感器组、控制器、蜂鸣器和电源构成。锁体内具有可转动的锁芯，锁芯上安装传感器组，当锁芯转动或钥匙插入锁芯时传感器组被触发,传感器信息能够及时的反馈到控制器。控制器根据接收到的传感器信息和内部计时器获得开锁时间，通过与知识基中预设正常开锁时长比较，确定提示、报警等决策。本发明利用非正常开锁时间往往要比正常开锁时间长的特点，通过对开锁时间进行识别，判断是否报警；并能够不断更新知识基系统，减小因锁芯磨损带来的开锁误差，提高了报警系统的准确性、可靠性。

Description

具有智能报警系统的机械锁及开锁方法

技术领域

本发明涉及一种智能机械锁，特别涉及一种具有智能报警系统的机械锁及开锁方法。

背景技术

现在的普通防盗门锁安全性不高，容易被技术性开锁打开。而造成不小的经济损失，并使人们的安全感降低。目前现存的单一机械锁和电子锁往往是单纯使用钥匙或者密码作为开锁凭据，国内外在锁的防盗上大多数是采用门磁、红外等其它防盗传感器或是采用更高级的电子密码锁来达到更好的防盗效果，但这些电子锁往往造价昂贵，一般都是用在公司、银行等用于保管贵重物品或财产。也有部分商家研究新式的机械防盗锁，通过改变传统机械锁的原理以达到防盗效果，但新式机械锁并没有得到很好的推广。

因此急需一种具有智能报警系统的机械锁及开锁方法。

发明内容

为克服已有锁具可靠性较差的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有智能报警系统和自主学习能力的机械锁。

本发明的目的之一是提出一种具有智能报警系统的机械锁；本发明的目的之二是提出一种具有自主学习能力和自我更新数据库的机械锁及开锁方法。

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种具有智能报警系统的机械锁，包括机械锁和分离设置于机械锁外部的报警系统；

所述报警系统包括传感器组、控制器、报警装置、知识基系统和电源；

所述传感器组安装在锁芯外围，检测钥匙插入及旋转体转动产生的开锁时间信号，并将传感器信息反馈到控制器；

所述控制器接收开锁时间信号，通过与预设正常开锁时间信号进行比较，决定是否产生报警信号；

所述报警装置与控制器连接，用于接收控制器发出的报警信号；

所述知识基系统与控制器连接，用于自主学习和更新存储于数据库中的开锁参数信息；

所述电源分别与传感器组、控制器、报警装置连接。

进一步，所述报警装置为蜂鸣器。

进一步，所述传感器组包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；

所述第一传感器设置于锁芯处插入钥匙的入口端，用于检测钥匙插入锁芯的入口触发信号，入口触发信号触发第一计时器和第二计时器开始计时；

所述第二传感器设置于锁芯旋转体顺时针旋转一侧，检测钥匙插入锁芯后，旋转产生的顺向触发信号，触发第二计时器停止计时；

所述第三传感器设置于锁芯旋转体逆时针旋转一侧，检测钥匙插入锁芯后，旋转产生的逆向触发信号，触发第一计时器和第二计时器重置。

进一步，所述知识基系统包括数据库、统计分析模块和更新模块；

所述数据库，用于与控制器输出端连接，记录开锁过程时长信息，作为先验数据并保存在数据库中；

所述统计分析模块，用于根据数据库中先验数据并生成开锁时间区间信息；

所述更新模块与第二计时器连接，用于接受第二计时器产生的正常开锁时长信息，并更新数据库中的先验数据。

进一步，所述更新数据库中的先验数据为第二计时器时长的先验数据。

本发明的目的之二是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的具有智能报警系统的机械锁的开锁方法，包括以下步骤：

S1：系统初始化；

S2：获取开锁时间，判断开锁时间是否超过预设正常时间；

S3：如果是，则触发报警器报警；

S4：如果否，则打开锁；

S5：返回步骤S1进行系统初始化。

进一步，所述步骤S2中的具体步骤如下：

S21：当钥匙插入锁芯时，第一传感器触发第一计时器、第二计时器工作；

S22：当钥匙逆时针旋转时，锁芯中的旋转体逆时针旋转触发第三传感器，第三传感器接收到逆向触发信号，所述逆向触发信号控制报警装置处于不工作状态，同时恢复第二计时器为初始状态；

S23：当锁芯被反锁但钥匙未取出时，第三传感器接收到信号，第一传感器未接收到停止信号，得到第一时长；判断第一时长是否超出预设正常时间。

进一步，还包括以下步骤：

S24：当钥匙已拔出但锁芯未旋转时，第二传感器、第三传感器未接收到信号，第一传感器已停止接收信号状态下的第I时长，判断第I时长是否为处于[T1,T2]取值范围中，其中，T1表示开锁时长上限，T2表示开锁时长下限，如果是，则第一计时器和第二计时器停止计时，并恢复初始状态；

