CN107100437B - 一种房门自防范系统及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种房门自防范系统及其实现方法，本发明克服了现有房门安防装置自我防御能力的不足，包括：现场值守端、移动值守端，云服务器。现场值守端的传感单元监测来自房门的异常，当房门及门外一定范围内出现异常时，首先借助语音进行回应、询问或提示，并在危急出现时，现场值守端能第一时间自主锁闭门内插销，必要时通过互联网向移动值守端报警。待异常情况消除后，再重新打开门内插销，进而使房门强化了自我防御能力。六种自防范的实现方法对应着不同的应用场景，另外，“学习功能”为现场值守端学习人类相似的经验和处理方法提供了一种直接的途径。
Description
技术领域
本发明涉及信息技术及安防技术领域，特别涉及一种房门自防范系统及其实现方法。
背景技术
现有的房门远程智能安防装置实现的功能以监控、通讯及报警为主，而在主动防御方面少有作为。而如今的盗窃分子往往在实施盗窃前先行断网、断电，令通常的安防装置失灵。另外，针对弱势群体的入室抢劫事件，也需要做出针对性的部署。因此，构筑房门自防范系统很有必要。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种房门自防范系统及其实现方法，借助传感器组监测来自房门的异常，当房门出现异常时，首先借助语音进行回应、询问或提示，需要时现场值守端将在第一时间自主锁闭门内插销，同时通过互联网向移动值守端报警，待移动值守端确认危险情况消除后，再重新打开门内插销，进而使房门强化了自我防御能力。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种房门自防范系统，其特征在于，包括：现场值守端、移动值守端、云服务器；所述现场值守端包括监测单元、决策单元、执行单元、存储单元、播放单元、电源、通讯单元；
所述监测单元除了用于实时监测房门、锁具及锁芯的状态，还用于实时监测房门内外一定范围内移动物体与房门之间距离的变化，并将监测的数据实时发送至所述存储单元；
所述决策单元分别与所述存储单元、执行单元、通讯单元相连接，决策单元对存储单元中来自所述监测单元的监测数据进行分类、组合与时序分析，判断是否发生了异常以及异常的类别及属性，对于发生的异常，在第一时间自主命令播放单元播放存储单元中适用的声音文件，执行单元锁闭门内插销或锁定门内插销以回应出现的异常，如果监测数据表明异常依然存在，将发生的异常通知所述移动值守端；
所述执行单元是在传统机械锁具中新增加的部分，通过执行决策单元发出的指令实现锁闭门内插销、锁定门内插销、打开门内插销、解除锁定门内插销的操作，其中，所述锁定门内插销与锁闭门内插销的区别在于，锁定门内插销是在锁闭门内插销的基础上，让所述门内插销不能被人为徒手打开；
所述存储单元除存储来自监测单元的数据、声音文件及相关数据外，还为现场值守端的“学习功能”设有一个特定的记忆存储区域，用于记录房内人员处理房门异常的过程，供现场值守端今后自主处理相同或相近状况时选择使用；
所述播放单元包括功率放大器及扬声器，用于按照决策单元的指令播放存储在存储单元中指定的声音文件；
所述通讯单元通过云服务器实现现场值守端和移动值守端的信息交互；
所述移动值守端可为所述现场值守端设定初始参数及允许选择设定的功能；
所述移动值守端介入现场值守端协助处理异常期间，移动值守端可向现场值守端发出打开门内插销、锁闭门内插销、解除锁定门内插销、锁定门内插销的请求，决策单元根据监测单元当前状态判断是否命令执行单元执行来自移动值守端的请求；
所述移动值守端一旦介入现场值守端协助处理异常，现场值守端为回应本次异常而准备的后续声音文件将不再播放；
所述电源为所述监测单元、决策单元、执行单元、存储单元、播放单元、及通讯单元提供电能。
进一步，所述执行单元被置于锁具中，执行单元是用于控制门内插销打开关闭动作的驱动部件；执行单元由驱动电路、电机、丝杠、滑块、支架、杠杆A、杠杆B、杠杆C、转动轴组成；所述支架固定于锁具外壳的内侧，所述电机和丝杠安装在所述支架上；所述电机一端连接所述丝杠驱动丝杠旋转，另一端连接所述驱动电路；所述滑块的内螺纹与所述丝杠滑动连接，滑块行进中又分别与所述杠杆A和杠杆B的顶端旋转接触连接，所述杠杆C的顶端与拨动门内插销伸缩的凹槽旋转接触连接，所述杠杆A、杠杆B和杠杆C的末端与转动轴刚性连接；所述转动轴的中心与房门内侧插销把手保持转动连接，所述把手用于徒手操作门内插销的打开或锁闭；电机通过变换转向使滑块沿丝杠往复移动，通过滑块拨动杠杆A、杠杆B并带动杠杆C拨动门内插销的锁闭或打开；
当门内插销打开，并且滑块借助位置传感器停留在丝杠去往锁闭门内插销的出发点待命，一旦滑块去往打开门内插销的出发点，将拨动杠杆A并带动杠杆C使门内插销锁闭；
当门内插销锁闭，并且滑块借助位置传感器停留在丝杠去往打开门内插销的出发点待命，一旦滑块去往锁闭门内插销的出发点，将拨动杠杆B并带动杠杆C使门内插销打开；
所述滑块停留在两个出发点中任意一处待命时，借助把手可以徒手打开或锁闭门内插销；在通过执行单元锁闭门内插销后，如果发生了徒手打开门内插销的情况，则滑块将自动去往锁闭门内插销的出发点待命。
