CN107564153A - 一种智能云锁控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能云锁控制系统，包括手机APP、蓝牙模块、主控制芯片、开锁系统、限位传感器、震动报警模块、GPRS模块以及后台管理系统，手机APP无线连接蓝牙模块的输入端，蓝牙模块的输出端连接主控制芯片，主控制芯片分别连接开锁系统、限位传感器、振动报警模块以及GPRS模块，该GPRS模块通过网络远程无线连接到后台管理系统，后台管理系统与手机APP通过网络远程无线连接。本发明结合智能终端APP，开发设计出了适用于电力系统仪表柜的智能云锁，它解决了当前电力系统民用电现场管理难的问题，用大数据和智能终端来进行系统化、智能化、平台化管理，为电力系统智能创新打下坚实的基础。

Description

一种智能云锁控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于电气柜智能锁领域，涉及互联网+物联网智能终端产品，特别是一种智能云锁控制系统及其控制方法。

背景技术

电力系统民用电现场情况复杂，管理困难一直是困扰电力部门的一大难题，传统的电气柜管理都是采用传统的机械锁，管理员保管钥匙，每个电气柜都匹配专用的钥匙，管理困难，当维修、管理多个部门或人员都需要管理电气柜时，钥匙的转交和使用比较困难，而且存在保管不当，钥匙遗失的风险。目前，随着互联网+物联网的发展，结合目前逐步普及的智能终端APP，开发设计出了适用于电力系统仪表柜的智能云锁，能够有效解决当前电力系统民用电现场管理难的问题，用大数据和智能终端来进行系统化、智能化、平台化管理，能够为电力系统智能创新打下坚实的基础。管理人员采用手机控制代替传统的钥匙，提升电气柜管理的便捷性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计科学、结构简单、便捷可靠、使用寿命长的智能云锁控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种智能云锁控制系统，其特征在于：包括手机APP、蓝牙模块、主控制芯片、开锁系统、限位传感器、震动报警模块、GPRS模块以及后台管理系统，手机APP无线连接蓝牙模块的输入端，蓝牙模块的输出端连接主控制芯片，主控制芯片分别连接开锁系统、限位传感器、振动报警模块以及GPRS模块，该GPRS模块通过网络远程无线连接到后台管理系统，后台管理系统与手机APP通过网络远程无线连接。

而且，主控制芯片集成在一集成电路芯片中，主控制芯片内嵌装有GPS模块。

而且，所述蓝牙模块、主控制芯片、开锁系统、限位传感器、震动报警模块以及GPRS模块均安装在电气柜的锁体内。

而且，电气柜的锁体结构为内插型锁体、外挂型、U型、内嵌型、多插头型的锁体。

而且，所述电气柜的锁体结构包括壳体、集成电路板、销片、弹簧、凸轮以及电机，壳体为长方形盒体，在壳体内固装有集成电路板，在盒体的横向一端中部制有通槽，通槽内安装有一销片，销片的内端安装在壳体内，销片的内端与壳体之间安装有弹簧，对销片持续提供预紧力；壳体内的销片中部驱动安装有一凸轮，该凸轮的驱动轴安装有一电机，电机安装在销片下方的壳体内；集成电路板内集成有主控制芯片、蓝牙模块、震动报警模块、GPRS模块以及GPS模块。

而且，在销片一侧的壳体的接触端面位置的壳体内安装有一限位传感器。

一种智能云锁控制系统的运行方法，其特征在于：运行步骤为：

(1)电气柜锁上电；

(2)系统初始化；

(3)GPRS通讯：

与GPRS模块通讯连接，通讯成功进入低功耗；通讯失败需重新与GPRS通讯，直至通讯成功进入低功耗；连续通讯失败三次则重新进行初始化，再进行GPRS通讯；

(4)低功耗等待指令：

进入低功耗后，在未接收到指令的情况下，会保持一分钟低功耗，退出低功耗但马上再次进入低功耗，等待指令，如连续六个1分钟低功耗没有指令，则回到上层与GPRS通讯，检测能否通讯成功；

