发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于物联网的智能门锁控制系统及控制方法,通过远程输入操作指令和身份信息,在身份信息验证通过后,背装锁才根据指令信息作出响应,转动转筒,带动锁芯轴同轴转动,使锁芯开锁或关锁,实现智能开锁,外部人员无法直接与锁芯或背装锁接触,也就排出了外部人员恶意破坏门锁的可能,提高门锁的安全性能和控制系统的管理便捷性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种基于物联网的智能门锁控制系统,包括
移动通信设备,用于使用者发出操作指令和身份信息;
云服务器,所述云服务器用于接收移动通信设备发出的操作指令和身份信息,并对操作指令进行验证;
网关,所述网关用于在云服务器和背装锁之间传递操作指令和身份信息;
背装锁,所述背装锁设置在门体背面,背装锁内设置有控制器和驱动模块,所述控制器分别与驱动模块、网关连接,所述驱动模块用于控制锁芯开关,所述控制器用于网关传递来的身份信息,并对身份信息进行验证,验证通过后,控制器才能对操作指令做出响应。
进一步地,所述背装锁还包括蓝牙模块,所述蓝牙模块分别与移动通信设备、控制器连接,所述蓝牙模块用于接收移动通信设备发出的操作指令和身份信息,所述云服务器包括预存身份信息。
进一步地,所述蓝牙模块与网关连接,背装锁能自由通过网关从云服务器获取预存身份信息。
进一步地,所述背装锁包括驱动组件和锁芯,所述驱动组件包括壳体,所述蓝牙模块、控制器和驱动模块分别设置在壳体内,壳体的左侧侧壁设置有反锁轴孔,所述驱动模块包括驱动装置、第一传动件和转筒,所述转筒上套设有第二传动件,所述驱动装置的驱动轴通过第一传动件与第二传动件连接,驱动装置用于驱动转筒转动,所述转筒与反锁轴孔相邻设置,转筒左侧侧壁与壳体侧壁轴接,转筒的左侧侧壁上还设置有卡槽,所述卡槽与反锁轴孔连通,卡槽用于卡紧锁芯的反锁轴。
进一步地,所述第一传动件、第二传动件分别为齿轮。
进一步地,所述第一传动件的齿轮半径小于第二传动件的齿轮半径。
进一步地,所述锁芯包括从左向右依次同轴设置的第一外锁管、拨头、第二外锁管,所述第一外锁管内设置有内锁管,所述内锁管靠近拨头的一端设置有复位槽,所述复位槽内分别设置有弹力件和第一转轴,所述弹力件的一端与复位槽内壁抵接,弹力件的另一端与第一转轴连接,所述第一转轴靠近拨头设置,第一转轴的圆周上沿轴向设置有第一卡件,所述拨头内设置有转轴通道,所述转轴通道包括并列设置的第一转轴通道和第二转轴通道,所述第一转轴通道靠近内锁管设置,第一转轴通道内壁设置有与第一卡件相匹配的卡件槽,所述第二转轴通道的内径大于第一转轴通道内径,所述第二外锁管内设置有锁芯头,所述锁芯头内远离拨头的一端设置有锁胆,锁芯头靠近拨头的一端设置有活动腔,所述活动腔内设置有第二转轴,所述第二转轴的圆周上沿轴向设置有第二卡件,所述活动腔的内壁上设置有与第二卡件相匹配的第二限动槽,所述锁芯头内还设置有钥匙槽,所述钥匙槽穿过锁胆与活动腔连通;所述锁芯还包括反锁轴,所述反锁轴的一端穿过第一外锁筒,并与内锁管连接,另一端与卡槽卡接。
进一步地,所述第一转轴、第二转轴的外径相同,第一转轴、第二转轴自由通过第一转轴通道。
进一步地,所述第二转轴的圆周上沿轴向还设置有第三卡件,所述第三卡件的长度小于第二卡件的长度,所述第二卡件与第三卡件的长度差值不小于第一转轴通道的长度。
一种智能门锁控制系统的控制方法,使用者通过移动通信设备向云服务器发出操作指令和身份信息,云服务器对操作指令进行验证,验证通过后,云服务器将身份信息和操作指令通过网关传递至背装锁,背装锁从云服务器获取预存身份信息,并将身份信息和预存身份信息进行验证,验证通过后,背装锁对操作指令做出相应响应。