进一步，所述监测单元包括传感器组和安装在门外的摄像头，所述传感器组包括：振动传感器、声音传感器、锁芯插入传感器、房门外侧距离传感器、房门内侧距离传感器、斜锁舌伸缩传感器、内侧门把手转动传感器、方锁舌伸缩传感器、门内插销伸缩传感器、房门与门框位移传感器和位置传感器，其中，
所述振动传感器、声音传感器安装在门板处，用于监测房门上的声音及振动强度；所述房门内侧距离传感器和房门外侧距离传感器，分别用于从房门内外两侧监测是否有人走近房门，并获取人与房门之间的距离值；所述斜锁舌伸缩传感器、内侧门把手转动传感器、方锁舌伸缩传感器、门内插销伸缩传感器和房门与门框位移传感器安装在锁具内，用于监测斜锁舌、方锁舌、门内把手、门内插销、房门相对门框的位置或位移状态；所述锁芯插入传感器安装在锁芯处，用于监测是否有钥匙类物体插入锁芯；所述位置传感器分别设置在所述丝杠两端的支架处，使所述滑块停留在丝杠两端的出发点待命。
进一步，所述杠杆A包括A1段、A2段，所述A1段的第一端与所述A2段的第一端转动连接，所述A1的第二端与转动轴刚性连接，A2段的第二端与滑块旋转连接，当所述滑块沿锁闭门内插销的方向拨动A2段时，A2段保持直立状态，驱动杠杆A实现门内插销的锁闭操作；当所述滑块沿打开门内插销的方向拨动A2段时，A2段沿着滑块前进的方向逐渐倾斜。
进一步，所述电源包括充电电池和外接电源，所述充电电池和所述外接电源配合使用，外接电源自动为电池充电，所述现场值守端一旦监测到外接电源中断，自动切换至充电电池供电方式，所述现场值守端向所述移动值守端报告外接电源中断的信息，当外接电源恢复时，所述现场值守端向所述移动值守端报告外接电源恢复的信息。
一种房门自防范系统的实现方法，现场值守端通过对所述监测单元中传感器组采集的房门状态信息进行分类、组合与时序分析，按照异常的类别及属性，由决策单元按照特定的处理异常方法给予应对，处理异常的方法包括：
(1)监测到钥匙类物体插入锁芯后的自防范实现方法
(2)房门振动或声音值大于预置的门限值时的自防范实现方法
(3)“强化设防”模式下自防范的实现方法
(4)“武断设防”模式下自防范的实现方法
(5)“门外望风”模式下自防范的实现方法
(6)“定时锁闭”模式下自防范的实现方法
其中，
(1)在房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态时，当监测到钥匙类物体插入锁芯后，房门自防范实现方法包括如下步骤：
步骤1：决策单元获悉发生了钥匙类物体插入锁芯时，决策单元命令播放单元播放简短语音和/或背景声作为最初的回应；
步骤2：开锁过程计时器T1开启，开始计时；
步骤3：读取方锁舌伸缩传感器和斜锁舌伸缩传感器采集的方锁舌和斜锁舌的状态，并将T1与预置的正常开锁的最长时限进行比较；
步骤:4：如果开锁过程计时器T1小于或等于预置的正常开锁的最长时限，并监测到方锁舌或斜锁舌由“伸出”转为“缩回”状态则视为正常开锁，播放单元播放符合时间、地点、场景的声音文件迎接来者，处理结束；
步骤5：如果开锁过程计时器T1超过正常开锁的最长时限，且监测到方锁舌和斜锁舌均未由“伸出”转为“缩回”状态，则视为异常开锁，播放单元播放适用的声音文件向门外发出语音质询；
步骤6：对异常开锁情况，决策单元读取门内插销伸缩传感器的状态，如果不是锁闭状态，则向执行单元发出锁闭门内插销的指令；
步骤7：锁闭门内插销后，如果在限定时间内监测到锁芯内钥匙类物体消失，处理异常结束；如果超过限定时间锁芯内钥匙类物体未消失，开启门外摄像头拍照，向移动值守端报告房门发生了异常开锁，并将影像推送移动值守端；
步骤8：等待移动值守端介入期间，播放单元播放适用的声音文件以应对门外异常，直至移动值守端介入或监测到锁芯内钥匙类物体消失；
(2)在房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态时，监测到前一预置时间段内，发生过房门振动值和/或声音值大于预置的门限值的情况，房门自防范实现方法包括如下步骤：
步骤S1：决策单元获悉前一预置时段内发生过房门振动值和/或声音值大于预置的门限值的情况，播放适用的声音文件向门外发出语音问询；
步骤S2：预置的限定时间内，持续监测房门振动值和/或声音值，判断是否出现过大于预置的门限值的情况，是则执行步骤S3，否则结束；
步骤S3：决策单元读取门内插销伸缩传感器的状态，如果不是锁闭状态，则向所述执行单元发出锁闭门内插销的指令；
步骤S4：现场值守端向移动值守端发送房门发生超出正常震动值或声音值的信息以及门内插销已经锁闭的信息，开启门外摄像头拍照，将影像推送至移动值守端；
步骤S5：等待移动值守端介入期间，播放单元播放适用的声音文件以应对门外异常，直至移动值守端介入或设定等待时间内异常没有再度发生；
(3)开启了选择设定的“强化设防”机制，并且房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态，一旦发生房门异常，房门自防范实现方法包括如下步骤：
步骤S01：决策单元在处理各类房门异常的过程中，如果房门内侧距离传感器监测到房门内有人走近房门，将播放声音文件，提示房间内的人先不要主动打开房门；
步骤S02：决策单元读取门内插销伸缩传感器的状态，如果不是锁闭状态，则向所述执行单元发出锁闭门内插销的指令；
步骤S03：向所述移动值守端报告房门出现的异常，门外摄像头开启并将拍摄的影像推送移动值守端；
步骤S04：在所述移动值守端尚未介入前，如果仍监测到房门处有异常发生，现场值守端将针对不同的异常，播放适用的声音文件予以回应；