(5)检测是否接收到指令；

接收到指令，退出低功耗，执行指令，指令执行后与GPRS通讯，若通讯失败则重新尝试与GPRS通讯，连续连续通讯失败三次则重新进行初始化；若通讯正常则进入六个1分钟的低功耗等待指令的循环；

未接收到指令，则低功耗持续1分钟，然后退出低功耗，进入六个1分钟的低功耗等待指令的循环；

(6)指令循环：

如果六个1分钟的低功耗执行完成，则返回步骤(3)；

如果六个1分钟的低功耗未执行完成，则返回步骤(4)。

一种智能云锁控制系统的使用方法，其特征在于：使用步骤为：

⑴开锁：采用GPRS开锁或蓝牙开锁；

①GPRS开锁，手机APP扫描电气柜锁二维码，信息上传后台管理系统，通过GPRS模块控制主控制芯片，主控制芯片控制开锁系统，电机转动，电机带动凸轮，凸轮带动销片回缩电气柜门弹开，限位传感器检测到凸轮上的磁铁，主控制芯片控制电机停止转动，开锁完成；

②蓝牙开锁，手机开启蓝牙，手机APP扫描电气柜锁二维码，信息上传后台管理系统，后台管理系统信息回传到手机，通过蓝牙模块传输到主控制芯片，主控制芯片控制开锁系统，电机转动，电机带动凸轮，凸轮带动销片回缩电气柜门弹开，限位传感器检测到凸轮上的磁铁，主控制芯片控制电机停止转动，开锁完成；

⑵关锁：关上电气柜门，门框挤压销片，销片回缩压缩弹簧，电气柜门关好在弹簧的作用下销片弹出，电气柜门上锁。电气柜门关好的同时触发微动开关，信号由主控制芯片通过 GPRS模块上传给后台管理系统，后台管理系统反馈给手机APP显示关锁成功，完成关锁。

而且，震动报警模块检测异常震动并发出警报，报警信息通过GPRS模块上传到后台管理系统，后台管理系统进行实时报警以及记录，实时报警弹出提醒，报警记录主要记录非法开锁时间以及非法开锁后的关锁时间。

本发明的优点和积极效果是：

本发明结合智能终端APP，开发设计出了适用于电力系统仪表柜的智能云锁，它解决了当前电力系统民用电现场管理难的问题，用大数据和智能终端来进行系统化、智能化、平台化管理，为电力系统智能创新打下坚实的基础。

附图说明

图1为本发明系统示意图；

图2为开锁系统的结构示意图；

图3为本发明程序运行流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种智能云锁控制系统，参见附图1所示，包括手机APP、蓝牙模块、主控制芯片、开锁系统、限位传感器、震动报警模块、GPRS模块以及后台管理系统，手机APP无线连接蓝牙模块的输入端，蓝牙模块的输出端连接主控制芯片，主控制芯片分别连接开锁系统、限位传感器、振动报警模块以及GPRS模块，该GPRS模块通过网络远程无线连接到后台管理系统，后台管理系统与手机APP通过网络远程无线连接；

其中，蓝牙模块、主控制芯片、开锁系统、限位传感器、震动报警模块以及GPRS模块均安装在电气柜内。

主控制芯片集成在一集成电路芯片中，主控制芯片内嵌装有GPS模块，GPS模块：利用 GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。实时定位电气柜锁的位置。

GPRS模块：通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务，属于第二代移动通信中的数据传输技术。电气柜锁可以直接与后台管理系统通讯。

蓝牙模块：电气柜锁的蓝牙模块与手机蓝牙相连，通过手机与后台服务器传输信号，速度更快，功耗更低。

震动报警模块：震动报警模块检测异常震动并发出警报。

开锁系统的结构示意图参见附图2所示，包括壳体1、集成电路板2、销片5、弹簧3、凸轮4、电机6以及限位传感器7，壳体为长方形盒体，在壳体内固装有集成电路板，在盒体的横向一端中部制有通槽，通槽内安装有一销片，销片的内端安装在壳体内，销片的内端与壳体之间安装有弹簧，对销片持续提供预紧力；壳体内的销片中部驱动安装有一凸轮，该凸轮的驱动轴安装有一电机，电机安装在销片下方的壳体内，电机带动凸轮转动控制销片伸出或收入壳体。

