CN203746197U - 一种门锁防盗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种门锁防盗系统，包括：RFID钥匙模块，RFID门控模块，GSM防盗模块和服务后台；其中，RFID钥匙模块包括主机一，与主机一连接的无线识别模拟前端和无线信号发射器；RFID门控模块包括主机二，以及与主机二连接的低频扫描信号发射器、无线信号接收器和第一无线信号收发器，无线信号接收器与无线信号发射器之间进行通信连接；GSM防盗模块包括主机三，与主机三连接的第二无线信号收发器和GSM模块；第一无线信号收发器与第二无线信号收发器之间进行通信连接。与现有技术相比，本实用新型具有钥匙识别准确，误报率低，报警及时，可远程防盗的特点。

Description

一种门锁防盗系统

技术领域

本实用新型涉及防盗装置技术领域，尤其涉及一种门锁防盗系统。 

背景技术

传统机械锁历史悠久，经过不断的发展和适应市场需求，现在已经做到了：低成本，操作简单轻便。它的工作原理：通过主锁舌和副锁舌的伸出与缩进锁体达到控制门的开与关；钥匙的锁珠使用不同的组合方式排列，合法钥匙插入后扭转钥匙带动锁舌的伸缩。它也有个致命弱点：钥匙互开率高达0.05％。随着社会发展，机械钥匙的复制已经相当容易，传统机械锁的保密性已经很差。 

针对机械锁的缺点，业内开发了一种电子密码锁，通过输入密码来控制电路或芯片工作，从而控制机械开关的开启与闭合。常见的电子密码锁都是采用单片机作为主控芯片及数据存储单元，电子密码锁的外围电路有用于显示的显示电路，用于报警的蜂蜜器电路，用于输入密码的键盘电路，执行开锁动作的开锁电路，密码存储电路以及单片机工作必不可少的电源、晶振和复位电路。这种电子密码锁的工作原理相对简单，用户通过连接单片机的矩形键盘输入密码后，经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行核对，从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传输至开锁电路或报警电路来控制是进行开锁动作还是进行报警动作。由于采用单片机设计的电子密码锁仅靠预先设定的数字密码来进行防盗，密码容易遭泄露或破解，很难满足一些高端应用上的防盗要求。 

近年来，市场上出现了一种机械与电子结合的防盗锁，其必须在机械钥匙和电子识别都合法的情况下才能打开锁具，防盗性能大大提高，但在安全预警方面仍有待进一步改进。因为现有的这些锁具在发生钥匙异常时只进行简单的语音报警，如果小偷采用撬门、技术开锁等盗窃手段时，预警效果很不理想。一旦被盗发生，也只能在主人赶回家里才会发现，如果回家后再报警为时已晚。为此，极有必要开发一种在小偷试图非法进入室内或开启门锁时立即报警的门锁防盗系统。 

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种钥匙识别准确，误报率低，报警及时，可远程防盗的门锁防盗系统。 

本实用新型的另一个目的在于提供一种使用上述门锁防盗系统的防盗方法。 

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案。 

一种门锁防盗系统，其特征在于，包括：RFID钥匙模块,与RFID钥匙模块通信连接的RFID门控模块，与RFID门控模块门控模块通信连接的GSM防盗模块，以及与GSM防盗模块连接的服务后台； 

所述RFID钥匙模块由机械钥匙本体和设置在机械钥匙本体上的RFID芯片组成，该RFID芯片包括主机一，与主机一连接的无线识别模拟前端AFE和无线信号发射器； 

所述RFID门控模块包括具有磁控锁机构的门锁本体，与门锁本体连接的主机二，以及与主机二连接的低频扫描信号发射器、无线信号接收器和第一无线信号收发器；无线信号接收器与无线信号发射器之间进行通信连接； 

所述GSM防盗模块包括主机三，与主机三连接的第二无线信号收发器和GSM模块；第一无线信号收发器与第二无线信号收发器之间进行通信连接； 

所述磁控锁机构包括：顶杆，顶杆导槽，复位弹簧，电磁锁和磁控开关；其中，顶杆安装在顶杆导槽的导轨内、并从导轨的一端伸出与门锁本体的锁芯联动机构抵靠；电磁锁安装在顶杆导槽的另一端并穿插在导轨内，通过与主机二连接的磁控开关来控制顶杆在导轨内的活动空间；复位弹簧安装在顶杆与顶杆导槽之间，在复位弹簧处于自然状态下时，电磁锁能自由开关。 

