具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

本发明的目的是提供低功耗、设备借出后可以归还到指定的位置的自助式仪器设备的借还管理系统。下面将对本发明提供的自助式仪器设备的借还管理系统，通过具体实施例来进行详细说明。

图1示出了本发明的借还管理系统的主要的结构，如图1所示，包括钥匙1、锁体终端单元、外壳3和联网信息管理单元。

钥匙1通过柔性件与仪器设备实现一定距离的固定连接，仪器设备设置有唯一的钥匙1；锁体终端单元设置在外壳3上，锁体终端单元包括与钥匙1配合的弹子锁芯231。联网信息管理单元与锁体终端单元通信连接，联网信息管理单元用以接收和管理锁体终端单元发出的借还信息。

对应的使用方法为，借用仪器设备时，钥匙1离开弹子锁芯231；归还仪器设备时，钥匙1被弹子锁芯231固定连接，通过柔性件控制仪器设备与外壳3的连接距离。

本借还管理系统和借还方法，实现了对仪器设备与外壳3的距离控制，避免仪器设备的丢失，可视化仪器设备的位置和归还情况。

在本发明的一个优选实施例中，锁体终端单元包括射频识别读卡模块21、显示屏22、供电模块、弹子锁芯模块23和主控模块。

其中如图3所示钥匙通过柔性件与仪器设备固定连接，仪器设备设置有唯一的钥匙。优选柔性件为易拉得，其具有一定长度，能够将钥匙1与外壳3连接时，实现仪器设备与外壳3的距离可控，不易丢失仪器设备；同时又具有一定弹性，能将钥匙1与外壳3分离时及时缩回钥匙1，便于保管钥匙1。易拉得的壳体用双面胶固定到仪器设备表面，或者不方便粘贴的仪器可以通过绳体系到仪器设备上，易拉得拉伸绳另一端连接到钥匙1。

其中如图2所示，锁体终端单元设置在外壳3上，锁体终端单元包括射频识别读卡模块21、显示屏22、供电模块、弹子锁芯模块23和主控模块。

RFID读卡模块(射频识别读卡模块)21用以读取借用人的身份卡的身份信息，此模块是现有技术，这里不再赘述。

优选能耗低的e-paper屏(电子水墨屏)显示设备名称，出借人借出时间，是否归还。

供电模块可以通过USB接口进行充电，也可以直接更换充电电池，电源模块可以检查充电电池的电量，当电量不足会提醒借用人或者管理人员充电。使用本系统的借还方法，包括借用过程和归还过程：

如图4-6所示，借用过程的步骤包括：借用人借用仪器设备时，借用人刷卡成功后，按下相应的借用设备的序号按键25(一对一锁体不需要选择按键)，借用人转动钥匙1使其离开弹子锁芯231；

归还过程的步骤包括：借用人归还仪器设备时，借用人将钥匙3锁在弹子锁芯231上，通过柔性件控制仪器设备与外壳3的连接距离。

弹子锁芯模块23包括弹子锁芯231、锁舌232、弹簧233、推拉式电磁铁234和微动开关235。主控模块用于识别身份信息，并与推拉式电磁铁234和微动开关235连接，三者的连接属于电器元件的现有技术，这里不再赘述。

弹子锁芯231具有锁定位置和解锁位置，相对外壳3旋转实现两个位置的转换；锁舌232与弹子锁芯231固定连接，锁舌232通过弹簧233与外壳3连接，锁舌232上设置有转舌缺口2321。在仪器设备未被借出时，弹子锁芯231处于锁定位置，仪器设备的钥匙1插入弹子锁芯231内，不能被拔出，锁舌232抵触微动开关235，微动开关235控制推拉式电磁铁234断电，能够卡入转舌缺口2321中，保持锁舌232的位置不动。

当借用人持IC卡或ID卡进行借用设备时，主控模块发现身份信息正确，具有借用仪器设备的权限时，身份信息识别通过，主控模块控制推拉式电磁铁234通电，使其工作、脱离转舌缺口2321，从而锁舌232解除了位置限定，锁舌232在弹簧233作用下从锁定位置旋转到解锁位置，此时钥匙1与弹子锁芯231分离，仪器设备与借还管理系统分离。

弹子锁芯231用梅花钥匙打开或者锁上，钥匙采用专一钥匙，保证一个仪器设备对应一把钥匙。当弹子锁芯231被推拉式电磁铁234锁住时，钥匙无法拔出，当弹子锁芯被解锁时，钥匙才能被拔出。锁舌上有转舌缺口，锁舌与弹簧相连，弹簧另一端固定到外壳上，当弹子锁芯上锁时，弹簧被拉伸，弹子锁芯解锁时，锁舌被弹簧拉回。当弹子锁芯被锁住时，推拉式电磁铁的铁柱被卡转舌缺口处，锁舌的底部有微动开关，正好被触发。

