CN109360313A - 用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统及管理方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于粮库廒间出入管理的NB‑IoT电子锁系统及管理方法。该系统及管理方法可以包括：用于锁定粮库廒间门的电子锁和用于接收所述电子锁传输信息进行粮库出入监管的监管平台，其中：电子锁采集人脸面部信息，并将面部信息与预设权限信息进行匹配，并在匹配成功后，开启电子锁，匹配不成功则发出声音提示，同时在设定周期内上报电子锁信息至所述监管平台，能通过检测锁芯与锁槽的电路的连通装填判断电子锁开启或关闭的状态，并能够在暴力开锁时发送警报提示。本发明通过NB‑IoT技术进行通讯，具有功耗低、成本低、覆盖范围广的特点，实现粮库廒间的远程、可靠、智能化管理。

Description

用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统及管理方法

技术领域

本发明涉及粮库管理领域，更具体地，涉及一种用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统及管理方法。

背景技术

粮库作为粮食资产的存储廒间是粮食储备库及交割库的基本储粮单元，粮库廒间也是粮库监管的重点单元。目前，对于粮库廒间的管理主要是通过机械锁，这种方式存在的问题主要包括(1)安全性低：机械锁容易被铁锤等机械敲开，并且如果钥匙被非法人员窃取也会轻易闯入；(2)智能化程度低：难以对机械锁的开、关状态进行远程监控，即使辅助摄像头监控，在出现异常状态也难以实时报警和响应，并且摄像头需要持续供电，使用和安装成本较高，并且容易被遮挡和破坏。。因此，有必要开发一种用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统及管理方法。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统及管理方法，其能够通过基于NB-IoT技术实现粮库门锁的远程监控，通过对出入人员的权限设置，与粮库监管平台对接，实现对粮库的智能化管理。

根据本发明的一方面，提出了一种用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统。所述系统可以包括：

用于锁定粮库廒间门的电子锁和用于接收所述电子锁传输信息进行粮库出入监管的监管平台，其中：

所述电子锁设有人脸采集模块、处理器、驱动模块和锁芯；

所述人脸采集模块用于采集人员面部信息；

所述处理器与所述人脸采集模块连接，接收所述人脸采集模块采集的面部信息，并将所述面部信息与预设权限信息进行匹配，并在匹配成功后，向所述驱动模块发送开锁指令，匹配不成功则发出声音提示，同时在设定周期内上报电子锁信息至所述监管平台；

驱动模块，包括电机以及电机驱动器，所述电机驱动器在接收到所述处理器发送的开锁指令后，驱动电机打开所述锁芯。

优选地，还包括锁态检测模块，与所述电子锁中的处理器相连接，用于检测所述锁芯是否进入与锁芯匹配的锁槽形成连通电路，当形成连通电路为电子锁关闭，形成断路为电子锁开启，记录所述电子锁的开启和关闭时间，发送所述开启和关闭时间至所述处理器。

优选地，所述锁态检测模块还包括用于监测电子锁是否遭受非法开启的设置在锁芯周围的振动传感器和设置在所述电子锁锁体中的加速度传感器。

优选地，当所述加速度传感器和/或所述振动传感器的检测值超过设定阈值时判定为所述电子锁受到非法开启，在所述电子锁遭受非法开启时发出警报并向所述处理器发送非法开启信息。

优选地，所述电子锁还包括窄带物联网模块，与所述处理器连接，用于电子锁与监管平台的通信。

优选地，所述电子锁还包括GPS定位模块，与所述处理器连接，用于确所述电子锁的位置信息。

优选地，所述电子锁还包括供电模块，用于对所述电子锁供电，所述供电模块包括电源管理单元和电池，所述电源管理单元用于检测所述电池电量，当所述电池电量低于设定值时，发出欠压提示信息至所述处理器，所述处理器发送所述提示信息至所述监管平台。

优选地，所述在设定周期内上报的电子锁信息包括：电子锁位置信息、电子锁开关状态和开关时间以及进入粮库廒间的人员信息。

优选地，所述电子锁还包括用于提示所述电子锁工作状态的光提示模块。

根据本发明的另一方面，提出了一种用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁管理方法，包括：

1)电子锁采集人员面部信息；

2)将采集的面部信息与预设权限信息进行匹配；

3)当采集的面部信息与预设权限信息匹配成功时，打开电子锁；当采集的面部信息与预设权限信息匹配不成功时，发出声音提示；

4)在设定周期内上报电子锁信息至监管平台。

本发明的有益效果在于：提供了一种基于人脸识别模式的进入粮库廒间的电子锁，通过电子锁内部的处理器采集人脸信息与数据库中匹配，实现对出入人员的权限管理及监控，并能够通过检测锁内部电路的连通情况判断电子锁的工作状态，并能够检测出暴力开锁的情况，能够及时的将电子锁的工作状态上报至监管平台，具有较高的安全性，方便粮库的集中远程管理。

