CN105844753B - 一种带开盖报警的智能井盖电子锁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带开盖报警的智能井盖电子锁，包括：主控模块以及分别与主控模块相连的外部开锁电极模块、开盖智能识别模块、密码认证模块、开锁电磁铁、无线通信模块以及内置电池模块；开盖智能识别模块还与加速度传感器相连；外部开锁电极模块用于与外部手持开锁终端匹配，为主控模块提供开锁信号及开锁电磁铁电源；主控模块通过开盖智能识别模块以及密码认证模块判断该开锁信号是否为合法授权开锁信号，若是，主控模块通过所述开锁电磁铁打开井盖电子锁，否则，开锁电磁铁不动作，且主控模块通过无线通信模块发送开盖报警信号至井盖管理中心的监控服务器，提醒管理人员，极大地方便了操作人员的操作，方便了及时通知操作人员进行相关维护操作。

Description

一种带开盖报警的智能井盖电子锁
技术领域
本发明涉及一种带开盖报警的智能井盖电子锁。
背景技术
传统的井盖锁采用的对接装置与解锁装置的对接采用的是机械结构，且布设关系为独立配置，在使用过程中，容易造成被人为或其他外界因素破坏的情况，而现有的井盖锁并没有提供相关的报警提醒装置，使得井盖锁的后续维护存在较大问题。虽然现有部分技术中公开了报警装置，但是由于该类报警装置的触发机制较为单一，很容易造成误报警的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带开盖报警的智能井盖电子锁，以克服现有技术中存在的缺陷。 为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种带开盖报警的智能井盖电子锁，包括：一主控模块、一外部开锁电极、一开盖智能识别模块、一密码认证模块、一开锁电磁铁、一无线通信模块以及一内置电池模块；所述主控模块分别与所述外部开锁电极、所述开盖智能识别模块、所述密码认证模块、所述开锁电磁铁、所述无线通信模块以及所述内置电池模块相连；所述开盖智能识别模块还与一加速度传感器相连；所述外部开锁电极用于与外部手持开锁终端匹配，为所述主控模块提供开锁信号及为所述开锁电磁铁提供电源；所述主控模块通过所述开盖智能识别模块以及所述密码认证模块判断该开锁信号是否为合法授权开锁信号，若是，所述主控模块通过所述开锁电磁铁打开井盖电子锁，否则，所述开锁电磁铁不动作，且所述主控模块通过所述无线通信模块发送一开盖报警信号至井盖管理中心的监控服务器，提醒管理人员。
在本发明一实施例中，所述加速度传感器用于实时测量井盖的三轴加速度值，并将该加速度值发送至所述开盖智能识别模块；所述开盖智能识别模块根据所述加速度值计算出井盖当前的倾斜角度以及翻转速度，并将该倾斜角度以及翻转速度作为所述开盖智能识别模块判断开盖的参考信号。
在本发明一实施例中，所述密码认证模块预设有认证密码信息；所述密码认证模块将所述开锁信号中的开锁认证密码信息与该预设的认证密码信息进行匹配，并将密码匹配结果信息发送至所述主控模块；所述密码认证模块通过所述主控模块，经所述无线通信模块接收所述监控服务器下发的认证密码更新信息，对预置的认证密码信息进行更新。
在本发明一实施例中，所述开盖智能识别模块接收所述加速度传感器实时上传的三轴加速度值，计算出井盖倾斜角度以及翻转速度；所述开盖智能识别模块将该倾斜角度以及翻转速度与所述开盖智能识别模块预置的开盖识别参数进行识别匹配，并将开盖识别匹配结果信息发送至所述主控模块。
在本发明一实施例中，所述主控模块接收所述密码认证模块以及所述开盖智能识别模块分别上传的所述密码匹配结果信息以及所述开锁识别匹配结果信息，判断该开锁信号是否为合法授权开锁信号；若所述密码匹配结果信息或所述开锁识别匹配结果信息中任一信息不匹配，则判定该开锁信号为非法授权开锁信号。
在本发明一实施例中，所述主控模块经所述外部开锁电极模块，接收所述外部手持开锁终端下发的撤防信息以及布防信息；
当所述外部手持开锁终端下发撤防信息后，所述主控模块禁止使能所述开盖智能识别模块，以避免锁体在生产运输过程产生的误判开盖的情况；
当所述外部手持开锁终端下发布防信息后，所述主控模块开启使能所述开盖智能识别模块，实时监控井盖的开盖与否的状态，并上传所述井盖系统工作信息。