在本发明的一个优选实施例中，借还管理系统还包括与主控模块通信连接的联网信息管理单元，联网信息管理单元用以接收和管理借用与归还信息。主控模块用来识别借用人的信息，当识别出借用人的身份正确，控制推拉式电磁铁工作，并记录借用信息，并打开无线联网向联网信息管理单元推送借用记录，当收到联网信息管理单元返回的信息后，关闭联网。联网信息管理单元安装到与锁体终端单元连接的统一网络内既可以接收锁体终端单元的发送的信息。方便管理员掌握仪器设备借还时间、锁体终端单元的电量。更为具体的，显示屏旁边两个查询按键24，可以上下查阅设备的借还记录。

在本发明的一个优选实施例中，外壳3设置有多个锁体终端单元2，每个锁体终端单元2在锁定位置连接一个仪器设备。

在本发明的一个优选实施例中，借还管理系统还包括蜂鸣器。蜂鸣器与主控模块电连接，是蜂鸣器领域的现有技术，这里不再赘述。

进行借用时，如图5所示，当借用仪器设备连接的为一对一锁体终端，即一个外壳只连接一个仪器设备时，用带有借用人身份的IC卡或者ID卡在RFID读卡模块的区域上刷卡，锁体终端单元识别出借用人身份信息错误后，蜂鸣器长鸣，提示身份识别失败；锁体终端单元识别出借用人身份信息正确后，控制推拉式电磁铁工作使其离开转舌缺口，锁舌被弹簧拉回，弹簧将拉动锁舌旋转，当钥匙转到解锁位置时，钥匙从弹子锁芯分离，在易拉得内部的弹簧卷轴的带动下，钥匙被抽回到易拉得旁，微动开关没有了锁舌的压制而进行复位，E-PAPER屏显示出借人的姓名和借出时间，蜂鸣器短响两声，打开无线联网锁体终端单元推送借用信息至联网信息管理单元。

当借用的仪器设备连接的为一对多锁体终端，如图4所示，即一个外壳连接多个仪器设备，外壳上设置有多个弹子锁芯时，需要为借用仪器设备分配数字作为识别仪器设备的序号，按动外壳上的相应的数字按键25，调取出于仪器设备对应的RFID读卡模块，然后再刷IC卡或者ID卡进行身份识别。每个弹子锁芯也设有相应的数字等标记进行区别。

当归还仪器设备时，如图6所示，将钥匙插入到相应的弹子锁芯的弹子锁孔内，如果仪器设备上的钥匙与锁体终端单元配对失败，钥匙不可以旋转；如果仪器设备上的钥匙与锁体终端单元配对正确，钥匙可以旋转，当旋转到锁定位置微动开关被触动，同时推拉式电磁铁卡到锁舌的转舌缺口处。显示屏显示借用人的姓名和归还时间，蜂鸣器短响两声，打开无线联网锁体终端单元推送归还信息至联网信息管理单元。

使用带推拉式电磁铁234的管理系统的借还方法，包括借用过程和归还过程：

借用过程的步骤包括：

A1、射频识别读卡模块21读取借用人的身份信息，身份信息被锁体终端单元识别通过时，锁体终端单元控制推拉式电磁铁234脱离锁舌232，锁舌232转至解锁位置，钥匙1与弹子锁芯231分离；

A2、锁体终端单元记录借用信息；

A3、打开网络，锁体终端单元将借用信息传送给联网信息管理单元；

归还过程的步骤包括：

B1、钥匙1插入弹子锁芯231的弹子锁孔内，若钥匙1不转动，则仪器设备的归还失败，归还过程结束；若钥匙1可以转动，则依次执行以下步骤(B2-4)：

B2、钥匙1转动至锁定位置，微动开关235被触发，推拉式电磁铁234卡入转舌缺口2321，钥匙1与弹子锁芯231连接，仪器设备至外壳1的距离被柔性件控制；

B3、锁体终端单元记录归还信息；

B4、打开网络，锁体终端单元将归还信息传送给联网信息管理单元。

本方法归还正确时钥匙可以转动，归还时钥匙与锁体终端单元不匹配时，钥匙不能转动；借用仪器设备时，在转动钥匙前，需要先通过锁体终端单元的身份验证，从而先解锁推拉式电磁体，实现了借用仪器设备时的双重保证。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。