專利名稱：人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)及其管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬鑰匙集中管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可實(shí)現(xiàn)集群管理的人機(jī)交互智能 鑰匙管理系統(tǒng)及其管理方法。
背景技術(shù)：
通常，鑰匙的集中管理采用的方法是用一個(gè)大的鑰匙盤將所有的鑰匙放在一起。 鑰匙使用者將鑰匙盤帶走或從鑰匙盤上取下鑰匙。這種方式的缺點(diǎn)是不知道鑰匙的使用 情況、不知道鑰匙的使用者、不知道鑰匙是否歸還。鑰匙的存放很不安全。隨著鑰匙集中管理方法的演進(jìn)，通過鑰匙柜對(duì)鑰匙進(jìn)行集中管理成為主流。根據(jù) 鑰匙柜的管理是否能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，目前公知的鑰匙柜劃分為兩類，一類是傳統(tǒng)管理鑰匙 的鑰匙柜；一類是通過指紋或磁卡來識(shí)別登錄人員，通過鑰匙鎖識(shí)別鑰匙插板插入或者拔 出信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)鑰匙管理的智能鑰匙柜。傳統(tǒng)的鑰匙柜一方面無法跟蹤記憶鑰匙所處的使用狀態(tài)，也無法對(duì)使用鑰匙人員 進(jìn)行管理和約束，僅可實(shí)現(xiàn)大量鑰匙的集中管理和排序功能。智能化管理的鑰匙柜內(nèi)設(shè)置指紋或磁卡識(shí)別登錄人員，通過元器件開關(guān)檢測鑰匙 插板的插入和取出狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)鑰匙的智能化管理。但是，目前的智能鑰匙柜缺少人性化的 人機(jī)交互管理平臺(tái)，鑰匙插板相同且不存在唯一性和歸屬性(屬于某個(gè)鑰匙柜)，無法識(shí)別 是否屬于本鑰匙柜內(nèi)的鑰匙插板還是其他物體插入鑰匙鎖孔，無法實(shí)現(xiàn)鑰匙插板插入任意 一個(gè)鑰匙鎖后的搜索定位管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種安全，可靠，易于操作，能對(duì)鑰匙 的使用及使用者進(jìn)行自動(dòng)而有效的跟蹤記錄，實(shí)現(xiàn)鑰匙的集中保存與管理，并具有搜索定 位及報(bào)警功能的人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)。本發(fā)明還提供一種與上述人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)相配套的管理方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)，它包括計(jì)算機(jī)、鑰匙卡、鑰匙鎖定盒、系統(tǒng)控制部分 及固定設(shè)于所述鑰匙鎖定盒內(nèi)的鑰匙鎖；所述系統(tǒng)控制部分包括讀卡模塊及驅(qū)動(dòng)模塊；所 述鑰匙卡上固定設(shè)有芯片及鑰匙鎖定孔；所述鑰匙鎖定盒上設(shè)有與鑰匙卡對(duì)應(yīng)的鑰匙鎖 孔；所述鑰匙卡可沿鑰匙鎖孔直線滑入鑰匙鎖定盒內(nèi)，其上的鑰匙鎖定孔與所述鑰匙鎖的 工作端相對(duì)應(yīng)；所述讀卡模塊的端口分別接計(jì)算機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊的端口 ；所述驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)傳輸 端口接鑰匙鎖的信號(hào)傳輸端口；所述讀卡模塊接收來自計(jì)算機(jī)的指令，并與鑰匙卡經(jīng)射頻場進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)交 換，完成對(duì)鑰匙卡的操作與管理；所述鑰匙卡為系統(tǒng)的應(yīng)用終端，其接收所述讀卡模塊的指令并返回指令執(zhí)行結(jié)果；所述驅(qū)動(dòng)模塊依據(jù)計(jì)算機(jī)的指令控制鑰匙鎖的開啟或關(guān)閉。作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明還設(shè)有狀態(tài)采集模塊；所述狀態(tài)采集模塊的端口接驅(qū) 動(dòng)模塊的端口 ；狀態(tài)采集模塊接收鑰匙存/取狀態(tài)信息后，將其傳輸至計(jì)算機(jī)。作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明還設(shè)有柜體及與其配裝的鑰匙抽屜；所述鑰匙鎖定 盒固定置于鑰匙抽屜內(nèi)；在所述鑰匙抽屜上固定設(shè)有抽屜鎖；所述驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)傳輸端 口接抽屜鎖的信號(hào)傳輸端口。進(jìn)一步地，本發(fā)明還設(shè)有信號(hào)采集模塊；所述信號(hào)采集模塊的傳輸端口接計(jì)算機(jī) 的傳輸端口。本發(fā)明所述信號(hào)采集模塊可包括指紋識(shí)別模塊、觸摸屏模塊或圖像采集模塊。