CN110374410B - 通信机柜智能锁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信机柜智能锁，包括锁体（2）和压板（3），锁体（2）位于柜门（1）正面，压板（3）位于柜门（1）背面；锁体（2）和压板（3）之间通过压板固定螺丝（4）安装于柜门（1）上；锁体（2）外侧设有锁把手（11），锁把手（11）上端通过销轴（25）连接传动体（9），销轴（25）上套装有用于将锁把手（11）弹起的扭簧（10），传动体（9）活动固定于锁体（2）内上部，传动体（9）端部固定安装门锁舌（5）。工作人员可使用开锁终端通过蓝牙方式进行解锁。每把智能锁都有独立密钥，解锁时，由管理后台设置密码，通知现场人员开锁，同时产生开锁记录，钥匙开锁，则后台管理中心显示手动开锁记录。

Description

通信机柜智能锁

技术领域

本发明涉及电力通信设备领域，具体为一种通信机柜智能锁，用于替代通信机柜柜门的传统锁具。

背景技术

电力通信设备，根据运行管理规定，需要定期巡视，但由于巡视不及时和不到位，未能及时发现设备隐患（如漏雨渗水造成的短路，温度过高造成的设备发热老化），造成重大事故的事件也时有发生发生。开发具有开关锁记录功能的智能锁具，能识别管理人员身份的智能钥匙，采用灵活多样的管理形式，解决传统锁具特别是传统锁具的管理问题，是电力***设备锁具管理迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明在普通机柜锁、读卡锁的基础上开发设计创新产品—基于云架构的智能机柜锁。将“蓝牙模块”、“门禁控制器”等全部巧妙集中到“机柜锁”锁体内，使之“一体化”，方便安装、调试；并且结合 RS485 网络通信，组成智能安全的“出入”控制***，具有网络联结的保安、监控功能，它采用电子智能控制、智能手机蓝牙 APP开锁，功能多、安全可靠。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种通信机柜智能锁，包括锁体和压板，所述锁***于柜门正面，所述压板位于柜门背面；所述锁体和压板之间通过压板固定螺丝安装于柜门上。

所述锁体外侧设有锁把手，所述锁把手上端通过销轴连接传动体，所述销轴上套装有用于将锁把手弹起的扭簧，所述传动体活动固定于锁体内上部，所述传动体端部固定安装门锁舌。

所述锁体内中部设有电磁铁组件，所述电磁铁组件内竖向安装有电磁铁锁舌，所述电磁铁锁舌外套装有复位弹簧。

所述锁把手下部设有锁套，所述锁套内端上部开设有槽口；所述锁套内安装有锁芯，所述锁芯内端设有横向槽，所述横向槽与槽口对应；当电磁铁失电后，电磁铁锁舌在复位弹簧作用下，其下端位于锁芯的横向槽内。

所述锁体上设有锁控***模块。

工作时，采用电控开锁模式，锁芯内端只需设有横向槽即可，横向槽与锁套的槽口对应；在闭锁状态下，电磁铁锁舌伸出后卡合于锁芯的横向槽内，锁把手无法拉起；在开锁状态下，电磁铁得电后将电磁铁锁舌向上运动，脱离横向槽后，锁把手在扭簧的作用下向外弹起，旋转后即可打开柜门。

优选的，所述锁套内活动安装有锁芯，所述锁芯内端还设有轴向槽，所述锁芯外端设有钥匙孔。当锁芯是活动安装于锁套内时（锁芯可以转动），锁芯外端设有钥匙孔，锁体外侧安装有钥匙孔挡板。锁芯内端设有横向槽和轴向槽，此时，可以采用机械钥匙开锁或者电控开锁两种模式，在锁止状态下，电磁铁组件内的电磁铁失电，电磁铁锁舌在复位弹簧作用下，其下端位于锁芯的横向槽内。采用电控开锁模式如上所述，锁控***模块收到开锁指令后，电磁铁得电，吸合电磁铁锁舌向上运动进行开锁；但是，无论电控模式是否出现故障，均可采用机械开锁模式，***机械钥匙后旋转，锁芯旋转，此时轴向槽与锁套的槽口重合，电磁铁锁舌由位于锁芯的横向槽转变至轴向槽而失去卡合作用，那么锁把手在扭簧的作用下弹起，再次将锁把手11旋转，即可打开柜门，实现机械开锁。