步骤S05：如果所述移动值守端成功介入，通过观察和/或交谈得出判断，由移动值守端指导或辅助室内的人员进行后续操作；
(4)开启了选择设定的“武断设防”机制，并且房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态，一旦发生房门异常，房门自防范实现方法包括如下步骤：
步骤S001：决策单元在处理各类房门异常的过程中，如果房门内侧距离传感器监测到房门内有人走近房门，将播放声音文件，提示房间内的人先不要主动打开房门；
步骤S002：决策单元读取门内插销伸缩传感器的状态，如果不是锁闭状态，则向所述执行单元发出锁闭门内插销的指令，并且不论之前门内插销锁闭与否，还要让滑块停放到能阻止门内插销打开的位置，即锁定门内插销；
步骤S003：向所述移动值守端报告房门出现的异常，门外摄像头开启并将拍摄的影像推送移动值守端；
步骤S004：在所述移动值守端尚未介入前，如果仍监测到房门处有异常发生，现场值守端将针对不同的异常，播放适用的声音文件予以回应；
步骤S005：如果所述移动值守端成功介入，通过观察和/或交谈得出判断，由移动值守端决定是否请求现场值守端将所述滑块移动到可以打开门内插销的位置，并指导或辅助室内的人进行后续操作；
(5)在房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态时，开启了选择设定的“门前望风”机制，房门自防范系统的实现方法包括如下步骤：
步骤S0001：如果房门内侧距离传感器监测到房间内有人走近房门，并且房门外侧距离传感器监测到预设距离内有人存在，播放单元通过播放适用的声音文件，提示房间内的人先不要出门；
步骤S0002：如果“门前望风”机制与“强化设防”机制同时开启，接续步骤S02及后续步骤；如果“门前望风”机制与“武断设防”机制同时开启，接续步骤S002及后续步骤；
(6)“定时锁闭”模式下自防范的实现方法
步骤S00001：预先设置“定时锁闭”的时间；
步骤S00002：一旦到达预先设置“定时锁闭”的时间，决策单元将通过监测单元获取门内插销是否锁闭，如果没有锁闭，则向执行单元发出锁闭门内插销的指令。
进一步，所述监测单元仅在房门关闭并且执行单元和播放单元未进行任何操作的情况下采集振动传感器和声音传感器的信号；在所述监测单元的其它传感器状态变化后，监测单元经过设定时间的延迟后，再恢复振动传感器和声音传感器的信号采集。
进一步，所述现场值守端还具有记忆学习功能，选择开启“学习功能”用于记录房内人员处理房门异常的过程；处理后的声音文件及状态数据可用于现场值守端日后处理相同或相近状况时使用，所述“学习功能”包括：录制声音文件，记录声音文件生成时的应用环境，所述应用环境至少包括：房门异常出现的时间、监测单元传感器组处理过程中的状态变化。
本发明的优点在于：本发明通过移动值守端、现场值守端和云服务器的相互配合，形成具有自主防御能力的智慧型房门安防系统，对于非正常开锁、猛力敲击房门等异常情况，除了播放符合场景的声音文件，震慑和阻止犯罪分子犯罪企图的作用外，还能借助执行单元第一时间自主锁闭门内插销，使房门增强了自我防御能力。
如果还开启了“强化设防”、“武断设防”或“门前望风”机制，当门外出现异常，并且房门内侧设定距离内有人走近房门时，将通过室内播放声音文件，提示房间内的人先不要主动打开房门，先进行观察查明情况，或通过锁闭门内插销，向移动值守端报告，请求外部援助等处理方式，在一定程度上弥补了现有安放系统防盗能力差的缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种房门自防范系统的结构图；
图2A为本发明的一种房门自防范系统的执行单元的整体结构示意图；
图2B为本发明的一种房门自防范系统的执行单元的部分结构示意图；
图2C为本发明的一种房门自防范系统的执行单元的部分结构示意图
图3为本发明的一种房门自防范系统的杠杆A的结构图；
图4为本发明的锁定门内插销的结构示意图。
其中：1、支架；2、滑块；3、丝杠；4、电机；5、杠杆A；6、杠杆B；7、转动轴；8、杠杆C；9、位置传感器；10、拨片；11、凹槽；12、门内插销；13、锁具外壳；14、锁芯预留孔；15、锁具侧面盖板；16、转动轴预留孔；17、拨片滑动定位槽；18、A2段；19、A1段。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，本发明一方面实施例的一种房门自防范系统，其特征在于，包括：现场值守端、移动值守端、云服务器；所述现场值守端包括监测单元、决策单元、执行单元、存储单元、播放单元、电源、通讯单元；
所述监测单元除了用于实时监测房门、锁具及锁芯的状态，还用于实时监测房门内外一定范围内移动物体与房门之间距离的变化，并将监测的数据实时发送至所述存储单元；
所述决策单元分别与所述存储单元、执行单元、通讯单元相连接，决策单元对存储单元中来自所述监测单元的监测数据进行分类、组合与时序分析，判断是否发生了异常以及异常的类别及属性，对于发生的异常，在第一时间自主命令播放单元播放存储单元中适用的声音文件，执行单元锁闭门内插销或锁定门内插销以回应出现的异常，如果监测数据表明异常依然存在，将发生的异常通知所述移动值守端；