一種人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)的管理方法，可按如下步驟執(zhí)行A、初始化鑰匙卡；(A101)插入全部鑰匙卡；(A102)點(diǎn)擊讀卡；(A103)所有鑰匙卡物理號(hào)碼存入數(shù)據(jù) 庫；B、鑰匙入庫；(B101)登錄系統(tǒng)；(B102)打開抽屜；(B103)插入空鑰匙卡；(B104)點(diǎn)擊入庫功 能；(B105)輸入數(shù)據(jù)；(B106)將與鑰匙卡綁定的鑰匙信息導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫；C、鑰匙出庫；(C101)登錄系統(tǒng)；(C102)選擇出庫的鑰匙編號(hào)；(C103)點(diǎn)擊鑰匙出庫功能； (C104)取出鑰匙，并確認(rèn)；D、借鑰匙；(D101)登錄系統(tǒng)；(D102)點(diǎn)擊抽屜圖標(biāo)查找鑰匙所在抽屜或輸入鑰匙編號(hào)； (D103)點(diǎn)擊抽屜界面鑰匙圖標(biāo)或點(diǎn)擊輸入編號(hào)借鑰匙；(D104)抽屜打開，系統(tǒng)攝像，鑰匙 盒指示燈提示；(D105)取出鑰匙；E、還鑰匙；(E101)系統(tǒng)登錄；(E102)點(diǎn)擊抽屜圖標(biāo)查找空鑰匙位；(E103)點(diǎn)擊打開抽屜； (E104)抽屜打開，系統(tǒng)攝像；(E104)還鑰匙。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，本發(fā)明還執(zhí)行下列步驟H、系統(tǒng)開機(jī)掃描(H101)系統(tǒng)啟動(dòng)；(H102)若原位置有鑰匙而現(xiàn)在無，則做出下面兩種狀態(tài)判斷a、鑰匙在鎖定盒內(nèi)但開關(guān)分離，此時(shí)讀出卡號(hào)，提示用戶該位置鑰匙未插緊或開 關(guān)壞；b、開關(guān)分離且讀不到卡號(hào)，提示用戶鑰匙被非法取出；若原來位置無鑰匙而現(xiàn)在有，則做出下面兩種狀態(tài)判斷c、插入無芯片鑰匙，提示取出非法卡；d、插入有芯片鑰匙，但非屬本系統(tǒng)，提示取 出該鑰匙卡；若抽屜狀態(tài)為開，暫停掃描，提示關(guān)閉抽屜；抽屜關(guān)閉繼續(xù)掃描；(H103)出具系統(tǒng)掃描報(bào)告。本發(fā)明安全，可靠，易于操作，能對(duì)鑰匙的使用及使用者進(jìn)行自動(dòng)而有效的跟蹤記錄，實(shí)現(xiàn)了鑰匙的集中保存與管理，并具有搜索定位及報(bào)警功能，其減少了相關(guān)人員、簡化 了程序和相關(guān)手續(xù)。首先，本發(fā)明在設(shè)計(jì)上囊括了人體力學(xué)的重要內(nèi)容，符合正常身高極其比例關(guān)系， 簡易，方便。柜體采用優(yōu)質(zhì)鋼板Q235焊接而成，表面經(jīng)過各種處理后噴塑而成，美觀實(shí)用； 其次，柜子在設(shè)計(jì)上充分利用了電氣智能化產(chǎn)品的完美結(jié)合，比如在柜子總開關(guān)及主機(jī)開 關(guān)的安裝設(shè)計(jì)上采用了臥式內(nèi)沉小窗，重要的是安裝了電磁鎖，使得用手一按，即可進(jìn)行開 和鎖，方便地進(jìn)行電氣控制。在大抽屜上安裝了電氣控制鎖，使得當(dāng)抽屜鎖好后通過電氣控 制開鎖，大抽屜則自動(dòng)彈出部分行程，使用者則可以用早已捶于此處的手輕輕一拉，即可打 開抽屜，完成借鑰匙操作。本發(fā)明頂部可存放鍵盤小抽屜，同時(shí)也可安裝電磁鎖，方便開關(guān)。 再次，鑰匙盒采用ABS材質(zhì)，具有良好的機(jī)械性能，且美觀實(shí)用，其中鑰匙采用透明材質(zhì)，能 夠?qū)⒑袃?nèi)電氣信號(hào)燈發(fā)出的信號(hào)通過導(dǎo)光束傳到盒外。最后，本發(fā)明美觀實(shí)用，方便快捷， 智能化管理無疑成為本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明具有獨(dú)立的IP地址，可擴(kuò)展成通過控制中心或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制管理，可 以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)置，遠(yuǎn)程日志查詢，遠(yuǎn)程用戶管理，遠(yuǎn)程查詢錄像資料等功能，可擴(kuò)展為鑰匙 柜的集群管理。本發(fā)明可設(shè)置不同鑰匙容量來滿足不同的管理需求，在停電情況下可使用UPS供 電。在電源壞掉或電控鎖破損的情況下，可采用機(jī)械鑰匙的方式打開鑰匙柜后柜門和抽屜 取出鑰匙，為鑰匙柜在出現(xiàn)故障時(shí)提供了可靠的保障。鑰匙柜后設(shè)置溫控風(fēng)扇，避免鑰匙柜 內(nèi)溫度過高產(chǎn)生故障。當(dāng)開啟本發(fā)明系統(tǒng)后，觸摸式操作平臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行，系統(tǒng)自檢后，操作界面呈現(xiàn)在使 用者面前。操作界面標(biāo)識(shí)清晰，易操作，使用者不僅可以通過用戶名和密碼登錄，還可以使 用鑰匙柜內(nèi)錄入過的指紋進(jìn)行登錄。