通过磁控锁机构的设置，使得只有在电磁锁被开启的情况下才能转动机械钥匙本体，进行机械、电子双重防盗，防盗效果好。 

作为本实用新型的一种改进技术方案，所述主机一、主机二、主机三都为16位超低功耗微控制器，该16位超低功耗微控制器的型号为MSP430F135；其中，主机二和主机三还通过变压转换电路连接到室内交流电上。 

作为本实用新型的一种改进技术方案，所述无线信号接收器为单片UHF ASK接收器芯片，所述无线信号发射器为单片UHF ASK发射器芯片；所述第一无线信号收发器、第二无线信号收发器都为单片UHF FSK收发器芯片。 

作为本实用新型的一种改进技术方案，所述服务后台包括：台式电脑、手机、平板电脑、警卫室、监控服务平台中的一种或几种，该服务后台用来接收GSM防盗模块发出的防盗信息，并在意外情况下用来进行强制开锁。 

作为本实用新型的一种改进技术方案，它还包括有与GSM防盗模块连接的窗户报警系统，该窗户报警系统包括设置在窗户外和窗户内的两个传感器。 

作为本实用新型的一种改进技术方案，所述门控模块上还设有指纹识别模块，在RFID钥匙模块出现故障时，用来应急开锁。 

采用本实用新型提供的一种门锁防盗系统，其有益效果是： 

一、将RFID钥匙模块、RFID门控模块、GSM防盗模块和服务后台进行通信连接；不仅钥匙识别准确率高，而且一旦发生门锁被撬现象，即可通过无线短信的方式通知主人，并自动发送110报警短信，报警及时，实现远程防盗。 

二、由于RFID钥匙模块、RFID门控模块、GSM防盗模块各自具有微控制器充当主机，方便进行自检，有效避免因模块失效而导致的误报；且主机二和主机三还通过变压转换电路连接到室内交流电上，采用直流电直接驱动，响应速度快，一般在3-5秒内即可将报警信息发送出去。 

三、通过将无线信号接收器设为单片UHF ASK接收器芯片，将无线信号发射器设为单片UHF ASK发射器芯片，并将第一无线信号收发器、第二无线信号收发器都设为单片UHF FSK收发器芯片；有效避免RFID钥匙模块与RFID门控模块之间、RFID门控模块与GSM防盗模块之间的通信信号相互干扰，误判率低。 

四、RFID钥匙模块、RFID门控模块和GSM防盗模块都设有自检功能，当RFID钥匙模块没电、或RFID门控模块故障时，通过GSM防盗模块发送故障短信到服务后台，当GSM防盗模块发生故障时，服务后台会显示断线标记。 

附图说明

图1所示为本实用新型提供的门锁防盗系统结构示意图； 

图2所示为本实用新型提供的门锁防盗系统结构细分图； 

图3所示为门锁本体的立体结构示意图； 

图4所示为门锁本体的分解结构示意图。 

附图标记说明： 

1、RFID钥匙模块，2、RFID门控模块，3、GSM防盗模块，4、服务后台，5、顶杆，6、顶杆导槽，7、复位弹簧，8、电磁锁，9、磁控开关，10、锁芯联动机构。 

具体实施方式

为方便本领域普通技术人员更好地理解本创作的实质，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细阐述。 

如图1所示，一种门锁防盗系统，包括：RFID(Radio Frequency Identification的缩写)钥匙模块1,RFID门控模块2，GSM防盗模块3，以及与GSM(Global System For Mobile Communications的缩写)防盗模块3连接的服务后台4。 

其中，服务后台4为台式电脑、手机、平板电脑、警卫室、监控服务平台中的一种或几种。本实施例中，优选服务后台为手机，用来接收GSM防盗模块发出的防盗信息，并在意外情况下用来进行钥匙禁用、强制开锁。 

如图2所示，所述RFID钥匙模块由机械钥匙本体和设置在机械钥匙本体上的RFID芯片组成。该RFID芯片包括主机一，与主机一连接的无线识别模拟前端AFE和无线信号发射器。 

所述RFID门控模块包括具有磁控锁机构的门锁本体，与门锁本体连接的主机二，以及与主机二连接的低频扫描信号发射器、无线信号接收器和第一无线信号收发器。无线信号接收器与无线信号发射器之间进行通信连接。 