在本发明一实施例中，所述外部手持开锁终端下发布防信息后，所述开盖智能识别模块实时计算出井盖的倾斜角度以及翻转速度，并根据所述开盖识别参数判断该井盖是否打开；若判断结果为井盖处于打开状态，则所述开盖智能识别模块经所述主控模块通过所述无线通信模块发送一工作状态报警信号至井盖管理中心的监控服务器，提醒管理人员；若判断结果为井盖处于非打开状态，所述开盖智能识别模块不响应。
在本发明一实施例中，所述开盖智能识别模块预置有开盖识别参数，包括：开盖持续时间、开盖倾斜角度以及开盖翻转速度等数据；所述开盖智能识别模块通过所述主控模块，经所述无线通信模块接收所述监控服务器下发的开盖识别更新参数，对预置的开盖识别参数进行更新，能大大提升开盖识别的正确率。
在本发明一实施例中，所述主控模块记录井盖的设备工作信息，包括：井盖的设备编号、井盖的开盖状态、非法开锁信息以及合法开锁信息，内置电池模块中电池剩余电量等，并在预设时刻将上述数据上传至监控服务器。
在本发明一实施例中，所述无线通信模块包括：GPRS单元、3G通信单元或4G通信单元。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1.将电子密码锁和开盖报警装置合二为一，实现了加密开锁以及非法开锁与移动报警功能的二合一，一旦井盖及锁体产生异常倾斜角度，将产生报警信号，并及时通知操作人员进行相关维护巡查操作，极大的方便了对井盖的监控。
2.开盖智能识别模块
1）通过开盖智能识别模块内置加速度传感器，对井盖振动，移位与开启动作进行智能识别，避免正常车辆碾压井盖导致的干扰所形成误报警或其他正常使用状态下的报警，增强了环境适应性和可靠性。
2）开盖识别智能模块预置了开盖识别的场景条件，比如开盖时间，开盖倾角，开盖翻转速度的变化规律。能通过多个条件的比较，全部吻合的视为有效开盖，不满足的视为无效开盖，进一步提升了开盖报警的识别正确率，避免误报。
3）考虑到井盖布署环境和场景非常复杂，开盖识别模块能根据井盖中心的指令，远程远程升级个性化的开盖识别条件，提高开盖智能识别模块的环境兼容性，提升开盖报警的正确率，降低误报率。比如某些井盖部署在倾斜较大的斜坡上，此时井盖开盖识别智能模块就会通过补偿计算，提高开盖倾角的角度值，提升井盖开盖识别的可靠性。
3.实现了电控加密布防撤防，避免传统磁控设防撤防电路的可靠性低，误开机的问题。
附图说明
图1为本发明一种带开盖报警的智能井盖电子锁中的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明提供一种带开盖报警的智能井盖电子锁，包括：一主控模块、一外部开锁电极模块、一开盖智能识别模块、一密码认证模块、一开锁电磁铁、一无线通信模块以及一内置电池模块；主控模块分别与外部开锁电极模块、开盖智能识别模块、密码认证模块、开锁电磁铁、无线通信模块以及内置电池模块相连；开盖智能识别模块还与一加速度传感器相连；外部开锁电极用于与外部手持开锁终端匹配，为主控模块提供开锁信号及为开锁电磁铁提供电源；主控模块通过开盖智能识别模块以及密码认证模块判断该开锁信号是否为合法授权开锁信号，若是，主控模块通过开锁电磁铁打开井盖电子锁，否则，开锁电磁铁不动作，且主控模块通过无线通信模块发送一开盖报警信号至井盖管理中心的监控服务器，提醒管理人员。
进一步的，在本实施例中，加速度传感器用于实时测量井盖的三轴加速度值，并将该加速度值发送至开盖智能识别模块；开盖智能识别模块根据加速度值计算出井盖当前的倾斜角度和翻转速度，并将该倾斜角数据以及翻转速度作为开盖智能识别模块判断开盖的参考信号。
进一步的，在本实施例中，密码认证模块预设有认证密码信息，如若干比特位的数字密码，接收来自主控模块的开锁认证，确认是否为合法的授权开锁申请。密码认证模块将开锁信号中的开锁认证密码信息与该预设的认证密码信息进行匹配，并将密码匹配结果信息发送至主控模块。该密码认证模块还可包括解码单元，对开锁认证密码信息进行解码，并与预设的认证密码信息进行匹配。密码认证模块通过主控模块，经无线通信模块接收监控服务器下发的认证密码更新信息，对预置的认证密码信息进行更新。
