一种基于NB-IOT技术的智慧库管锁制造技术

本发明专利技术提供一种基于NB‑IOT技术的智慧库管锁，其解决了现有智慧库管锁建立物联网系统组网复杂、功耗高、无定位信息的技术问题，其包括外壳、电池仓、控制电路板、锁芯、锁绳，锁芯内部包含锁舌开关检测模块和锁绳通断检测模块，控制电路板包括单片机模块、GPS信号检测模块、NB‑IOT通信模块、RFID模块、开锁执行模块，单片机模块分别与锁舌开关检测模块、锁绳通断检测模块、GPS信号检测模块、NB‑IOT通信模块、RFID模块、开锁执行模块电连接，本发明专利技术可广泛应用于库管锁领域。

A kind of Smart Library lock based on nb-iot Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IOT技术的智慧库管锁
本专利技术涉及物联网终端设备领域，尤其是涉及一种基于NB-IOT技术的智慧库管锁。
技术介绍
粮食储备是应对战争、自然灾害等突发事件，维护国家安全与稳定的基础，它关系到国家经济发展的命脉和社会的稳定，智慧粮库管理系统通过物联网技术可以实现对粮食仓储的高效监管，智慧库管锁是该系统的重要环节和关键设备，以蓝牙技术为代表的粮库挂锁在粮食流通行业进一步得以应用，促进粮食流通与仓储领域在规范化、精细化的基础上进一步实现智能化，促进了“数字粮库”、“粮食智慧云平台”等重点工程的实施；然而，现有的智慧库管锁仍存在以下缺点：(1)组建物联网时需要设立网关，硬件成本和工程复杂度较高；(2)通信距离近，一般不超过100米；(3)睡眠时间短，一般不超过10小时；(4)没有定位信息。
技术实现思路
本专利技术就是针对现有智慧库管锁建立物联网系统组网复杂、功耗高、无定位信息的技术问题，提供一种组网简单、功耗低、准确定位的基于NB-IOT技术的智慧库管锁。为此，本专利技术包括外壳、电池仓、控制电路板、锁芯、锁绳，锁芯内部包含锁舌开关检测模块和锁绳通断检测模块，控制电路板包括单片机模块、GPS信号检测模块、NB-IOT通信模块、RFID模块、开锁执行模块，单片机模块分别与锁舌开关检测模块、锁绳通断检测模块、GPS信号检测模块、NB-IOT通信模块、RFID模块、开锁执行模块电连接。优选的，外壳包括内层防水壳和外层刚度壳。优选的，NB-IOT通信模块通过内嵌的SIM卡与电信运营商基站通信。优选的，锁芯包括闭锁滑块和电机，电机的输出端与闭锁滑块连接，通过电机带动闭锁滑块滑动。优选的，锁芯还包括机械锁胆，机械锁胆中设置机械钥匙孔，通过机械钥匙带动机械锁胆转动，从而带动闭锁滑块滑动。优选的，闭锁滑块与锁绳头部凹槽相配合，实现开、关锁。优选的，控制电路板包括蓝牙通信模块，蓝牙通信模块与单片机模块电连接，实现库管锁的蓝牙通信。优选的，控制电路板包括温度检测模块，温度检测模块与单片机模块电连接。优选的，控制电路板包括手动唤醒检测模块，手动唤醒检测模块与单片机模块电连接，对库管锁进行激活。优选的，控制电路板包括电池电压检测模块，电池电压检测模块与单片机模块电连接，用于检测库管锁的电池电压信号。本专利技术采用NB-IOT技术与云平台连接，通信距离可达1000米，而且通过重复传输和控制信道技术的应用，覆盖扩展模式增益可达20dB，有较强的传输能力，在地下车库、地下管道等位置也可以有效传输数据；利用NB-IOT技术的PSM+eDRX省电模式，睡眠时间可设置为300小时以上；库管锁内嵌GPS定位模块，兼容北斗定位系统，定位精度可达到米级；通过内嵌SIM卡直接与电信运营商基站连接组网，不需要自建网关、基站等硬件设施，节省了硬件成本和施工复杂度，部署方便。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术锁芯处的结构示意图；图3为锁芯本体的结构示意图；图4为锁芯本体另一方向的结构示意图；图5为锁绳头部的结构示意图；图6为本专利技术的原理框图。图中符号说明：1.外壳；2.电池仓；3.控制电路板；4.锁芯；41.锁芯本体；411.锁孔；42.闭锁滑块；421.连接部；422.限位孔；423.限位部；424.锁胆孔；425.滑槽；43.电机；44.机械锁胆；441.机械钥匙孔；45.弹簧；46.螺钉；5.锁绳；51.凹槽。具体实施方式下面参照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术包括外壳1、电池仓2、控制电路板3、锁芯4、锁绳5，外壳1包括内层防水壳和外层刚度壳，内层防水壳由塑料材质制成，主要实现内部锁芯4、控制电路板3、电池仓2的隔离和密封防水；外层刚度壳由金属材料制成，主要实现防摔、防压、防撞等功能，避免内部锁芯4、控制电路板3、电池仓2的损坏。电池仓2用于放置锂亚电池，电池仓2内部电池通过导线与控制电路板3连接，为整个库管锁供电，电池仓2起到密封防水的作用。如图2、图3和图4所示，锁芯4包括锁芯本体41、闭锁滑块42、电机43、机械锁胆44，闭锁滑块42与锁芯本体41滑动连接，闭锁滑块42与锁芯本体41滑动连接，闭锁滑块42侧方的连接部421与锁芯本体41的一侧通过弹簧45相连接，弹簧45对闭锁滑块42的滑动起到缓冲的作用；闭锁滑块42上设置滑槽425，滑槽425处设置螺钉46对闭锁滑块42的滑动进行限位。如图5所示，锁绳5头部的外围设有凹槽51，锁芯本体41中设置与锁绳5的头部相配合的锁孔411，闭锁滑块42中设置与锁孔411相匹配的限位孔422，锁绳5的头部插入到锁孔411中时，限位孔422与凹槽51相配合限位，将锁绳5的头部卡在锁孔411中。电机43的输出端与闭锁滑块42连接，电机43驱动闭锁滑块42相对于锁芯本体41滑动，当闭锁滑块42卡住锁绳5头部的凹槽51时，实现关锁，当电机43驱动闭锁滑块42滑动，使闭锁滑块42从锁绳5头部的凹槽51中滑出时，锁绳5的头部解除限制，此时将锁绳5从锁孔411中取出，则实现开锁。机械锁胆44设于锁芯本体41中，机械锁胆44中设置机械钥匙孔441，机械钥匙插入机械钥匙孔441，从而带动机械锁胆44转动，闭锁滑块42顶部的限位部423中设置锁胆孔424，机械锁胆44与锁胆孔424相配合，机械锁胆44在锁胆孔424中转动，从而带动闭锁滑块42滑动，当闭锁滑块42卡住锁绳5头部的凹槽51时，实现关锁，当闭锁滑块42从锁绳5头部的凹槽51中滑出时，则实现开锁，机械锁胆44与电机43处于分离模式，二者工作过程互不影响，可实现电子系统失效后由机械钥匙应急开锁。如图6所示，控制电路板3包括单片机模块、GPS信号检测模块、NB-IOT通信模块、RFID模块、开锁执行模块、蓝牙通信模块、温度检测模块、手动唤醒检测模块、电池电压检测模块，单片机模块分别与GPS信号检测模块、NB-IOT通信模块、RFID模块、开锁执行模块、蓝牙通信模块、温度检测模块、手动唤醒检测模块、电池电压检测模块电连接。单片机模块，是库管锁的核心控制模块，与其它各个模块相连接，其采用单片机做为主控制芯片，完成信号检测、执行器控制、与云平台和移动终端通信控制等功能。GPS信号检测模块用于检测库管锁的位置信息，GPS信号检测模块采用GPS传感器与单片机模块电连接，将库管锁的实时位置信号发送到单片机模块，GPS信号检测模块可兼容北斗定位系统，定位精度可达到米级。温度检测模块用于检测库管锁的温度信号，温度检测模块采用温度传感器与单片机模块电连接，将温度传感器检测到的温度信号发送到单片机模块，若出现火灾等温度异常情况，将实时发送报警信号。电池电压检测模块用于检测库管锁的电池电压信号，电池电压检测电路与单片机相连，将电压信号发送到单片机，若电压过低实时发送报警信号。...

