一种基于物联网技术的智能信包箱的制作方法

本发明涉及物品存取自助服务技术领域，尤其是一种基于物联网技术的智能信包箱。

背景技术：

当前，在物品存取自助服务技术领域，信报箱作为居民接收邮件和各类账单的载体，广泛用于居民小区及写字楼，成为居民生活不可或缺的一部分。

然而，现有的信报箱结构简单、功能单一，并在使用过程中存在以下问题：(1)现有的信报箱只是用于投递信件或报纸，不能用于投递包裹；(2)信报箱缺乏对每家用户进行即时提醒的设置，用户只有定时检查信报箱才能知晓是否有信件到达，而往往因为事务繁忙或遗忘等原因，导致没有及时打开信报箱，使得已经到达的信件长期被遗放在箱体内；(3)信报箱中放置的信件缺乏安全防护，经常发生信件被社会人员非法取走的问题，而居民又不能实时进行现场取证或对违法动态进行现场警示，往往在违法事实已经发生后才后知后觉，这对居民的隐私安全和财产安全造成严重的威胁。

技术实现要素：

本发明的目的就是要解决现有的信报箱所存在的上述问题，为此提供一种基于物联网技术的智能信包箱，这种信包箱安防有保障，便于同时实现信件与包裹的快捷投放，并对居民取件有即时提醒功能。

本发明的具体方案是：一种基于物联网技术的智能信包箱，具有箱体，箱体中设置有若干个单元箱，其特征是：箱体上装有摄像头和警报器；单元箱分为控制箱、信报箱和包裹箱；控制箱中设有电源模块、微处理器、gprs通讯模块和若干个开关量输出模块以及开关器件，其中微处理器配置有时钟模块和存储模块，控制箱的箱门上设有信号识别装置；在信报箱/包裹箱的箱底装有压力传感器，信报箱/包裹箱的箱门与箱体之间装有电子锁；电源模块为信包箱中的各个模块提供工作电源；当信报箱/包裹箱中放置有信件或包裹时，箱体底部的压力传感器实时触发产生压敏信号，微处理器根据触发的压敏信号输出相匹配的信件投递信息，并通过gprs通讯模块实时将信件投递信息发送至用户手机；在用户通过信号识别装置输入取件信息时，微处理器依次通过开关量输出模块和开关器件对相应的信报箱/包裹箱上电子锁的开关状态进行控制；所述摄像头用于采集当前环境的视频信息，并将其传输至微处理器，微处理器实时通过gprs通讯模块将视频信息发送至用户手机，在信包箱被非法开启时，微处理器实时通过gprs通讯模块向用户手机发送警报信息，并控制警报器现场发出报警警示。

本发明中在信报箱/包裹箱的箱门上装有指示灯；当信报箱/包裹箱中放置有信件或包裹时，微处理器根据压力传感器实时触发产生的压敏信号，依次通过开关量输出模块和开关器件控制相应的信报箱/包裹箱的箱门上的指示灯发出闪亮提示。

本发明中所述信号识别装置包括分别通讯连接微处理器并构成一体式设计的显示设备、读卡器和密码识别器，并且密码识别器配套设置有输入按键。

本发明中所述微处理器选用32位arm处理器，在微处理器上配置有与电脑进行通讯连接的以太网口；所述显示设备选用触摸屏控制器，触摸屏控制器通过组态界面实现系统的管理员权限和运行参数的配置。

本发明中所述电子锁包括安装于各个单元箱箱体内的锁体和相对应的单元箱箱门背面的锁板，锁板呈“弓”形结构，并扣装在箱门上，锁板上开设有卡口；锁体具有锁壳，锁壳内装有锁臂和锁臂驱动件以及箱门驱动件；锁臂转动安装于锁壳内的固定轴上，锁臂的一端设有三角形锁钩，锁钩伸出锁壳外并与卡口相对应，另一端设有叉头；锁臂驱动件包括插杆和电磁铁，插杆的一端与锁臂上的叉头相铰接，另一端插入至电磁铁中，锁壳上配置有接线端子；所述控制箱中的开关器件通过接线端子连接电磁铁；在插杆上套装有压簧a，并设置有对压簧a进行限位的限位片a。

本发明在竖直方向上，相邻的两个单元箱的箱门与箱体之间通过同一个插销相铰接，在箱门上设有与插销相匹配的导向套；插销上套装有扭簧；在箱门和箱体上对应焊装有用于挂接扭簧两端支臂的限位柱。