所述执行单元是在传统机械锁具中新增加的部分，通过执行决策单元发出的指令；实现锁闭门内插销、锁定门内插销、打开门内插销、解除锁定门内插销的操作，其中，所述锁定门内插销与锁闭门内插销的区别在于，锁定门内插销是在锁闭门内插销的基础上，让所述门内插销不能被人为徒手打开；此处，锁定门内插销12的实现方法如图4所示，所述滑块2完成锁闭门内插销操作后，程序控制滑块2停留在图4中的位置，挡住所述杠杆A5转动的路线，进而制止了所述转动轴7的转动，也使得拨动门内插销12的杠杆8不能实施打开动作。
，所述现场值守端还具有“学习功能”，所述存储单元除存储来自监测单元的数据、声音文件及相关数据外，还为现场值守端的“学习功能”设有一个特定的记忆存储区域，用于记录房内人员处理房门异常的过程，供现场值守端今后自主处理相同或相近状况时选择使用；
所述播放单元包括功率放大器及扬声器，用于按照决策单元的指令播放存储在存储单元中指定的声音文件；
所述通讯单元通过云服务器实现现场值守端和移动值守端的信息交互；
所述移动值守端可为所述现场值守端设定初始参数及允许选择设定的功能；此处，所述初始参数，如：预置的正常开锁的最长时限；所述选择设定的功能，如：“强化设防”、“定时锁闭”等。
所述移动值守端介入现场值守端协助处理异常期间，移动值守端可向现场值守端发出打开门内插销、锁闭门内插销、解除锁定门内插销、锁定门内插销的请求，决策单元根据监测单元当前状态判断是否命令执行单元执行来自移动值守端的请求；此处，所述决策单元根据监测单元当前状态判断是否命令执行单元执行来自移动值守端的请求的过程，是为了防止一旦远程访问出现时间差，移动值守端的请求可能会出现与现场实际情况不相符的情况(如：期间恰好发生了人为徒手操作门内插销情况)，因此，需要决策单元进行再次核查。
所述移动值守端一旦介入现场值守端协助处理异常，现场值守端为回应本次异常而准备的后续声音文件将不再播放；
所述电源为所述监测单元、决策单元、执行单元、存储单元、播放单元、及通讯单元提供电能。
如图2A所示，是房门自防范系统的执行单元在锁具中的连接关系图，其中所述执行单元置于锁具中，执行单元是用于控制门内插销打开关闭动作的驱动部件；图2B是将2A中移除了电机4、丝杠3、滑块2、支架1及位置传感器9以后的连接关系图，图2C是将2A中电机4、丝杠3、滑块2、支架1及位置传感器9与锁具侧面盖板15的连接关系图，支架1将图2C中的部件固定在锁具侧面盖板15的内侧。
所述执行单元由驱动电路、电机4、丝杠3、滑块2、支架1、杠杆A5、杠杆B6、杠杆C8、转动轴7组成；所述支架1固定于锁具外壳的内侧，所述电机4和丝杠3安装在所述支架1上；所述电机4一端连接所述丝杠3驱动丝杠3旋转，另一端连接所述驱动电路；所述滑块2的内螺纹与所述丝杠3滑动连接，滑块2行进中又分别与所述杠杆A5和杠杆B6的顶端旋转接触连接，所述丝杠3和支架1的下方设有带动门内插销的拨片10，所述拨片10远离转动轴7的一端连接内门插销12，所述拨片10靠近转动轴7的一侧设有凹槽11，所述杠杆C8的顶端与凹槽11旋转接触连接，凹槽11是杠杆C8拨动门内插销12伸缩的着力点，所述杠杆A5、杠杆B6和杠杆C8的末端与转动轴7刚性连接；所述转动轴7的中心与房门内侧插销把手保持转动连接，所述把手用于徒手操作门内插销的打开或锁闭；电机4通过变换转向使滑块2沿丝杠3往复移动，通过滑块2拨动杠杆A5、杠杆B6并带动杠杆C8拨动门内插销的锁闭或打开；
当门内插销打开，并且滑块2借助位置传感器9停留在丝杠3去往锁闭门内插销的出发点待命，一旦滑块2去往打开门内插销的出发点，将拨动杠杆A5并带动杠杆C8使门内插销锁闭；
当门内插销锁闭，并且滑块2借助位置传感器9停留在丝杠3去往打开门内插销的出发点待命，一旦滑块2去往锁闭门内插销的出发点，将拨动杠杆B6并带动杠杆C8使门内插销打开；
所述滑块2停留在两个出发点中任意一处待命时，借助把手可以徒手打开或锁闭门内插销；在通过执行单元锁闭门内插销后，如果发生了徒手打开门内插销的情况，则滑块2将自动去往锁闭门内插销的出发点待命。
进一步，所述监测单元包括传感器组和安装在门外的摄像头，所述传感器组包括：振动传感器、声音传感器、锁芯插入传感器、房门外侧距离传感器、房门内侧距离传感器、斜锁舌伸缩传感器、内侧门把手转动传感器、方锁舌伸缩传感器、门内插销伸缩传感器、房门与门框位移传感器和位置传感器，其中，
所述振动传感器、声音传感器安装在门板处，用于监测房门上的声音及振动强度；所述房门内侧距离传感器和房门外侧距离传感器，分别用于从房门内外两侧监测是否有人走近房门，并获取人与房门之间的距离值；所述斜锁舌伸缩传感器、内侧门把手转动传感器、方锁舌伸缩传感器、门内插销伸缩传感器和房门与门框位移传感器安装在锁具内，用于监测斜锁舌、方锁舌、门内把手、门内插销、房门相对门框的位置或位移状态；所述锁芯插入传感器安装在锁芯处，用于监测是否有钥匙类物体插入锁芯；此处，见图2，所述位置传感器9分别设置在所述丝杠3两端的支架处，使所述滑块2停留在丝杠两端的出发点待命。
进一步，如图3所示，所述杠杆A5包括A1段19、A2段18，所述A1段19的第一端与所述A2段18的第一端转动连接，所述A1段19的第二端与转动轴7刚性连接，A2段18的第二端与滑块2旋转连接，当所述滑块2沿锁闭门内插销的方向拨动A2段18时，A2段18保持直立状态，驱动杠杆A5实现门内插销的锁闭操作；当所述滑块2沿打开门内插销的方向拨动A2段18时，A2段18沿着滑块2前进的方向逐渐倾斜。