本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统的结构示意图。

附图标记：

101、监管平台；102、电子锁；201、人脸识别模块；202、MCU处理器；203、驱动模块；204、锁态检测模块；205、电池；206、电源管理模块；207、窄带物联网模块；208、GPS模块；209、光提示模块。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明的用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统的结构示意图。

在该实施例中，根据本发明的用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统可以包括：用于锁定粮库廒间门的电子锁102和接收所述电子锁传输信息进行粮库出入监管的监管平台101，电子锁102包括：用于人脸识别模块201、MCU处理器202、驱动模块203、锁态检测模块205、电池205、电源管理单元206、窄带物联网模块207、GPS模块208和光提示模块209和锁芯。

人脸采集模块201用于采集人员面部信息；

MCU处理器202与人脸采集模块201相连接，用于接收人脸采集模块201采集的面部信息，并将面部信息与预设权限信息进行匹配，并在匹配成功后，向驱动模块203发送开锁指令，匹配不成功则发出声音提示，同时在设定周期内向监管平台101发送电子锁信息；

驱动模块203包括电机和电机驱动器，电机驱动器在接收到MCU处理器202发送的开锁指令后，驱动电机打开电子锁102的锁芯；

具体地，当有人员欲进入廒间，首先需要通过人脸采集模块进行图像采集，采集到的人脸特征信息上传至管理平台，管理平台在权限设置库内进行检索，并将该人员信息进行记录。如果其权限符合入库要求，则下发允许指令到电子锁，将锁眼打开，允许其进行开锁动作，如果其权限不符合入库要求，则下发禁止指令到电子锁，电子锁发出声音提示。

在一个示例中，锁态检测模块204与MCU处理器202相连接，用于检测锁芯是否进入与锁芯匹配的锁槽形成连通电路，当形成连通电路为电子锁关闭状态，当形成断路电路为电子锁开启状态，记录电子锁开启和关闭的时间，并在设定周期内发送开启时间和关闭时间到MCU处理器202。

具体地，电子锁锁芯与锁槽的连接形成了一个连通电路，当电子锁关闭状态下，电路连通时会产生恒定的电流，而当电子锁开启时，电路断开，会产生中断信号，锁态检测模块通过检测中断信号的产生和电流的产生，来判定电路状态进而判定电子锁当前的状态是开启或关闭。

在一个示例中，锁态检测模块204还包括用于检测电子锁是否遭受非法开启的设置在锁芯周围的振动传感器和设置在电子锁锁体中的加速度传感器。

在一个示例中，当所述加速度传感器和/或所述振动传感器的检测值超过设定阈值时判定为所述电子锁受到非法开启，在所述电子锁遭受非法开启时发出警报并向所述处理器发送非法开启信息。

具体地，当电子锁遭受到外力非法开启时，包括电子锁收到外部撞击、凿击或剪断等非法操作或非授权人员撬动开锁时，将会对锁体产生很大的振动影响，同时随着锁体的非正常下落，都会使锁芯内部的振动传感器和锁体中的加速度传感器产生超过非正常状态下的检测值，两种传感器在接收到超出阈值的检测值时，会立即发出警报，同时发送非法开启信息至MCU处理器202，再经由MCU处理器202发送至监管平台101。

在一个示例中，电子锁102和监管平台101通过窄带物联网模块207通信连接，用于MCU处理器202上传电子锁信息。

在一个示例中，电子锁102还包括GPS模块208，与MCU处理器202相连接，用于确定所述电子锁的位置信息。

具体地，监管平台101能够接收电子锁上传的位置信息，当锁态检测模块204发出非法开启的信息时，能基于GPS模块208显示的位置信息，迅速定位电子锁出事位置，锁定报警区域。

在一个示例中，电子锁102还包括供电模块，用于对所述电子锁供电，所述供电模块包括电源管理单元206和电池205，电源管理单元206用于检测电池205的电量，当电池电量低于设定值时，发出欠压提示信息至MCU处理器202，MCU处理器202发送所述提示信息至监管平台101。

在一个示例中，在设定周期内上报的电子锁信息包括：电子锁位置信息、电子锁开关状态和开关时间以及进入粮库廒间的人员信息。

具体地，在常规状态下，通过设置报送周期，电子锁102可以将地理信息GPS、锁体开关状态、开关次数以及出入人员等信息周期性上报，便于监管平台101的远程管理。在日常运行中，根据具体周期设置情况，如果某个电子锁的上报信息由连续多次缺失，则会提醒管理人员进行相应电子锁的实地检查。

