基于大数据的远程在线智能管控柜及其控制系统的制作方法

1.本发明涉及智能安全设备、以及智能安全网络防护控制技术领域；具体地，涉及一种基于大数据的远程在线智能管控柜及其控制系统。


背景技术：

2.为落实
‘
信息安全保密’的战略决策，在现有的工作信息化基础设施和装备的基础上，充分利用先进的技术手段，通过系统专网，建成和不断完善保密区域安全监控系统统一平台，推动各业务系统的应用，与全国信息化发展水平相适应，实现以防范为核心的信息安全监控体系，以各项安防业务为基础，以
‘
数字化报警，提前预防’为目标的信息共享和综合利用。为提高办公效率和强化安全能力，建成面向二十一世纪的全市工作信息区域安全、安防、监控一体的系统结构。以现有的信息化基础设施和各类应用为基础，以建立综合数据库为核心，开展面向各类信息安全区域防范监控的综合应用，从而提高各级单位的快速反应能力和工作效率，提高数据安全保密的区域安全管理能力，促进安全区域管理规范，并逐步实现及时发现及时处理。
3.根据密码工作管理几年来建设实践表明，信息化建设已经成为工作改革创新的重要推动力，使网络、安全等信息化基础设施进一步完善，基本形成全市采集、全市应用、全市共享的高安全信息区域监控格局。
[0004][0005]
当前，保密科技工作面临的形势更加严峻复杂、任务更加艰巨繁重，传统窃密技术与新型窃密技术相互交织，加速发展，泄密渠道更加多样、风险持续加大，保密科技工作还存在自主创新能力不足、核心关键技术受制于人、技术防范手段严重滞后、技术监管能力不强等突出问题和薄弱环节，必须进一步采取积极有效措施，加快提升保密科研能力。
[0006]
保密设备的管理涉及大批量保密设备的保存与盘点工作，管理工作难度大，盘点工作繁重，需要占用大量的人力物力。一些现有的系统虽然能在一定程度解决手工记账方式的问题，但存在资产实物与账务信息不一致的严重问题，难于满足现代化的管理需求。同时传统的管理手段无法实现对密码装备的实时监控，管理的时效性差，一旦发生密码装备及文件外漏，给单位管理带来极大不便，造成难以弥补的损失。且由于使用的特殊性，保密设备运输过程要求设备时时处在监控之中，密不离身。而密码装备的运输常常具有目的地范围分散、运输在途时间长、运输工具多样、交接手续复杂等特点。目前保密设备的运输，完全依赖押运人员人工管理，缺乏有效的安全防护和监控措施，存在着丢失、延误、被窃取的隐患和风险。同时，目前保密设备的安全防范管理水平目前还处于人工监管阶段，保密设备种类繁多，存放环境各异，造成保密设备不能被实时监管，管理人员责任不清，接触保密设备无记录等情况，给保密设备的安全带来不小的隐患。


技术实现要素：

[0007]
考虑到上述因素，本发明提供一种基于大数据的远程在线智能管控柜及其控制系
统，可基于国产自主安全可靠平台构建涉密物品的全生命周期管控体系，其管理对象主要包括密码部件、密码配套设备、涉密ukey、涉密光盘等。系统利用射频识别(rfid)标签和/或nfc电子标签为每件涉密物品确定唯一标识，利用智能载体柜、出入检测终端、运输管理终端(受控箱、手持监控器)、手持终端等设备，实现涉密物品使用、在位、核查盘点、出入库和运输等流程的全方位管理。
[0008]
提供一种基于大数据的远程在线智能管控柜，其中：所述基于大数据的远程在线智能管控柜包括：柜体、柜门、电源模块、智能控制器、触摸显示屏、生物特征验证识别模块、指纹仪、摄像头、扬声器、麦克风、键盘接口、红外传感器、振动传感器、重力传感器、烟雾感应探头、温度传感器、湿度传感器、报警指示灯、报警模块、以及散热模块；
[0009]
其中，所述触摸显示屏设置于柜门上，所述触摸显示屏具有屏下指纹识别功能；
[0010]
所述指纹仪、摄像头、扬声器、麦克风、红外传感器、报警指示灯设置于所述柜体的正面；
[0011]
所述电源模块、智能控制器设置于柜体中；
[0012]
所述柜体中还包括：rs485电源接口、usb接口、以及恢复出厂设置模块；
[0013]
所述rs485电源接口设置于所述柜体的背面；
[0014]
所述usb接口设置于所述柜体的正面和/或侧面；
[0015]
所述恢复出厂设置模块包括设置于所述柜体正面的复位孔和/或柜体背面的复位按钮。
[0016]
优选地，所述柜门上设置有生物智能锁、密码锁、和/或机械锁；
[0017]
所述生物智能锁、密码锁、机械锁支持本地开锁和远程控制开锁；
[0018]
所述密码锁支持静态密码、和/或动态密码验证；
[0019]
所述机械锁无需生物信息验证或密码验证；
[0020]
所述生物智能锁、和/或密码锁的验证方式包括：
[0021]
i)单人验证方式：只需一人验证，验证通过即可开门；
[0022]
ii)多人验证方式：需要两人或多人验证，两人或多人同时验证通过才可开门。
[0023]
优选地，所述柜体中还包括：rfid读写器、和/或nfc模块，用于实现柜内物品的rfid电子标签管理、和/或nfc电子标签管理，以及实现柜内物品自动盘点；
[0024]
所述rfid读写器和rfid电子标签均支持gjb 7377.1-2011协议、iso/iec 18000-6c协议、以及sm4加密算法；
[0025]
所述智能控制器通过所述rfid读写器、和/或nfc模块实时获取所述基于大数据的远程在线智能管控柜的使用人员信息、以及柜内物品的rfid标签信息、和/或nfc标签信息；并将所述使用人员信息、柜体内部空间使用率信息、柜内物品的rfid标签信息和/或nfc标签信息、柜体开启时间信息、柜体关闭时间信息、以及柜体定位信息实时保存至本地；
[0026]
所述柜体中还包括：天线模块、以太网卡、和/或wifi模块，用于将本地保存的信息实时上传至远程管理平台。
[0027]
优选地，所述基于大数据的远程在线智能管控柜包括主控柜和从控柜；
[0028]
所述远程管理平台用于对多个基于大数据的远程在线智能管控柜实现分级管理；
[0029]
所述分级管理的层级结构至少包括以下的一种或多种：国家级、省级、市级、和/或区县级；
[0030]