集成电路板内集成有主控制芯片、蓝牙模块、震动报警模块、GPRS模块以及GPS模块。

为了检测柜门是否紧闭，在销片一侧的壳体的接触端面位置的壳体内安装有一限位传感器7，本实施例的限位传感器采用霍尔传感器，该限位传感器触碰到另一侧柜门的端面能够检测到柜门已经完全闭合。

本实施例附图所示的锁体结构为内插型锁体，本系统的应用也可用于外挂型、U型、内嵌型、多插头型等多种形式的锁体。

本控制系统的使用步骤

开锁：采用GPRS开锁或蓝牙开锁；

(1)GPRS开锁，手机APP扫描电气柜锁二维码，信息上传后台管理系统，通过GPRS模块控制主控制芯片，主控制芯片控制开锁系统，电机转动，电机带动凸轮，凸轮带动销片回缩电气柜门弹开，霍尔开关检测到凸轮上的磁铁，主控制芯片控制电机停止转动，开锁完成。

(2)蓝牙开锁，手机开启蓝牙，手机APP扫描电气柜锁二维码，信息上传后台管理系统，后台管理系统信息回传到手机，通过蓝牙模块传输到主控制芯片，主控制芯片控制开锁系统，电机转动，电机带动凸轮，凸轮带动销片回缩电气柜门弹开，霍尔开关检测到凸轮上的磁铁，主控制芯片控制电机停止转动，开锁完成。

关锁：

关上电气柜门，门框挤压销片，销片回缩压缩弹簧，电气柜门关好在弹簧的作用下销片弹出，电气柜门上锁。电气柜门关好的同时触发微动开关，信号由主控制芯片通过GPRS模块上传给后台管理系统，后台管理系统反馈给手机APP显示关锁成功，完成关锁。

报警：震动报警模块检测异常震动并发出警报，报警信息通过GPRS模块上传到后台管理系统，后台管理系统进行实时报警以及记录，实时报警弹出提醒，报警记录主要记录非法开锁时间以及非法开锁后的关锁时间以便留存证据。

本系统的程序运行方法：

(1)电气柜锁上电；

(2)系统初始化；

(3)GPRS通讯：

与GPRS模块通讯连接，通讯成功进入低功耗；通讯失败需重新与GPRS通讯，直至通讯成功进入低功耗；连续通讯失败三次则重新进行初始化，再进行GPRS通讯；

(4)低功耗等待指令：

进入低功耗后，在未接收到指令的情况下，会保持一分钟低功耗，退出低功耗但马上再次进入低功耗，等待指令，如连续六个1分钟低功耗没有指令，则回到上层与GPRS通讯，检测能否通讯成功；

(5)检测是否接收到指令；

接收到指令，退出低功耗，执行指令，指令执行后与GPRS通讯，若通讯失败则重新尝试与GPRS通讯，连续连续通讯失败三次则重新进行初始化；若通讯正常则进入六个1分钟的低功耗等待指令的循环；

未接收到指令，则低功耗持续1分钟，然后退出低功耗，进入六个1分钟的低功耗等待指令的循环；

(6)指令循环：

如果六个1分钟的低功耗执行完成，则返回步骤(3)；

如果六个1分钟的低功耗未执行完成，则返回步骤(4)。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (9)

1.一种智能云锁控制系统，其特征在于：包括手机APP、蓝牙模块、主控制芯片、开锁系统、限位传感器、震动报警模块、GPRS模块以及后台管理系统，手机APP无线连接蓝牙模块的输入端，蓝牙模块的输出端连接主控制芯片，主控制芯片分别连接开锁系统、限位传感器、振动报警模块以及GPRS模块，该GPRS模块通过网络远程无线连接到后台管理系统，后台管理系统与手机APP通过网络远程无线连接。

