本发明涉及司法管制系统技术领域，特别是涉及一种电子锁具、锁具控制系统及锁具控制系统的工作方法。
背景技术：
目前的政法机关使用戒具(手铐、脚镣)控制被管制人员，固定其位置限制其活动范围时基本上都是将戒具(手铐、脚镣)固定在一些固定物体上，需要戒具解锁时基本上都是传统手动开锁。手动开锁的方式，效率低下劳动强度高且存在遇袭风险，紧急情况下(比如火灾)不能大批量快速开锁，被管制的人员不能快速开锁脱困。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种电子锁具、锁具控制系统及锁具控制系统的工作方法。
本发明采用的技术方案是：
一种电子锁具，包括处理模块、状态输入模块、驱动输出模块、通信模块和电源模块，所述状态输入模块、驱动输出模块和通信模块均与处理模块电连接，所述处理模块、状态输入模块、驱动输出模块和通信模块均与电源模块电连接；
所述处理模块，用于接收并处理锁芯状态信息和开锁请求，还用于存储和验证操作人员信息及操作日志；
所述状态输入模块，用于收发锁芯状态信息；
所述驱动输出模块，用于接收开锁请求并控制锁芯启闭；
所述通信模块，用于收发开锁请求和锁紧状态信息；
所述电源模块，用于向处理模块、状态输入模块、驱动输出模块和通信模块提供电力支持。
优选地，所述通信模块为以太网通信模块、gprs通信模块、rs485通信模块和/或wifi通信模块。
优选地，所述电子锁具还包括报警指示模块，所述报警指示模块分别与处理模块和电源模块电连接；
所述处理模块，还用于接收由通信模块发送的报警信息并将其发送至报警指示模块；
所述报警指示模块，用于接收由处理模块发送的报警信息并输出报警信号。
进一步优选地，所述电源模块包括电源输入模块和与电源输入模块电连接的稳压模块，所述稳压模块的输出端分别与处理模块、状态输入模块、驱动输出模块、通信模块和报警指示模块电连接。
一种锁具控制系统，包括多个上述的电子锁具，还包括分别与多个电子锁具通信连接的触摸分控台，所述触摸分控台通信连接有触摸总控台；
所述触摸总控台，用于对指定的触摸分控台进行实时监控，还用于向触摸分控台发送开锁请求；
所述触摸分控台，用于对指定的电子锁具进行实时监控，还用于接收由触摸总控台发送的开锁请求并将该开锁请求发送至对应的电子锁具的处理模块。
优选地，所述触摸分控台通过tcp/ip协议与触摸总控台通信连接。
一种锁具控制系统的工作方法，包括以下步骤：
处理模块实时向触摸分控台发送锁芯状态信息；
触摸分控台实时接收由处理模块发送的锁芯状态信息并进行显示，并在指定时刻发送开锁请求至处理模块；
处理模块接收由触摸分控台发送的开锁请求并将其发送至驱动输出模块；
所述驱动输出模块接收由处理模块发送的开锁请求，然后控制锁芯启闭。
优选地，还包括以下步骤：
触摸总控台向触摸分控台发送开锁请求；
触摸分控台接收由触摸总控台发送的开锁请求，并将其发送至处理模块。
本发明的有益效果集中体现在：
1)可实现对戒具的远程开锁，效率高，节约了人力成本。具体来说，本发明的实施方式如下：处理模块可通过通信模块接收开锁请求然后将其输送至驱动输出模块，或直接输出开锁请求至驱动输出模块，驱动输出模块在接收到开锁请求后控制锁芯启闭；状态输入模块实时接收锁芯状态信息，然后将其发送至处理模块，便于用户实时掌控电子锁具的状态，与此同时，可通过处理模块进行锁芯的开闭，在紧急情况下可快速对多个戒具进行开锁，开锁效率高；
2)触摸总控台、触摸分控台和处理模块均可发出开锁请求，用以实现对多个电子锁具的远程集中管理，与此同时，采用三级管理的方式，安全性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的控制框图；
图2是本发明中处理模块的电路原理图；
图3是本发明中状态输入模块的电路原理图；
图4是本发明中驱动输出模块的电路原理图；
图5是本发明中通信模块的电路原理图；
图6是本发明中报警指示模块的电路原理图；
图7是本发明中电源输入模块的电路原理图；
图8是本发明中稳压模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元，并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
应当理解，在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，表示不存在中间单元。另外，应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”，“相邻”对“直接相邻”等等)。
应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本发明的示例实施例。若本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解，若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性，并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