所述层级结构中的每一层级包括：至少一台服务器、至少一个数据库、至少一个主控柜、以及多个从控柜；
[0031]
每个层级的主控柜连接该层级的服务器、数据库、多个从控柜，并且连接该层级的上一层级的一个主控柜、以及下一层级的一个或多个主控柜；
[0032]
每个层级的主控柜可对该层级的多个从控柜进行控制管理；
[0033]
每个层级的服务器、数据库分别连接该层级的上一层级、以及下一层级的服务器、数据库；
[0034]
每个层级的服务器用于接收和处理该层级的主控柜和从控柜发送的报警信息，将所述报警信息存储至该层级的数据库，向上一层级的服务器上报所述报警信息，并对该层级的数据库中的数据进行统计分析；
[0035]
所述远程管理平台连接至根服务器、根数据库、以及根服务器所在层级的下一层级的主控柜；
[0036]
所述根数据库用于记录各个层级的数据库中的全部数据；
[0037]
所述根服务器用于接收和处理各个层级的报警信息，并对根数据库中的数据进行统计分析；
[0038]
所述根服务器具有最高管理权限，用于为所述远程管理平台的管理人员设置、分配全局管理员权限，并为各个层级的服务器设置、分配相应层级的管理员权限；
[0039]
所述远程管理平台用于对各个层级的主控柜进行集中控制管理，并对所述各个层级的服务器的数据库中的数据进行集中管理和维护；
[0040]
所述集中控制管理至少包括：使用人员管理、生物特征信息识别验证、物品进出柜授权管理、柜内物品管理、日志管理、防盗管理、报警管理、和/或数据统计管理；
[0041]
其中，所述根数据库，以及各个层级的数据库至少包括mysql数据库；
[0042]
所述根服务器，以及各个层级的服务器、主控柜和从控柜均支持linux操作系统。
[0043]
优选地，所述报警模块连接至所述生物特征验证识别模块、指纹仪、摄像头、扬声器、麦克风、红外传感器、振动传感器、重力传感器、烟雾感应探头、温度传感器、湿度传感器、以及报警指示灯；
[0044]
所述报警模块的触发开启信号包括以下一种或多种：柜体未经授权的移位、柜体倾倒、振动、受潮、进水、火灾、烟雾、高温、掉电、暴力开锁、网络中断、柜体定位位置超出授权使用区域、未经验证识别的人员接近、柜门开启时长超时、连续输入密码错误超过规定次数、以及生物特征验证识别失败次数超过规定次数；
[0045]
当所述报警模块被触发开启时，进行现场声光报警、振动报警、语音提示、以及图像和/或视频抓拍录制，并生成报警信号；
[0046]
所述报警信号对应的报警级别按照由低到高依次包括：普通报警级别、重要报警级别、严重报警级别；
[0047]
所述普通报警级别的报警信号发送至当前层级的主控柜和服务器；
[0048]
所述重要报警级别、以及严重报警级别的报警信号发送至根服务器和远程管理平台；
[0049]
各个层级的数据库用于记录当前层级的普通报警级别的报警日志；
[0050]
根数据库用于记录重要报警级别、以及严重报警级别的报警日志；
[0051]
所述远程管理平台的管理人员可与触发报警模块的现场人员进行高清视频通话。
[0052]
优选地，所述生物特征验证识别模块包括：指纹识别子模块、人脸识别子模块、指静脉识别子模块、虹膜识别子模块、以及声纹识别子模块中的一种或多种；
[0053]
当所述生物特征验证识别模块检测到针对所述基于大数据的远程在线智能管控柜的基于一种生物特征信息、或基于多种生物特征信息的组合的开锁操作时，将采集的生物特征信息上传至该基于大数据的远程在线智能管控柜所在的当前层级的生物特征信息数据库进行比对识别；并将该开锁操作信息上传至所述当前层级的数据库；
[0054]
所述生物特征验证识别模块根据所述指纹识别子模块、人脸识别子模块、指静脉识别子模块、虹膜识别子模块、和/或声纹识别子模块的一种或多种类型的生物特征验证识别结果控制所述生物智能锁的开启和关闭；
[0055]
当开启红外自动监控模式时：若所述红外传感器检测到有人接近所述基于大数据的远程在线智能管控柜，则自动启动所述人脸识别子模块、虹膜识别子模块、以及声纹识别子模块；
[0056]
当所述指纹识别子模块、人脸识别子模块、指静脉识别子模块、虹膜识别子模块、或声纹识别子模块在规定时间内的验证失败次数超过预定次数时，触发开启所述报警模块。
[0057]
优选地，若所述层级结构中的某一层级存在m个主控柜，则当在该层级中新增从控柜时，根据以下公式(1)选择一个综合评估值最高的主控柜连接并管理该新增的从控柜；其中，主控柜i的综合评估值ωi的计算公式如下：
[0058]
ωi ＝ ti *pi*wi * (1
ꢀ‑ꢀ
πi)
2/3 / ni
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(1)
[0059]
公式(1)中，i＝1,2,
…
,m，m为大于1的自然数；ti为主控柜i的安全运行值，pi为主控柜i中处理器的运算处理能力，wi为主控柜i的网络带宽，πi为主控柜i的报警率值，ni为主控柜i已连接的从控柜的数量；
[0060]
所述主控柜i的安全运行值ti的计算公式如下：
[0061]
ti ＝ ti/t0i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(2)
[0062]
公式(2)中，ti为主控柜i当前的连续无故障且无报警运行时长，t0i为主控柜i的通电运行总时长；
[0063]
设规定时间内，主控柜i连接的存在报警记录的从控柜的数量为n’i，则所述主控柜i的报警率值πi的计算公式如下：
[0064]
πi＝n’i/ni公式(3)。
[0065]
优选地，所述柜体包括下部的储物柜、以及上部的监控柜；
[0066]
所述柜门设置于所述储物柜上；
[0067]
所述储物柜和监控柜之间通过转动部件连接，可实现相对转动；
[0068]
所述储物柜的内部设有多个隔板，用于将储物柜的内部空间分隔成多个储物子空间；其中，至少一个储物子空间中设置有子柜门或抽屉；
[0069]
不同的储物子空间中保存的物品对应于不同的保密等级；