优选的，所述轴向槽和横向槽呈90度。***机械钥匙后旋转90度，在锁芯旋转90度，此时轴向槽与锁套的槽口重合，电磁铁锁舌由位于锁芯的横向槽转变至轴向槽而失去卡合作用，那么锁把手在扭簧的作用下弹起，再次将锁把手旋转90度，即可打开柜门，实现机械开锁。

优选的，所述锁体外侧安装有钥匙孔挡板。正常情况下，钥匙孔被钥匙孔挡板所遮挡，钥匙孔挡板通过六角螺栓安装于锁体中。采用机械开锁模式是，首先采用六角螺杆旋拧六角螺栓后，卸下钥匙孔盖板，***机械钥匙即可开锁。

优选的，所述锁体外侧设有用于放置锁把手的卡槽。

优选的，所述传动体上安装有限制锁把手左开或者右开的限位片。限位片中间为方孔，随传动体转动，限位片上设有部分凸缘，限位片位于套筒内时，具有一定的向左或向右活动旋转空间，从而限定传动体的左旋和右旋。

优选的，所述锁体外侧面上设有RFID读卡器。

优选的，所述锁控***模块连接蓝牙模块。

优选的，所述锁控***模块连接门磁传感器、红外传感器以及报警模块。

锁的工作方式具体说明如下：

1、蓝牙开锁

手机APP开锁方式有2种

1)、登陆手机APP，搜索蓝牙设备，发送设备信息至云平台，平台审核通过后发送允许 开门指令至手机端，手机接收到允许开门指令后，通过蓝牙发送开门指令至蓝牙锁 执行开门动作。

2)、预先下发开门权限至手机中，登陆APP后搜寻到蓝牙设备，直接手动操作发送开门指令开锁。

2、远程开锁

远程信号给到锁控***模块，模块给电磁铁上电，磁铁吸合，电磁铁锁舌克服弹簧的弹力从锁芯下端的水平槽脱出，把手旋转90°开锁。

3、钥匙开锁

锁把手上装有锁芯，锁芯下端有横向槽和轴向槽；锁把手凸出部（锁套）下端有槽口，锁芯转至轴向槽与槽口重合时，锁把手下端可以弹开，旋转锁把手，传动体带动固定连接的门锁舌旋转，门锁舌从扣合的门框脱离，实现开门；当锁芯转至横向槽与槽口重合时，电磁铁锁舌在弹簧的作用下一直处于伸出状态，锁舌端部扣合在横向槽的下沿，从而锁把手被限制在门锁本体的把手槽中，传动体及固定连接的门锁舌被锁死，实现关门。

本发明所述的通信机柜智能锁***由云平台、移动作业终端（含APP）和智能锁组成，***拓扑如图1所示。

云平台主要用于数据的存储维护和基础设置，为APP和智能锁的使用提供支撑。云平台通过与APP的信息交互共享，实现了电力资产的闭环管理体系，帮助电力公司提升了精细化管控水平。

APP有正常、离线两种解锁方式，能在不同的网络环境下解锁，实现便捷高效的体验。

智能锁内置蓝牙模块，工作人员可使用开锁终端通过蓝牙方式进行解锁。每把智能锁都有独立密钥，解锁时，由管理后台设置密码，通知现场人员开锁，同时产生开锁记录，钥匙开锁，则后台管理中心显示手动开锁记录，真正做到了安全便捷。

本发明设计合理，具有很好的实际应用及推广价值。

附图说明

图1表示由云平台、移动作业终端（含APP）和智能锁组成的***拓扑图。

图2表示传统锁与本发明所述智能锁的比较示意图。

图3表示本发明智能锁具工作总体架构图。

图4表示后台管理示意图。

图5表示锁具的侧视图。

图6表示锁具的正视图。

图7表示锁体中电磁铁组件示意图。

图8表示锁具的***示意图。

图9表示限位片的工作示意图。

图10表示锁具的剖面示意图。

图11表示锁芯的轴向槽与锁套的槽口对应状态示意图。

图12表示锁芯的横向槽与锁套的槽口对应状态示意图。

图13表示锁芯的结构示意图。

图14表示锁把手的背面示意图。

图15表示锁关闭状态示意图。

图16表示钥匙开锁示意图。

图17表示电控开锁示意图。

图中：1-柜门，2-锁体，3-压板，4-压板固定螺丝，5-门锁舌，6-锁舌固定螺丝，7-垫片，8-限位片，9-传动体，10-扭簧，11-锁把手，12-地磁铁组件，13-电磁铁锁舌，14-复位弹簧，15-锁套，16-锁芯，17-横向槽，18-轴向槽，19-槽口，20-钥匙，21-钥匙孔，22-钥匙孔盖板，23-六角螺栓，24-六角螺杆，25-销轴，26-（传动体）套筒，27-锁控***模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明，但不应理解为对本发明的限制。