应当理解，还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如，取决于所涉及的功能/动作，实际上可以实质上并发地执行，或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节，以便于对示例实施例的完全理解。然而，本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。
实施例1：
本实施例提供一种电子锁具，如图1所示，包括处理模块、状态输入模块、驱动输出模块、通信模块和电源模块，所述状态输入模块、驱动输出模块和通信模块均与处理模块电连接，所述处理模块、状态输入模块、驱动输出模块和通信模块均与电源模块电连接；
所述处理模块，如图2所示，用于接收并处理锁芯状态信息和开锁请求，还用于存储和验证操作人员信息及操作日志；本实施例中，处理器模块包括stc15系列的单片机，具体型号如为f2k16s2-28i-sop28。
本实施例中，处理模块采用485总线设计、标准modbus协议、性能稳定可靠、可脱机采用按钮控制，可实现电子锁具的权限控制。
应当理解的是，处理模块内还应当配置有复位模块、烧录模块和存储模块，复位模块、烧录模块和存储模块均与处理模块通信连接；其中，复位模块用于在接收到处理模块的复位信号后，对处理模块进行复位；烧录模块包括烧录接口ju1，用于下载系统程序，接口形式为323口，电平为ttl电平；存储模块用于存储诸如软件程序、虚拟参数及操作日志等数字信息，其可以但不限于采用型号为w25q64的flash存储器(即闪存)。处理模块内，接口j2用于连接8位本地地址以设置拨码开关，拨码开关可以设置的地址范围是0～255。
所述状态输入模块，如图3所示，接口j1收发锁芯状态信息，具体地，锁芯状态信息包括两路输入信号，其中一路输入信号指示锁具的开关和闭合状态信息，另外一路输入信号指示锁具舌簧的位置状态信息。
本实施例中，接口ju4、接口ju6和接口ju9是生产测试用信号测试点或者预留cpu管脚。
所述驱动输出模块，如图4所示，用于接收来自处理模块的开锁请求并控制锁芯启闭；
所述通信模块，如图5所示，用于收发开锁请求和锁紧状态信息；具体地，通信模块用于实现处理模块与如触摸分控台等上一级控制模块之间的通信。
所述电源模块，如图7和8所示，用于向处理模块、状态输入模块、驱动输出模块和通信模块提供电力支持。
本实施例可实现对戒具的远程开锁，效率高，节约了人力成本。具体来说，本实施例的实施方式如下：处理模块可通过通信模块接收开锁请求然后将其输送至驱动输出模块，或直接输出开锁请求至驱动输出模块，驱动输出模块在接收到开锁请求后控制锁芯启闭；状态输入模块实时接收锁芯状态信息，然后将其发送至处理模块，便于用户实时掌控电子锁具的状态，与此同时，可通过处理模块进行锁芯的开闭，在紧急情况下可快速对多个戒具进行开锁，开锁效率高。
本实施例中，所述通信模块为以太网通信模块、gprs通信模块、rs485通信模块和/或wifi通信模块。
本实施例中，通信模块采用rs485通信模块实现，具体地，通信模块包括型号为sp3485的rs485芯片，其为 3.3v低功耗半双工收发器，完全满足rs-485和rs-422串行协议的要求；其可与sipex的sp481、sp483和sp485的管脚互相兼容，同时兼容工业标准规范。型号为sp3485的rs485芯片符合rs-485和rs-422串行协议的电气规范，数据传输速率可高达10mbps(带负载)。通信模块内连接有通信接口ju2，其可将通信模块与上一级控制模块电连接。
本实施例中，所述电子锁具还包括报警指示模块，如图6所示，所述报警指示模块分别与处理模块和电源模块电连接；
所述处理模块，还用于接收由通信模块发送的报警信息并将其发送至报警指示模块；
所述报警指示模块，用于接收由处理模块发送的报警信息并输出报警信号。
进一步地，所述电源模块包括电源输入模块和与电源输入模块电连接的稳压模块，所述稳压模块的输出端分别与处理模块、状态输入模块、驱动输出模块、通信模块和报警指示模块电连接。
需要说明的是，本实施例中，电源输入模块中，电源接口tb1用于接通12vdc～24vdc电源，然后通过滤波后输入稳压模块；稳压模块采用型号为lm25965-5v的稳压芯片u1和u2实现，用于将12vdc～24vdc电源转换为3.3vdc电源，然后向处理模块、状态输入模块、驱动输出模块、通信模块和报警指示模块供电。稳压模块的设置，可将电流波动较大的输入电压控制在一个固定值范围内，以保证后续电路模块的正常使用，增强供电稳定性。
实施例2：
一种锁具控制系统，包括多个权利要求1至4任一项所述的电子锁具，还包括分别与多个电子锁具通信连接的触摸分控台，所述触摸分控台通信连接有触摸总控台；
所述触摸总控台，用于对指定的触摸分控台进行实时监控，还用于向触摸分控台发送开锁请求；