S25：当钥匙未拔出且锁芯未旋转时，第二传感器未接收到信号，第三传感器未接收到信号，第一传感器未接收到停止信号状态下的第II时长，判断第II时长是否为处于[0,T2]取值范围中，如果否，则发出提示或警告。

进一步，还包括以下步骤：

S26：当钥匙顺时针旋转且机械锁被打开时，锁芯中的旋转体挡住第二传感器，触发第二传感器接收到顺向触发信号，所述顺向触发信号触发第二计时器停止接收信号，获得第二时长；待钥匙拔出时，第一传感器产生停止触发信号，同时触发第一计时器停止工作。

进一步，还包括以下步骤：

S27：当锁芯被打开但钥匙未取出时，第二传感器接收到信号，第一传感器持续接收信号的状态下的第III时长，如果第III时长超出预设正常时间，则发出提示或警告；

S28：当第一传感器未接收到信号的情况下，旋转体顺时针旋转产生顺向触发信号,或逆时针旋转产生逆向触发信号时，则进行报警。

本发明的优点在于：本发明提供了一种针对技术性开锁的盗窃防护的防盗锁，通过在传统机械锁的基础上，增加了基于用户数据记录的比对分析过程，通过对数据的实时更新，实现了数据库状态的最新性，提高了锁对环境的自适应能力，和互动性。利用非正常开锁时间往往要比正常开锁时间长的特点，通过智能控制系统对开锁用户开锁时间进行识别，根据程序对开锁时长与记录中数据的符合程度进行对比分析，达到识别是否为主人开锁的目的，并在技术性开锁情况下报警；更能符合不同环境对防护性的特殊要求，并且可以通过与大型防盗系统相连接等方法，提高防护性和安全性。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明实施例提供的锁芯原理图；

图2为本发明实施例提供的锁芯实物图；

图3为本发明实施例提供的锁芯三视图及传感器位置示意图；

图4为本发明实施例提供的钥匙插入锁孔示意图；

图5为本发明实施例提供的反锁情况示意图；

图6为本发明实施例提供的开锁情况示意图；

图7为本发明实施例提供的防盗开锁流程图；

图8为本发明实施例提供的防盗锁原理框图。

图中，1表示钥匙、2表示锁芯旋转体。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

图1为本发明实施例提供的锁芯原理图，图2为本发明实施例提供的锁芯实物图，图中，第一传感器采用传感器1表示，第二传感器采用传感器2表示，第三传感器采用传感器3表示，第一计时器采用计时器1表示，第二计时器采用计时器2表示，图3为本发明实施例提供的锁芯三视图及传感器位置示意图，图4为本发明实施例提供的钥匙插入锁孔示意图，图5为本发明实施例提供的反锁情况示意图，图6为本发明实施例提供的开锁情况示意图，图7为本发明实施例提供的防盗开锁流程图，图8为本发明实施例提供的防盗锁原理框图，如图所示：本发明提供的一种具有智能报警系统的机械锁，包括机械锁和分离设置于机械锁外部报警系统；

所述报警系统包括传感器组、控制器、报警装置、知识基系统和电源；

所述传感器组安装在锁芯外围，检测钥匙1插入及锁芯旋转体2转动产生的开锁时间信号，并将传感器信息反馈到控制器；

所述控制器接收开锁时间信号，通过与预设正常开锁时间信号进行比较决定是否产生报警信号；

所述报警装置与控制器连接用于接收控制器发出的报警信号；

所述知识基系统与控制器连接，用于自主学习和更新存储于数据库中的开锁参数信息；

所述电源分别与传感器组、控制器、报警装置连接。

所述报警装置为蜂鸣器。

所述传感器组包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；

所述第一传感器设置于锁芯处插入钥匙1的入口端，用于检测钥匙插入锁芯的入口触发信号，入口触发信号触发第一计时器和第二计时器开始计时；

所述第二传感器设置于锁芯旋转体2顺时针旋转一侧，检测钥匙插入锁芯后，旋转产生的顺向触发信号，触发第二计时器停止计时；

所述第三传感器设置锁芯旋转体逆时针旋转一侧，用于检测钥匙插入锁芯后，旋转产生的逆向触发信号，触发第一计时器和第二计时器重置。

本实施例提供的传感器组中每个传感器均采用发送端和接收端，包括第一传感器的S1发送端和S1接收端，第二传感器的S2发送端和S2接收端，第三传感器的S3发送端和S3接收端，发送端发出的信号如果遇到障碍物如钥匙时，发送信号被阻挡，接收端无法接收到相应的信号，如果没有遇到阻碍物时，发送信号被接收端接收形成一个控制信号。