[0070]
对应于所述储物子空间中保存的物品所对应的保密等级由低至高，可在所述子柜门或抽屉上设置：i)机械锁、ii)密码锁、以及iii)生物智能锁和高清摄像头；
[0071]
所述生物智能锁依据所述生物特征验证识别模块的验证识别结果开启和关闭；
[0072]
所述储物柜设置于可移动升降底座上，所述可移动升降底座的上部设置有升降装置、下部设置有多个驱动轮，所述可移动升降底座的内部设置有移动电源，所述移动电源用于为所述升降装置和多个驱动轮提供动力；
[0073]
所述可移动升降底座连接至所述智能控制器，可响应于所述远程管理平台的控制指令实现柜体的水平移动、以及垂直升降；
[0074]
所述监控柜的至少一个侧面设置有摄像头、扬声器、麦克风、红外传感器、烟雾感应探头、温度传感器、湿度传感器、和/或报警指示灯；
[0075]
所述监控柜的顶部设置有全景高清摄像头、红外传感器、烟雾感应探头、以及报警指示灯。
[0076]
优选地，所述散热模块设置于所述储物柜的背部、以及所述监控柜的顶部、背部、和/或侧面；
[0077]
所述散热模块包括风冷单元、液冷单元、以及固态制冷单元；
[0078]
所述风冷单元包括多个排风扇，通过连通柜体内部和外部的通风孔阵列实现通风换气，所述通风孔阵列的外部设有防尘罩；
[0079]
所述固态制冷单元设置于柜体的内表面，并使用干冰作为固态制冷剂；
[0080]
通过温度传感器探测柜体内的温度；
[0081]
当柜体内的温度高于第一温度阈值时，智能控制器开启所述风冷单元；
[0082]
当柜体内的温度高于第二温度阈值时，智能控制器开启所述风冷单元、液冷单元；
[0083]
当柜体内的温度高于第三温度阈值时，智能控制器开启所述风冷单元、液冷单元、以及固态制冷单元；
[0084]
其中，所述第一温度阈值＜第二温度阈值＜第三温度阈值。
[0085]
提供一种基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统，用于如上所述的基于大数据的远程在线智能管控柜，其中，所述系统包括：
[0086]
远程实时监控模块：用于使远程管理平台的管理人员通过web界面对各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜的当前状态进行实时监控，以便及时发现问题，并做出相应处理；
[0087]
生物特征信息录入模块：用于在所述各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜和/或其他网络终端处录入管理人员和其他授权用户的生物特征信息，并将录入的所述生物特征信息上传至生物特征信息数据库中；
[0088]
所述生物特征信息包括：指纹识别信息、人脸识别信息、指静脉识别信息、虹膜识别信息、以及声纹识别信息中的一种或多种；
[0089]
远程遥控开、闭锁模块：用于在所述远程管理平台的监控界面上弹出申请远程开锁、和/或闭锁的信息框，经所述远程管理平台的管理人员审查确定授权后，通过网络向指定的基于大数据的远程在线智能管控柜发送远程遥控开锁指令、和/或远程遥控闭锁指令，从而实现管理人员在紧急情况下对指定的基于大数据的远程在线智能管控柜的远程遥控开锁、和/或闭锁；
[0090]
远程配置模块：用于使所述远程管理平台的管理人员对所述基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统进行初始化配置；并在所述基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统的运行过程中，根据实际情况对一个或多个系统功能参数进行调整；
[0091]
实时报警提示模块：用于联网实时接收各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜发送的远程报警信息，向所述远程管理平台的管理人员、和/或监控中心的管理人员发送灯光报警、和/或声音报警，并弹出提示处理窗口；
[0092]
汇总分析模块：用于对各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜的日常监控数据进行查询和分析，包括：所述远程管理平台的管理人员通过预制的统计表格和/或分析图了解所述各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜在某一个时段内的情况，并根据统计结果做出相应处理，以及对历史数据进行查询；
[0093]
安全管理模块：用于对访问所述基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统的所有ip地址进行授权管理；只有经过授权的ip地址，才具有web访问所述基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统的权限。
[0094]
有益效果：
[0095]
本发明的技术方案具有以下优点：
[0096]
1.采用制式智能管控柜，统一了保密设备的使用环境；用智能管控柜远程安全控制系统，通过系统专网，采用分级管理的层级结构，并基于大数据技术，对保密设备进行实时远程监控，杜绝安全隐患。
[0097]
2.安全系统建设情况：为了确保信息网络和信息数据的安全运行通过采用一种或多种类型的生物特征验证方式，例如，其中的指纹验证包括：单指纹开锁，双指纹开锁，单指纹加验证，双指纹加验证开锁及系统控制中心审批等开锁方式。大大提高了柜体的安全力度，确保机要信息的安全。
[0098]
3.安全可靠应用项目基于国产自主安全可靠平台构建涉密物品的全生命周期管控体系。
[0099]
4.管理对象主要包括密码部件、密码配套设备、涉密ukey、涉密光盘等。系统利用射频识别(rfid)标签和/或nfc电子标签为每件涉密物品确定唯一标识，利用智能载体柜、出入检测终端、运输管理终端(受控箱、手持监控器)、手持终端等设备，实现涉密物品使用、在位、核查盘点、出入库和运输等流程的全方位管理。
