CN107564153A - 一种智能云锁控制系统及其控制方法 - Google Patents
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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
[0001]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
[0002]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
[0003] 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。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] —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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。 [0009]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。
[001 0]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：
[0012] (1)电气柜锁上电；
[0013] ⑵系统初始化；
[0014] ⑶ GPRS 通讯：
[0015]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；
[0016] ⑷低功耗等待指令：
[0017]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；
[0018] ⑸检测是否接收到指令；
[0019]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；
[0020]未接收到指令，则低功耗持续1分钟，然后退出低功耗，进入六个丨分钟的低功耗等 待指令的循环；
[0021] ⑹指令循环：
[0022]如果六个1分钟的低功耗执行完成，则返回步骤⑶；
[0023]如果六个1分钟的低功耗未执行完成，则返回步骤⑷。
[0024] —种智能云锁控制系统的使用方法，其特征在于:使用步骤为：
[0025]⑴开锁:采用GPRS开锁或蓝牙开锁；
[0026] 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；
[0027]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；
[0028]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換块上传给后台官理系统，后台管理系统反馈给手机APP显示关锁成功，完成关 锁。
[0029]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。
[0030] 本发明的优点和积极效果是：
[0031] 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
[0032]图1为本发明系统示意图；
[0033]图2为开锁系统的结构示意图；
[0034]图3为本发明程序运行流程图。
具体实施方式 [0035]
[0036]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。
[0037] 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；
[0038]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。
[0039]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。 [0040] 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。
[0041]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。
[0042]震动报警模块:震动报警模块检测异常震动并发出警报。
[0043]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。
[0044]集成电路板内集成有主控制芯片、蓝牙模块、震动报警模块、(^以模块以及GPS模 块。
[M45]、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米用霍尔传感器，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。
[0046]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。
[0047]本控制系统的使用步骤
[0048]开锁:采用GPRS开锁或蓝牙开锁；
[0049] ⑴GPRS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。
[0050] (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。
[0051]关锁：
[0052]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。
[0053]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。
[0054]本系统的程序运行方法：
[0055] ⑴电气柜锁上电；
[0056] (2)系统初始化；
[0057]⑶ GPRS通讯：
[0058]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；
[0059] ⑷低功耗等待指令：
[0060]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；
[0061] 检测是否接收到指令；
[0062]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；
[0063]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；
[0064] ⑹指令循环：
[0065]如果六个1分钟的低功耗执行完成，则返回步骤⑶；
[0066]如果六个1分钟的低功耗未执行完成，则返回步骤⑷。
[0067]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，监牙検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.—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； ⑵系统初始化； ⑶GPRS通讯： 与GPRS|吴块通讯连接，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； ⑷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； ⑸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丨分钟的低 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i分钟的低功耗等待指 令的循环； ⑹指令循环： 如果六个1分钟的低功耗执行完成，则返回步骤⑶； 如果六个1分钟的低功耗未执行完成，则返回步骤⑷。
8.—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； 、 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，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。
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