CN106934882B - 一种箱柜智能锁系统及开、关锁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种箱柜智能锁系统及开、关锁方法，包括智能锁、采集通信终端、管理主站，智能锁设有第一MCU主控模块、通信模块、第一电源模块，第一MCU主控模块连接通信模块、第一电源模块，采集通信终端设有第二MCU主控模块、上行通信模块、下行通信模块、第二电源模块，第二MCU主控模块连接上行通信模块、下行通信模块、第二电源模块，通信模块与下行通信模块通信实现智能锁与采集通信终端的连接，采集通信终端通过上行通信模块与管理主站通信连接，第二电源模块为第一电源模块提供电源，通过管理主站的命令发送和智能锁、采集通信终端和管理主站之间的多重信息验证实现智能锁的安全开锁。
Description
技术领域
本发明涉及智能锁管理技术领域，特别是涉及一种箱柜智能锁系统及开、关锁方法。
背景技术
目前国内绝大部分的大用户计量表箱、环网柜、开闭所使用的都是传统的挂锁或者内置锁具，稍微先进的就是电磁锁和电编码锁，但这些锁普遍都存在安全系数低的缺点。一个普通的挂锁只需几秒中就能被开启，且钥匙单一容易被复制，一些地区工作人员去现场干活时还需携带一大串的钥匙，杂乱不好管理。传统的锁锁当被人为破坏或非法开启时，不具备报警功能，等巡检发现故障时已造成很大的损失，对电力系统长期的生产非常不利。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种箱柜智能锁系统及开、关锁方法，实现了智能锁的开、关由管理主站到采集通信终端，再由采集通信终端到智能锁的逐级验证，数据通信采用加密方式，增强了产品的安全性，此外，采用手持终端作为备用应急设备，当采集通信终端与智能锁之间的通信出现问题时，工作人员可携带手持终端进行操作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：
一种箱柜智能锁系统，包括智能锁、采集通信终端、管理主站，智能锁设有第一MCU主控模块、通信模块、第一电源模块，所述第一MCU主控模块连接所述通信模块、第一电源模块，采集通信终端设有第二MCU主控模块、上行通信模块、下行通信模块、第二电源模块，所述第二MCU主控模块连接所述上行通信模块、下行通信模块、第二电源模块，所述通信模块与所述下行通信模块通信实现智能锁与采集通信终端的连接，采集通信终端通过所述上行通信模块与管理主站通信连接，所述第二电源模块为所述第一电源模块提供电源，通过管理主站的命令发送和智能锁、采集通信终端和管理主站之间的多重信息验证实现智能锁的安全开锁。
一实施例之中：所述智能锁还设有驱动模块、第一存储模块、第一加解密模块，第一MCU主控模块连接驱动模块、第一存储模块、第一加解密模块，驱动模块负责锁舌的动作，第一存储模块用于存储数据，第一加解密模块用于对传递的信息进行加密或解密。
一实施例之中：所述采集通信终端还设有第二存储模块、第二加解密模块、告警模块、交流采集模块，第二MCU主控模块连接第二存储模块、第二加解密模块、告警模块、交流采集模块，第二存储模块用于存储数据，第二加解密模块用于对传递的信息进行加密或解密，告警模块用于当箱柜门异常开启时发出告警，通知管理员及上传信息到管理主站，交流采集模块采集线路的电压、电流数据。
一实施例之中：所述箱柜智能锁系统还包括手持终端，所述手持终端可给智能锁供电，手持终端上安装有用于登录管理主站、发送命令的软件操作模块，手持终端通信连接管理主站，通过手持终端的命令发送和智能锁、手持终端和管理主站之间的多重信息验证实现智能锁的安全开锁；所述手持终端通信连接所述采集通信终端。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：