附图说明
[0100]
图1a为本发明对基于大数据的远程在线智能管控柜进行分级管理的省、市层级结构示意图；
[0101]
图1b为本发明对基于大数据的远程在线智能管控柜进行分级管理的省层级结构示意图；
[0102]
图1c为本发明对基于大数据的远程在线智能管控柜进行分级管理的市层级结构示意图；
[0103]
图2为本发明的基于大数据的远程在线智能管控柜的背面接口局部图。
具体实施方式
[0104]
下面将结合附图，对现有技术、以及本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0105]
根据本发明的第一方面，提供一种基于大数据的远程在线智能管控柜，其中：所述
基于大数据的远程在线智能管控柜包括：柜体、柜门、电源模块、智能控制器、触摸显示屏、生物特征验证识别模块、指纹仪、摄像头、扬声器、麦克风、键盘接口、红外传感器、振动传感器、重力传感器、烟雾感应探头、温度传感器、湿度传感器、报警指示灯、报警模块、以及散热模块；
[0106]
以上各个模块可根据实际需要设置于柜体或柜门中本领域中常规的位置，在该实施例中不做进一步限定；
[0107]
在所述管控柜的柜门上设置锁；
[0108]
其中，所述触摸显示屏设置于柜门上，所述触摸显示屏具有屏下指纹识别功能；
[0109]
所述指纹仪、摄像头、扬声器、麦克风、红外传感器、报警指示灯设置于所述柜体的正面；
[0110]
所述电源模块、智能控制器设置于柜体中；
[0111]
所述柜体中还包括：rs485电源接口、usb接口、以及恢复出厂设置模块；
[0112]
所述rs485电源接口设置于所述柜体的背面；
[0113]
所述usb接口设置于所述柜体的正面和/或侧面；
[0114]
所述恢复出厂设置模块包括设置于所述柜体正面的复位孔和/或柜体背面的复位按钮。
[0115]
优选地，所述柜门上设置的锁包括：生物智能锁、密码锁、和/或机械锁；
[0116]
所述生物智能锁、密码锁、机械锁支持本地开锁和远程控制开锁；
[0117]
所述密码锁支持静态密码、和/或动态密码验证；
[0118]
所述机械锁的验证方式包括：
[0119]
无验证方式：无需生物信息验证或密码验证；
[0120]
所述生物智能锁、和/或密码锁的验证方式包括：
[0121]
i)单人验证方式：只需一人验证，验证通过即可开门；
[0122]
ii)多人验证方式：需要两人或多人验证，两人或多人同时验证通过才可开门。
[0123]
优选地，所述柜体中还包括：rfid读写器、和/或nfc模块，用于实现柜内物品的rfid电子标签管理、和/或nfc电子标签管理，以及实现柜内物品自动盘点；
[0124]
所述rfid读写器和rfid电子标签均支持gjb 7377.1-2011协议、iso/iec 18000-6c协议、以及sm4加密算法；
[0125]
所述智能控制器通过所述rfid读写器、和/或nfc模块实时获取所述基于大数据的远程在线智能管控柜的使用人员信息、以及柜内物品的rfid标签信息和/或nfc标签信息；并将所述使用人员信息、柜体内部空间使用率信息、柜内物品的rfid标签信息、和/或nfc标签信息、柜体开启时间信息、柜体关闭时间信息、以及柜体定位信息实时保存至本地；
[0126]
所述柜体中还包括：天线模块、以太网卡、和/或wifi模块，用于将本地保存的信息实时上传至远程管理平台。
[0127]
优选地，所述基于大数据的远程在线智能管控柜包括主控柜和从控柜；
[0128]
所述远程管理平台用于对多个基于大数据的远程在线智能管控柜实现分级管理；
[0129]
所述分级管理的层级结构至少包括以下的一种或多种：国家级、省级、市级、和/或区县级；
[0130]
所述层级结构中的每一层级包括：至少一台服务器、至少一个数据库、至少一个主
控柜、以及多个从控柜；
[0131]
每个层级的主控柜连接该层级的服务器、数据库、多个从控柜，并且连接该层级的上一层级的一个主控柜、以及下一层级的一个或多个主控柜；
[0132]
每个层级的主控柜可对该层级的多个从控柜进行控制管理；
[0133]
每个层级的服务器、数据库分别连接该层级的上一层级、以及下一层级的服务器、数据库；
[0134]
每个层级的服务器用于接收和处理该层级的主控柜和从控柜发送的报警信息，将所述报警信息存储至该层级的数据库，向上一层级的服务器上报所述报警信息，并对该层级的数据库中的数据进行统计分析；
[0135]
所述远程管理平台连接至根服务器、根数据库、以及根服务器所在层级的下一层级的主控柜；
[0136]
所述根数据库用于记录各个层级的数据库中的全部数据；
[0137]
所述根服务器用于接收和处理各个层级的报警信息，并对根数据库中的数据进行统计分析；
[0138]
所述根服务器具有最高管理权限，用于为所述远程管理平台的管理人员设置、分配全局管理员权限，并为各个层级的服务器设置、分配相应层级的管理员权限；
[0139]
所述远程管理平台用于对各个层级的主控柜进行集中控制管理，并对所述各个层级的服务器的数据库中的数据进行集中管理和维护；
[0140]
所述集中控制管理至少包括：使用人员管理、生物特征信息识别验证、物品进出柜授权管理、柜内物品管理、日志管理、防盗管理、报警管理、和/或数据统计管理；
[0141]
其中，所述根数据库，以及各个层级的数据库至少包括mysql数据库；
[0142]
所述根服务器，以及各个层级的服务器、主控柜和从控柜均支持linux操作系统。
[0143]
优选地，所述报警模块连接至所述生物特征验证识别模块、指纹仪、摄像头、扬声器、麦克风、红外传感器、振动传感器、重力传感器、烟雾感应探头、温度传感器、湿度传感器、以及报警指示灯；
[0144]
所述报警模块的触发开启信号包括以下一种或多种：柜体未经授权的移位、柜体倾倒、振动、受潮、进水、火灾、烟雾、高温、掉电、暴力开锁、网络中断、柜体定位位置超出授权使用区域、未经验证识别的人员接近、柜门开启时长超时、连续输入密码错误超过规定次数、以及生物特征验证识别失败次数超过规定次数；
