CN208122569U - 一种用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，包括处理器、NB‑IoT无线收发模块、电控锁控制电路、蓝牙模块和电源变换模块；所述NB‑IoT无线收发模块用于接收中心平台下发的控制命令和配置参数并转发到处理器；所述蓝牙模块用于接收近场无线信号；所述处理器用于接收控制命令和配置参数对电控锁进行开锁或上锁的控制；所述电控锁控制电路驱动和控制电控锁的电磁线圈进行接通和断开，实现对电控锁的控制；所述电源变换模块用于接收外部电池供电电源，并经过变换处理输出为控制器需要的工作电压和电控锁需要的工作电压。该控制器能够实现远程上对异常信息的及时上报和管理，并对电池电压进行检测和上报。

Description

一种用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器

技术领域

本实用新型属于电控锁设备技术领域，具体涉及一种用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器。

背景技术

传统的电控锁大多是以机械电装置进行控制，随着无线电设备的快速发展，智能电控锁也随之发展，蓝牙智能锁就是其中之一。然而蓝牙智能锁只能通过手机等附带蓝牙的设备进行近距离的管理，当手机和锁远离之后，就无法对电控锁进行有效管理和控制，且电控锁出现的一些异常信息也无法及时上传到远端的管理者。随着2G/3G/4G无线通信技术技术的成熟应用，基于2G/3G/4G无线技术的智能锁被开发出来用于远程的监控，然而由于这类2G/3G/4G无线通信技术主要针对个人通信领域，将其应用于类属于物联网应用领域的电锁控制，成本较高；另一方面，2G/3G/4G芯片的功耗普遍较高，不适用于采用电池供电的电锁控制应用领域，电池更换维护成本高。

随着科技的进步，物联网技术不断发展，NB-IoT联网技术成为物联网络的一个重要分支。NB-IoT作为一种新兴的物联网技术，具有覆盖广、连接节点多、成本低、功耗低、架构优等特点，在物联网领域具有广阔的应用前景。将NB-IoT用于智能锁领域的研究正在不断地开展，将NB-IoT用于智能单车的电控锁领域的研究，实现了对智能单车的有效控制和管理，但是对于光纤交接箱锁系统管理控制的电控锁控制器尚未建立，提供一种针对于光纤交接箱系统的无线电控锁控制器成为一种城市发展的需要。

另一方面，现有的研究工作表明，由于通信模块和驱动模块的频繁工作，导致单一电源模块很容易出现故障，现有的用于智能单车的电控锁系统的主控器与电控锁在同样的电压下反复进行工作，控制器很容易出现异常故障，一旦电源模块出现故障，将无法将异常信息有效传输到管理中心，现有的控制器也存在无法对电池电压的检测和上报的缺陷。因此，研究一种用于井盖锁系统的无线电控锁控制器，能够很好实现对城市井盖系统的远程开关锁管理和监控，并能够有效实现对电控锁电池电压进行检测和上报的设备，成为智能锁领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，其能够适合于光纤交接箱锁系统的管理和控制，不仅是基于物联网技术的电控锁远程管理和控制装置，还能够实现远程上对电控锁各种异常信息的及时上报和管理，并对电池电压进行检测和上报。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，该控制器包括处理器、NB-IoT无线收发模块、电控锁控制电路、蓝牙模块以及电源变换模块；其中，所述的NB-IoT无线收发模块、电控锁控制电路、蓝牙模块和电源变换模块均通过串行接口与所述处理器连接；所述电源变换模块用于接收外部电池供电电源，并经过变换处理输出为控制器需要的3.3V工作电压和电控锁需要的12 V工作电压。

本实用新型提供的用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器采用NB-IoT无线收发模块作为无线传输通道，接收管理中心发来的控制命令，通过电控锁控制电路完成对电控锁的打开和关闭，同时上报相关运行状态和环境参数，便于中心管理和监控，并可实现对光纤交接箱的远程开锁、上锁控制。其中的电源变换模块能够将外部的电池供电电源进行变换处理后再输出到处理器和电控锁，实现了二者之间不同的工作电压变换，通过变换处理后的电压输出，该控制器可实现对电池电压的检测和上报。

进一步的是，上述NB-IoT无线收发模块是作为控制器与中心平台进行远程数据交互的无线接口，用于接收中心平台下发的控制命令和配置参数并转发到处理器，并将处理器采集到的电控锁的状态参数上传到中心平台。