登錄方式可以由使用者在登錄時(shí)自行選擇，指紋識(shí)別 設(shè)備準(zhǔn)確、精度高，使本發(fā)明更加安全，可靠。本發(fā)明使用者根據(jù)鑰匙柜的軟件系統(tǒng)分配的權(quán)限在鑰匙柜平臺(tái)上操作，鑰匙柜的 觸摸設(shè)備由聲波式觸摸屏與17寸高亮度液晶顯示器構(gòu)成，觸摸感應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確。使用者登 錄鑰匙柜的軟件系統(tǒng)后，可點(diǎn)擊打開抽屜功能，軟件系統(tǒng)對(duì)每個(gè)抽屜進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控，同 時(shí)保存監(jiān)控圖像和相關(guān)信息到軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，有權(quán)限的使用者可以進(jìn)行查詢。鑰匙 柜的所有相關(guān)信息均有日志文件記錄并設(shè)置有統(tǒng)計(jì)查詢功能，并可通過報(bào)表打印，為管理 者提供更好的管理參考。操作狀態(tài)的信息記錄和提示，非法狀態(tài)報(bào)警，觸摸式交互操作等， 使本發(fā)明更具有人性化和高性能的特點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅局 限于下列內(nèi)容的表述。圖1為本發(fā)明系統(tǒng)控制部分整體架構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明系統(tǒng)控制部分電路原理框圖；圖3為本發(fā)明系統(tǒng)控制部分一種實(shí)施方式電路原理框圖；圖4為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明鑰匙鎖鎖定狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意6
圖6為本發(fā)明初始化流程框圖；圖7為本發(fā)明鑰匙入庫流程框圖；圖8為本發(fā)明鑰匙出庫流程框圖；圖9為本發(fā)明借鑰匙流程框圖；圖10為本發(fā)明還鑰匙流程框圖；圖11為本發(fā)明人員添加流程框圖；圖12為本發(fā)明查詢流程框圖；圖13為本發(fā)明讀卡部分電路原理圖；圖14-1為本發(fā)明接收發(fā)送部分電路原理圖；圖14-2為本發(fā)明接收發(fā)送部分電路原理圖；圖15-1為本發(fā)明鑰匙盒底板電路原理圖；圖15-2為本發(fā)明鑰匙盒底板電路原理圖；圖16為本發(fā)明鑰匙柜開機(jī)掃描功能邏輯框圖。圖中1為柜體；2為觸摸屏；3為監(jiān)控?cái)z像設(shè)備；4為鍵盤；5為小抽屜；6為指紋識(shí) 別設(shè)備；7為關(guān)閉的鑰匙抽屜；8為鑰匙鎖孔；9為鑰匙卡；10為打開的鑰匙抽屜；11鑰匙抽 屜鎖孔壓板；12為鑰匙插板系孔；13為鑰匙插板芯片槽；14為鑰匙插板芯片；15為鑰匙鎖 定孔；16為鑰匙鎖定盒；17為電磁線圈；18為電磁彈簧鎖；19為信號(hào)開關(guān)；20為提示燈；21 為閱讀器；22為帶有鑰匙的鑰匙插板；24為鑰匙插板。
具體實(shí)施例方式參見圖1 2及圖4 5所示，人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)，它包括計(jì)算機(jī)、鑰匙卡 9、鑰匙鎖定盒16、系統(tǒng)控制部分及固定設(shè)于所述鑰匙鎖定盒16內(nèi)的鑰匙鎖18;所述系統(tǒng)控 制部分包括讀卡模塊及驅(qū)動(dòng)模塊；所述鑰匙卡9上固定設(shè)有芯片14及鑰匙鎖定孔15 ；所述 鑰匙鎖定盒16上設(shè)有與鑰匙卡9對(duì)應(yīng)的鑰匙鎖孔8 ；所述鑰匙卡9可沿鑰匙鎖孔8直線滑 入鑰匙鎖定盒16內(nèi)，其上的鑰匙鎖定孔15與所述鑰匙鎖18的工作端相對(duì)應(yīng)；所述讀卡模 塊的端口分別接計(jì)算機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊的端口 ；所述驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)傳輸端口接鑰匙鎖18的 信號(hào)傳輸端口 ；所述讀卡模塊接收來自計(jì)算機(jī)的指令，并與鑰匙卡9經(jīng)射頻場進(jìn)行相關(guān)的 數(shù)據(jù)交換，完成對(duì)鑰匙卡9的操作與管理；所述鑰匙卡9為系統(tǒng)的應(yīng)用終端，其接收所述讀 卡模塊的指令并返回指令執(zhí)行結(jié)果；所述驅(qū)動(dòng)模塊依據(jù)計(jì)算機(jī)的指令控制鑰匙鎖18的開 啟或關(guān)閉。本發(fā)明還可設(shè)有狀態(tài)采集模塊；所述狀態(tài)采集模塊的端口接驅(qū)動(dòng)模塊的端口 ； 狀態(tài)采集模塊接收鑰匙存/取狀態(tài)信息后，將其傳輸至計(jì)算機(jī)。本發(fā)明還可設(shè)有柜體1及 與其配裝的鑰匙抽屜7、鑰匙抽屜10 ；所述鑰匙鎖定盒16固定置于鑰匙抽屜7及鑰匙抽屜 10內(nèi)；在所述鑰匙抽屜7及鑰匙抽屜10上固定設(shè)有抽屜鎖；所述驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)傳輸端口 接抽屜鎖的信號(hào)傳輸端口。另外，本發(fā)明還可設(shè)有信號(hào)采集模塊；所述信號(hào)采集模塊的傳輸 端口接計(jì)算機(jī)的傳輸端口 ；所述信號(hào)采集模塊包括指紋識(shí)別模塊、觸摸屏模塊或圖像采集 模塊。為改善系統(tǒng)的溫度環(huán)境，本發(fā)明所述柜體1的后側(cè)可固定設(shè)有溫控風(fēng)扇。為增加使 用功能，本發(fā)明在所述柜體1的后側(cè)固定設(shè)有UPS電源。參見圖6 12所示，一種人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)的管理方法，可按如下步驟 執(zhí)行