[0145]
当所述报警模块被触发开启时，进行现场声光报警、振动报警、语音提示、以及图像和/或视频抓拍录制，并生成报警信号；
[0146]
所述报警信号对应的报警级别按照由低到高依次包括：普通报警级别、重要报警级别、严重报警级别；
[0147]
所述普通报警级别的报警信号发送至当前层级的主控柜和服务器；
[0148]
所述重要报警级别、以及严重报警级别的报警信号发送至根服务器和远程管理平台；
[0149]
各个层级的数据库用于记录当前层级的普通报警级别的报警日志；
[0150]
根数据库用于记录重要报警级别、以及严重报警级别的报警日志；
[0151]
所述远程管理平台的管理人员可与触发报警模块的现场人员进行高清视频通话。
[0152]
优选地，所述生物特征验证识别模块包括：指纹识别子模块、人脸识别子模块、指静脉识别子模块、虹膜识别子模块、以及声纹识别子模块中的一种或多种；
[0153]
当所述生物特征验证识别模块检测到针对所述基于大数据的远程在线智能管控柜的基于一种生物特征信息、或基于多种生物特征信息的组合的开锁操作时，将采集的生物特征信息上传至该基于大数据的远程在线智能管控柜所在的当前层级的生物特征信息数据库进行比对识别；并将该开锁操作信息上传至所述当前层级的数据库；
[0154]
所述生物特征验证识别模块根据所述指纹识别子模块、人脸识别子模块、指静脉识别子模块、虹膜识别子模块、和/或声纹识别子模块的一种或多种类型的生物特征验证识别结果控制所述生物智能锁的开启和关闭；
[0155]
当开启红外自动监控模式时：若所述红外传感器检测到有人接近所述基于大数据的远程在线智能管控柜，则自动启动所述人脸识别子模块、虹膜识别子模块、以及声纹识别子模块；
[0156]
当所述指纹识别子模块、人脸识别子模块、指静脉识别子模块、虹膜识别子模块、或声纹识别子模块在规定时间内的验证失败次数超过预定次数时，触发开启所述报警模块。
[0157]
优选地，若所述层级结构中的某一层级存在m个主控柜，则当在该层级中新增从控柜时，根据以下公式(1)选择一个综合评估值最高的主控柜连接并管理该新增的从控柜；其中，主控柜i的综合评估值ωi的计算公式如下：
[0158]
ωi ＝ ti *pi*wi * (1
ꢀ‑ꢀ
πi)
2/3 / ni
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(1)
[0159]
公式(1)中，i＝1,2,
…
,m，m为大于1的自然数；ti为主控柜i的安全运行值，pi为主控柜i中处理器的运算处理能力，wi为主控柜i的网络带宽，πi为主控柜i的报警率值，ni为主控柜i已连接的从控柜的数量；
[0160]
所述主控柜i的安全运行值ti的计算公式如下：
[0161]
ti ＝ ti/t0i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(2)
[0162]
公式(2)中，ti为主控柜i当前的连续无故障且无报警运行时长，t0i为主控柜i的通电运行总时长；
[0163]
设规定时间内，主控柜i连接的存在报警记录的从控柜的数量为n’i，则所述主控柜i的报警率值πi的计算公式如下：
[0164]
πi＝n’i/ni公式(3)。
[0165]
优选地，所述柜体包括下部的储物柜、以及上部的监控柜；
[0166]
所述柜门设置于所述储物柜上；
[0167]
所述储物柜和监控柜之间通过转动部件连接，可实现相对转动；
[0168]
所述储物柜的内部设有多个隔板，用于将储物柜的内部空间分隔成多个储物子空间；其中，至少一个储物子空间中设置有子柜门或抽屉；
[0169]
不同的储物子空间中保存的物品对应于不同的保密等级；
[0170]
对应于所述储物子空间中保存的物品所对应的保密等级由低至高，可在所述子柜门或抽屉上设置：i)机械锁、ii)密码锁、以及iii)生物智能锁和高清摄像头；
[0171]
所述生物智能锁依据所述生物特征验证识别模块的验证识别结果开启和关闭；
[0172]
所述储物柜设置于可移动升降底座上，所述可移动升降底座的上部设置有升降装
置、下部设置有多个驱动轮，所述可移动升降底座的内部设置有移动电源，所述移动电源用于为所述升降装置和多个驱动轮提供动力；
[0173]
所述可移动升降底座连接至所述智能控制器，可响应于所述远程管理平台的控制指令实现柜体的水平移动、以及垂直升降；
[0174]
所述监控柜的至少一个侧面设置有摄像头、扬声器、麦克风、红外传感器、烟雾感应探头、温度传感器、湿度传感器、和/或报警指示灯；
[0175]
所述监控柜的顶部设置有全景高清摄像头、红外传感器、烟雾感应探头、以及报警指示灯。
[0176]
优选地，所述散热模块设置于所述储物柜的背部、以及所述监控柜的顶部、背部、和/或侧面；
[0177]
所述散热模块包括风冷单元、液冷单元、以及固态制冷单元；
[0178]
所述风冷单元包括多个排风扇，通过连通柜体内部和外部的通风孔阵列实现通风换气，所述通风孔阵列的外部设有防尘罩；
[0179]
所述固态制冷单元设置于柜体的内表面，并使用干冰作为固态制冷剂；
[0180]
通过温度传感器探测柜体内的温度；
[0181]
当柜体内的温度高于第一温度阈值时，智能控制器开启所述风冷单元；
[0182]
当柜体内的温度高于第二温度阈值时，智能控制器开启所述风冷单元、液冷单元；
[0183]
当柜体内的温度高于第三温度阈值时，智能控制器开启所述风冷单元、液冷单元、以及固态制冷单元；
[0184]
其中，所述第一温度阈值＜第二温度阈值＜第三温度阈值。
[0185]
根据本发明的第二方面，提供一种基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统，用于如上所述的基于大数据的远程在线智能管控柜，其中，所述系统包括：
[0186]