所述触摸分控台，用于对指定的电子锁具进行实时监控，还用于接收由触摸总控台发送的开锁请求并将该开锁请求发送至对应的电子锁具的处理模块。
进一步地，所述触摸分控台通过tcp/ip协议与触摸总控台通信连接。
本实施例中，触摸分控台与触摸总控台采用tcp/ip网络通讯协议，可实现灵活组网管理；触摸总控台和触摸分控台均具有电子锁具的数量设置、密码控制、定时控制、群开单开、锁状态实时显示、异常报警及消警等功能，具备功能强大、安全性高、纯硬件管理等特点，具体地，当值班人员需要暂时离开，可将触摸分控台和/或触摸总控台锁定或定时锁定，防止其他无关人员操作；当网络出现故障时，锁具控制系统还能够正常操作控制，正常保存操作记录，以保证锁具控制系统的长期稳定运行。
应当理解的是，触摸总控台、触摸分控台和处理模块均可发出开锁请求，用以实现对多个电子锁具的远程集中管理，与此同时，电子锁具中的锁芯通过处理模块、触摸分控台和触摸总控台进行控制，采用三级管理的方式，安全性高；具体地，处理模块接收触摸分控台的控制指令并将电子锁具的实时动态反馈给触摸分控台，触摸分控台可对某一区域的多个电子锁具进行集中管理，负责对该区域的电子锁具进行实时监控、控制、报警指示、存储操作日志等，并将电子锁具的状态实时上传至触摸总控台，实现纯硬件管理，不受网络故障影响。
实施例3：
本实施例公开了一种基于实施例2的锁具控制系统的工作方法，包括以下步骤：
处理模块实时向触摸分控台发送锁芯状态信息；
触摸分控台实时接收由处理模块发送的锁芯状态信息并进行显示，并在指定时刻发送开锁请求至处理模块；
处理模块接收由触摸分控台发送的开锁请求并将其发送至驱动输出模块；
所述驱动输出模块接收由处理模块发送的开锁请求，然后控制锁芯启闭。
进一步地，还包括以下步骤：
触摸总控台向触摸分控台发送开锁请求；
触摸分控台接收由触摸总控台发送的开锁请求，并将其发送至处理模块。
以上所描述的多个实施例仅仅是示意性的，若涉及到作为分离部件说明的单元，其可以是或者也可以不是物理上分开的；若涉及到作为单元显示的部件，其可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
最后应说明的是，本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
1.一种电子锁具，其特征在于：包括处理模块、状态输入模块、驱动输出模块、通信模块和电源模块，所述状态输入模块、驱动输出模块和通信模块均与处理模块电连接，所述处理模块、状态输入模块、驱动输出模块和通信模块均与电源模块电连接；
所述处理模块，用于接收并处理锁芯状态信息和开锁请求，还用于存储和验证操作人员信息及操作日志；
所述状态输入模块，用于收发锁芯状态信息；
所述驱动输出模块，用于接收开锁请求并控制锁芯启闭；
所述通信模块，用于收发开锁请求和锁紧状态信息；
所述电源模块，用于向处理模块、状态输入模块、驱动输出模块和通信模块提供电力支持。
2.根据权利要求1所述的一种电子锁具，其特征在于：所述通信模块为以太网通信模块、gprs通信模块、rs485通信模块和/或wifi通信模块。
3.根据权利要求1所述的一种电子锁具，其特征在于：所述电子锁具还包括报警指示模块，所述报警指示模块分别与处理模块和电源模块电连接；
所述处理模块，还用于接收由通信模块发送的报警信息并将其发送至报警指示模块；
所述报警指示模块，用于接收由处理模块发送的报警信息并输出报警信号。
4.根据权利要求3所述的一种电子锁具，其特征在于：所述电源模块包括电源输入模块和与电源输入模块电连接的稳压模块，所述稳压模块的输出端分别与处理模块、状态输入模块、驱动输出模块、通信模块和报警指示模块电连接。
5.一种锁具控制系统，其特征在于：包括多个权利要求1至4任一项所述的电子锁具，还包括分别与多个电子锁具通信连接的触摸分控台，所述触摸分控台通信连接有触摸总控台；
所述触摸总控台，用于对指定的触摸分控台进行实时监控，还用于向触摸分控台发送开锁请求；
所述触摸分控台，用于对指定的电子锁具进行实时监控，还用于接收由触摸总控台发送的开锁请求并将该开锁请求发送至对应的电子锁具的处理模块。
6.根据权利要求5所述的一种锁具控制系统，其特征在于：所述触摸分控台通过tcp/ip协议与触摸总控台通信连接。
7.一种权利要求6所述的锁具控制系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：
处理模块实时向触摸分控台发送锁芯状态信息；
触摸分控台实时接收由处理模块发送的锁芯状态信息并进行显示，并在指定时刻发送开锁请求至处理模块；
处理模块接收由触摸分控台发送的开锁请求并将其发送至驱动输出模块；
所述驱动输出模块接收由处理模块发送的开锁请求，然后控制锁芯启闭。
8.根据权利要求7所述的锁具控制系统的工作方法，其特征在于：还包括以下步骤：
触摸总控台向触摸分控台发送开锁请求；
触摸分控台接收由触摸总控台发送的开锁请求，并将其发送至处理模块。
技术总结