1、传统锁与智能锁的比较，如图2所示；

传统锁：无开门记录；钥匙丢失后需要换锁。

智能锁：能通过手机、远程（后台管理员）开锁，能实现开门历史记录，又利于数据统计，责任落实，可实现巡更记录。

突出优点：采用先进蓝牙芯片技术协议兼容性和射频性能、防水性能优、三级防雷保护、应急钥匙采用互开率极低的电脑钥匙锁芯、业界独一无二等。

2、实现功能，如图3、4所示；

门禁授权，最多能65536个用户。

软件授权：由***软件通过联网通信授权（建议使用软件授权）。

事件记录，最多65536条历史记录，超过65536条时覆盖最早期存储的历史记录。

RS485 联网实时监控、门状态、手柄状态、实时钟功能。

时段管理功能；通讯协议和加密方式可以定制。

应急机械钥匙开锁功能（采用业界互开率极低的电脑钥匙锁芯确保安全）。

可实现权限申请、开锁权限管理、用户管理、开锁记录查询、人员开锁数量查询等功能。

可实现远程解锁。

实时监控智能锁状态，采用复合式门磁设计，内置锁磁，外接门磁，可实时侦测柜锁状态和柜门状态，非法开锁或非法开门均及时上传报警。

3、技术实现过程

通信机柜智能锁***由云平台、移动作业终端（含APP）和智能锁组成。

云平台主要用于数据的存储维护和基础设置，为APP和智能锁的使用提供支撑。云平台通过与 APP 的信息交互共享，实现了电力资产的闭环管理体系，帮助电力公司提升了精细化管控水平。

APP有正常、离线两种解锁方式，能在不同的网络环境下解锁，实现便捷高效的体验。

智能锁内置蓝牙模组，工作人员可使用开锁终端通过蓝牙方式进行解锁。每把智能锁都有独立密钥，解锁时， 由管理后台设置密码，通知现场人员开锁，同时产生开锁记录，钥匙开锁，则后台管理中心显示手动开锁记录，真正做到了安全便捷。

基于云架构的智能机柜锁综合了传统机械式机柜锁的所有传统优势，将机柜锁、手机APP、门禁控制器等功能全部集成于—体，选配灵活，安装简单、功能丰富、性能稳定，它通过RS485组网，配合专用的管理平台和手机APP，有效地解决了网络机柜的门禁管理难题，越来越多地得到客户的首肯和认可。

3.1、首先，智能机柜锁通过硬件进行电源、通信的连接安装；硬件的连接和是设计列表如下：

电源线、信号线设计

（1）、电源、通信线

（2）、门磁输入接线

（3）、通过RS485线及网络传输连接后台，后台开发用户管理、密码修改、锁具管理、开锁权限设计管理、记录查询、人员开锁记录、密钥分发及联动门禁***实现远程开锁等功能模块。

手机APP通过安装的手机客户端，将来通过网络实现与后台的权限申请及管理、开锁密钥下发以及历史记录查询等交互。

具体实现过程如下：

通过网络发送开锁验证码，发送至手机APP开锁或通过远程开锁。

1)、登陆手机APP，搜索蓝牙设备，发送设备信息至云平台，平台审核通过后发送允许开门指令至手机端，手机接收到允许开门指令后，通过蓝牙发送开门指令至蓝牙锁执行开门动作。

2)。预先下发开门权限至手机中，登陆APP后搜寻到蓝牙设备，直接手动操作发送开门指令开锁，通过云端服务器下发的远程指令进行开锁：通过由权限的人员申请开锁请求后，管理员审核无误后，可通过远程命令开锁，开锁时与申请人员信息一同增加到历史记录列表，以备后续可查。

4、锁体结构

4.1、一种基于云架构的通信机柜智能锁，如图5所示，包括锁体2和压板3，锁体2位于柜门1正面，压板3位于柜门1背面；锁体2和压板3之间通过压板固定螺丝4安装于柜门1上。