远程实时监控模块：用于使远程管理平台的管理人员通过web界面对各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜的当前状态进行实时监控，以便及时发现问题，并做出相应处理；
[0187]
生物特征信息录入模块：用于在所述各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜和/或其他网络终端处录入管理人员和其他授权用户的生物特征信息，并将录入的所述生物特征信息上传至生物特征信息数据库中；
[0188]
所述生物特征信息包括：指纹识别信息、人脸识别信息、指静脉识别信息、虹膜识别信息、以及声纹识别信息中的一种或多种；
[0189]
远程遥控开、闭锁模块：用于在所述远程管理平台的监控界面上弹出申请远程开锁、和/或闭锁的信息框，经所述远程管理平台的管理人员审查确定授权后，通过网络向指定的基于大数据的远程在线智能管控柜发送远程遥控开锁指令、和/或远程遥控闭锁指令，从而实现管理人员在紧急情况下对指定的基于大数据的远程在线智能管控柜的远程遥控开锁、和/或闭锁；
[0190]
远程配置模块：用于使所述远程管理平台的管理人员对所述基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统进行初始化配置；并在所述基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统的运行过程中，根据实际情况对一个或多个系统功能参数进行调整；
[0191]
实时报警提示模块：用于联网实时接收各个层级的基于大数据的远程在线智能管
控柜发送的远程报警信息，向所述远程管理平台的管理人员、和/或监控中心的管理人员发送灯光报警、和/或声音报警，并弹出提示处理窗口；
[0192]
汇总分析模块：用于对各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜的日常监控数据进行查询和分析，包括：所述远程管理平台的管理人员通过预制的统计表格和/或分析图了解所述各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜在某一个时段内的情况，并根据统计结果做出相应处理，以及对历史数据进行查询；
[0193]
安全管理模块：用于对访问所述基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统的所有ip地址进行授权管理；只有经过授权的ip地址，才具有web访问所述基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统的权限。
[0194]
以下为本发明的附图简要说明，如图所示：
[0195]
图1a为本发明对基于大数据的远程在线智能管控柜进行分级管理的省、市层级结构示意图。
[0196]
图1b为本发明对基于大数据的远程在线智能管控柜进行分级管理的省层级结构示意图。
[0197]
图1c为本发明对基于大数据的远程在线智能管控柜进行分级管理的市层级结构示意图。
[0198]
图2为本发明的基于大数据的远程在线智能管控柜的背面接口局部图。
[0199]
在本发明的一个实施例中，以指纹识别方式为例，列出基于大数据的远程在线智能管控柜的部分硬件技术指标如下表1所示：
[0200]
表1
[0201]
[0202][0203]
所述基于大数据的远程在线智能管控柜的柜门上可设置：生物智能锁、密码锁、机械锁中的一种或多种。并且，所述生物智能锁、和/或密码锁的验证方式包括：
[0204]
i)无需验证方式：无需生物信息验证、和/或密码验证；此时，可选择使用或不使用机械锁；
[0205]
ii)单人验证方式：只需一人验证，验证通过即可开门；
[0206]
iii)多人验证方式：需要两人或多人验证，两人或多人同时验证通过才可开门。
[0207]
需要注意的是：当具有合法权限的用户数量少于验证设置的人数时，会死锁。
[0208]
例如，用户管理设置了双人验证，但当前只有一个人具有用户权限，此时进入用户管理页面时，会启动双人验证，因为只有一个用户，验证完第一个用户后，开始验证第二个用户，但第二人不存在。所以，第二人永远无法验证通过，从而造成死锁。无法进入用户管理界面，也无法修改。为了避免此问题，在用户管理设置中，加入了自动判断，当有效用户数低于验证人数设置时，可以进入用户管理界面。
[0209]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种基于大数据的远程在线智能管控柜，其特征在于：所述基于大数据的远程在线智能管控柜包括：柜体、柜门、电源模块、智能控制器、触摸显示屏、生物特征验证识别模块、指纹仪、摄像头、扬声器、麦克风、键盘接口、红外传感器、振动传感器、重力传感器、烟雾感应探头、温度传感器、湿度传感器、报警指示灯、报警模块、以及散热模块；其中，所述触摸显示屏设置于柜门上，所述触摸显示屏具有屏下指纹识别功能；所述指纹仪、摄像头、扬声器、麦克风、红外传感器、报警指示灯设置于所述柜体的正面；所述电源模块、智能控制器设置于柜体中；所述柜体中还包括：rs485电源接口、usb接口、以及恢复出厂设置模块；所述rs485电源接口设置于所述柜体的背面；所述usb接口设置于所述柜体的正面和/或侧面；所述恢复出厂设置模块包括设置于所述柜体正面的复位孔和/或柜体背面的复位按钮。2.根据权利要求1所述的基于大数据的远程在线智能管控柜，其特征在于，所述柜门上设置有生物智能锁、密码锁、和/或机械锁；所述生物智能锁、密码锁、机械锁支持本地开锁和远程控制开锁；所述密码锁支持静态密码、和/或动态密码验证；所述机械锁无需生物信息验证或密码验证；所述生物智能锁、和/或密码锁的验证方式包括：i)单人验证方式：只需一人验证，验证通过即可开门；ii)多人验证方式：需要两人或多人验证，两人或多人同时验证通过才可开门。3.