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A、初始化鑰匙卡；(A101)插入全部鑰匙卡；(A102)點(diǎn)擊讀卡；(A103)所有鑰匙卡物理號(hào)碼存入數(shù)據(jù) 庫；B、鑰匙入庫；(B101)登錄系統(tǒng)；(B102)打開抽屜；(B103)插入空鑰匙卡；(B104)點(diǎn)擊入庫功能；(B105)輸入數(shù)據(jù)；(B106)將與鑰匙卡綁定的鑰匙信息導(dǎo)入 數(shù)據(jù)庫；C、鑰匙出庫；(C101)登錄系統(tǒng)(C102)選擇出庫的鑰匙編號(hào)；(C103)點(diǎn)擊鑰匙出庫功能； (C104)取出鑰匙，并確認(rèn)；D、借鑰匙；(D101)登錄系統(tǒng)；(D102)點(diǎn)擊抽屜圖標(biāo)查找鑰匙所在抽屜或輸入鑰匙編號(hào)； (D103)點(diǎn)擊抽屜界面鑰匙圖標(biāo)或點(diǎn)擊輸入編號(hào)借鑰匙(D104)抽屜打開，系統(tǒng)攝像，鑰匙盒 指示燈提示；(D105)取出鑰匙；E、還鑰匙；(E101)系統(tǒng)登錄；(E102)點(diǎn)擊抽屜圖標(biāo)查找空鑰匙位；(E103)點(diǎn)擊打開抽屜；(E104)抽屜打開，系統(tǒng)攝像；(E104)還鑰匙；F、人員添加；(F101)登錄系統(tǒng)；(F102)點(diǎn)擊人員設(shè)置；(F103)為用戶分配用戶名密碼、設(shè)置系 統(tǒng)權(quán)限、錄入指紋；G、系統(tǒng)查詢；(G101)系統(tǒng)登錄；(G102)根據(jù)權(quán)限顯示可查信息功能(G103)點(diǎn)擊按鈕進(jìn)行分類查詢。參見圖16，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，本發(fā)明還執(zhí)行下列步驟H、系統(tǒng)開機(jī)掃描(H101)系統(tǒng)啟動(dòng)(11102)若原位置有鑰匙而現(xiàn)在無，則做出下面兩種狀態(tài)判斷 a、鑰匙在鎖定盒內(nèi)但開關(guān)分離，此時(shí)讀出卡號(hào)，提示用戶該位置鑰匙未插緊或開關(guān)壞；b、開 關(guān)分離且讀不到卡號(hào)，提示用戶鑰匙被非法取出；若原來位置無鑰匙而現(xiàn)在有，則做出下面 兩種狀態(tài)判斷c、插入無芯片鑰匙，提示取出非法卡；d、插入有芯片鑰匙，但非屬本系統(tǒng)， 提示取出該鑰匙卡；若抽屜狀態(tài)為開，暫停掃描，提示關(guān)閉抽屜；抽屜關(guān)閉繼續(xù)掃描(H103) 出具系統(tǒng)掃描報(bào)告。參見圖5所示，本發(fā)明的電控設(shè)備部分可由抽屜后側(cè)的電控鎖具和抽屜內(nèi)的鑰匙 鎖組成，該電控鎖由控制電路控制，保證抽屜內(nèi)的鑰匙安全。鑰匙鎖定盒上設(shè)置可插入鑰匙 插板的插孔，鑰匙插板下端設(shè)置區(qū)分不同鑰匙插板的芯片，并設(shè)置方形鎖孔。鎖定盒內(nèi)設(shè)置 有電磁線圈，電磁彈簧鎖等。本發(fā)明的控制電路部分由抽屜中的控制電路及鎖定盒底部的控制電路構(gòu)成。鎖定 盒底部的控制電路作為讀卡模塊的組成部分可以讀取鑰匙插板的芯片數(shù)據(jù)，控制彈簧電磁 鎖，識(shí)別鑰匙插板插入鎖定盒或從鎖定盒內(nèi)拔出，提示鑰匙插板可以拔出狀態(tài)。每個(gè)抽屜中的控制電路可以接收鑰匙柜的軟件系統(tǒng)發(fā)送的抽屜選擇命令，開抽屜命令，返回抽屜的 關(guān)閉信號(hào)。接收打開抽屜中的鑰匙鎖的命令并發(fā)送給鎖定盒底部的控制電路，接收鎖定盒 底部的控制線路返回的鑰匙插板的插入信號(hào)，拔出信號(hào)和芯片數(shù)據(jù)并返回到計(jì)算機(jī)控制部 分。接收計(jì)算機(jī)控制部分的鑰匙柜報(bào)警信號(hào)和停止鑰匙柜報(bào)警信號(hào)。本發(fā)明軟件系統(tǒng)的技術(shù)方案參見圖8所示，本系統(tǒng)主要功能模塊有鑰匙管理，系統(tǒng)維護(hù)，鑰匙使用人員管理。 開關(guān)抽屜界面的存取操作管理。鑰匙管理分為鑰匙入庫，鑰匙出售，鑰匙查詢。系統(tǒng)維護(hù) 分為系統(tǒng)設(shè)置，售出查詢，日志查詢。鑰匙使用人員管理分為人員查詢，人員管理。系統(tǒng) 外設(shè)有攝像設(shè)備，指紋識(shí)別系統(tǒng)，觸摸屏設(shè)備等，指紋和攝像系統(tǒng)均由軟件進(jìn)行監(jiān)控和登錄 控制。