所述GSM防盗模块包括主机三，与主机三连接的第二无线信号收发器和GSM模块；第一无线信号收发器与第二无线信号收发器之间进行通信连接。本实施例中，GSM防盗模块本身附带四个有线防区，有报警时通过GSM模块 向外界发送短信报警信息，同时也通过GSM模块接收外界发送过来的短信控制信息。 

本实施例中，优选主机一、主机二、主机三都为十六位超低功耗微控制器，该16位超低功耗微控制器的型号为MSP430F135。其中，主机二和主机三还通过变压转换电路连接到室内交流电上，以便维持微控制器的连续开启，提高整个门锁防盗系统的响应速度。经实际测试，门锁防盗系统的响应速度在5s，防盗信息传送实时、快捷。优选无线信号接收器为单片UHF ASK接收器芯片，优选无线信号发射器为单片UHF ASK发射器芯片；优选第一无线信号收发器、第二无线信号收发器都为单片UHF FSK收发器芯片。这样，有效避免RFID钥匙模块与RFID门控模块之间、RFID门控模块与GSM防盗模块之间的通信信号相互干扰；以免出现误判。在其他实施方式中，将无线信号发射器、无线信号接收器选为单片UHF FSK器件，将第一无线信号收发器、第二无线信号收发器选为单片UHF ASK器件，不限于本实施例。 

进一步优选地，如图3、图4所示，磁控锁机构包括：顶杆5，顶杆导槽6，复位弹簧7，电磁锁8和磁控开关9。其中，顶杆5安装在顶杆导槽6的导轨内、并从导轨的一端伸出与门锁本体的锁芯联动机构10抵靠。电磁锁8安装在顶杆导槽6的另一端并穿插在导轨内，通过与主机二连接的磁控开关9来控制顶杆5在导轨内的活动空间。复位弹簧7安装在顶杆5与顶杆导槽6之间，在复位弹簧7处于自然状态下时，电磁锁8能自由开关。为将顶杆5限定在顶杆导槽6内，在顶杆导槽6上还设有至少一个导轨盖板。这里的磁控锁机构，采用顶杆的方式将门锁本体的锁芯联动机构抵靠，进而达到利用电磁锁控制锁芯转动距离的目的，结构简单，控制方便。 

作为上述门锁防盗系统的一种等效实施方式，所述门控模块上还设有指纹识别模块。该指纹识别模块与主机二控制连接，以便在RFID钥匙模块出现故障时，用来应急开锁。至于指纹识别模块的具体结构为公知技术，并已在门锁上得到广泛应用，这里不再赘述。 

实际工作时，起初需给RFID钥匙模块一个注册序列号，并将该注册序列号学入RFID门控模块。由于RFID门控模块的低频扫描信号发射器定时发送125k低频扫描信号，当RFID钥匙模块收到该低频扫描信号时，通过无线信号发射器将注册序列号发送给RFID门控模块。当RFID门控模块接收到此反馈注册序列号后，分析RFID钥匙模块的合法性；如果是合法的，则会关闭磁控锁机构，这时RFID门控模块被机械钥匙打开；如果是不合法的，磁控锁机构继续开启，这时RFID门控模块不能被机械钥匙打开。这样，只有在机械钥匙和RFID芯片信息同时合法的情况下才能进行门扇开启，防盗效果好。 

特别地，当钥匙丢失时，用户通过服务后台给GSM防盗模块发送钥匙删除命令即可删除该钥匙；当RFID芯片信息出现识别故障时，用户根据需要发送强制开锁命令，令磁控锁机构失效，即可用机械钥匙直接打开。当发生门扇被撬时，GSM防盗模块自动发送110报警短信，并将门扇被撬信息发送到服务后台，报警及时。在这里，令磁控锁机构失效的方式处理发送强制解锁命令之外，还可通过切断磁控锁的电源来实现，即通知物业关断室内电源再开机械锁。 

此外，RFID钥匙模块、RFID门控模块和GSM防盗模块都设有自检功能，当RFID钥匙模块没电、或RFID门控模块故障时，通过GSM防盗模块发送故障短信到服务后台，当GSM防盗模块发生故障时，服务后台会显示断线标记。 