进一步的是，上述蓝牙模块是用于接收近场无线信号，操作控制人员可通过手持蓝牙设备对电控锁进行管理和控制。

进一步的是，上述处理器用于接收NB-IoT无线收发模块或蓝牙模块传递来的控制命令和配置参数，对电控锁进行开锁或上锁的控制，并采集电控锁的状态参数，经过处理后发送到NB-IoT无线收发模块，数据的收发按照相关协议规定解析或成帧。

进一步的是，上述电控锁控制电路根据处理器所解析到的控制命令实现驱动和控制电控锁的电磁线圈进行接通和断开，从而实现对电控锁的控制。

进一步的是，上述控制器的控制信号可包括以下四路信号：一路触发信号，开光量，由电控锁输出至控制器，用于唤醒控制器，从而进入工作状态；一路锁线圈控制信号，开关量，由控制器输出至电控锁，接通时开锁，断开时上锁；一路锁状态信号，开光量，由电控锁输出至控制器，指示锁的状态；一路锁电源信号，直流，电压12 V，电流300 mA。

进一步的是，上述NB-IoT无线收发模块采用的无线频段为850 MHz，上述蓝牙模块的工作频段为2.4 GHz。

进一步的是，上述控制器还采集一路门磁开关量输入，用于接连外部开关量，如行程开关。

进一步的是，上述控制器还设置有RS485接口，作为将来功能的扩展接口。

进一步的是，上述控制器还提供外接温湿度传感器的数字接口，温湿度传感器为数字化的温湿度传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

（1）本实用新型可用于对光纤交接箱系统实现电控锁的控制和监控，并将其与NB-IoT物联网技术进行联合，方便对光纤交接箱锁系统进行远程无线控制；

（2）本实用新型提供的控制器具备低耗能、成本小的优点，且能够合理对光纤交接箱系统电控锁的各种异常现象进行监控，包括对电控锁状态的监控以及对电源电压的监控；

（3）本实用新型通过将外部自身电源进行变换为控制器需要的3.3V工作电压和电控锁需要的12 V工作电压，能够对电源电压进行检测和上报，并延长了控制器的使用寿命。

附图说明

图1为本控制器的组成模块框图；

图2为本控制器的电锁电源控制电路示意图；

图3为本控制器的蓝牙模块电源控制电路示意图；

图4为本控制器的电池电源检测电路示意图；

图5为本控制器的外部开关量采集电路示意图；

图6为本控制器的处理流程图；

图7为电磁锁的工作原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例及附图对本实用新型进行具体描述，有必要指出的是，以下实施例仅仅用于对本实用新型进行解释和说明，并不用于限定本实用新型。本领域技术人员根据上述内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。

实施例

本实用新型提供了一种用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，其组成模块框图如图1所示。该控制器包括处理器、以及分别通过串行接口与所述处理器连接的NB-IoT无线收发模块、电控锁控制电路、蓝牙模块和电源变换模块；在该控制器上还设置有可作为将来功能扩展的RS485接口、以及可外接温湿度传感器的数字接口，温湿度传感器均为数字化的传感器。

其中的NB-IoT无线收发模块作为控制器与中心平台进行远程数据交互的无线接口，用于接收中心平台下发的控制命令和配置参数并转发到处理器，并上传处理器采集到的锁的状态参数到中心平台，该NB-IoT无线收发模块采用的无线频段为850MHz。其中的蓝牙模块用于接收近场无线信号，操作控制人员可通过手持蓝牙设备对电控锁进行管理和控制，蓝牙模块的工作频段为2.4 GHz；其中的处理器用于接收NB-IoT无线收发模块或蓝牙模块传递来的控制命令和配置参数，对电控锁进行开锁或上锁的控制，并采集电控锁的状态参数，经过处理后发送到NB-IoT无线收发模块，从而上报到管理中心，数据的收发按照相关协议规定解析或成帧；其中的电控锁控制电路根据处理器所解析到的控制命令实现驱动和控制电控锁的电磁线圈进行接通和断开，从而实现对电控锁的控制；其中的电源变换模块用于接收外部电池供电电源，经过变换处理输出为控制器需要的3.3V工作电压和电控锁需要的12 V工作电压，可实现对电池电压的检测和上报。