智能鑰匙柜工作原理將要保管的鑰匙入庫系統(tǒng)，并將鑰匙卡和鑰匙所屬的相關(guān) 屬性綁定。用戶資料也要事先存儲(chǔ)于系統(tǒng)中。用戶要從系統(tǒng)中提取某把鑰匙，必須要事先 得到系統(tǒng)的授權(quán)并登錄系統(tǒng)方能取出這把鑰匙，同時(shí)系統(tǒng)對(duì)取出這把鑰匙的人員信息和時(shí) 間進(jìn)行記錄。用戶對(duì)鑰匙的使用權(quán)限可以分為多個(gè)不同的級(jí)別，即不同用戶對(duì)于使用系統(tǒng)內(nèi)鑰 匙的數(shù)量和級(jí)別和時(shí)間進(jìn)行不同的限制。即不同權(quán)限的用戶能提取與他工作相關(guān)的鑰匙， 并且要求按時(shí)歸還。同時(shí)用戶也享有系統(tǒng)的不同授權(quán)，可分為管理員和普通用戶等。1、初始化鑰匙插板每個(gè)鑰匙插板內(nèi)設(shè)置一個(gè)芯片，芯片內(nèi)存儲(chǔ)了不同的物理號(hào)(也稱芯片數(shù)據(jù))從 而實(shí)現(xiàn)了鑰匙插板的區(qū)分。初始化鑰匙插板，首先把所有鑰匙插板插入抽屜中的鑰匙鎖孔， 使用者通過軟件系統(tǒng)把連續(xù)讀取芯片命令發(fā)送到控制電路，之后控制電路讀取鑰匙插板內(nèi) 的芯片數(shù)據(jù)并返回物理號(hào)(例如00AE405D)，軟件系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)控制部分的串口接收芯 片數(shù)據(jù)后為其分配邏輯編號(hào)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。鑰匙插板的初始化可以對(duì)大量鑰匙插板初始 化，也可以對(duì)單一鑰匙插板初始化。2、鑰匙插板入庫、出庫鑰匙插板初始化后，其物理號(hào)和邏輯號(hào)存放在數(shù)據(jù)庫中，鑰匙插板具有不同的物 理編號(hào)和邏輯編號(hào)，可以區(qū)分不同的鑰匙插板，識(shí)別插入鎖定孔內(nèi)的鑰匙插板是否屬于該 鑰匙柜，可以利用物理號(hào)和邏輯編號(hào)實(shí)現(xiàn)鑰匙的搜索定位。入庫是把鑰匙本身的屬性信息與鑰匙插板的物理號(hào)和邏輯編號(hào)綁定并存儲(chǔ)在數(shù) 據(jù)庫中，同時(shí)把鑰匙和鑰匙插板連接。相反鑰匙出庫是解除鑰匙本身屬性信息與鑰匙插板 的物理號(hào)和邏輯編號(hào)綁定，解除鑰匙和鑰匙插板的連接，入庫后的鑰匙插板稱作鑰匙卡。3、鑰匙卡借、還管理鑰匙的管理通過對(duì)鑰匙柜中的鑰匙卡的管理來實(shí)現(xiàn)的。鑰匙柜的軟件系統(tǒng)界面設(shè) 置抽屜圖標(biāo)，并可顯示抽屜中鑰匙卡插滿或未插滿的狀態(tài)，點(diǎn)擊任意未滿的抽屜圖標(biāo)進(jìn)入 鑰匙圖標(biāo)界面，鑰匙圖標(biāo)一一對(duì)應(yīng)抽屜內(nèi)的鑰匙。鑰匙圖標(biāo)有顏色顯示和鑰匙的單一或者 組合屬性信息的顯示。點(diǎn)擊打開抽屜命令，控制電路接收命令后發(fā)送相應(yīng)信號(hào)給抽屜上的 電控鎖，設(shè)置在抽屜上的電控鎖和抽屜兩側(cè)的滑道使抽屜自動(dòng)彈出，此時(shí)可把鑰匙卡還到 任意空閑的鑰匙鎖孔內(nèi)。鑰匙卡插入鑰匙鎖孔后，鑰匙對(duì)應(yīng)的鑰匙圖標(biāo)改變顏色并瞬時(shí)提 示還鑰匙成功。點(diǎn)擊要借的鑰匙的圖標(biāo)，該鑰匙所在的抽屜自動(dòng)打開，鑰匙鎖定盒內(nèi)的電磁
9鎖打開，抽屜內(nèi)對(duì)應(yīng)的鎖孔內(nèi)發(fā)出藍(lán)色指示光，此時(shí)使用者可以取出鑰匙卡，鑰匙圖標(biāo)改變 并取消屬性顯示。若未取出鑰匙卡，試圖取消借鑰匙操作，則再次點(diǎn)擊要借的鑰匙對(duì)應(yīng)的鑰 匙圖標(biāo)，藍(lán)色提示光消失，鑰匙圖標(biāo)恢復(fù)原狀。非法鑰匙卡插入鑰匙鎖孔則出現(xiàn)鑰匙圖標(biāo)閃 爍和自動(dòng)非法提示并報(bào)警。4、鑰匙的搜索定位借鑰匙或出庫某個(gè)鑰匙可根據(jù)鑰匙卡的邏輯編號(hào)或鑰匙的其他屬性信息點(diǎn)擊鑰 匙搜索定位功能上設(shè)置的面板，此時(shí)存放該鑰匙的抽屜自動(dòng)打開，抽屜中鑰匙位置上出現(xiàn) 相應(yīng)的提示。5、指紋識(shí)別登錄或用戶名密碼登錄鑰匙柜的登錄方式有兩種，一種為指紋識(shí)別登錄，一種為用戶名、密碼登錄。在登 錄時(shí)使用者可以選擇登錄方式。使用者通過指紋或用戶名、密碼驗(yàn)證后才可以登錄鑰匙柜的軟件系統(tǒng)，操作其權(quán) 限內(nèi)的功能。由于指紋的唯一性，可使鑰匙的使用更加安全可靠。避免了非法人員非法使 用鑰匙柜的情況。6、權(quán)限定義分配根據(jù)鑰匙本身的屬性和鑰匙柜的軟件系統(tǒng)具有的功能，系統(tǒng)可以定義鑰匙柜的使 用者的功能權(quán)限或可以使用的鑰匙種類、數(shù)量、時(shí)限等，即定義使用者的不同級(jí)別。7、鑰匙柜異常報(bào)警鑰匙柜異常處理可使鑰匙柜的使用者在操作錯(cuò)誤或者非法情況下發(fā)出報(bào)警提示。 報(bào)警形式有圖標(biāo)閃爍報(bào)警、報(bào)警燈閃爍和蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警。