本发明的有益效果是:本发明基于物联网的智能门锁控制系统及控制方法,通过远程输入操作指令和身份信息,在身份信息验证通过后,背装锁才根据指令信息作出响应,转动转筒,带动锁芯轴同轴转动,使锁芯开锁或关锁,实现智能开锁,外部人员无法直接与锁芯或背装锁接触,也就排出了外部人员恶意破坏门锁的可能,提高门锁的安全性能和控制系统的管理便捷性。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示,一种基于物联网的智能门锁控制系统,包括
移动通信设备,用于使用者发出操作指令和身份信息;
云服务器,所述云服务器用于接收移动通信设备发出的操作指令和身份信息,并对操作指令进行验证;
网关,所述网关用于在云服务器和背装锁之间传递操作指令和身份信息;
背装锁,所述背装锁设置在门体背面,背装锁内设置有控制器和驱动模块,所述控制器分别与驱动模块、网关连接,所述驱动模块用于控制锁芯开关,所述控制器用于网关传递来的身份信息,并对身份信息进行验证,验证通过后,控制器才能对操作指令做出响应。
具体地,所述背装锁还包括蓝牙模块,所述蓝牙模块分别与移动通信设备和控制器连接,所述蓝牙模块用于接收移动通信设备发出的操作指令和身份信息,所述云服务器包括预存身份信息。
具体地,所述蓝牙模块与网关连接,背装锁能自由通过网关从云服务器获取预存身份信息。优选地,背装锁通过蓝牙模块分别接收网关、云服务器的身份信息和操控指令。
具体地,如图2~13所示,所述背装锁包括驱动组件1和锁芯2,所述驱动组件1包括壳体101,所述蓝牙模块111、控制器107和驱动模块分别设置在壳体101内,壳体101的左侧侧壁设置有反锁轴孔102,所述驱动模块包括驱动装置103、第一传动件104和转筒105,所述转筒105上套设有第二传动件106,所述驱动装置103的驱动轴通过第一传动件104与第二传动件106连接,驱动装置103用于驱动转筒105转动,所述转筒105与反锁轴孔102相邻设置,转筒105左侧侧壁与壳体101侧壁轴接,转筒105的左侧侧壁上还设置有卡槽114,所述卡槽114与反锁轴孔102连通,卡槽114用于卡紧锁芯1的反锁轴223。
具体地,所述第一传动件104、第二传动件106分别为齿轮。
具体地,所述第一传动件104的齿轮半径小于第二传动件106的齿轮半径。
具体地,所述锁芯2包括从左向右依次同轴设置的第一外锁管202、拨头203、第二外锁管204,所述第一外锁管202内设置有内锁管205,所述内锁管205靠近拨头203的一端设置有复位槽206,所述复位槽206内分别设置有弹力件207和第一转轴208,所述弹力件207的一端与复位槽206内壁抵接,弹力件207的另一端与第一转轴208连接,所述第一转轴208靠近拨头203设置,第一转轴208的圆周上沿轴向设置有第一卡件209,所述拨头203内设置有转轴通道,所述转轴通道包括并列设置的第一转轴通道210和第二转轴通道211,所述第一转轴通道210靠近内锁管205设置,第一转轴通道210内壁设置有与第一卡件209相匹配的卡件槽212,所述第二转轴通道211的内径大于第一转轴通道210内径,所述第二外锁管204内设置有锁芯头213,所述锁芯头213内远离拨头203的一端设置有锁胆,锁芯头213靠近拨头203的一端设置有活动腔214,所述活动腔214内设置有第二转轴215,所述第二转轴215的圆周上沿轴向设置有第二卡件216,在锁芯头的活动腔214的内壁上设置有与第二卡件216相匹配的第二限动槽218,所述锁芯头213内还设置有钥匙槽220,所述钥匙槽220穿过锁胆与活动腔214连通;所述锁芯213还包括反锁轴223,所述反锁轴223的一端穿过第一外锁筒202,并与内锁管205连接,另一端与卡槽114卡接。
具体地,所述第一转轴208、第二转轴215的外径相同,且第一转轴208和第二转轴215均拨头203上开设的第一转轴通道210形成间隙配合,第一转轴208和第二转轴215均能自由的通过第一转轴通道210。