上述控制器的控制信号包括四路信号：一路触发信号，开光量，由电控锁输出至控制器，用于唤醒控制器，从而进入工作状态；一路锁线圈控制信号，开关量，由控制器输出至电控锁，接通时开锁，断开时上锁；一路锁状态信号，开光量，由电控锁输出至控制器，指示锁的状态；一路锁电源信号，直流，电压12 V，电流300 mA。该控制器还采集一路门磁开关量输入，用于接连外部开关量，如行程开关。

本控制器的电锁电源控制电路如图2所示，当来自处理器的信号LOCK-PW-C为高电平时，LOCK-PW接通电池供电电压，经过电源升压电路将电池6V电压升为12V电压，给电磁锁的线圈供电，电磁锁线圈得电，产生电磁吸力，吸引锁闩移动，从而打开电磁锁。

本控制器的蓝牙模块控制电路如图3所示，为了省电，本方案所采用的蓝牙模块只要在需要工作的时候才供电，因此其供电是由处理器控制的。当来自处理器的信号BLT-PW_C为高电平时，电池电压才能加到电源模块上，从而产生蓝牙模块需要的3.3V电源信号BLT_VDD。

本控制器的电池电源检测电路如图4所示，当处理器需要进行电池电压检测时，将ADC-C信号置高电平，通过三极管Q3导通电池电源电压，从电池电压与处理器的ADC转换引脚连同，实现电池电压的采集。

本控制器的外部开关量采集电路如图5所示，当外部开关信号SW断开（与地线断开）时，处理器通过SW-R将读取到高信号，表示开关未接通；当外部开关接通（连接到地线）时，处理器通过SW-R将读取到低信号，表示外部开关接通。

本控制器的处理流程可以按如图6所示进行，该控制器适用于对电磁线圈工作的电磁锁进行控制，其中的电磁锁工作原理如图7所示。

Claims (10)

1.一种用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，所述控制器包括处理器、NB-IoT无线收发模块、电控锁控制电路和蓝牙模块，其特征在于，所述控制器还包括电源变换模块，所述NB-IoT无线收发模块、电控锁控制电路、蓝牙模块和电源变换模块均通过串行接口与所述处理器连接；所述电源变换模块用于接收外部电池供电电源，并经过变换处理输出为控制器需要的3.3V工作电压和电控锁需要的12 V工作电压。

2.根据权利要求1所述的用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，其特征在于，所述NB-IoT无线收发模块作为控制器与中心平台进行远程数据交互的无线接口，用于接收中心平台下发的控制命令和配置参数并转发到处理器，并将处理器采集到的电控锁的状态参数上传到中心平台。

3.根据权利要求1所述的用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，其特征在于，所述蓝牙模块用于接收近场无线信号，操作控制人员可通过手持蓝牙设备对电控锁进行管理和控制。

4.根据权利要求2或3所述的用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，其特征在于，所述处理器用于接收NB-IoT无线收发模块或蓝牙模块传递来的控制命令和配置参数，对电控锁进行开锁或上锁的控制，并采集电控锁的状态参数，经过处理后发送到NB-IoT无线收发模块，数据的收发按照相关协议规定解析或成帧。

5.根据权利要求4所述的用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，其特征在于，所述电控锁控制电路根据处理器所解析到的控制命令实现驱动和控制电控锁的电磁线圈进行接通和断开，从而实现对电控锁的控制。

6.根据权利要求1-3任一项所述的用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，其特征在于，所述控制器的控制信号包括四路信号：一路触发信号，开光量，由电控锁输出至控制器，用于唤醒控制器，从而进入工作状态；一路锁线圈控制信号，开关量，由控制器输出至电控锁，接通时开锁，断开时上锁；一路锁状态信号，开光量，由电控锁输出至控制器，指示锁的状态；一路锁电源信号，直流，电压12 V，电流300 mA。

7.根据权利要求1-3任一项所述的用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，其特征在于，所述NB-IoT无线收发模块采用的无线频段为850 MHz，所述蓝牙模块的工作频段为2.4 GHz。

8.根据权利要求1-3任一项所述的用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，其特征在于，所述控制器采集一路门磁开关量输入，用于接连外部开关量，所述外部开关量包括行程开关。

9.根据权利要求1-3任一项所述的用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，其特征在于，所述控制器还设置RS485接口，作为将来功能的扩展接口。

10.根据权利要求1-3任一项所述的用于光纤交接箱锁系统的无线电控锁控制器，其特征在于，所述控制器还提供外接温湿度传感器的数字接口，所述温湿度传感器为数字化的温湿度传感器。