开盖智能识别模块接收加速度传感器实时上传的三轴加速度值，计算出井盖倾斜角度以及翻转速度；开盖智能识别模块将该倾斜角数据以及翻转速度与开盖智能识别模块预置的开盖识别参数进行识别匹配，并将开盖识别匹配结果信息发送至所述主控模块。
主控模块接收密码认证模块以及开盖智能识别模块分别上传的密码匹配结果信息以及开锁识别匹配结果信息，判断该开锁信号是否为合法授权开锁信号；若密码匹配结果信息或开锁识别匹配结果信息中任一信息不匹配，则判定该开锁信号为非法授权开锁信号。主控模块接收手持开锁终端的开锁命令，进行授权认证和密码认证，符合开锁授权，控制开锁电磁铁执行开锁。授权未通过，拒绝开锁，并上报井盖管理中心本次非法开锁的事件；主控模块接收开盖智能识别模块的数据，如果判定出现开盖情况，判断是合法授权开盖，还是未经授权的开盖，如果是未经授权的开盖，立刻通过无线通信模块，即时上报开盖报警信号给井盖管理中心。
进一步的，在本实施例中，主控模块记录井盖系统工作信息，包括：井盖的设备编号、井盖的开盖状态、非法开锁信息以及合法开锁信息，内置电池模块中的电池剩余电量等，并在预设时刻将上述数据上传至监控服务器。定时启动智能电子锁的健康自检，自检数据实时上报给井盖管理中心，上报内容包含设备编号，设备状态，设备内置电池剩余电量，异常开锁数据，合法开盖识别数据，其中包括开盖持续时间、倾斜角度、翻转速度、非法开锁认证密码信息等。此外，主控模块可以接收来自井盖监管中心的命令或者设置，针对特殊布署场景的井盖，可以远程升级个性化的开盖识别条件，提高开盖智能识别模块的环境是影响。极大提升开盖报警的正确率，降低误报率。
进一步的，在本实施例中，主控模块经外部开锁电极模块，接收外部手持开锁终端下发的撤防信息以及布防信息；
当外部手持开锁终端下发撤防信息后，主控模块禁止使能开盖智能识别模块，以避免锁体在生产运输过程产生的误判开盖的情况；智能井盖电子锁不会启动开盖识别，开盖报警，定时自检汇报的功能，主要用于设备处于生产阶段，安装布署前的阶段。
当外部手持开锁终端下发布防信息后，主控模块开启使能开盖智能识别模块，实时监控井盖的开盖与否的状态，并上传井盖系统工作信息。智能井盖电子锁启动开盖识别，开盖报警，定时自检汇报的功能，主要用于现场施工安装布署完成后进入报警值守的阶段。
当外部手持开锁终端下发布防信息后，主控模块响应开盖智能识别模块以及外部开锁电极模块上传的信号，并上传所述井盖系统工作信息。恢复开盖智能识别模块功能，实时侦测井盖异常开启，发现异常井盖开启，主控模块通过无线通信模块进行上报预警。
外部手持开锁终端下发布防信息后，开盖智能识别模块实时计算出井盖的倾斜角度和翻转速度，并根据开盖识别参数判断该井盖是否打开，并由主控模块进一步判别是否井盖打开还是误判开盖；若判断结果为井盖处于打开状态，则开盖智能识别模块经主控模块通过无线通信模块发送一工作状态报警信号至井盖管理中心的监控服务器，提醒管理人员；若判断结果为井盖处于非打开状态，也即误判开盖，主控模块忽略此消息，避免可能的开盖误判报警，开盖智能识别模块不响应。
进一步的，在本实施例中，开盖智能识别模块预置有开盖识别参数，包括：开盖持续时间、开盖倾斜角度以及开盖翻转速度等；开盖识别智能模块预置了开盖识别的场景条件，比如开盖时间，开盖倾角，开盖翻转速度的变化规律。能通过多个条件的比较，全部吻合的视为有效开盖，不满足的视为无效开盖，大大提升开盖报警的识别正确率，避免误报。
开盖智能识别模块通过主控模块，经无线通信模块接收监控服务器下发的开盖识别更新参数，对预置的开盖识别参数进行更新，进一步提升了开盖识别的正确率。由于井盖布署环境和场景非常复杂，开盖识别模块能根据井盖中心的指令，远程远程升级个性化的开盖识别条件，提高开盖智能识别模块的环境兼容性，提升开盖报警的正确率，降低误报率。如某些井盖部署在倾斜较大的斜坡上，此时井盖开盖识别智能模块就会提高开盖倾角的角度值，提升井盖开盖识别的可靠性。
进一步的，在本实施例中，无线通信模块包括：GPRS单元、3G通信单元或4G通信单元。通过GPRS、3G,4G等无线通信协议，将智能井盖的开盖报警信息，健康自检数据，撤防设防状态上传到井盖管理中心。
进一步的，在本实施例中，外部开锁电极模块接收来自手持开锁终端的开锁电磁铁的供电，接收来自手持开锁终端下发的开锁信号中的开锁命令和开锁密码认证以及接收来自手持开锁终端的开盖报警器撤防和设防命令。