具体地,所述第二转轴215的圆周上沿轴向还设置有第三卡件217,所述第二卡件216与第三卡件217位于同一个垂直面,所述第三卡件217的长度小于第二卡件216的长度,所述第二卡件216与第三卡件217的长度差值不小于第一转轴通道210的长度。通过将第二卡件216与第三卡件217的长度差值设置为不小于第一转轴通道210的长度,使得在推动第二转轴215,并将第二转轴215推向第一转轴通道210时,由于第二卡件216自由通过卡件槽212,使得第二转轴215向第一转轴通道210移动的过程中,第二转轴215逐渐将第一转轴208从第一转轴通道210推出,同时第二卡件217替换第一卡件209在卡件槽212内的位置,同时利用第三卡件217限制第二转轴215的移动行程,由于第一转轴通道210内未设置能使第三卡件217通过的空间,使得在第三卡件217与第一转轴通道210的侧面触接时,第一转轴通道210能阻止第二转轴215继续推进,此外,为保证第一转轴208完全从第一转轴通道210内退出,设置第二卡件216与第三卡件217的长度差值设置为不小于第一转轴通道210的长度,在第三卡件217与第一转轴通道210触接时,第二卡件216完全将第一卡件209从卡件槽212推出,同时第二转轴215也将第一转轴208从第一转轴通道210推出。
此外,在向第二转轴215施加压力推动第一转轴208时,第一转轴208压缩弹力件207,而在施加在第二转轴215上的压力取消时,压缩的弹力件207恢复,并向第一转轴208施加推力,同时推动第一转轴208和第二转轴215,让第一转轴208替换第二转轴215位置,使得第一转轴208处于第一转轴通道210内,而第二转轴215则处于第二转轴通道211和活动腔214内。
优选地,所述第二卡件216的长度等于第一转轴通道210的长度和第三卡件217的长度的和。在第二转轴215推动第一转轴208的过程中,第一转轴208刚好退出第一转轴通道210时,由于第二卡件216的长度等于第一转轴通道210的长度和第三卡件217的长度的和,从而第三卡件217刚好与第一转轴通道210的侧壁触接,正好限制第二转轴215进一步移动,实现在第二转轴215限制移动时,第一转轴208刚好从第一转轴通道210退出。
具体地,所述第一卡件209、第二卡件216、第三卡件217的高度相同。通过将第一卡件209和第二卡件216的高度设置相同,使得第一卡件209和第二卡件216能够相互替换在卡件槽212中的位置和功能;将第二卡件216和第三卡件217的高度设置为相同,使得第二卡件216和第三卡件217均能够在第二转轴通道211、活动腔214内自由转动。优选地,所述第二卡件216、第三卡件217、第二转轴215在转动过程中绕同一中轴线转动。
具体地,所述第三卡件217能在第二通道211内自由转动。
具体地,所述复位槽206靠近拨头203的一端设置有与第一卡件209相匹配的第一限动槽221,所述第一限动槽221的长度为C1,所述第一转轴208的长度为Z1,第一转轴通道210的长度值为T1,所述T1<Z1<C1+T1,且所述C1≥Z1,所述第一卡件209的长度与第一转轴208的长度相等。在常态下,第一转轴208部分设置在复位槽206内,另一部分设置在第一转轴通道210内,同时第一卡件209部分设置在卡件槽212内,另一部分设置在第一限动槽221内,在第二卡件216将第一卡件209从卡件槽221中推出时,退出的第一卡件209则沿着第一限动槽221进入第一限动槽221内,保证第一转轴208与内锁管205时刻保持同轴转动,而通过将第一限动槽221的长度值C1设置为大于等于第一转轴208的长度值,在第一转轴208完全从第一转轴通道210退出时,即第一转轴208完全进入复位槽206内,而第一卡件209则完全进入第一限动槽221内,保证第一转轴208从第一转轴通管道210退出后,不会对拨头203产生影响。