所述知识基系统包括数据库、统计分析模块和更新模块；

所述数据库，用于与控制器输出端连接，记录开锁过程时长信息，作为先验数据并保存在数据库中；

所述统计分析模块，用于根据数据库中先验数据并生成开锁时间区间信息；

所述更新模块与第二计时器连接，用于接受第二计时器产生的正常开锁时长信息，并更新数据库中的先验数据。

所述更新数据库中的先验数据为第二计时器时长的先验数据。

本实施例还提供了一种具有智能报警系统的机械锁的开锁方法，包括以下步骤：

S1：系统初始化；

S2：获取开锁时间，判断开锁时间是否超过预设正常时间；

S3：如果是，则触发报警器报警；

S4：如果否，则打开锁；

S5：返回步骤S1进行系统初始化。

所述步骤S2中的具体步骤如下：

S21：当钥匙插入锁芯时，第一传感器触发第一计时器、第二计时器工作；

S22：当钥匙逆时针旋转时，锁芯中的旋转体逆时针旋转触发第三传感器，第三传感器接收到逆向触发信号，所述逆向触发信号控制报警装置处于不工作状态，同时恢复第二计时器为初始状态；

S23：当锁芯被反锁但钥匙未取出时，第三传感器接收到信号，第一传感器未接收到停止信号，得到第一时长；判断第一时长是否超出预设正常时间。

S24：获取当钥匙已拔出但锁芯未旋转时，第二传感器、第三传感器未接收到信号，第一传感器已停止接收信号状态下的第I时长，判断第I时长是否为处于[T1,T2]取值范围中，其中，T1表示开锁时长上限，T2表示开锁时长下限，如果是，则第一计时器和第二计时器停止计时，并恢复初始状态；

S25：获取当钥匙未拔出且锁芯未旋转时，第二传感器未接收到信号，第三传感器未接收到信号，第一传感器未接收到停止信号状态下的第II时长，判断第II时长是否为处于[0,T2]取值范围中，如果否，则发出提示或警告。

S26：获取当钥匙顺时针旋转且机械锁被打开时，锁芯中的旋转体挡住第二传感器，触发第二传感器接收到顺向触发信号，所述顺向触发信号触发第二计时器停止接收信号，获得第二时长；待钥匙拔出时，第一传感器产生停止触发信号，同时触发第一计时器停止工作。

S27：获取当锁芯被打开但钥匙未取出时，第二传感器接收到信号，第一传感器持续接收信号的状态下的第III时长，如果第III时长超出预设正常时间，则发出提示或警告；

S28：当第一传感器未接收到信号的情况下，旋转体顺时针旋转产生顺向触发信号,或逆时针旋转产生逆向触发信号时，则进行报警。

图7为本发明实施例提供的防盗开锁流程图，具体过程如下：

首先初始化系统，当钥匙插入锁芯时，如果第一传感器接收到信号，并触发第一计时器、第二计时器工作；如果第一传感器没有接收到信号，则判断第二传感器是否接收到信号，如果没有，则返回系统初始化状态，如果第二传感器接收到信号，则说明开锁状态处于不正常状态，可以直接驱动蜂鸣器进行报警；

由于第三传感器设置锁芯旋转体逆时针旋转一侧，用于检测钥匙插入锁芯后，旋转产生的逆向触发信号，所以当钥匙逆时针旋转时，锁芯中的旋转体逆时针旋转触发第三传感器接收到逆向触发信号，逆向触发信号控制报警装置处于不工作状态，同时恢复第二计时器为初始状态；

如果第三传感器没有接收到信号，说明钥匙是顺时针旋转，处于反锁状态；此时，则需要进一步判断第二传感器是否接收到信号，如果第二传感器接收到信号，则停止第二计时器的计时，并产生第二时长，判断第二时长是否处于[T1-T2]范围内，如果否，则说明开锁处于不正常状态，可以直接报警；如果第二时长处于[T1-T2]范围内，则说明开锁处于正常状态。

如果第三传感器没有接收到信号，且第二传感器也没有接收到信号，说明钥匙插入锁芯既没有顺时针旋转，也没有逆时针旋转，处于不动状态，即没有拔出钥匙，此时，需要经过两次判断，第一次在5秒钟内，如果没有拔出，则发出提示，如果再经过3秒钟还没有拔出钥匙，则发出警告。

T1一般取值为1.5s，T2一般取值为4.5s。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种具有智能报警系统的机械锁，其特征在于：包括机械锁和分离设置于机械锁外部的报警系统；