2.根据权利要求1所述智能云锁控制系统，其特征在于：主控制芯片集成在一集成电路芯片中，主控制芯片内嵌装有GPS模块。

3.根据权利要求1所述智能云锁控制系统，其特征在于：所述蓝牙模块、主控制芯片、开锁系统、限位传感器、震动报警模块以及GPRS模块均安装在电气柜的锁体内。

4.根据权利要求3所述智能云锁控制系统，其特征在于：电气柜的锁体结构为内插型锁体、外挂型、U型、内嵌型、多插头型的锁体。

5.根据权利要求3所述智能云锁控制系统，其特征在于：所述电气柜的锁体结构包括壳体、集成电路板、销片、弹簧、凸轮以及电机，壳体为长方形盒体，在壳体内固装有集成电路板，在盒体的横向一端中部制有通槽，通槽内安装有一销片，销片的内端安装在壳体内，销片的内端与壳体之间安装有弹簧，对销片持续提供预紧力；壳体内的销片中部驱动安装有一凸轮，该凸轮的驱动轴安装有一电机，电机安装在销片下方的壳体内；集成电路板内集成有主控制芯片、蓝牙模块、震动报警模块、GPRS模块以及GPS模块。

6.根据权利要求5所述智能云锁控制系统，其特征在于：在销片一侧的壳体的接触端面位置的壳体内安装有一限位传感器。

7.一种智能云锁控制系统的运行方法，其特征在于：运行步骤为：

(1)电气柜锁上电；

(2)系统初始化；

(3)GPRS通讯：

与GPRS模块通讯连接，通讯成功进入低功耗；通讯失败需重新与GPRS通讯，直至通讯成功进入低功耗；连续通讯失败三次则重新进行初始化，再进行GPRS通讯；

(4)低功耗等待指令：

进入低功耗后，在未接收到指令的情况下，会保持一分钟低功耗，退出低功耗但马上再次进入低功耗，等待指令，如连续六个1分钟低功耗没有指令，则回到上层与GPRS通讯，检测能否通讯成功；

(5)检测是否接收到指令；

接收到指令，退出低功耗，执行指令，指令执行后与GPRS通讯，若通讯失败则重新尝试与GPRS通讯，连续连续通讯失败三次则重新进行初始化；若通讯正常则进入六个1分钟的低功耗等待指令的循环；

未接收到指令，则低功耗持续1分钟，然后退出低功耗，进入六个1分钟的低功耗等待指令的循环；

(6)指令循环：

如果六个1分钟的低功耗执行完成，则返回步骤(3)；

如果六个1分钟的低功耗未执行完成，则返回步骤(4)。

8.一种智能云锁控制系统的使用方法，其特征在于：使用步骤为：

⑴开锁：采用GPRS开锁或蓝牙开锁；

①GPRS开锁，手机APP扫描电气柜锁二维码，信息上传后台管理系统，通过GPRS模块控制主控制芯片，主控制芯片控制开锁系统，电机转动，电机带动凸轮，凸轮带动销片回缩电气柜门弹开，限位传感器检测到凸轮上的磁铁，主控制芯片控制电机停止转动，开锁完成；

②蓝牙开锁，手机开启蓝牙，手机APP扫描电气柜锁二维码，信息上传后台管理系统，后台管理系统信息回传到手机，通过蓝牙模块传输到主控制芯片，主控制芯片控制开锁系统，电机转动，电机带动凸轮，凸轮带动销片回缩电气柜门弹开，限位传感器检测到凸轮上的磁铁，主控制芯片控制电机停止转动，开锁完成；

⑵关锁：关上电气柜门，门框挤压销片，销片回缩压缩弹簧，电气柜门关好在弹簧的作用下销片弹出，电气柜门上锁。电气柜门关好的同时触发微动开关，信号由主控制芯片通过GPRS模块上传给后台管理系统，后台管理系统反馈给手机APP显示关锁成功，完成关锁。

9.根据权利要求8所述的智能云锁控制系统的使用方法，其特征在于：震动报警模块检测异常震动并发出警报，报警信息通过GPRS模块上传到后台管理系统，后台管理系统进行实时报警以及记录，实时报警弹出提醒，报警记录主要记录非法开锁时间以及非法开锁后的关锁时间。