一种箱柜智能锁系统的开、关锁方法，基于方案之一所述的一种箱柜智能锁系统，开锁方法包括：
步骤201：管理主站生成开锁工作票，指定操作人、操作时间、操作锁；
步骤202：管理主站与采集通信终端上行通信模块建立通信连接，若连接正常，执行步骤203，否则执行步骤204；
步骤203：管理主站下发加密后的开锁指令给采集通信终端，执行步骤205；
步骤204：管理主站下发加密后的开锁指令给手持终端，执行步骤208；
步骤205：采集通信终端根据存储的密钥解密开锁指令；若解密成功且信息正确，执行步骤206；若解密失败，执行步骤207；
步骤206：采集通信终端打开下行通信模块并与智能锁的通信模块建立通信连接，执行步骤210；
步骤207：采集通信终端提示错误，执行步骤214；
步骤208：手持终端与采集通信终端建立通信连接；
步骤209：手持终端发送开锁指令给采集通信终端；
步骤210：采集通信终端传递加密后的开锁指令给智能锁；
步骤211：智能锁根据存储的密钥解密开锁指令；若解密成功且信息正确，执行步骤212；若解密失败，执行步骤213；
步骤212：开锁成功，采集通信终端提示开锁成功信息，执行步骤214；
步骤213：开锁失败，采集通信终端提示开锁失败信息，执行步骤214；
步骤214：采集通信终端将开锁记录上传给管理主站。
一种箱柜智能锁系统的关锁方法，基于方案之一所述的一种箱柜智能锁系统和上述开锁方法，包括：
步骤301：管理主站生成关锁工作票，指定操作人、操作时间、操作锁；
步骤302：管理主站与采集通信终端上行通信模块建立通信连接，若连接正常，执行步骤303，否则执行步骤304；
步骤303：管理主站下发加密后的关锁指令给采集通信终端，执行步骤305；
步骤304：管理主站下发加密后的关锁指令给手持终端，执行步骤308；
步骤305：采集通信终端根据存储的密钥解密关锁指令；若解密成功且信息正确，执行步骤306；若解密失败，执行步骤307；
步骤306：采集通信终端打开下行通信模块并与智能锁的通信模块建立通信连接，执行步骤310；
步骤307：采集通信终端提示错误，执行步骤314；
步骤308：手持终端与采集通信终端建立通信连接；
步骤309：手持终端发送关锁指令给采集通信终端；
步骤310：采集通信终端传递加密后的关锁指令给智能锁；
步骤311：智能锁根据存储的密钥解密关锁指令；若解密成功且信息正确，执行步骤312；若解密失败，执行步骤313；
步骤312：关锁成功，采集通信终端提示关锁成功信息，执行步骤314；
步骤313：关锁失败，采集通信终端提示关锁失败信息，执行步骤314；
步骤314：采集通信终端将关锁记录上传给管理主站。
一实施例之中：所述智能锁、采集通信终端、管理主站中都存储有用于信息加密和解密的相同密钥，智能锁、采集通信终端、管理主站传递的信息都需要经过密钥加密后传递并在信息到达智能锁、采集通信终端、管理主站后由该密钥将加密信息解密还原；所述密钥为固定密钥或动态密钥，动态密钥由管理主站自动更新产生并下发给智能锁和采集通信终端共享相同密钥。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之三是：
一种箱柜智能锁系统的开、关锁方法，基于方案之一所述的一种箱柜智能锁系统，在采集通信终端通信异常情况下，通过手持终端进行开锁或关锁，包括：
步骤401：管理主站生成工作票，指定操作人、操作时间、操作锁；
步骤402：手持终端通过预装的APP登录管理主站，申请开锁或关锁，管理主站下发加密的开锁或关锁指令给手持终端；
步骤403：手持终端传送开锁或关锁指令给智能锁；
步骤404：智能锁根据存储的密钥解密关锁指令；若解密成功且信息正确，执行步骤405；若解密失败，执行步骤406；
步骤405：手持终端提示开锁或关锁成功，转步骤407；
步骤406：手持终端提示开锁或关锁失败，转步骤407；
