一种智能子弹收发盒的制作方法

1.本发明属于军、警等实弹射击训练技术领域，特别是涉及一种智能子弹收发盒。


背景技术：

2.目前国内军、警等组织实弹射击训练时，枪弹管理员在训练前配发规定数量的实弹给学员，训练结束后通过比对回收弹壳与配发实弹数量是否一致，对子弹实施人工化的管理方式，此种方式耗时耗力，且可能由于管理员疏忽造成丢弹等安全隐患。随着现代靶场管理信息化提升，子弹安全管理作为其中一环，迫切需要更加智慧化的解决方案。为解决问题，本专利提出了一种智能子弹收发盒。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种应用于军、警等实弹射击训练的智能子弹收发盒。该智能子弹收发盒可以在实弹射击训练时对配发子弹实施信息化、智慧化的安全管理。
4.为实现目的，本发明提供如下技术方案：一种智能子弹收发盒，盒体内部设置有微控制器、弹头与弹壳检测装置、盒体锁定与解锁装置、通信装置、以及为智能子弹收发盒供电的电源装置，微控制器与弹头与弹壳检测装置、盒体锁定与解锁装置、通信装置、电源装置电性连接；盒体外部设置有实弹与空弹数量显示器；
5.使用智能子弹收发盒时，使用者验证身份后通过盒体锁定与解锁装置对智能子弹收发盒解锁，进行射击训练；训练完毕后，使用者将空弹壳与剩余实弹一并装入盒体，弹头与弹壳检测装置实时监测盒内的实弹与弹壳数量并通过实弹与空弹数量显示器进行显示，同时，微控制器通过通信模块将用弹量与剩余弹量传输至后台控制终端进行核实。
6.进一步地，微控制器配置有基于实时操作系统的硬件控制系统，硬件控制系统包括弹头与弹壳检测模块、锁定与解锁模块、通信模块、电源检测显示模块，分别对应控制弹头与弹壳检测装置、盒体锁定与解锁装置、通信装置、电源装置；弹头与弹壳检测模块用于采集弹头与弹壳检测装置的传感器输出信号，对实弹与弹壳数量进行计算与显示；锁定与解锁模块负责接收并解析微控制器传输的锁定与解锁控制指令；通信模块用于进行网络通信，处理通信指令协议；电源检测显示模块负责采集电池的输出电压与电流，并计算与显示电池的剩余电量。
7.进一步地，盒体包括上盖与底座，弹头与弹壳检测装置包括上盖弹头检测装置、底座弹壳检测装置，上盖弹头检测装置设置于盒体上盖，底座弹壳检测装置设置于盒体底座；通过对弹头和弹壳位置的检测，能够计算得出实弹与空弹的数量。
8.进一步地，上盖弹头检测装置采用微动按键作为弹头检测传感器，微动按键多点对应子弹位置均匀分布；微动按键在智能子弹收发盒上盖合上后会受到正下方垂直放置的子弹弹头挤压，致使微动按键两个触点导通而输出短路信号至微控制器的i/o管脚；微控制器检测到微动按键输出的短路信号，将该检测点计入实弹数量并记录此点位置。
9.进一步地，底座弹壳检测装置采用漫反射红外收发传感器作为弹壳检测传感器，
漫反射红外收发传感器多点对应子弹位置均匀分布；漫反射红外收发传感器发射的红外光线会被正上方垂直放置的实弹或弹壳底部区域反射，反射的红外光线会被传感器自身检测到并输出触发信号至微控制器的i/o管脚；微控制器检测到漫反射红外收发传感器输出的触发信号，将该检测点计入实弹与弹壳总数量并记录此点位置。
10.进一步地，盒体锁定与解锁装置包括电控锁、合盖传感器和手持解锁器；手持解锁器与盒体通过可插拔连接器实现连接与分离；手持解锁器与微控制器采用数据协议进行指令通信，用于控制电控锁解锁；电控锁6设有通信接口，还通过人脸识别、指纹识别、密码输入方式对电控锁6进行解锁；电控锁采用机械式或磁吸式锁，用于开启与锁闭智能子弹收发盒体；机械式锁控制引线通电后锁芯缩入锁内，智能子弹收发盒解锁，断电后锁芯伸出锁外，智能子弹收发盒锁闭；磁吸式锁控制引线通电后锁体产生磁力，可吸住上盖的铁质装置，智能子弹收发盒锁闭，断电后锁体磁力消失，智能子弹收发盒解锁；电控锁在解锁预定时间后或者合盖传感器检测到合盖后自动闭锁。
11.进一步地，通信装置包括wifi通信模块或以太网通信模块；wifi通信模块或以太网通信模块负责与射击靶位分控终端实现无线或有线的网络连接，进行数据通信协议通信；射击靶位分控终端通过上述网络连接实现对智能子弹收发盒的解锁控制以及实弹与弹壳的数量、位图数据获取。