具体地,所述活动腔214的内壁上设置有与第三卡件217相匹配的第三限动槽219,所述第二限动槽218和第三限动槽219的长度均为C2,所述第二转轴215的长度为Z2,所述第二转轴通道211的长度为T2,所述C2<Z2≤C2+T2,T2<Z2,所述第二卡件216的长度与第二转轴215长度相等。通过将C2<Z2≤C2+T2,T2<Z2,使得在常态下,第二转轴215部分设置在第二转轴通道211内,另一分别设置在活动腔214内,同时第二卡件216部分设置在第二限动槽218内,另一部分设置在第二转轴通道211内,而第三卡件217则部分设置在第三限动槽219内,另一部分设置在第二转轴通道211内,保证在常态下,第二转轴215跟随锁芯头213同轴转动,同时,常态下,拨头203转动时,拨头203不会带动第二转轴215转动。
具体地,与锁胆相匹配的钥匙长度为S,所述钥匙槽220的长度为C,所述S=C+T1。通过将设置S=C+T1,在将钥匙插入锁芯2时,由于钥匙与锁胆相匹配,使得能够扭动钥匙带动锁芯头213转动,而在钥匙完全插入钥匙槽220的过程中,钥匙的前端穿过钥匙槽220,并将第二转轴215向第一转轴通道210推动,在钥匙完全插入后,钥匙将第二转轴215部分推入第一转轴通道210内,第二转轴215的中间部分在第二转轴通道211内,第二转轴215靠近钥匙的部分则仍然在活动腔214内,同时,第二卡件216也同时设置于卡件槽212、第二限动槽218中,即,在转动锁芯头213时,锁芯头213能带动第二转轴215同轴转动,由于第二转轴215设置在第一转轴通道10内,在第二转轴215转动时,拨头203跟随第二转轴215做同轴转动,而由于第一转轴208完全退出第一转轴通道210,使得拨头203转动时,不会对内锁管205产生影响。
具体地,所述弹力件207常态下处于压缩状态,用于将第一转轴208推入第一转轴通道210内。在拔出钥匙时,压缩的弹力件207恢复,向第一转轴208施加推力,同时推动第一转轴208和第二转轴215,让第一转轴208替换第二转轴215位置,使得第一转轴208处于第一转轴通道210内,而第二转轴215则处于第二转轴通道211和活动腔214内,使得装置恢复常态。
具体地,在常态下,所述第二转轴215部分设置在活动腔214内,第二转轴215另一部分设置在第二转轴通道211内,且第二转轴215限制第一转轴208进入第二转轴通道211。
具体地,所述第一转轴208内设置有通孔226,所述第二转轴215靠近第一转轴208的一端设置有固定轴227,固定轴227与第一转轴208上开设的通孔226相配,所述固定轴227穿过通孔226设置。
具体地,所述第一转轴208、第二转轴215、第一转轴通道210、第二转轴通道211同轴设置。
具体地,所述弹力件207为弹簧。通过转动反锁轴223,带动内锁管205转动,由于第一转轴208上的第一卡件209部分设置在第一限动槽221内,在内锁管205转动时,通过第一限动槽221内壁对第一卡件209施力,促使第一转轴208随着内锁管205一起转动,同时,由于第一卡件209的另一部分设置有第一转轴通道210的卡件槽内,第一卡件209转动的同时,第一卡件209对卡件槽212内壁施力,带动拨头203跟随反锁轴223做同轴转动。
具体地,所述锁芯1还包括调节锁筒201和固定杆222,所述调节锁筒201、第一外锁管202、拨头203、第二外锁管204从左向右依次同轴设置,所述第一外锁筒202、第二外锁筒204分别与固定杆222底部可拆卸连接,所述调节锁筒201顶部设置有滑条224,所述固定杆222底部设置有与滑条224相匹配的滑槽,固定杆222内还设置有两个固定孔225,所述固定孔225分别设置在滑条224的两侧,固定孔225内设置有固定件,所述固定件穿过固定孔225与滑条224抵接,所述反锁轴223依次穿过调节锁筒201、第一外锁筒202,并与内锁管205连接。
具体地,所述固定孔225的内壁设置有内螺纹,所述固定件外壁上设置有与内螺纹相匹配的外螺纹。