步骤407：手持终端回传开锁或关锁记录给管理主站。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
1、解决了普通钥匙易复制，安全性差的问题；
2、使用采集通信终端传送开、关锁指令，采集通信终端固定在箱柜内部，还用于采集线路的电压、电流数据，下挂电能表，实现了硬件资源共享，达到了电力系统箱柜综合管理的目的。
3、采集通信终端具有告警功能，当有人强行开启箱柜门时发出告警，以短信形式告知管理人员并通过上行通道发送到管理主站；
4、管理主站实时记录操作记录，提供了强有力的管理依据；
5、手持终端作为备用应急设备，当采集通信终端与智能锁之间的通信出现问题时，工作人员可携带手持终端进行操作。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种箱柜智能锁系统及开、关锁方法不局限于实施例。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的一种箱柜智能锁系统的整体框图；
图2为本发明实施例1所述的一种箱柜智能锁系统的开锁流程图；
图3为本发明实施例1所述的一种箱柜智能锁系统的关锁流程图；
图4为本发明实施例2所述的通过手持终端开、关锁流程图。
具体实施方式
实施例1
参见图1，一种箱柜智能锁系统，包括智能锁、采集通信终端、管理主站，本实施例中，还包含手持终端。
智能锁设有第一MCU主控模块，通信模块、第一电源模块、驱动模块、第一存储模块、第一加解密模块，第一MCU主控模块分别与通信模块、第一电源模块、驱动模块、第一存储模块、第一加解密模块连接。具体的，智能锁安装于箱柜上，用于对箱柜进行闭锁保护；电源可由采集通信终端提供，进行打开与关闭控制；可与采集通信终端进行数据通信，进行开锁、关锁、数据查询、参数设置等操作；当采集通信终端出现异常的情况下，也可由外部手持终端对智能锁进行供电和通信，完成智能锁开关操作。智能锁有唯一的地址，可注册到管理主站，与采集通信终端或者手持终端通信采用加密数据，即便数据被截获依然很难打开。支持通过采集通信终端或者手持终端进行开锁。
采集通信终端设有第二MCU主控模块、上行通信模块、下行通信模块、第二电源模块、第二存储模块、第二加解密模块、告警模块、交流采集模块，第二MCU主控模块分别与上行通信模块、下行通信模块、第二电源模块、第二存储模块、第二加解密模块、告警模块、交流采集模块连接。具体的，上行通信模块可以是光纤、3G、4G模块，采集通信终端可通过上行通信模块与管理主站进行上行数据传输，下行通信模块可以是串口、红外、电力线载波模块，采集通信终端可通过下行通信模块与智能锁进行下行数据传输。采集通信终端还用于对智能锁进行供电，将操作锁记录上传到管理主站；采集线路的电压、电流数据并对数据进行分析出现异常发出告警并将数据上传到管理主站；采集下挂电能表电量、需量、事件记录等一系列数据；连接门节点检测模块，当有人强行开启箱柜门时候发出告警，将信息上传管理主站进行提示同时发送提示消息到管理员手机。采集通信终端可设定异常报警条件和告警内容，当条件满足时候，可通过短信告警及上行通信告警实现。
管理主站管理主站可处理该管理区的所有智能锁、采集通信终端数据，以及操作人员的信息，可实现多机同步存储数据及操作记录。可根据工作要求开“工作票”形成密钥(密钥可根据安全级别需要分为动态密钥和固定密钥)，相关操作人员通过密钥验证进行相关工作。可对不同用户分配不同的操作权限。也可以根据使用场合不同实现多级密码验证。支持数据导出功能。
手持终端预装预定的APP，当采集终端无法与智能锁通信时候，可由手持终端给智能锁供电，与管理主站和智能锁进行通信，完成数据传输及开关锁。也可由手持终端与采集终端通过红外、RS485、蓝牙等方式通信，将数据下发给智能锁，所述手持终端可由智能钥匙和智能手机组成，智能钥匙用于给智能锁提供电源和作为智能锁与智能手机之间的通信通道。该APP软件可以进行开关锁操作、读取智能锁地址和状态，并通过公共网络将操作记录发送到管理主站。