【技术保护点】
1.一种基于NB-IOT技术的智慧库管锁，其包括外壳、电池仓、控制电路板、锁芯、锁绳，其特征在于，所述锁芯内部包含锁舌开关检测模块和锁绳通断检测模块，所述控制电路板包括单片机模块、GPS信号检测模块、NB-IOT通信模块、RFID模块、开锁执行模块，所述单片机模块分别与所述锁舌开关检测模块、所述锁绳通断检测模块、所述GPS信号检测模块、所述NB-IOT通信模块、所述RFID模块、所述开锁执行模块电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IOT技术的智慧库管锁，其包括外壳、电池仓、控制电路板、锁芯、锁绳，其特征在于，所述锁芯内部包含锁舌开关检测模块和锁绳通断检测模块，所述控制电路板包括单片机模块、GPS信号检测模块、NB-IOT通信模块、RFID模块、开锁执行模块，所述单片机模块分别与所述锁舌开关检测模块、所述锁绳通断检测模块、所述GPS信号检测模块、所述NB-IOT通信模块、所述RFID模块、所述开锁执行模块电连接。


2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT技术的智慧库管锁，其特征在于所述外壳包括内层防水壳和外层刚度壳。


3.根据权利要求1所述的基于NB-IOT技术的智慧库管锁，其特征在于所述NB-IOT通信模块通过内嵌的SIM卡与电信运营商基站通信。


4.根据权利要求1所述的基于NB-IOT技术的智慧库管锁，其特征在于所述锁芯包括闭锁滑块和电机，所述电机的输出端与所述闭锁滑块连接，通过所述电机带动闭锁滑块滑动。


5.根据权利要求4所述的基于NB-IOT技术的智慧库管锁，其特征在于所述锁芯还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐慧，宋佳，郭茂林，李长江，佟少强，康国炼，张筱磊，刘博，王金龙，
申请(专利权)人：徐慧，
类型：发明
国别省市：山东;37