8、信息跟蹤鑰匙柜的所有信息都可以日志文件形式存儲(chǔ)并提供檢索、查詢、統(tǒng)計(jì)功能，管理的 信息包括(鑰匙相關(guān)信息、非法操作信息、鑰匙柜檢測異常信息、報(bào)警信息、使用人員信息、 入庫信息等)。如圖4所示，本發(fā)明柜體內(nèi)設(shè)置抽屜的數(shù)量為M (0 < M < 6)，每個(gè)抽屜中可存放的 鑰匙鎖的數(shù)量為N(3 < N < 51)，M、N均為整數(shù)。以下技術(shù)方案說明以M為4，N為30為例 (4個(gè)抽屜每個(gè)抽屜中設(shè)置30個(gè)鑰匙鎖)，即以可管理120把鑰匙的鑰匙柜為例進(jìn)行技術(shù)方 案說明。本發(fā)明也可采用抽屜保存鑰匙或立式面板保存鑰匙相結(jié)合的方式進(jìn)行鑰匙柜的設(shè) 計(jì)。如圖4所示，本發(fā)明設(shè)置四個(gè)抽屜，每個(gè)抽屜中三十個(gè)可插入鑰匙插板的鑰匙鎖 孔8。鑰匙和入庫的鑰匙插板綁定后被稱為鑰匙卡9，入庫的鑰匙插板和鑰匙鎖定盒構(gòu)成鑰 匙鎖定裝置，抽屜內(nèi)的所有鑰匙鎖定盒由抽屜壓板固定并露出鑰匙鎖孔。電磁彈簧鎖的提 示燈光通過白色透明的鑰匙卡9從鑰匙鎖定盒底部反射上來，使用者只需看鑰匙卡9反射 的藍(lán)色提示光即可識(shí)別鑰匙卡9是否可以拔出。管理人員首先可通過指紋終端6或通過鍵盤4輸入個(gè)人用戶名和密碼登錄鑰匙柜 的軟件系統(tǒng)，呈現(xiàn)在用戶面前的觸摸屏界面2顯示抽屜內(nèi)的三十個(gè)鑰匙對(duì)應(yīng)的鑰匙圖標(biāo)和 相關(guān)功能按鍵，此時(shí)使用者可手動(dòng)觸摸進(jìn)行各種需求操作。點(diǎn)擊第四個(gè)抽屜圖標(biāo)，柜體上的 第四個(gè)抽屜10自動(dòng)彈出，監(jiān)控?cái)z像設(shè)備3啟動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控拍照，同時(shí)軟件界面進(jìn)入抽屜10的 鑰匙圖標(biāo)顯示界面。抽屜10關(guān)閉后可以開啟其它抽屜。關(guān)閉抽屜10后鑰匙圖標(biāo)界面自動(dòng)
10退出。進(jìn)入鑰匙圖標(biāo)界面后可以進(jìn)行借鑰匙操作，使用者點(diǎn)擊界面上顯示鑰匙卡編號(hào)或 其他屬性的鑰匙圖標(biāo)或點(diǎn)擊鑰匙搜索定位功能設(shè)置的面板上的要借的鑰匙卡編號(hào)，存放該 鑰匙卡的抽屜自動(dòng)打開，此時(shí)該鑰匙圖標(biāo)改變顏色，抽屜中該鑰匙卡的存放位置出現(xiàn)藍(lán)色 光提示，提示可以取出要借的鑰匙卡。取出鑰匙卡后鑰匙圖標(biāo)自動(dòng)變?yōu)闊o鑰匙標(biāo)志并瞬時(shí) 提示“借鑰匙成功”連續(xù)點(diǎn)擊界面上的鑰匙圖標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)借鑰匙。若想取消借鑰匙操作 狀態(tài)，則再次點(diǎn)擊已經(jīng)改變顏色的鑰匙圖標(biāo)，取消借鑰匙操作，藍(lán)色提示光消滅，借鑰匙操 作取消。點(diǎn)擊任意鑰匙卡未滿的抽屜圖標(biāo)，使用者可以還鑰匙卡，使用者點(diǎn)擊打開抽屜功 能按鈕，抽屜自動(dòng)彈出，抽屜內(nèi)任意鑰匙鎖孔均可還入鑰匙卡，鑰匙卡插入鎖孔后，若鑰匙 卡物理號(hào)被鑰匙柜的軟件系統(tǒng)識(shí)別，則對(duì)應(yīng)的鑰匙圖標(biāo)變成有鑰匙圖標(biāo)標(biāo)志并瞬時(shí)提示 “還鑰匙成功”。若物理號(hào)未被識(shí)別，則系統(tǒng)自動(dòng)提示“不是本系統(tǒng)的卡請(qǐng)取出”并屏蔽除還 操作以外的任何使用者權(quán)限內(nèi)的操作。取出非法卡后系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)使用者權(quán)限內(nèi)的操作。如圖5所示，鑰匙插板22插入鑰匙鎖定盒，電磁彈簧鎖(鑰匙鎖)18被下行鑰匙 卡擠壓縮回之后進(jìn)入鑰匙插板22底端的方形鎖孔15，電磁彈簧鎖(鑰匙鎖)18鎖住鑰匙 插板22。鑰匙插板22被鎖住后，信號(hào)識(shí)別開關(guān)19被壓下，同時(shí)把信號(hào)返回給控制電路，控 制電路通過串口返回給鑰匙柜的軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)接收到信號(hào)后發(fā)送讀取鑰匙插板芯片 14命令給控制電路后獲取返回的鑰匙卡的物理號(hào)，通過數(shù)據(jù)庫中的物理號(hào)來識(shí)別該鑰匙卡 是否屬于該鑰匙柜。鑰匙鎖的鎖定狀態(tài)如圖7所示。鑰匙卡的物理號(hào)讀取采用射頻識(shí)別技術(shù)，如圖5所示，芯片14進(jìn)入電磁線圈17產(chǎn) 生的磁場后，電磁線圈17如果接收到讀卡模塊中閱讀器21發(fā)出的特殊射頻信號(hào)，芯片14 就能憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的信息或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信 號(hào)，閱讀器21讀取信息并解碼后，送至的控制電路的信息處理系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)的數(shù)據(jù)處理。 