以下将阐述箱柜智能锁系统的开锁、关锁方法。
图2表示两种开锁方法，第一种是通过采集通信终端进行开锁，由管理主站发送开锁指令到采集通信终端，然后由采集通信终端再将指令传给智能锁完成验证开锁，实现远程操作智能锁；第二种是采集通信终端与管理主站通信异常、手持终端无法对智能锁直接操作的情况下，通过管理主站将开锁指令传给手持终端，到现场后，手持终端将指令发给采集终端，由采集终端传给智能锁完成开锁，具体步骤包括：
步骤201：管理主站生成开锁工作票，指定操作人、操作时间、操作锁；
步骤202：管理主站与采集通信终端上行通信模块建立通信连接，若连接正常，执行步骤203，否则执行步骤204；
步骤203：管理主站下发加密后的开锁指令给采集通信终端，执行步骤205；
步骤204：管理主站下发加密后的开锁指令给手持终端，执行步骤208；
步骤205：采集通信终端根据存储的密钥解密开锁指令；若解密成功且信息正确，执行步骤206；若解密失败，执行步骤207；
步骤206：采集通信终端打开下行通信模块并与智能锁的通信模块建立通信连接，执行步骤210；
步骤207：采集通信终端提示错误，执行步骤214；
步骤208：手持终端与采集通信终端建立通信连接；
步骤209：手持终端发送开锁指令给采集通信终端；
步骤210：采集通信终端传递加密后的开锁指令给智能锁；
步骤211：智能锁根据存储的密钥解密开锁指令；若解密成功且信息正确，执行步骤212；若解密失败，执行步骤213；
步骤212：开锁成功，采集通信终端提示开锁成功信息，执行步骤214；
步骤213：开锁失败，采集通信终端提示开锁失败信息，执行步骤214；
步骤214：采集通信终端将开锁记录上传给管理主站。
图3表示两种关锁方法，第一种是通过采集通信终端进行关锁，由管理主站发送关锁指令到采集通信终端，然后由采集通信终端再将指令传给智能锁完成验证开锁，实现远程操作智能锁；第二种是采集通信终端与管理主站通信异常、手持终端无法对智能锁直接操作的情况下，通过管理主站将关锁指令传给手持终端，到现场后，手持终端将指令发给采集终端，由采集终端传给智能锁完成关锁，具体步骤包括：
步骤301：管理主站生成关锁工作票，指定操作人、操作时间、操作锁；
步骤302：管理主站与采集通信终端上行通信模块建立通信连接，若连接正常，执行步骤303，否则执行步骤304；
步骤303：管理主站下发加密后的关锁指令给采集通信终端，执行步骤305；
步骤304：管理主站下发加密后的关锁指令给手持终端，执行步骤308；
步骤305：采集通信终端根据存储的密钥解密关锁指令；若解密成功且信息正确，执行步骤306；若解密失败，执行步骤307；
步骤306：采集通信终端打开下行通信模块并与智能锁的通信模块建立通信连接，执行步骤310；
步骤307：采集通信终端提示错误，执行步骤314；
步骤308：手持终端与采集通信终端建立通信连接；
步骤309：手持终端发送关锁指令给采集通信终端；
步骤310：采集通信终端传递加密后的关锁指令给智能锁；
步骤311：智能锁根据存储的密钥解密关锁指令；若解密成功且信息正确，执行步骤312；若解密失败，执行步骤313；
步骤312：关锁成功，采集通信终端提示关锁成功信息，执行步骤314；
步骤313：关锁失败，采集通信终端提示关锁失败信息，执行步骤314；
步骤314：采集通信终端将关锁记录上传给管理主站。
本实施例中，智能锁、采集通信终端、管理主站中都存储有用于信息加密和解密的相同密钥，智能锁、采集通信终端、管理主站传递的信息都需要经过密钥加密后传递并在信息到达智能锁、采集通信终端、管理主站后由该密钥将加密信息解密还原；所述密钥为固定密钥或动态密钥，动态密钥由管理主站自动更新产生并下发给智能锁和采集通信终端共享相同密钥。