在一个示例中，电子锁102还包括用于提示电子锁工作状态的光提示模块209。

具体地，电子锁102的工作状态信息至少包括窄带物联网模块207通信状态、GPS模块208工作状态和供电模块的电量信息。光提示主要由LED灯组成，指示电子锁通信状态、定位工作状态和电量信息等。

同时，电子锁102根据国家的相关规定，保留了物理钥匙开锁的传统开锁方式。

根据本发明的另一方面，提出了一种用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁管理方法，包括：

1)电子锁采集人员面部信息；

2)将采集的面部信息与预设权限信息进行匹配；

3)当采集的面部信息与预设权限信息匹配成功时，打开电子锁；当采集的面部信息与预设权限信息匹配不成功时，发出声音提示；

4)在设定周期内上报电子锁信息至监管平台。

综上所述，本发明通过建立一种用于粮库廒间出入管理的NB-IOT电子锁系统及管理方法，提供了一种基于人脸识别模式的进入粮库廒间的电子锁，实现基于活体检测的人员权限授权，不易被复制，具有较高的安全性。电子锁通过NB-IoT通讯模块与粮库监管平台建立连接，获取权限设置信息，当人员欲进入廒间时，通过人脸采集模块采集人员信息，与权限设置信息相对比，判断该人员是否符合入库权限，进而执行开锁操作。通过设置合理的信息报送周期，达到长时间、低功耗、低成本的监管。同时，能够根据内置传感器的检测，检测出暴力开锁的情况，能够及时的将电子锁的工作状态上报至监管平台，具有较高的安全性，方便粮库的集中远程管理。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统，其特征在于，包括用于锁定粮库廒间门的电子锁和用于接收所述电子锁传输信息进行粮库出入监管的监管平台，其中：

所述电子锁设有人脸采集模块、处理器、驱动模块和锁芯；

所述人脸采集模块用于采集人员面部信息；

所述处理器与所述人脸采集模块连接，接收所述人脸采集模块采集的面部信息，并将所述面部信息与预设权限信息进行匹配，并在匹配成功后，向所述驱动模块发送开锁指令，匹配不成功则发出声音提示，同时在设定周期内上报电子锁信息至所述监管平台；

驱动模块，包括电机以及电机驱动器，所述电机驱动器在接收到所述处理器发送的开锁指令后，驱动电机打开所述锁芯。

2.根据权利要求1所述的用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统，其特征在于，还包括锁态检测模块，与所述电子锁中的处理器相连接，用于检测所述锁芯是否进入与锁芯匹配的锁槽形成连通电路，当形成连通电路为电子锁关闭，形成断路为电子锁开启，记录所述电子锁的开启和关闭时间，发送所述开启和关闭时间至所述处理器。

3.根据权利要求2所述的用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统，其特征在于，所述锁态检测模块还包括用于监测电子锁是否遭受非法开启的设置在锁芯周围的振动传感器和设置在所述电子锁锁体中的加速度传感器。

4.根据权利要求3所述的用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统，其特征在于，当所述加速度传感器和/或所述振动传感器的检测值超过设定阈值时判定为所述电子锁受到非法开启，在所述电子锁遭受非法开启时发出警报并向所述处理器发送非法开启信息。

5.根据权利要求1所述的用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统，其特征在于，所述电子锁还包括窄带物联网模块，与所述处理器连接，用于电子锁与监管平台的通信。

6.根据权利要求1所述的用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统，其特征在于，所述电子锁还包括GPS定位模块，与所述处理器连接，用于确所述电子锁的位置信息。

7.根据权利要求1所述的用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统，其特征在于，所述电子锁还包括供电模块，用于对所述电子锁供电，所述供电模块包括电源管理单元和电池，所述电源管理单元用于检测所述电池电量，当所述电池电量低于设定值时，发出欠压提示信息至所述处理器，所述处理器发送所述提示信息至所述监管平台。

8.根据权利要求4所述的用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统，其特征在于，所述在设定周期内上报的电子锁信息包括：电子锁位置信息、电子锁开关状态和开关时间以及进入粮库廒间的人员信息。

9.根据权利要求1所述的用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁系统，其特征在于，所述电子锁还包括用于提示所述电子锁工作状态的光提示模块。

10.一种用于粮库廒间出入管理的NB-IoT电子锁管理方法，其特征在于，包括：

1)电子锁采集人员面部信息；

2)将采集的面部信息与预设权限信息进行匹配；

3)当采集的面部信息与预设权限信息匹配成功时，打开电子锁；当采集的面部信息与预设权限信息匹配不成功时，发出声音提示；

4)在设定周期内上报电子锁信息至监管平台。