锁体2上设有锁控***模块27，锁控***模块27连接蓝牙模块、门磁传感器、红外传感器以及报警模块。锁体2外侧面上设有RFID读卡器。

锁体2外侧设有锁把手11，而且锁体2外侧设有用于放置锁把手11的卡槽。锁把手11上端通过销轴25连接传动体9（方轴），销轴25上套装有用于将锁把手11弹起的扭簧10，传动体9活动固定于锁体2内上部，如图8所示，例如，传动体9通过轴承等部件安装于锁体2的套筒26内，从压板3一侧，在传动体9端部通过锁舌固定螺丝6及垫片固定安装门锁舌5；并且，在传动体9上套装有限制锁把手11左开或者右开的限位片8和多个垫片7，限位片8中间为方孔，随传动体9转动，如图9所示，限位片8上设有部分凸缘，限位片8位于套筒26内时，具有一定的向左或向右活动旋转空间，从而限定传动体9的左旋和右旋。

如图7所示，锁体2内中部设有电磁铁组件12，电磁铁组件12内竖向安装有电磁铁锁舌13，之后采用堵头固定，电磁铁锁舌13外套装有复位弹簧14；电磁铁锁舌13在复位弹簧14的作用下可向下伸出电磁铁组件12，并且在电磁铁吸引下缩回。

如图10、11、12所示，锁把手11下部设有锁套15，锁套15内端上部开设有槽口19；锁套15内可以活动或者固定安装有锁芯16，当锁芯16是固定安装于锁套15内时（锁芯16无法转动），如图17所示，采用电控开锁模式，那么，锁芯16内端只需设有横向槽17即可，横向槽17与锁套15的槽口19对应；在闭锁状态下，电磁铁锁舌13伸出后卡合于锁芯16的横向槽17内，锁把手11无法拉起；在开锁状态下，电磁铁组件内的电磁铁得电后将电磁铁锁舌13向上运动，脱离横向槽17后，锁把手11在扭簧10的作用下向外弹起，旋转后即可打开柜门。当锁芯16是活动安装于锁套15内时（锁芯16可以转动），锁芯16外端设有钥匙孔21，锁体2外侧安装有钥匙孔挡板22。如图13所示，锁芯16内端设有横向槽17和轴向槽18，轴向槽18和横向槽17呈90度。此时，可以采用机械钥匙开锁或者电控开锁两种模式，在锁止状态下，电磁铁组件内的电磁铁失电，电磁铁锁舌13在复位弹簧14作用下，其下端位于锁芯16的横向槽17内。正常情况下，钥匙孔21被钥匙孔挡板22所遮挡，钥匙孔挡板通过六角螺栓23安装于锁体2中。采用电控开锁模式如上所述，锁控***模块27收到开锁指令后，电磁铁组件内的电磁铁得电，吸合电磁铁锁舌13向上运动进行开锁；但是，无论电控模式是否出现故障，均可采用机械开锁模式，采用六角螺杆24旋拧六角螺栓23后，卸下钥匙孔盖板22，***机械钥匙20后旋转90度，在锁芯16旋转90度，此时轴向槽18与锁套15的槽口19重合，电磁铁锁舌13由位于锁芯的横向槽17转变至轴向槽18而失去卡合作用，那么锁把手11在扭簧10的作用下弹起，再次将锁把手11旋转90度，即可打开柜门，实现机械开锁。

4.2、锁的工作方式说明：

4.2.1、蓝牙开锁；

手机APP开锁方式有2种

1)、登陆手机APP，搜索蓝牙设备，发送设备信息至云平台，平台审核通过后发送允许开门指令至手机端，手机接收到允许开门指令后，通过蓝牙发送开门指令至蓝牙锁执行开门动作。

2)、预先下发开门权限至手机中，登陆APP后搜寻到蓝牙设备，直接手动操作发送开门指令开锁。

4.2.2、远程开锁；

远程信号给到锁控***模块27，模块给电磁铁上电，磁铁吸合，电磁铁锁舌克服弹簧的弹力从锁芯下端的水平槽脱出，把手旋转90°开锁。

4.2.3、钥匙开锁；

锁把手11上装有锁芯16，锁芯16下端有横向槽17和轴向槽18；锁把手11凸出部（锁套15）下端有槽口19，锁芯16转至轴向槽18与槽口19重合时，锁把手11下端可以弹开，旋转锁把手11，传动体9带动固定连接的门锁舌5旋转，门锁舌5从扣合的门框脱离，实现开门；当锁芯16转至横向槽17与槽口19重合时，电磁铁锁舌13在复位弹簧14的作用下一直处于伸出状态，电磁铁锁舌13端部扣合在横向槽17的下沿，从而锁把手11被限制在锁体2的把手槽中，传动体9及固定连接的门锁舌5处于横置状态（如图15所示），实现关门作业。