进一步，所述电源包括充电电池和外接电源，所述充电电池和所述外接电源配合使用，外接电源自动为电池充电，所述现场值守端一旦监测到外接电源中断，自动切换至充电电池供电方式，所述现场值守端向所述移动值守端报告外接电源中断的信息，当外接电源恢复时，所述现场值守端向所述移动值守端报告外接电源恢复的信息。
本发明另一方面实施例的一种房门自防范系统的实现方法，现场值守端通过对所述监测单元中传感器组采集的房门状态信息进行分类、组合与时序分析，按照异常的类别及属性，由决策单元按照特定的处理异常方法给予应对，处理异常的方法包括：
(1)监测到钥匙类物体插入锁芯后的自防范实现方法
(2)房门振动或声音值大于预置的门限值时的自防范实现方法
(3)“强化设防”模式下自防范的实现方法
(4)“武断设防”模式下自防范的实现方法
(5)“门外望风”模式下自防范的实现方法
(6)“定时锁闭”模式下自防范的实现方法
详述如下：
(1)在房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态时，当监测到钥匙类物体插入锁芯后，房门自防范实现方法包括如下步骤：
步骤1：决策单元获悉发生了钥匙类物体插入锁芯时，决策单元命令播放单元播放简短语音和/或背景声作为最初的回应(如：室内发出短促的狗叫声)；
步骤2：开锁过程计时器T1开启，开始计时；
步骤3：读取方锁舌伸缩传感器和斜锁舌伸缩传感器采集的方锁舌和斜锁舌的状态，并将T1与预置的正常开锁的最长时限进行比较；
步骤:4：如果开锁过程计时器T1小于或等于预置的正常开锁的最长时限，并监测到方锁舌或斜锁舌由“伸出”转为“缩回”状态则视为正常开锁，播放单元播放符合时间、地点、场景的声音文件迎接来者(如：傍晚18至19时之间，室内播放童声，“我妈妈回来了！”，男声“好，咱这就开饭！”)，处理结束；
步骤5：如果开锁过程计时器T1超过正常开锁的最长时限，且监测到方锁舌和斜锁舌均未由“伸出”转为“缩回”状态，则视为异常开锁，播放单元播放适用的声音文件向门外发出语音质询(如：室内播放，男声“谁呀？”+椅子挪动声和脚步声)；
步骤6：对异常开锁情况，决策单元读取门内插销伸缩传感器的状态，如果不是锁闭状态，则向执行单元发出锁闭门内插销的指令；
步骤7：锁闭门内插销后，如果在限定时间内监测到锁芯内钥匙类物体消失，处理异常结束；如果超过限定时间锁芯内钥匙类物体未消失，开启门外摄像头拍照，向移动值守端报告房门发生了异常开锁，并将影像推送移动值守端；
步骤8：等待移动值守端介入期间，播放单元播放适用的声音文件(如：男声“这也不知是谁，走错楼层了吧”+女声“你给保安打个电话，让他们过来看看”)以应对门外异常，直至移动值守端介入或监测到锁芯内钥匙类物体消失；
需要说明的是在上述期间，一旦移动值守端介入现场值守端，通过观察门外情况和/或与门外交谈，人为做出判断，再向现场值守端发出开启或继续锁闭门内插销的请求。
(2)在房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态时，监测到前一预置时间段内，发生过房门振动值和/或声音值大于预置的门限值的情况，房门自防范实现方法包括如下步骤：
步骤S1：决策单元获悉前一预置时段内发生过房门振动值和/或声音值大于预置的门限值的情况，播放适用的声音文件向门外发出语音问询(如：男声大声问“谁呀！”)；
步骤S2：预置的限定时间内，持续监测房门振动值和/或声音值，判断是否出现过大于预置的门限值的情况，是则执行步骤S3，否则结束；
步骤S3：决策单元读取门内插销伸缩传感器的状态，如果不是锁闭状态，则向所述执行单元发出锁闭门内插销的指令；
步骤S4：现场值守端向移动值守端发送房门发生超出正常震动值或声音值的信息以及门内插销已经锁闭的信息，开启门外摄像头拍照，将影像推送至移动值守端；
步骤S5：等待移动值守端介入期间，播放单元播放适用的声音文件(如：男声“这也不是谁，走错楼层了吧”+女声“要吗你给保安打个电话，让他们过来看看”)以应对门外异常，直至移动值守端介入或设定等待时间内异常没有再度发生；
需要说明的是在上述期间，一旦移动值守端介入现场值守端，通过观察门外情况和/或与门外交谈，人为做出判断，再向现场值守端发出开启或继续锁闭门内插销的请求。
(3)开启了选择设定的“强化设防”机制，并且房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态，一旦发生房门异常，房门自防范实现方法包括如下步骤：
步骤S01：决策单元收到来自监测单元的门外异常情况报告后，在处理敲门声和钥匙类物体插入锁芯事件的过程中，房门内侧距离传感器监测到房门内有人走近房门，室内通过播放声音文件(如：男声“先别开门，弄清楚谁来了吗？”)，提示房间内的人先不要主动打开房门；
步骤S02：决策单元读取门内插销伸缩传感器的状态，如果不是锁闭状态，则向所述执行单元发出锁闭门内插销的指令；
步骤S03：向所述移动值守端报告房门出现的异常，门外摄像头开启并将拍摄的影像推送移动值守端；
步骤S04：在所述移动值守端尚未介入前，如果仍监测到房门处有异常发生，现场值守端将针对不同的异常，播放适用的声音文件(如：女声“提高警惕没有错，给小区保安打个电话吧。”男声“嗯，我拿手机去”)予以回应；
步骤S05：如果所述移动值守端成功介入，通过观察和/或交谈得出判断，由移动值守端指导或辅助室内的人员进行后续操作；