进一步的，在本实施例中，主控模块控制开锁电磁铁中的开锁电磁铁得电吸合，配合电子锁的机械结构实现电子开锁。开锁电磁铁的电流消耗较大，其电源需要由手持式开锁终端通过外部开锁电极供电。
进一步的，在本实施例中，内置电池模块用于给智能电子锁的局部电路供电，实现长时间的待机电流供电。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种带开盖报警的智能井盖电子锁，其特征在于，包括：一主控模块、一外部开锁电极、一开盖智能识别模块、一密码认证模块、一开锁电磁铁、一无线通信模块以及一内置电池模块；所述主控模块分别与所述外部开锁电极、所述开盖智能识别模块、所述密码认证模块、所述开锁电磁铁、所述无线通信模块以及所述内置电池模块相连；所述开盖智能识别模块还与一加速度传感器相连；所述外部开锁电极用于与外部手持开锁终端匹配，为所述主控模块提供开锁信号及为所述开锁电磁铁提供电源；所述主控模块通过所述开盖智能识别模块以及所述密码认证模块判断该开锁信号是否为合法授权开锁信号，若是，所述主控模块通过所述开锁电磁铁打开井盖电子锁，否则，所述开锁电磁铁不动作，且所述主控模块通过所述无线通信模块发送一开盖报警信号至井盖管理中心的监控服务器，提醒管理人员；
所述加速度传感器用于实时测量井盖的三轴加速度值，并将该加速度值发送至所述开盖智能识别模块；所述开盖智能识别模块根据所述加速度值计算出井盖当前的倾斜角度以及翻转速度，并将该倾斜角度以及翻转速度作为所述开盖智能识别模块判断开盖的参考信号；
所述密码认证模块预设有认证密码信息；所述密码认证模块将所述开锁信号中的开锁认证密码信息与该预设的认证密码信息进行匹配，并将密码匹配结果信息发送至所述主控模块；所述密码认证模块通过所述主控模块，经所述无线通信模块接收所述监控服务器下发的认证密码更新信息，对预置的认证密码信息进行更新；
所述开盖智能识别模块接收所述加速度传感器实时上传的三轴加速度值，计算出井盖倾斜角度以及翻转速度；所述开盖智能识别模块将该倾斜角度以及翻转速度与所述开盖智能识别模块预置的开盖识别参数进行识别匹配，并将开盖识别匹配结果信息发送至所述主控模块；
所述主控模块接收所述密码认证模块以及所述开盖智能识别模块分别上传的所述密码匹配结果信息以及所述开锁识别匹配结果信息，判断该开锁信号是否为合法授权开锁信号；若所述密码匹配结果信息或所述开锁识别匹配结果信息中任一信息不匹配，则判定该开锁信号为非法授权开锁信号；
所述主控模块经所述外部开锁电极模块，接收所述外部手持开锁终端下发的撤防信息以及布防信息；
当所述外部手持开锁终端下发撤防信息后，所述主控模块禁止使能所述开盖智能识别模块；
当所述外部手持开锁终端下发布防信息后，所述主控模块开启使能所述开盖智能识别模块，实时监控井盖的开盖与否的状态，并上传所述井盖系统工作信息。
2.根据权利要求1所述的一种带开盖报警的智能井盖电子锁，其特征在于，所述外部手持开锁终端下发布防信息后，所述开盖智能识别模块实时计算出井盖的倾斜角度以及翻转速度，并根据所述开盖识别参数判断该井盖是否打开；若判断结果为井盖处于打开状态，则所述开盖智能识别模块经所述主控模块通过所述无线通信模块发送一工作状态报警信号至井盖管理中心的监控服务器，提醒管理人员；若判断结果为井盖处于非打开状态，所述开盖智能识别模块不响应。
3.根据权利要求2所述的一种带开盖报警的智能井盖电子锁，其特征在于，所述开盖智能识别模块预置有开盖识别参数，包括：开盖持续时间、开盖倾斜角度以及开盖翻转速度；所述开盖智能识别模块通过所述主控模块，经所述无线通信模块接收所述监控服务器下发的开盖识别更新参数，对预置的开盖识别参数进行更新。
4.根据权利要求2所述的一种带开盖报警的智能井盖电子锁，其特征在于，所述主控模块记录井盖的设备工作信息，包括：井盖的设备编号、井盖的开盖状态、非法开锁信息以及合法开锁信息、内置电池模块中电池剩余电量，并在预设时刻将上述数据上传至监控服务器。
5.根据权利要求1所述的一种带开盖报警的智能井盖电子锁，其特征在于，所述无线通信模块包括：GPRS单元、3G通信单元或4G通信单元。
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