作为本实施例的一种等效实施方式，所述门锁防盗系统还包括有与GSM 防盗模块连接的窗户报警系统，该窗户报警系统包括设置在窗户外和窗户内的两个传感器。当窗户上的两个传感器都检测到有人员穿过时，GSM防盗模块自动发送110报警短信，并将人员进入信息通过短信的形式发送到服务后台。在窗户外和窗户内设置两个传感器的目的是为了准确判断是否有人员通过窗户，只有在两个传感器都检测到有人员穿过时才进行报警，有效防止误判，实用性好。 

在具体应用中，本实施例提供的一种门扇防盗系统在使用时需进行以下设置： 

一、系统学习 

1.1RFID钥匙模块学入RFID门控模块 

一个RFID门控模块最多可以学习5把RFID钥匙模块。 

学习方式为： 

将RFID门控模块上的学习模式选择引脚(P2.5)拉低，然后在模块上电后的6秒内连续按学习按键(P2.6)3次，系统叫2声，进入钥匙学习模式。 

然后将第一把钥匙靠近RFID门控模块，听到2声叫声后表示当前钥匙已经学入RFID门控模块，此时拿开钥匙，重复拿第二把钥匙靠近继续学习。 

重复上面动作，直到5把钥匙学习完毕，或者等到60秒超时，或者按下学习按键，系统叫一声退出学习模式。 

1.2RFID门控模块学入GSM防盗模块 

学习方式为： 

将RFID门控模块上的学习模式选择引脚(P2.5)拉高，然后在模块上电后的6秒内连续按学习按键(P2.6)3次，系统叫3声，进入GSM防盗模块学习模 式。 

1.3GSM防盗模块进入学习模式 

将GSM防盗模块上的学习模式选择引脚(P2.5)拉低，然后在模块上电后的6秒内连续按学习按键(P2.6)3次，系统叫3声，进入GSM防盗模块学习模式。 

上面2个模块进入学习模式后，如果GSM防盗模块学习到RFID门控模块，则系统叫2声，表示学习成功退出学习模式。 

如果学习时间60秒超时，或者按下学习按键，系统叫一声退出学习模式。 

二、GSM防盗模块编程 

将GSM防盗模块上的学习模式选择引脚(P2.5)拉高，然后在模块上电后的6秒内连续按学习按键(P2.6)3次，系统叫2声，进入GSM防盗模块编程模式。 

此时通过向GSM防盗模块发送编程短信。 

2.1设置手机号码 

主机三能设置用户手机号码，用来接收报警信息或对主机进行操作，其命令格式为： 

index+'#'+11位手机号码+'#'+6位数字密码 

其中，index为字符‘1’至'3',用来指示对第几个电话用户号码进行设置，如：'1″#″′15817280389″′#″′123456"。实际输入时不用输指示字符的单引号，也不用输指示字符串的双引号。 