(4)开启了选择设定的“武断设防”机制，并且房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态，一旦发生房门异常，房门自防范实现方法包括如下步骤：
步骤S001：决策单元在处理各类房门异常的过程中，如果房门内侧距离传感器监测到房门内有人走近房门，将播放声音文件(如：男声“先不能开门，还没弄清楚谁来了呢？”)，提示房间内的人先不要主动打开房门；
步骤S002：决策单元读取门内插销伸缩传感器的状态，如果不是锁闭状态，则向所述执行单元发出锁闭门内插销的指令，并且不论之前门内插销锁闭与否，还要让滑块停放到能阻止门内插销打开的位置，即锁定门内插销；这样做就让门内插销不能被人为徒手打开；
步骤S003：向所述移动值守端报告房门出现的异常，门外摄像头开启并将拍摄的影像推送移动值守端；
步骤S004：在所述移动值守端尚未介入前，如果仍监测到房门处有异常发生，现场值守端将针对不同的异常，室内播放适用的声音文件(如：“咱弄不清是嘛事儿，给儿子打个电话，让他过来一趟。”)予以回应；
步骤S005：如果所述移动值守端成功介入，通过观察和/或交谈得出判断，由移动值守端决定是否请求现场值守端将所述滑块移动到可以打开门内插销的位置，并指导或辅助室内的人进行后续操作；
其中，需要说明的是，“加强设防”和“武断设防”可能会根据人员的文化背景、健康状况、判断力、心理影响等因素选择使用，例如，年壮年人群可能选择“加强设防”，自我保护能力差的老年人可能选择“武断设防”。
(5)在房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态时，开启了选择设定的“门前望风”机制，房门自防范系统的实现方法包括如下步骤：
步骤S0001：如果房门内侧距离传感器监测到房间内有人走近房门，并且房门外侧距离传感器监测到预设距离内有人存在，播放单元通过播放适用的声音文件(如：先别开门！门口好像有个人在哪儿。)，提示房间内的人先不要出门；
步骤S0002：如果“门前望风”机制与“强化设防”机制同时开启，接续步骤S02及后续步骤；如果“门前望风”机制与“武断设防”机制同时开启，接续步骤S002及后续步骤。
(6)“定时锁闭”模式下自防范的实现方法
步骤S00001：预先设置“定时锁闭”的时间；
步骤S00002：一旦到达预先设置“定时锁闭”的时间，决策单元将通过监测单元获取门内插销是否锁闭，如果没有锁闭，则向执行单元发出锁闭门内插销的指令。例如：预先设置“定时锁闭”的时间为每天的22点，届时决策单元将检查门内插销锁闭情况，以保证门内插销处于锁闭状态。
进一步，所述监测单元仅在房门关闭并且执行单元和播放单元未进行任何操作的情况下采集振动传感器和声音传感器的信号；在所述监测单元的其它传感器状态变化后，监测单元经过设定的延迟后，再恢复振动传感器和声音传感器的信号采集。这里预定的延迟时间，是为了避免振动传感器和声音传感器受到房门机械动作或声音文件播放的干扰。
进一步，所述现场值守端还具有记忆学习功能，选择开启“学习功能”用于记录房内人员处理房门异常的过程；处理后的声音文件及状态数据可用于现场值守端日后处理相同或相近状况时使用，所述“学习功能”包括：录制声音文件，记录声音文件生成时的应用环境，所述应用环境至少包括：房门异常出现的时间、监测单元传感器组处理过程中的状态变化。在室内有人的情况下，开启“学习功能”是给现场值守端积累、不断学习和丰富房门异常处理经验和相关数据的机会，其状态数据及处理后的声音文件，将有助于现场值守端不断提高模拟人类处理异常事件的技能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种房门自防范系统，其特征在于，包括：现场值守端、移动值守端、云服务器；所述现场值守端包括监测单元、决策单元、执行单元、存储单元、播放单元、电源、通讯单元；
所述监测单元除了用于实时监测房门、锁具及锁芯的状态，还用于实时监测房门内外一定范围内移动物体与房门之间距离的变化，并将监测的数据实时发送至所述存储单元；
所述决策单元分别与所述存储单元、执行单元、通讯单元相连接，决策单元对存储单元中来自所述监测单元的监测数据进行分类、组合与时序分析，判断是否发生了异常以及异常的类别及属性，对于发生的异常，在第一时间自主命令播放单元播放存储单元中适用的声音文件,执行单元锁闭门内插销或锁定门内插销以回应出现的异常，如果监测数据表明异常依然存在，将发生的异常通知所述移动值守端；
所述执行单元是在传统机械锁具中新增加的部分，通过执行决策单元发出的指令实现锁闭门内插销、锁定门内插销、打开门内插销、解除锁定门内插销的操作，其中，所述锁定门内插销与锁闭门内插销的区别在于，锁定门内插销是在锁闭门内插销的基础上，让所述门内插销不能被人为徒手打开；
所述存储单元除存储来自监测单元的数据、声音文件及相关数据外，还为现场值守端的“学习功能”设有一个特定的记忆存储区域，用于记录房内人员处理房门异常的过程，供现场值守端今后自主处理相同或相近状况时选择使用；
所述播放单元包括功率放大器及扬声器，用于按照决策单元的指令播放存储在存储单元中指定的声音文件；
所述通讯单元通过云服务器实现现场值守端和移动值守端的信息交互；
所述移动值守端可为所述现场值守端设定初始参数及允许选择设定的功能；