一较佳实施例中，管理主站、采集通信终端、智能锁之间传递的信息可以由管理主站中的控制器，采集通信终端的第二加解密模块和智能锁的第一加解密模块采用软件加密和解密。另一较佳实施例中，采集通信终端、智能锁还可设有硬件加密模块，其信息的加密和解密过程由硬件加密模块完成。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
1、解决了普通钥匙易复制，安全性差的问题；
2、使用采集通信终端传送开、关锁指令，采集通信终端固定在箱柜内部，还用于采集线路的电压、电流数据，下挂电能表，实现了硬件资源共享，达到了电力系统箱柜综合管理的目的。
3、采集通信终端具有告警功能，当有人强行开启箱柜门时发出告警，以短信形式告知管理人员并通过上行通道发送到管理主站；
4、管理主站实时记录操作记录，提供了强有力的管理依据；
5、手持终端作为备用应急设备，当采集通信终端与智能锁之间的通信出现问题时，工作人员可携带手持终端进行操作。
实施例2
图4为通过手持终端进行开、关锁的流程图，本实施例基于实施例1所述的一种箱柜智能锁系统，在采集通信终端通信异常情况下，通过手持终端进行开关锁，具体的由管理主站通过无线方式将开关锁指令发送到手持终端，到现场后将开关锁指令传给智能锁，智能锁解析数据，实现现场开关锁，具体步骤包括：
步骤401：管理主站生成工作票，指定操作人、操作时间、操作锁；
步骤402：手持终端通过预装的APP登录管理主站，申请开锁或关锁，管理主站下发加密的开锁或关锁指令给手持终端；
步骤403：手持终端传送开锁或关锁指令给智能锁；
步骤404：智能锁根据存储的密钥解密关锁指令；若解密成功且信息正确，执行步骤405；若解密失败，执行步骤406；
步骤405：手持终端提示开锁或关锁成功，转步骤407；
步骤406：手持终端提示开锁或关锁失败，转步骤407；
步骤407：手持终端回传开锁或关锁记录给管理主站。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
1、解决了普通钥匙易复制，安全性差的问题；
2、管理主站实时记录操作记录，提供了强有力的管理依据；
3、手持终端作为备用应急设备，当采集通信终端与智能锁之间的通信出现问题时，工作人员可携带手持终端进行操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种箱柜智能锁系统，其特征在于，包括：
智能锁、采集通信终端、管理主站，智能锁设有第一MCU主控模块、通信模块、第一电源模块，所述第一MCU主控模块连接所述通信模块、第一电源模块，采集通信终端设有第二MCU主控模块、上行通信模块、下行通信模块、第二电源模块，所述第二MCU主控模块连接所述上行通信模块、下行通信模块、第二电源模块，所述通信模块与所述下行通信模块通信实现智能锁与采集通信终端的连接，采集通信终端通过所述上行通信模块与管理主站通信连接，所述第二电源模块为所述第一电源模块提供电源，通过管理主站的命令发送和智能锁、采集通信终端和管理主站之间的多重信息验证实现智能锁的安全开锁；
开锁方法包括：
步骤201：管理主站生成开锁工作票，指定操作人、操作时间、操作锁；
步骤202：管理主站与采集通信终端上行通信模块建立通信连接，若连接正常，执行步骤203，否则执行步骤204；
步骤203：管理主站下发加密后的开锁指令给采集通信终端，执行步骤205；
步骤204：管理主站下发加密后的开锁指令给手持终端，执行步骤208；
步骤205：采集通信终端根据存储的密钥解密开锁指令；若解密成功且信息正确，执行
步骤206；若解密失败，执行步骤207；
步骤206：采集通信终端打开下行通信模块并与智能锁的通信模块建立通信连接，执行步骤210；