2.2.防区编程 

主机三对防区的联合防区和防区的电平触发模式进行编程，编程方式为： 

防区编程+‘#’+index(1-联合防区，2-防区高低电平触发模式)+‘#’+2位数字编程码。 

如：“防区编程”‘#’‘1’‘#’‘02’，表示对联合防区进行编程，编程码为02，其意义是防区3&4为联合防区。 

目前支持4个防区，联合防区编程码bit0--zone1&2联合bit1--zone3&4联合。 

如：“防区编程”‘#’‘2’‘#’‘02’，表示对防区的报警触发电平进行设置，编程码为02，其意义是防区2为高电平触发报警，其他3个防区低电平触发报警。 

三、测试 

3.1RFID门控模块测试 

测试模式:在断开电源下进行， 

当主机二的P5.7引脚为低电平时： 

将主机二的P5.5和P5.6脚上拉10K电阻到+3V电源,上电即可进入AD校准模式。 

首先，校准12V的低电压(11.2V)和电池的充电停止电压(11.2V)。 

然后将主机二的P5.5脚上拉10K电阻到+3V电源,上电即可进入RX测试模式,这时在PT4317data引脚可以看到杂波。 

再将主机二的P5.6脚上拉10K电阻到+3V电源,上电即可进入AFE TX测试模式,这时看到的应是无调制信号的125K波形。 

当主机二的P5.7引脚为高电平时： 

将主机二的P5.5脚上拉10K电阻到+3V电源,上电即可进入ATA5428RX 测试模式,在DEM_OUT,SDO引脚可以看到杂波。 

将主机二的P5.6脚上拉10K电阻到+3V电源,上电即可进入ATA5428TX测试模式，这时看到的应是带有调制信号的波形。 

3.2GSM防盗模块测试 

测试模式:在断开电源下进行, 

当主机三的P5.7引脚为低电平时： 

将主机三的P5.5和P5.6脚上拉10K电阻到+3V电源,上电即可进入AD校准模式,校准12V的低电压(11.2V)和电池的充电停止电压(11.2V)。 

当主机三的P5.7引脚为高电平时： 

将主机三的P5.5脚上拉10K电阻到+3V电源,上电即可进入ATA5428RX测试模式,这时在DEM_OUT,SDO引脚可以看到杂波。 

再将主机三的P5.6脚上拉10K电阻到+3V电源,上电即可进入ATA5428TX测试模式，这时看到的应是带有调制信号的波形。 

四、短信控制 

4.1.强制开门 

由于某些特殊原因，RFID电路失效，发送此命令后门锁的磁控开关失效60秒，通过钥匙可以直接将门打开，其命令格式： 

强制开门+‘#’+6位学习时设置的数字密码。 

4.2.钥匙禁用 

删除某把钥匙，其命令格式： 

钥匙禁用+‘#’+钥匙号+‘#’+6位学习时设置的数字密码。 

其中，钥匙号为‘1’至‘4’，系统最多支持5把钥匙。 

4.3.清除报警 

清除系统的报警，其命令格式： 

清除报警+‘#’+6位学习时设置的数字密码。 

以上具体实施方式对本实用新型的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本实用新型的保护范围进行限制。但凡依照本实用新型之实质，所做的简单改进、修饰或等效变换，都落在本实用新型的权利要求保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种门锁防盗系统，其特征在于，包括：RFID钥匙模块,与RFID钥匙模块通信连接的RFID门控模块，与RFID门控模块门控模块通信连接的GSM防盗模块，以及与GSM防盗模块连接的服务后台； 

所述RFID钥匙模块由机械钥匙本体和设置在机械钥匙本体上的RFID芯片组成，该RFID芯片包括主机一，与主机一连接的无线识别模拟前端AFE和无线信号发射器； 

所述RFID门控模块包括具有磁控锁机构的门锁本体，与门锁本体连接的主机二，以及与主机二连接的低频扫描信号发射器、无线信号接收器和第一无线信号收发器；无线信号接收器与无线信号发射器之间进行通信连接； 

所述GSM防盗模块包括主机三，与主机三连接的第二无线信号收发器和GSM模块；第一无线信号收发器与第二无线信号收发器之间进行通信连接； 

所述磁控锁机构包括：顶杆，顶杆导槽，复位弹簧，电磁锁和磁控开关；其中，顶杆安装在顶杆导槽的导轨内、并从导轨的一端伸出与门锁本体的锁芯联动机构抵靠；电磁锁安装在顶杆导槽的另一端并穿插在导轨内，通过与主机二连接的磁控开关来控制顶杆在导轨内的活动空间；复位弹簧安装在顶杆与顶杆导槽之间，在复位弹簧处于自然状态下时，电磁锁能自由开关。 

2.根据权利要求1所述的一种门锁防盗系统，其特征在于，所述主机一、主机二、主机三都为16位超低功耗微控制器，该16位超低功耗微控制器的型号为MSP430F135；其中，主机二和主机三还通过变压转换电路连接到室内交流电上。 

3.根据权利要求1所述的一种门锁防盗系统，其特征在于，所述无线信号接 收器为单片UHF ASK接收器芯片，所述无线信号发射器为单片UHF ASK发射器芯片；所述第一无线信号收发器、第二无线信号收发器都为单片UHF FSK收发器芯片。 

4.根据权利要求1所述的一种门锁防盗系统，其特征在于，所述服务后台包括台式电脑、手机、平板电脑、警卫室、监控服务平台中的一种或几种，该服务后台用来接收GSM防盗模块发出的防盗信息，并在意外情况下用来进行强制开锁。 

5.根据权利要求1所述的一种门锁防盗系统，其特征在于，它还包括有与GSM防盗模块连接的窗户报警系统，该窗户报警系统包括设置在窗户外和窗户内的两个传感器。 

6.根据权利要求1所述的一种门锁防盗系统，其特征在于，所述门控模块上还设有指纹识别模块。