所述移动值守端介入现场值守端协助处理异常期间，移动值守端可向现场值守端发出打开门内插销、锁闭门内插销、解除锁定门内插销、锁定门内插销的请求，决策单元根据监测单元当前状态判断是否命令执行单元执行来自移动值守端的请求；
所述移动值守端一旦介入现场值守端协助处理异常，现场值守端为回应本次异常而准备的后续声音文件将不再播放；
所述电源为所述监测单元、决策单元、执行单元、存储单元、播放单元及通讯单元提供电能。
2.根据权利要求1所述的一种房门自防范系统，其特征在于，所述执行单元置于锁具中，执行单元是用于控制门内插销打开关闭动作的驱动部件；执行单元由驱动电路、电机、丝杠、滑块、支架、杠杆A、杠杆B、杠杆C、转动轴组成；所述支架固定于锁具外壳的内侧，所述电机和丝杠安装在所述支架上；所述电机一端连接所述丝杠驱动丝杠旋转，另一端连接所述驱动电路；所述滑块的内螺纹与所述丝杠滑动连接，滑块行进中又分别与所述杠杆A和杠杆B的顶端旋转接触连接，所述杠杆C的顶端与拨动门内插销伸缩的凹槽旋转接触连接，所述杠杆A、杠杆B和杠杆C的末端与转动轴刚性连接；所述转动轴的中心与房门内侧插销把手保持转动连接，所述把手用于徒手操作门内插销的打开或锁闭；电机通过变换转向使滑块沿丝杠往复移动，通过滑块拨动杠杆A、杠杆B并带动杠杆C拨动门内插销的锁闭或打开；
当门内插销打开，并且滑块借助位置传感器停留在丝杠去往锁闭门内插销的出发点待命，一旦滑块去往打开门内插销的出发点，将拨动杠杆A并带动杠杆C使门内插销锁闭；
当门内插销锁闭，并且滑块借助位置传感器停留在丝杠去往打开门内插销的出发点待命，一旦滑块去往锁闭门内插销的出发点，将拨动杠杆B并带动杠杆C使门内插销打开；
所述滑块停留在两个出发点中任意一处待命时，借助把手可以徒手打开或锁闭门内插销；在通过执行单元锁闭门内插销后，如果发生了徒手打开门内插销的情况，则滑块将自动去往锁闭门内插销的出发点待命。
3.根据权利要求2所述的一种房门自防范系统，其特征在于，所述监测单元包括传感器组和安装在门外的摄像头，所述传感器组包括：振动传感器、声音传感器、锁芯插入传感器、房门外侧距离传感器、房门内侧距离传感器、斜锁舌伸缩传感器、内侧门把手转动传感器、方锁舌伸缩传感器、门内插销伸缩传感器、房门与门框位移传感器和位置传感器，其中，
所述振动传感器、声音传感器安装在门板处，用于监测房门上的声音及振动强度；所述房门内侧距离传感器和房门外侧距离传感器，分别用于从房门内外两侧监测是否有人走近房门，并获取人与房门之间的距离值；所述斜锁舌伸缩传感器、内侧门把手转动传感器、方锁舌伸缩传感器、门内插销伸缩传感器和房门与门框位移传感器安装在锁具内，用于监测斜锁舌、方锁舌、门内把手、门内插销、房门相对门框的位置或位移状态；所述锁芯插入传感器安装在锁芯处，用于监测是否有钥匙类物体插入锁芯；所述位置传感器分别设置在所述丝杠两端的支架处，使所述滑块停留在丝杠两端的出发点待命。
4.根据权利要求2所述的一种房门自防范系统，其特征在于，所述杠杆A包括A1段、A2段，所述A1段的第一端与所述A2段的第一端转动连接，所述A1的第二端与转动轴刚性连接，A2段的第二端与滑块旋转连接，当所述滑块沿锁闭门内插销的方向拨动A2段时，A2段保持直立状态，驱动杠杆A实现门内插销的锁闭操作；当所述滑块沿打开门内插销的方向拨动A2段时，A2段沿着滑块前进的方向逐渐倾斜。
5.根据权利要求1所述的一种房门自防范系统，其特征在于，所述电源包括充电电池和外接电源，所述充电电池和所述外接电源配合使用，外接电源自动为电池充电，所述现场值守端一旦监测到外接电源中断，自动切换至充电电池供电方式，所述现场值守端向所述移动值守端报告外接电源中断的信息，当外接电源恢复时，所述现场值守端向所述移动值守端报告外接电源恢复的信息。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种房门自防范系统的实现方法，其特征在于，现场值守端通过对所述监测单元中传感器组采集的房门状态信息进行分类、组合与时序分析，按照异常的类别及属性，由决策单元按照特定的处理异常方法给予应对，处理异常的方法包括：
(1)监测到钥匙类物体插入锁芯后的自防范实现方法
(2)房门振动或声音值大于预置的门限值时的自防范实现方法
(3)“强化设防”模式下自防范的实现方法
(4)“武断设防”模式下自防范的实现方法
(5)“门外望风”模式下自防范的实现方法
(6)“定时锁闭”模式下自防范的实现方法
其中，
(1)在房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态时，当监测到钥匙类物体插入锁芯后，房门自防范实现方法包括如下步骤：
步骤1：决策单元获悉发生了钥匙类物体插入锁芯时，决策单元命令播放单元播放简短语音和/或背景声作为最初的回应；
步骤2：开锁过程计时器T1开启，开始计时；
步骤3：读取方锁舌伸缩传感器和斜锁舌伸缩传感器采集的方锁舌和斜锁舌的状态，并将T1与预置的正常开锁的最长时限进行比较；
步骤:4：如果开锁过程计时器T1小于或等于预置的正常开锁的最长时限，并监测到方锁舌或斜锁舌由“伸出”转为“缩回”状态则视为正常开锁，播放单元播放符合时间、地点、场景的声音文件迎接来者，处理结束；
步骤5：如果开锁过程计时器T1超过正常开锁的最长时限，且监测到方锁舌和斜锁舌均未由“伸出”转为“缩回”状态，则视为异常开锁，播放单元播放适用的声音文件向门外发出语音质询；