根据权利要求2所述的基于大数据的远程在线智能管控柜，其特征在于，所述柜体中还包括：rfid读写器、和/或nfc模块，用于实现柜内物品的rfid电子标签管理、和/或nfc电子标签管理，以及实现柜内物品自动盘点；所述rfid读写器和rfid电子标签均支持gjb 7377.1-2011协议、iso/iec 18000-6c协议、以及sm4加密算法；所述智能控制器通过所述rfid读写器、和/或nfc模块实时获取所述基于大数据的远程在线智能管控柜的使用人员信息、以及柜内物品的rfid标签信息、和/或nfc标签信息；并将所述使用人员信息、柜体内部空间使用率信息、柜内物品的rfid标签信息和/或nfc标签信息、柜体开启时间信息、柜体关闭时间信息、以及柜体定位信息实时保存至本地；所述柜体中还包括：天线模块、以太网卡、和/或wifi模块，用于将本地保存的信息实时上传至远程管理平台。4.根据权利要求3所述的基于大数据的远程在线智能管控柜，其特征在于，所述基于大数据的远程在线智能管控柜包括主控柜和从控柜；所述远程管理平台用于对多个基于大数据的远程在线智能管控柜实现分级管理；所述分级管理的层级结构至少包括以下的一种或多种：国家级、省级、市级、和/或区县级；所述层级结构中的每一层级包括：至少一台服务器、至少一个数据库、至少一个主控柜、以及多个从控柜；
每个层级的主控柜连接该层级的服务器、数据库、多个从控柜，并且连接该层级的上一层级的一个主控柜、以及下一层级的一个或多个主控柜；每个层级的主控柜可对该层级的多个从控柜进行控制管理；每个层级的服务器、数据库分别连接该层级的上一层级、以及下一层级的服务器、数据库；每个层级的服务器用于接收和处理该层级的主控柜和从控柜发送的报警信息，将所述报警信息存储至该层级的数据库，向上一层级的服务器上报所述报警信息，并对该层级的数据库中的数据进行统计分析；所述远程管理平台连接至根服务器、根数据库、以及根服务器所在层级的下一层级的主控柜；所述根数据库用于记录各个层级的数据库中的全部数据；所述根服务器用于接收和处理各个层级的报警信息，并对根数据库中的数据进行统计分析；所述根服务器具有最高管理权限，用于为所述远程管理平台的管理人员设置、分配全局管理员权限，并为各个层级的服务器设置、分配相应层级的管理员权限；所述远程管理平台用于对各个层级的主控柜进行集中控制管理，并对所述各个层级的服务器的数据库中的数据进行集中管理和维护；所述集中控制管理至少包括：使用人员管理、生物特征信息识别验证、物品进出柜授权管理、柜内物品管理、日志管理、防盗管理、报警管理、和/或数据统计管理；其中，所述根数据库，以及各个层级的数据库至少包括mysql数据库；所述根服务器，以及各个层级的服务器、主控柜和从控柜均支持linux操作系统。5.根据权利要求4所述的基于大数据的远程在线智能管控柜，其特征在于，所述报警模块连接至所述生物特征验证识别模块、指纹仪、摄像头、扬声器、麦克风、红外传感器、振动传感器、重力传感器、烟雾感应探头、温度传感器、湿度传感器、以及报警指示灯；所述报警模块的触发开启信号包括以下一种或多种：柜体未经授权的移位、柜体倾倒、振动、受潮、进水、火灾、烟雾、高温、掉电、暴力开锁、网络中断、柜体定位位置超出授权使用区域、未经验证识别的人员接近、柜门开启时长超时、连续输入密码错误超过规定次数、以及生物特征验证识别失败次数超过规定次数；当所述报警模块被触发开启时，进行现场声光报警、振动报警、语音提示、以及图像和/或视频抓拍录制，并生成报警信号；所述报警信号对应的报警级别按照由低到高依次包括：普通报警级别、重要报警级别、严重报警级别；所述普通报警级别的报警信号发送至当前层级的主控柜和服务器；所述重要报警级别、以及严重报警级别的报警信号发送至根服务器和远程管理平台；各个层级的数据库用于记录当前层级的普通报警级别的报警日志；根数据库用于记录重要报警级别、以及严重报警级别的报警日志；所述远程管理平台的管理人员可与触发报警模块的现场人员进行高清视频通话。6.根据权利要求5所述的基于大数据的远程在线智能管控柜，其特征在于，
所述生物特征验证识别模块包括：指纹识别子模块、人脸识别子模块、指静脉识别子模块、虹膜识别子模块、以及声纹识别子模块中的一种或多种；当所述生物特征验证识别模块检测到针对所述基于大数据的远程在线智能管控柜的基于一种生物特征信息、或基于多种生物特征信息的组合的开锁操作时，将采集的生物特征信息上传至该基于大数据的远程在线智能管控柜所在的当前层级的生物特征信息数据库进行比对识别；并将该开锁操作信息上传至所述当前层级的数据库；所述生物特征验证识别模块根据所述指纹识别子模块、人脸识别子模块、指静脉识别子模块、虹膜识别子模块、和/或声纹识别子模块的一种或多种类型的生物特征验证识别结果控制所述生物智能锁的开启和关闭；当开启红外自动监控模式时：若所述红外传感器检测到有人接近所述基于大数据的远程在线智能管控柜，则自动启动所述人脸识别子模块、虹膜识别子模块、以及声纹识别子模块；当所述指纹识别子模块、人脸识别子模块、指静脉识别子模块、虹膜识别子模块、或声纹识别子模块在规定时间内的验证失败次数超过预定次数时，触发开启所述报警模块。7.根据权利要求6所述的基于大数据的远程在线智能管控柜，其特征在于，若所述层级结构中的某一层级存在m个主控柜，则当在该层级中新增从控柜时，根据以下公式(1)选择一个综合评估值最高的主控柜连接并管理该新增的从控柜；其中，主控柜i的综合评估值ωi的计算公式如下：ωi ＝ ti *pi*wi * (1
ꢀ‑ꢀ
πi)
2/3 / ni
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(1)公式(1)中，i＝1,2,
…