鑰匙柜中的鑰匙插板的初始化過程即為連續(xù)讀卡并存儲(chǔ)到鑰匙柜的軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的 過程?？刂齐娐犯鶕?jù)接收的命令控制打開鑰匙鎖。如圖5所示，鑰匙鎖定盒16內(nèi)電磁彈 簧鎖18自動(dòng)縮回，提示燈20發(fā)出藍(lán)色提示光，此時(shí)鑰匙卡22可以由使用人員拔出，拔出后 鑰匙鎖定盒內(nèi)的信號(hào)開關(guān)19彈起并返回鑰匙卡拔出信號(hào)，提示燈20取消藍(lán)色光提示。當(dāng)鑰匙在保存狀態(tài)，壓下開關(guān)；當(dāng)鑰匙在借出狀態(tài)，釋放開關(guān)。利用射頻識(shí)別技術(shù) 來識(shí)別鑰匙當(dāng)鑰匙插入保存位置時(shí)，通過射頻識(shí)別出鑰匙所攜帶的唯一識(shí)別碼，從而辨別 出鑰匙的屬性。讀卡模塊利用單片微處理器處理以上工作，并通過485接口發(fā)送給計(jì)算機(jī)。 計(jì)算機(jī)通過集成管理軟件管理鑰匙的狀態(tài)、屬性及操作者的身份等。參見圖3所示，信息接收及控制板通過485接口收到計(jì)算機(jī)的各種命令，通過接收 發(fā)送板中的驅(qū)動(dòng)電路，控制各種電控設(shè)備。如借鑰匙。單片機(jī)通過驅(qū)動(dòng)芯片_>光耦-> 繼電器先打開抽屜鎖，然后，通過驅(qū)動(dòng)芯片->達(dá)林頓管->驅(qū)動(dòng)電磁鐵，打開鑰匙盒的鎖。 如果狀態(tài)采集電路收到鑰匙取出的信號(hào)，則單片機(jī)再通過485接口通知計(jì)算機(jī)。報(bào)警板接 收?qǐng)?bào)警命令，相應(yīng)的接通或斷開光耦控制燈光和鳴笛。當(dāng)鑰匙插入保存位置10時(shí)，按下開 關(guān)圖15-1中的開關(guān)S1，開關(guān)閉合的信號(hào)通過電纜和圖14-1及圖14-2中的電阻R22送到光 耦D32的第4腳，使光耦第2路導(dǎo)通，光耦的輸出再輸入到驅(qū)動(dòng)器D5的3腳。最后，通過圖
1113中的微處理器D2讀入。D2將信息處理成8位編碼，通過485接口，發(fā)送給計(jì)算機(jī)。計(jì)算 機(jī)通過485接口發(fā)出識(shí)別命令，圖13中的微處理器D2通過射頻方式將鑰匙上的編碼讀入， 再通過485接口發(fā)送給計(jì)算機(jī)。以上是一次還鑰匙的過程。 借鑰匙的過程正相反，計(jì)算機(jī)發(fā)出命令，圖13中的微處理器D2分別使圖14-1及 圖14-2中的D11的18腳和D13的12腳輸出低電平分別使光耦D24和D29導(dǎo)通來驅(qū)動(dòng)D40 和D42，D42使繼電器K2閉合來使抽屜鎖打開，D40驅(qū)動(dòng)圖15_1中的LOCK，即卡鑰匙的鎖， 使鎖打開，從而借出鑰匙。本發(fā)明與計(jì)算機(jī)通信采用485接口，讀卡電路采用U2270B標(biāo)準(zhǔn) 電路。125KHZ的頻率。信號(hào)采集電路，利用按鈕的開關(guān)量表示鑰匙的有無。用光耦采集，通 過74hc245輸入到單片機(jī)。驅(qū)動(dòng)電路，集成達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)電磁鐵；光耦驅(qū)動(dòng)接通天線的繼電 器；繼電器驅(qū)動(dòng)抽屜上的鎖。
權(quán)利要求
人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、鑰匙卡(9)、鑰匙鎖定盒(16)及固定設(shè)于所述鑰匙鎖定盒(16)內(nèi)的鑰匙鎖(18)；其特征在于還設(shè)有系統(tǒng)控制部分；所述系統(tǒng)控制部分包括讀卡模塊及驅(qū)動(dòng)模塊；所述鑰匙卡(9)上固定設(shè)有芯片(14)及鑰匙鎖定孔(15)；所述鑰匙鎖定盒(16)上設(shè)有與鑰匙卡(9)對(duì)應(yīng)的鑰匙鎖孔(8)；所述鑰匙卡(9)可沿鑰匙鎖孔(8)直線滑入鑰匙鎖定盒(16)內(nèi)，其上的鑰匙鎖定孔(15)與所述鑰匙鎖(18)的工作端相對(duì)應(yīng)；所述讀卡模塊的端口分別接計(jì)算機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊的端口；所述驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)傳輸端口接鑰匙鎖(18)的信號(hào)傳輸端口；所述讀卡模塊接收來自計(jì)算機(jī)的指令，并與鑰匙卡(9)經(jīng)射頻場進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)交換，完成對(duì)鑰匙卡(9)的操作與管理；所述鑰匙卡(9)為系統(tǒng)的應(yīng)用終端，其接收所述讀卡模塊的指令并返回指令執(zhí)行結(jié)果；所述驅(qū)動(dòng)模塊依據(jù)計(jì)算機(jī)的指令控制鑰匙鎖(18)的開啟或關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)，其特征在于還設(shè)有狀態(tài)采集 