步骤6：对异常开锁情况，决策单元读取门内插销伸缩传感器的状态，如果不是锁闭状态，则向执行单元发出锁闭门内插销的指令；
步骤7：锁闭门内插销后，如果在限定时间内监测到锁芯内钥匙类物体消失，处理异常结束；如果超过限定时间锁芯内钥匙类物体未消失，开启门外摄像头拍照，向移动值守端报告房门发生了异常开锁，并将影像推送移动值守端；
步骤8：等待移动值守端介入期间，播放单元播放适用的声音文件以应对门外异常，直至移动值守端介入或监测到锁芯内钥匙类物体消失；
(2)在房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态时，监测到前一预置时间段内，发生过房门振动值和/或声音值大于预置的门限值的情况，房门自防范实现方法包括如下步骤：
步骤S1：决策单元获悉前一预置时段内发生过房门振动值和/或声音值大于预置的门限值的情况，播放适用的声音文件向门外发出语音问询；
步骤S2：预置的限定时间内，持续监测房门振动值和/或声音值，判断是否出现过大于预置的门限值的情况，是则执行步骤S3，否则结束；
步骤S3：决策单元读取门内插销伸缩传感器的状态，如果不是锁闭状态，则向所述执行单元发出锁闭门内插销的指令；
步骤S4：现场值守端向移动值守端发送房门发生超出正常震动值或声音值的信息以及门内插销已经锁闭的信息，开启门外摄像头拍照，将影像推送至移动值守端；
步骤S5：等待移动值守端介入期间，播放单元播放适用的声音文件以应对门外异常，直至移动值守端介入或设定等待时间内异常没有再度发生；
(3)开启了选择设定的“强化设防”机制，并且房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态，一旦发生房门异常，房门自防范实现方法包括如下步骤：
步骤S01：决策单元在处理各类房门异常的过程中，如果房门内侧距离传感器监测到房门内有人走近房门，将播放声音文件，提示房间内的人先不要主动打开房门；
步骤S02：决策单元读取门内插销伸缩传感器的状态，如果不是锁闭状态，则向所述执行单元发出锁闭门内插销的指令；
步骤S03：向所述移动值守端报告房门出现的异常，门外摄像头开启并将拍摄的影像推送移动值守端；
步骤S04：在所述移动值守端尚未介入前，如果仍监测到房门处有异常发生，现场值守端将针对不同的异常，播放适用的声音文件予以回应；
步骤S05：如果所述移动值守端成功介入，通过观察和/或交谈得出判断，由移动值守端指导或辅助室内的人员进行后续操作；
(4)开启了选择设定的“武断设防”机制，并且房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态，一旦发生房门异常，房门自防范实现方法包括如下步骤：
步骤S001：决策单元在处理各类房门异常的过程中，如果房门内侧距离传感器监测到房门内有人走近房门，将播放声音文件，提示房间内的人先不要主动打开房门；
步骤S002：决策单元读取门内插销伸缩传感器的状态，如果不是锁闭状态，则向所述执行单元发出锁闭门内插销的指令，并且不论之前门内插销锁闭与否，还要让滑块停放到能阻止门内插销打开的位置，即锁定门内插销；
步骤S003：向所述移动值守端报告房门出现的异常，门外摄像头开启并将拍摄的影像推送移动值守端；
步骤S004：在所述移动值守端尚未介入前，如果仍监测到房门处有异常发生，现场值守端将针对不同的异常，播放适用的声音文件予以回应；
步骤S005：如果所述移动值守端成功介入，通过观察和/或交谈得出判断，由移动值守端决定是否请求现场值守端将所述滑块移动到可以打开门内插销的位置，并指导或辅助室内的人进行后续操作；
(5)在房门正常关闭并且斜锁舌处于“伸出”状态时，开启了选择设定的“门前望风”机制，房门自防范系统的实现方法包括如下步骤：
步骤S0001：如果房门内侧距离传感器监测到房间内有人走近房门，并且房门外侧距离传感器监测到预设距离内有人存在，播放单元通过播放适用的声音文件，提示房间内的人先不要出门；
步骤S0002：如果“门前望风”机制与“强化设防”机制同时开启，接续步骤S02及后续步骤；如果“门前望风”机制与“武断设防”机制同时开启，接续步骤S002及后续步骤；
(6)“定时锁闭”模式下自防范的实现方法
步骤S00001：预先设置“定时锁闭”的时间；
步骤S00002：一旦到达预先设置“定时锁闭”的时间，决策单元将通过监测单元获取门内插销是否锁闭，如果没有锁闭，则向执行单元发出锁闭门内插销的指令。
7.根据权利要求6所述的一种房门自防范系统的实现方法，其特征在于，所述监测单元仅在房门关闭并且执行单元和播放单元未进行任何操作的情况下采集振动传感器和声音传感器的信号；在所述监测单元的其它传感器状态变化后，监测单元经过设定时间的延迟后，再恢复振动传感器和声音传感器的信号采集。
8.根据权利要求6所述的一种房门自防范系统的实现方法，其特征在于，所述现场值守端还具有记忆学习功能，选择开启“学习功能”用于记录房内人员处理房门异常的过程；处理后的声音文件及状态数据可用于现场值守端日后处理相同或相近状况时使用，所述“学习功能”包括：录制声音文件，记录声音文件生成时的应用环境，所述应用环境至少包括：房门异常出现的时间、监测单元传感器组处理过程中的状态变化。
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