5、技术性能参数如下设计

输入电压范围：10.8VDC-13.2VDC。

工作电流：静态待机时小于150mA，动态开锁时小于500mA。

最小供应电流：1000mA/12VDC输入时。

蓝牙规范：蓝牙4.0和蓝牙BT2.1+EDR同时支持。

操作***：支持包括OS（苹果***）、Android（安卓***）、 Windows（微软***）。

射频性能：发射灵敏度10dBm，接收灵敏度－80dBm。

正常待机不亮灯，合法开门蓝灯闪烁—次 非法刷卡或开门红灯闪烁。

使用寿命：35万次以上。

通讯方式：RS485，9600bit/s（默认）。

开锁方式：远程命令开锁、手机APP（蓝牙开锁）和钥匙开锁。

6、智能锁最主要的特征是“智能识别+网络控制+特殊应用”，智能识别包括：读卡、指纹、蓝牙、NFC等不同智能识别方式，同一款结构的锁体均有不同识别模式、不同通信方式的系列产品。

智能锁***均采用DC12V供电，功能<1W，采用步进式电机驱动或是电磁吸合来关锁上锁，锁体内置锁磁，外接门磁，门磁与锁磁复合输出，实时监控门的开关状态。

双控设计：锁体内置双驱动或双锁止机构，在锁体通信正常或上电情况下无法用钥匙开启，只有通过智能识别开锁或是远程命令开锁，有效避免了***的冒用和强开。

无线供电技术：在无法供电或采用有线供电会极大影响锁的功能及安全性的密码锁上采用无线供电技术，我司推出了国际上唯一的网络型电控密码机柜锁，开创了智能密码机柜锁的先河。

集“电控锁+门禁管理+智能识别”于一体的高度集成化设计，配上相关管理软件，实现了一把锁＝一套智能门禁管理***的一体化智能锁。

锁体内置的门禁控制器功能强大，脱机授权500-50000人，脱机存储事件记录3000-100000条最新记录，具时段管理、节假日管理、实时报警、脱机工作、布防撤防等管理功能，适用于不同的安装场所和不同材质的门体。

配套的管理软件包括C/S、B/S两种架构，具有人事管理、门禁管理、考勤管理、巡检管理、电子地图等不同管理模块，功能强大。

以上仅为本发明的具体实施例，但并不局限于此。任何以本发明为基础解决基本相同的技术问题，或实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，均属于本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种通信机柜智能锁，包括锁体（2）和压板（3），所述锁体（2）位于柜门（1）正面，所述压板（3）位于柜门（1）背面；所述锁体（2）和压板（3）之间通过压板固定螺丝（4）安装于柜门（1）上；

其特征在于：所述锁体（2）外侧设有锁把手（11），所述锁把手（11）上端通过销轴（25）连接传动体（9），所述销轴（25）上套装有用于将锁把手（11）弹起的扭簧（10），所述传动体（9）活动固定于锁体（2）内上部，所述传动体（9）端部固定安装门锁舌（5）；

所述锁体（2）内中部设有电磁铁组件（12），所述电磁铁组件（12）内竖向安装有电磁铁锁舌（13），所述电磁铁锁舌（13）外套装有复位弹簧（14）；

所述锁把手（11）下部设有锁套（15），所述锁套（15）内端上部开设有槽口（19）；所述锁套（15）内活动安装有锁芯（16），所述锁芯（16）内端设有横向槽（17），所述锁芯（16）内端还设有轴向槽（18），所述轴向槽（18）和横向槽（17）呈90度，所述锁芯（16）外端设有钥匙孔（21）；所述横向槽（17）或者轴向槽（18）与槽口（19）对应；当电磁铁失电后，电磁铁锁舌（13）在复位弹簧（14）作用下，其下端位于锁芯（16）的横向槽（17）内；

所述锁体（2）上设有锁控***模块（27）；

所述传动体（9）上安装有限制锁把手（11）左开或者右开的限位片（8）；

所述锁体（2）外侧面上设有RFID读卡器。

2.根据权利要求1所述的通信机柜智能锁，其特征在于：所述锁体（2）外侧安装有钥匙孔挡板（22）。

3.根据权利要求1所述的通信机柜智能锁，其特征在于：所述锁体（2）外侧设有用于放置锁把手（11）的卡槽。

4.根据权利要求1所述的通信机柜智能锁，其特征在于：所述锁控***模块（27）连接蓝牙模块。

5.根据权利要求4所述的通信机柜智能锁，其特征在于：所述锁控***模块（27）连接门磁传感器、红外传感器以及报警模块。

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