模塊；所述狀態(tài)采集模塊的端口接驅(qū)動(dòng)模塊的端口 ；狀態(tài)采集模塊接收鑰匙存/取狀態(tài)信 息后，將其傳輸至計(jì)算機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)，其特征在于還設(shè)有柜體(1) 及與其配裝的鑰匙抽屜(7、10)；所述鑰匙鎖定盒(16)固定置于鑰匙抽屜(7、10)內(nèi)；在所 述鑰匙抽屜(7、10)上固定設(shè)有抽屜鎖；所述驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)傳輸端口接抽屜鎖的信號(hào)傳 輸端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)，其特征在于還設(shè)有信號(hào)采集 模塊；所述信號(hào)采集模塊的傳輸端口接計(jì)算機(jī)的傳輸端口 ；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)采集模 塊包括指紋識(shí)別模塊、觸摸屏模塊或圖像采集模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)，其特征在于所述柜體(1)的 后側(cè)固定設(shè)有溫控風(fēng)扇。
7.根據(jù)權(quán)利要求3 6之任一所述人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在 于，按如下步驟執(zhí)行A、初始化鑰匙卡；(A101)插入全部鑰匙卡；(A102)點(diǎn)擊讀卡；(A103)所有鑰匙卡物理號(hào)碼存入數(shù)據(jù)庫；B、鑰匙入庫；(B101)登錄系統(tǒng)；(B102)打開抽屜；(B103)插入空鑰匙卡；(B104)點(diǎn)擊入庫功能； (B105)輸入數(shù)據(jù)；(B106)將與鑰匙卡綁定的鑰匙信息導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫；C、鑰匙出庫；(C101)登錄系統(tǒng)；(C102)選擇出庫的鑰匙編號(hào)；(C103)點(diǎn)擊鑰匙出庫功能；(C104)取 出鑰匙，并確認(rèn)；D、借鑰匙；(D101)登錄系統(tǒng)；(D102)點(diǎn)擊抽屜圖標(biāo)查找鑰匙所在抽屜或輸入鑰匙編 號(hào)；(D103)點(diǎn)擊抽屜界面鑰匙圖標(biāo)或點(diǎn)擊輸入編號(hào)借鑰匙；(D104)抽屜打開，系統(tǒng)攝像，鑰 匙盒指示燈提示；(D105)取出鑰匙；E、還鑰匙；(E101)系統(tǒng)登錄；(E102)點(diǎn)擊抽屜圖標(biāo)查找空鑰匙位；(E103)點(diǎn)擊打開抽屜；(E104) 抽屜打開，系統(tǒng)攝像；(E104)還鑰匙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在于，還執(zhí)行 下列步驟H、系統(tǒng)開機(jī)掃描；(H101)系統(tǒng)啟動(dòng)；(H102)若原位置有鑰匙而現(xiàn)在無，則做出下面兩種狀態(tài)判斷a、鑰匙在鎖定盒內(nèi)但開關(guān)分離，此時(shí)讀出卡號(hào)，提示用戶該位置鑰匙未插緊或開關(guān)壞；b、開關(guān)分離且讀不到卡號(hào)，提示用戶鑰匙被非法取出； 若原來位置無鑰匙而現(xiàn)在有，則做出下面兩種狀態(tài)判斷c、插入無芯片鑰匙，提示取出非法卡；d、插入有芯片鑰匙，但非屬本系統(tǒng)，提示取出該鑰匙卡；若抽屜狀態(tài)為開，暫停掃描，提示關(guān)閉抽屜；抽屜關(guān)閉繼續(xù)掃描； (H103)出具系統(tǒng)掃描報(bào)告。
全文摘要
本發(fā)明屬鑰匙集中管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可實(shí)現(xiàn)集群管理的人機(jī)交互智能鑰匙管理系統(tǒng)及其管理方法，包括計(jì)算機(jī)、鑰匙卡(9)、鑰匙鎖定盒(16)、系統(tǒng)控制部分及固定設(shè)于所述鑰匙鎖定盒(16)內(nèi)的鑰匙鎖(18)；系統(tǒng)控制部分包括讀卡模塊及驅(qū)動(dòng)模塊；鑰匙卡(9)上固定設(shè)有芯片(14)及鑰匙鎖定孔(15)；鑰匙鎖定盒(16)上設(shè)有與鑰匙卡(9)對(duì)應(yīng)的鑰匙鎖孔(8)；讀卡模塊的端口分別接計(jì)算機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊的端口；驅(qū)動(dòng)模塊的端口接鑰匙鎖(18)的端口；管理方法可分為操作控制部分及人員與鑰匙的初始化設(shè)置部分。本發(fā)明能對(duì)鑰匙的使用及使用者進(jìn)行自動(dòng)而有效的跟蹤記錄，實(shí)現(xiàn)了鑰匙的集中保存與管理，并具有搜索定位功能。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK101859415SQ20101021150
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者高鵬 申請(qǐng)人:高鵬