所述报警系统包括传感器组、控制器、报警装置、知识基系统和电源；

所述传感器组安装在锁芯外围，检测钥匙插入及旋转体转动产生的开锁时间信号，并将传感器信息反馈到控制器；

所述控制器接收开锁时间信号，通过与预设正常开锁时间信号进行比较，决定是否产生报警信号；

所述报警装置与控制器连接，用于接收控制器发出的报警信号；

所述知识基系统与控制器连接，用于自主学习和更新存储于数据库中的开锁参数信息；

所述电源分别与传感器组、控制器、报警装置连接。

2.根据权利要求1所述的具有智能报警系统的机械锁，其特征在于：所述报警装置为蜂鸣器。

3.根据权利要求1所述的具有智能报警系统的机械锁，其特征在于：所述传感器组包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；

所述第一传感器设置于锁芯处插入钥匙的入口端，用于检测钥匙插入锁芯的入口触发信号，入口触发信号触发第一计时器和第二计时器开始计时；

所述第二传感器设置于锁芯旋转体顺时针旋转一侧，检测钥匙插入锁芯后，旋转产生的顺向触发信号，触发第二计时器停止计时；

所述第三传感器设置锁芯旋转体逆时针旋转一侧，用于检测钥匙插入锁芯后，旋转产生的逆向触发信号，触发第一计时器和第二计时器重置。

4.根据权利要求1所述的具有智能报警系统的机械锁，其特征在于：所述知识基系统包括数据库、统计分析模块和更新模块；

所述数据库，用于与控制器输出端连接，记录开锁过程时长信息，作为先验数据并保存在数据库中；

所述统计分析模块，用于根据数据库中先验数据，生成开锁时间区间信息；

所述更新模块与第二计时器连接，用于接受第二计时器产生的正常开锁时长信息，并更新数据库中的先验数据。

5.根据权利要求4所述的具有智能报警系统的机械锁，其特征在于：所述更新数据库中的先验数据为第二计时器时长的先验数据。

6.针对权利要求1-5任一项所述的具有智能报警系统的机械锁的开锁方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：系统初始化；

S2：获取开锁时间，判断开锁时间是否超过预设正常时间；

S3：如果是，则触发报警器报警；

S4：如果否，则打开锁；

S5：返回步骤S1进行系统初始化。

7.根据权利要求6所述的具有智能报警系统的机械锁的开锁方法，其特征在于：所述步骤S2中的具体步骤如下：

S21：当钥匙插入锁芯时，第一传感器触发第一计时器、第二计时器工作；

S22：当钥匙逆时针旋转时，锁芯中的旋转体逆时针旋转触发第三传感器，第三传感器接收到逆向触发信号，所述逆向触发信号控制报警装置处于不工作状态，同时恢复第二计时器为初始状态；

S23：当锁芯被反锁但钥匙未取出时，第三传感器接收到信号，第一传感器未接收到停止信号，得到第一时长；判断第一时长是否超出预设正常时间。

8.根据权利要求7所述的具有智能报警系统的机械锁的开锁方法，其特征在于：还包括以下步骤：

S24：获取当钥匙已拔出但锁芯未旋转时，第二传感器、第三传感器未接收到信号，第一传感器已停止接收信号状态下的第I时长，判断第I时长是否为处于[T1,T2]取值范围中，其中，T1表示开锁时长上限，T2表示开锁时长下限，如果是，则第一计时器和第二计时器停止计时，并恢复初始状态；

S25：获取当钥匙未拔出且锁芯未旋转时，第二传感器未接收到信号，第三传感器未接收到信号，第一传感器未接收到停止信号状态下的第II时长，判断第II时长是否为处于[0,T2]取值范围中，如果否，则发出提示或警告。

9.根据权利要求8所述的具有智能报警系统的机械锁的开锁方法，其特征在于：还包括以下步骤：

S26：获取当钥匙顺时针旋转且机械锁被打开时，锁芯中的旋转体挡住第二传感器，触发第二传感器接收到顺向触发信号，所述顺向触发信号触发第二计时器停止接收信号，获得第二时长；待钥匙拔出时，第一传感器产生停止触发信号，同时触发第一计时器停止工作。

10.根据权利要求9所述的具有智能报警系统的机械锁的开锁方法，其特征在于：还包括以下步骤：

S27：获取当锁芯被打开但钥匙未取出时，第二传感器接收到信号，第一传感器持续接收信号的状态下的第III时长，如果第III时长超出预设正常时间，则发出提示或警告；

S28：当第一传感器未接收到信号的情况下，旋转体顺时针旋转产生顺向触发信号,或逆时针旋转产生逆向触发信号时，则进行报警。

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