步骤207：采集通信终端提示错误，执行步骤214；
步骤208：手持终端与采集通信终端建立通信连接；
步骤209：手持终端发送开锁指令给采集通信终端；
步骤210：采集通信终端传递加密后的开锁指令给智能锁；
步骤211：智能锁根据存储的密钥解密开锁指令；若解密成功且信息正确，执行步骤212；若解密失败，执行步骤213；
步骤212：开锁成功，采集通信终端提示开锁成功信息，执行步骤214；
步骤213：开锁失败，采集通信终端提示开锁失败信息，执行步骤214；
步骤214：采集通信终端将开锁记录上传给管理主站。
2.根据权利要求1所述的箱柜智能锁系统，其特征在于：
所述智能锁还设有驱动模块、第一存储模块、第一加解密模块，第一MCU主控模块连接驱动模块、第一存储模块、第一加解密模块，驱动模块负责驱动锁舌的动作，第一存储模块用于存储数据，第一加解密模块用于对传递的信息进行加密或解密。
3.根据权利要求1所述的箱柜智能锁系统，其特征在于：
所述采集通信终端还设有第二存储模块、第二加解密模块、告警模块、交流采集模块，第二MCU主控模块连接第二存储模块、第二加解密模块、告警模块、交流采集模块，第二存储模块用于存储数据，第二加解密模块用于对传递的信息进行加密或解密，告警模块用于当箱柜门异常开启时发出告警，通知管理员及上传信息到管理主站，交流采集模块采集线路的电压、电流数据。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的箱柜智能锁系统，其特征在于：
所述箱柜智能锁系统还包括手持终端，所述手持终端给智能锁供电，手持终端上安装有用于登录管理主站、发送命令的软件操作模块，手持终端通信连接管理主站，通过手持终端的命令发送和智能锁、手持终端和管理主站之间的多重信息验证实现智能锁的安全开锁；所述手持终端通信连接所述采集通信终端。
5.一种箱柜智能锁系统的开、关锁方法，基于权利要求1至4中任一项所述的箱柜智能锁系统，其特征在于：关锁方法包括：
步骤301：管理主站生成关锁工作票，指定操作人、操作时间、操作锁；
步骤302：管理主站与采集通信终端上行通信模块建立通信连接，若连接正常，执行步骤303，否则执行步骤304；
步骤303：管理主站下发加密后的关锁指令给采集通信终端，执行步骤305；
步骤304：管理主站下发加密后的关锁指令给手持终端，执行步骤308；
步骤305：采集通信终端根据存储的密钥解密关锁指令；若解密成功且信息正确，执行
步骤306；若解密失败，执行步骤307；
步骤306：采集通信终端打开下行通信模块并与智能锁的通信模块建立通信连接，执行步骤310；
步骤307：采集通信终端提示错误，执行步骤314；
步骤308：手持终端与采集通信终端建立通信连接；
步骤309：手持终端发送关锁指令给采集通信终端；
步骤310：采集通信终端传递加密后的关锁指令给智能锁；
步骤311：智能锁根据存储的密钥解密关锁指令；若解密成功且信息正确，执行步骤312；若解密失败，执行步骤313；
步骤312：关锁成功，采集通信终端提示关锁成功信息，执行步骤314；
步骤313：关锁失败，采集通信终端提示关锁失败信息，执行步骤314；
步骤314：采集通信终端将关锁记录上传给管理主站。
6.根据权利要求5所述的一种箱柜智能锁系统的开、关锁方法，其特点在于：所述智能锁、采集通信终端、管理主站中都存储有用于信息加密和解密的相同密钥，智能锁、采集通信终端、管理主站传递的信息都需要经过密钥加密后传递并在信息到达智能锁、采集通信终端、管理主站后由该密钥将加密信息解密还原；所述密钥为固定密钥或动态密钥，动态密钥由管理主站自动更新产生并下发给智能锁和采集通信终端共享相同密钥。
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