本发明中所述箱门驱动件包括顶杆和设置于锁壳内的支座，顶杆的一端伸出锁壳，并在其端部装有弹性缓冲片a，顶杆的另一端插装在支座上，在顶杆上设置有限位片b，限位片b与支座之间的顶杆上套装有压簧b。

本发明中在每个单元箱箱门背面的门边上并排装有若干个弹性缓冲片b；所述控制箱设置在箱体的左上角或右上角，包裹箱设置在箱体的最下层；所述摄像头安装在箱体的顶部，警报器安装在箱体顶部或控制箱内部；箱体背面装有永久磁铁。

本发明具有以下优点：

(1)本发明结构简单、布局合理，方便了投递员投递信件和包裹，也便于居民快捷取件；

(2)本发明方便了居民通过信号识别装置进行身份验证并输入取件信息，同时对开箱现场进行实时监控，在社会人员进行非法开箱时，即时由警报器进行现场警报，并向与该信件相绑定的居民手机发送报警信息，从而便于相关人员进行现场取证，确保了信件的存放安全，有力保证了居民的隐私安全和财产安全；

(3)本发明方便了居民通过手机快速获取信件或包裹到达信息，并在居民没有佩戴手机的情况下，也可由指示灯向居民提示信件或包裹的到达情况；

(4)本发明通过在信报箱/包裹箱上安装受实时控制的电子锁，确保了信报箱/包裹箱开锁和闭锁的可靠性，并有效降低了开箱时所产生的噪音；

(5)本发明通过在插销上套装有扭簧，使得电子锁在开锁后，相应的箱门能够迅速被弹开，并且在取件完成后，实现箱门的自动关闭；

(6)本发明通过在箱体背面安装永久磁铁，在安装使用时，只需在墙体上配设与永久磁铁相对应的铁板及其它易磁化结构，即可保证信包箱放置的稳定性，不易倾倒。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的控制结构框图；

图3是本发明中信报箱/包裹箱在箱体上的安装结构示意图；

图4是本发明中电子锁的剖面结构示意图；

图5是图3中k处的局部放大示意图。

图中：1—箱体，2—单元箱，2a—控制箱，2b—信报箱，2c—包裹箱，3—摄像头，4—警报器，5—电源模块，6—微处理器，7—gprs通讯模块，8—开关量输出模块，9—开关器件，10—时钟模块，11—存储模块，12—信号识别装置，12a—显示设备，12b—读卡器，12c—密码识别器，12d—输入按键，13—压力传感器，14—用户手机，15—指示灯，16—锁体，17—锁板，18—卡口，19—锁壳，20—锁臂，20a—锁钩，20b—叉头，21—固定轴，22—插杆，23—电磁铁，24—接线端子，25—压簧a，26—限位片a，27—顶杆，28—支座，29—弹性缓冲片a，30—限位片b，31—压簧b，32—弹性缓冲片b，33—插销，34—导向套，35—扭簧，36—限位柱，37—永久磁铁。

具体实施方式

参见图1-2，一种基于物联网技术的智能信包箱，具有箱体1，箱体1中设置有若干个单元箱2，箱体1上装有摄像头3和警报器4；单元箱2分为控制箱2a、信报箱2b和包裹箱2c；控制箱2a中设有电源模块5、微处理器6、gprs通讯模块7和若干个开关量输出模块8以及开关器件9，其中微处理器6配置有时钟模块10和存储模块11，控制箱2a的箱门上设有信号识别装置12；在信报箱2b/包裹箱2c的箱底装有压力传感器13，信报箱2b/包裹箱2c的箱门与箱体之间装有电子锁；电源模块5为信包箱中的各个模块提供工作电源；当信报箱2b/包裹箱2c中放置有信件或包裹时，箱体底部的压力传感器13实时触发产生压敏信号，微处理器6根据触发的压敏信号输出相匹配的信件投递信息，并通过gprs通讯模块7实时将信件投递信息发送至用户手机14；在用户通过信号识别装置12输入取件信息时，微处理器6依次通过开关量输出模块8和开关器件9对相应的信报箱2b/包裹箱2c上电子锁的开关状态进行控制，其中开关器件9可选用继电器；所述摄像头3用于采集当前环境的视频信息，并将其传输至微处理器6，微处理器6实时通过gprs通讯模块7将视频信息发送至用户手机14，在信包箱被非法开启时，微处理器6实时通过gprs通讯模块7向用户手机14发送警报信息，并控制警报器4现场发出报警警示。