,m，m为大于1的自然数；ti为主控柜i的安全运行值，pi为主控柜i中处理器的运算处理能力，wi为主控柜i的网络带宽，πi为主控柜i的报警率值，ni为主控柜i已连接的从控柜的数量；所述主控柜i的安全运行值ti的计算公式如下：ti ＝ ti/t0i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(2)公式(2)中，ti为主控柜i当前的连续无故障且无报警运行时长，t0i为主控柜i的通电运行总时长；设规定时间内，主控柜i连接的存在报警记录的从控柜的数量为n’i，则所述主控柜i的报警率值πi的计算公式如下：πi＝n’i/ni公式(3)。8.根据权利要求7所述的基于大数据的远程在线智能管控柜，其特征在于，所述柜体包括下部的储物柜、以及上部的监控柜；所述柜门设置于所述储物柜上；所述储物柜和监控柜之间通过转动部件连接，可实现相对转动；所述储物柜的内部设有多个隔板，用于将储物柜的内部空间分隔成多个储物子空间；其中，至少一个储物子空间中设置有子柜门或抽屉；不同的储物子空间中保存的物品对应于不同的保密等级；对应于所述储物子空间中保存的物品所对应的保密等级由低至高，可在所述子柜门或抽屉上设置：i)机械锁、ii)密码锁、以及iii)生物智能锁和高清摄像头；所述生物智能锁依据所述生物特征验证识别模块的验证识别结果开启和关闭；
所述储物柜设置于可移动升降底座上，所述可移动升降底座的上部设置有升降装置、下部设置有多个驱动轮，所述可移动升降底座的内部设置有移动电源，所述移动电源用于为所述升降装置和多个驱动轮提供动力；所述可移动升降底座连接至所述智能控制器，可响应于所述远程管理平台的控制指令实现柜体的水平移动、以及垂直升降；所述监控柜的至少一个侧面设置有摄像头、扬声器、麦克风、红外传感器、烟雾感应探头、温度传感器、湿度传感器、和/或报警指示灯；所述监控柜的顶部设置有全景高清摄像头、红外传感器、烟雾感应探头、以及报警指示灯。9.根据权利要求8所述的基于大数据的远程在线智能管控柜，其特征在于，所述散热模块设置于所述储物柜的背部、以及所述监控柜的顶部、背部、和/或侧面；所述散热模块包括风冷单元、液冷单元、以及固态制冷单元；所述风冷单元包括多个排风扇，通过连通柜体内部和外部的通风孔阵列实现通风换气，所述通风孔阵列的外部设有防尘罩；所述固态制冷单元设置于柜体的内表面，并使用干冰作为固态制冷剂；通过温度传感器探测柜体内的温度；当柜体内的温度高于第一温度阈值时，智能控制器开启所述风冷单元；当柜体内的温度高于第二温度阈值时，智能控制器开启所述风冷单元、液冷单元；当柜体内的温度高于第三温度阈值时，智能控制器开启所述风冷单元、液冷单元、以及固态制冷单元；其中，所述第一温度阈值＜第二温度阈值＜第三温度阈值。10.一种基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统，用于如权利要求1-9中任一项所述的基于大数据的远程在线智能管控柜，其特征在于，所述系统包括：远程实时监控模块：用于使远程管理平台的管理人员通过web界面对各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜的当前状态进行实时监控，以便及时发现问题，并做出相应处理；生物特征信息录入模块：用于在所述各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜和/或其他网络终端处录入管理人员和其他授权用户的生物特征信息，并将录入的所述生物特征信息上传至生物特征信息数据库中；所述生物特征信息包括：指纹识别信息、人脸识别信息、指静脉识别信息、虹膜识别信息、以及声纹识别信息中的一种或多种；远程遥控开、闭锁模块：用于在所述远程管理平台的监控界面上弹出申请远程开锁、和/或闭锁的信息框，经所述远程管理平台的管理人员审查确定授权后，通过网络向指定的基于大数据的远程在线智能管控柜发送远程遥控开锁指令、和/或远程遥控闭锁指令，从而实现管理人员在紧急情况下对指定的基于大数据的远程在线智能管控柜的远程遥控开锁、和/或闭锁；远程配置模块：用于使所述远程管理平台的管理人员对所述基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统进行初始化配置；并在所述基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统的运行过程中，根据实际情况对一个或多个系统功能参数进行调整；
实时报警提示模块：用于联网实时接收各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜发送的远程报警信息，向所述远程管理平台的管理人员、和/或监控中心的管理人员发送灯光报警、和/或声音报警，并弹出提示处理窗口；汇总分析模块：用于对各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜的日常监控数据进行查询和分析，包括：所述远程管理平台的管理人员通过预制的统计表格和/或分析图了解所述各个层级的基于大数据的远程在线智能管控柜在某一个时段内的情况，并根据统计结果做出相应处理，以及对历史数据进行查询；安全管理模块：用于对访问所述基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统的所有ip地址进行授权管理；只有经过授权的ip地址，才具有web访问所述基于大数据的远程在线智能管控柜控制系统的权限。

技术总结
一种基于大数据的远程在线智能管控柜及其控制系统，管控柜包括柜体、柜门、触摸屏、RFID读写器、NFC模块、生物特征验证识别模块、报警模块、散热模块、恢复出厂设置模块。柜门上设有触摸屏、生物智能锁、密码锁、机械锁，支持远程和多级别开锁验证。管控柜包括主控柜和从控柜。远程管理平台对管控柜分级管理。报警模块支持多类型、多级别报警。生物特征验证识别模块支持指纹、人脸、指静脉、虹膜、声纹识别。柜体包括下部的储物柜和上部的监控柜，两者间设有转动部件。储物柜位于可移动升降底座上，底座下部设有驱动轮。储物柜内部分隔为多个设有子柜门或抽屉的储物子空间，以保存不同保密等级的物品。散热模块包括风冷、液冷、固态制冷单元。元。元。


技术研发人员：邵轩 李明 丁春东
受保护的技术使用者：北京德昱嘉诚科技有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/9/6