具体地,所述调节锁筒201、第一外锁筒202之间设置有弹力套,所述弹力套的两端分别与调节锁筒201、第一外锁筒202连接,所述反锁轴223依次穿过调节锁筒201、弹力套、第一外锁筒202,并与内锁管205连接。优选地,所述弹力套常228态下处于压缩状态。
具体地,所述反锁轴223为长度可调的反锁轴223。优选地,所述反锁轴223包括第一伸缩杆和第二伸缩杆,所述第一伸缩杆的右端依次穿过调节锁筒201、弹力套、第一外锁筒202,并与内锁筒205连接,第一伸缩杆的左端设置有伸缩槽,所述第二伸缩杆部分设置在伸缩槽内,所述伸缩槽对应的第一伸缩杆侧壁上设置有多个螺栓孔,所述螺栓孔内设置有固定螺栓,所述固定螺栓与第二伸缩杆抵接。优选地,所述第二伸缩杆上设置有与固定螺栓232相匹配的螺栓槽。
具体地,所述壳体101内还设置有控制器107、电源108和位移传感器109,所述控制器107分别与驱动装置103、电源108、位移传感器109连接,所述位移传感器109用于检测转筒105的转动行程。在实际使用过程中,将锁芯2的反锁轴223与背装锁1的卡槽114卡接,让卡槽114紧紧地卡住反锁轴223,使得转筒105与反锁轴223同轴转动,在转筒105转动时,转筒105带动反锁轴223转动,从而实现开锁或关锁;此外,通过在壳体101内设置位移传感器109,利用位移传感器109检测转筒105的转动行程,由于转筒105与反锁轴223同轴转动,即锁芯2开关锁的旋转扭矩与转筒105的转动行程正相关,在转筒105的转动行程达到预定值时,锁芯1刚好实现开锁或关锁,而在位移传感器109检测到转筒105的转动行程达到预定值时,位移传感器109传递信号至控制器107,控制器107控制驱动装置103停止工作,避免驱动装置103工作时因驱动轴被卡住而损坏的意外发生。
具体地,所述第一传动件104、第二传动件106分别为齿轮。优选地,所述第一传动件104的齿轮半径小于第二传动件106的齿轮半径。
具体地,所述壳体101内还设置有扭力传感器110,所述扭力传感器110与控制器107连接,用于检测第一传动件104、第二传动件106、或驱动装置103的驱动轴受到的扭力,所述壳体101的右侧侧壁设置有旋钮112,所述旋钮112穿过壳体101与转筒105顶部连接。
基于上述控制系统,一种智能门锁控制系统的控制方法,使用者通过移动通信设备向云服务器发出操作指令和身份信息,云服务器对操作指令进行验证,验证通过后,云服务器将身份信息和操作指令通过网关传递至背装锁,背装锁从云服务器获取预存身份信息,并将身份信息和预存身份信息进行验证,验证通过后,背装锁对操作指令做出相应响应,实现有网远程开锁。
优选地,基于上述控制系统,另一种智能门锁控制系统的控制方法,使用者通过移动通信设备通过蓝牙模块向背装锁发出操作指令和身份信息,网关同时接收操作指令,网关对操作指令进行验证,验证通过后,网关将云服务器中预存身份信息传递至背装锁,背装锁将身份信息和预存身份信息进行验证,验证通过后,背装锁对操作指令做出相应响应,实现有网本地开锁。
在执行指令信息的过程中,指令信息通过蓝牙模块111传递至控制器107,控制器107控制驱动装置103工作,驱动转筒105转动,转筒105转动时带动反锁轴223同轴转动,反锁轴223转动时,带动内锁管205转动,由于第一转轴208上的第一卡件209部分设置在第一限动槽221内,在内锁管205转动时,通过第一限动槽221内壁对第一卡件209施力,促使第一转轴208随着内锁管205一起转动,同时,由于第一卡件209的另一部分设置有第一转轴通道210的卡件槽内,第一卡件209转动的同时,第一卡件209对卡件槽212内壁施力,带动拨头203跟随反锁轴223做同轴转动,从而实现无钥匙开锁,提高门锁使用便捷性和安全性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。