参见图1，本实施例中在信报箱2b/包裹箱2c的箱门上装有指示灯15；当信报箱2b/包裹箱2c中放置有信件或包裹时，微处理器6根据压力传感器13实时触发产生的压敏信号，依次通过开关量输出模块8和开关器件9控制相应的信报箱2b/包裹箱2c的箱门上的指示灯15发出闪亮提示。

参见图2，本实施例中所述信号识别装置12包括分别通讯连接微处理器6并构成一体式设计的显示设备12a、读卡器12b和密码识别器12c，并且密码识别器12c配套设置有输入按键12d。

本实施例中所述微处理器6选用32位arm处理器，在微处理器6上配置有与电脑进行通讯连接的以太网口；所述显示设备12a选用触摸屏控制器，触摸屏控制器通过组态界面实现系统的管理员权限和运行参数的配置，包括配置微处理器6的联网设置、联网ip地址和联网端口，配置并修改系统运行时间，配置管理箱门总数、配置箱门编号，配置与读卡器12b相匹配的ic卡扇区号，配置发卡、删除卡设置，配置用户开门密码等。

参见图3、图4，本实施例中所述电子锁包括安装于各个单元箱箱体内的锁体16和相对应的单元箱箱门背面的锁板17，锁板17呈“弓”形结构，并扣装在箱门上，在锁板17上开设有卡口18；锁体16具有锁壳19，锁壳19内装有锁臂20和锁臂驱动件以及箱门驱动件；锁臂20转动安装于锁壳19内的固定轴21上，锁臂20的一端设有三角形锁钩20a，锁钩20a伸出锁壳19外并与卡口18相对应，锁臂20的另一端设有叉头20b；锁臂驱动件包括插杆22和电磁铁23，插杆22的一端与锁臂20上的叉头20b相铰接，插杆22的另一端插入至电磁铁23中，锁壳19上配置有接线端子24；所述控制箱2a中的开关器件9通过接线端子24连接电磁铁23；在插杆22上套装有压簧a25，并设置有对压簧a25进行限位的限位片a26。

参见图3，本实施例中所述箱门驱动件包括顶杆27和设置于锁壳19内的支座28，顶杆27的一端伸出锁壳19，并在其端部装有弹性缓冲片a29，顶杆27的另一端插装在支座28上，在顶杆27上设置有限位片b30，限位片b30与支座28之间的顶杆上套装有压簧b31。

居民在取件时，先通过信号识别装置12进行刷卡或按键输入的方式向微处理器6输入所需打开的信报箱2b/包裹箱2c的编号信息，微处理器6发出相应的控制指令，使得该信箱所在的电子锁中的电磁铁23通电，插杆22在电磁铁23的磁力作用下插入至电磁铁23中，插杆22在运动的同时带动锁臂20作顺时针转动，直至锁臂20端部的锁钩20a与卡口18相脱离，即完成了信包箱的开锁动作，此时顶杆27在压簧b31弹力作用下从锁壳19内伸出，并将箱门顶开。

参见图4,居民在取出信件后，只需手推箱门，由于锁钩20a呈三角形结构，在箱门关闭的过程中，卡口18先与锁钩20a外侧的斜边相配合，并推动锁臂20作顺时针转动，直至锁钩20a挂接在卡口18上，此时顶杆27被按压至锁壳19内，在手松开箱门时，箱门不会自动打开，则表明信包箱完成了闭锁动作。

参见图3、图5，本实施例中，在竖直方向上相邻的两个单元箱的箱门与箱体之间通过同一个插销33相铰接，在箱门上设有与插销33相匹配的导向套34；插销33上套装有扭簧35；在箱门和箱体上对应焊装有用于挂接扭簧35两端支臂的限位柱36。如图3和图5所示，当单元箱的箱门打开时，扭簧35由于其两端的支臂受到限制，从而使得扭簧35发生形变产生一定的扭转力，在扭转力足够大，即箱门的开度足够大时，箱门在松手后，即可在扭簧35的回复力的作用下自动关闭，并实现闭锁动作。

本实施例中在每个单元箱箱门背面的门边上并排装有若干个弹性缓冲片b32；所述控制箱2a设置在箱体1的左上角(也可设置在箱体的右上角)，包裹箱2c设置在箱体的最下层,箱体1中的其它单元箱均设为信报箱2b；所述摄像头3安装在箱体1的顶部，警报器4安装在箱体1的顶部（也可安装在控制箱2a的内部）；箱体1背面装有四块永久磁铁37，其中四块永久磁铁37分别位于箱体1背面的四角部位，信包箱在安装使用时，只需提前在墙体上配设与永久磁铁37相对应的四块铁板，则通过磁力作用，使得信包箱紧靠在墙体上而不会出现倾倒现象。