12.进一步地，电源装置包括锂电池组件、电源管理模块和锂电池电量显示器；电源管理模块将锂电池组件经dc/dc变换后输出直流3.3v与5v电源，锂电池电量显示器用于实时显示锂电池组件剩余电量。
13.进一步地，硬件控制系统还包括实弹与弹壳位图构建模块；实弹与弹壳位图构建模块通过弹头与弹壳检测装置传感器获取的弹头和弹壳位置，构建出实弹与空弹在智能子弹收发盒中的分布位置图，并将分布位置图通过实弹与空弹数量显示器显示。
14.进一步地，合盖传感器采用双极性霍尔传感器；智能子弹收发盒上盖合上后，内嵌于上盖的磁钢磁场会被处于正下方的霍尔传感器检测到并输出触发信号至微控制器的i/o管脚；微控制器检测到上述霍尔传感器输出的触发信号，判定智能子弹收发盒上盖开闭状态。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)自动判别装入该智能子弹收发盒的实弹与弹壳数量，教官可实时获知训练者的弹药使用情况；2)使用过程中无需人工参与，结合射手位分控终端使用，由分控终端与射手个人身份信息匹配后，实时授权解锁智能子弹盒；3)通过led数码管显示和电脑端软件图形界面显示当前弹药使用情况，如用弹量与实际归还弹壳数不符，则可启动系统报警，提示教官缩小弹药管理检查范围；4)该智能子弹收发盒在实弹射击训练时对子弹使用过程提供了信息化、智慧化的监控手段，为弹药使用的安全管理提供了更全面的保障。
附图说明
16.图1为本发明的系统总体结构图；
17.图2为本发明的结构示意图；
18.图3为本发明的数据传输示意图；
19.图4为本发明的硬件控制系统示意图；
20.图中附图标记为：1、锂电池组件；2、电源管理模块；3、微控制器；4、锂电池电量显示器；5、实弹与空弹数量显示器；6、电控锁；7、wifi通信模块；8、以太网通信模块；9、合盖传感器；10、手持解锁器；11、上盖弹头检测装置；12、底座弹壳检测装置；13、弹头检测传感器；14、弹壳检测传感器。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.如图1-2所示，在本实施例中，智能子弹收发盒分为上盖和底座，上盖设置有上盖弹头检测装置11，上盖弹头检测装置11包括多个弹头检测传感器13；底座设置有底座弹壳检测装置12，底座弹壳检测装置12包括多个弹壳检测传感器14。
23.智能子弹收发盒内部设置有锂电池组件1和电源管理模块2，用于为产品供电；微控制器3，用于控制硬件控制系统；电控锁6、合盖传感器9和手持解锁器10，用于控制收发盒开闭；wifi通信模块7和以太网通信模块8，用于为收发盒提供无线和有线网络连接。
24.智能子弹收发盒外侧设置有锂电池电量显示器4和实弹与空弹数量显示器5，分别用于显示锂电池电量和实弹与空弹数量。
25.具体地，在本实施例中，上盖弹头检测装置11采用微动按键作为弹头检测传感器13，微动按键多点对应子弹位置均匀分布；微动按键在智能子弹收发盒上盖合上后会受到正下方垂直放置的子弹弹头挤压，致使微动按键两个触点导通而输出短路信号至微控制器3的i/o管脚；微控制器检测到微动按键输出的短路信号，将该检测点计入实弹数量并记录此点位置。
26.具体地，在本实施例中，底座弹壳检测装置12采用漫反射红外收发传感器作为弹壳检测传感器14，漫反射红外收发传感器多点对应子弹位置均匀分布；漫反射红外收发传感器发射的红外光线会被正上方垂直放置的实弹或弹壳底部区域反射，反射的红外光线会被传感器自身检测到并输出触发信号至微控制器3的i/o管脚；微控制器3检测到漫反射红外收发传感器输出的触发信号，将该检测点计入实弹与弹壳总数量并记录此点位置。
27.具体地，在本实施例中，手持解锁器10与盒体通过可插拔连接器实现连接与分离；手持解锁器10与微控制器3采用数据协议进行指令通信，用于控制电控锁6解锁；电控锁6设有通信接口，还通过人脸识别、指纹识别、密码输入方式对电控锁6进行解锁。电控锁6采用机械式或磁吸式锁，用于开启与锁闭智能子弹收发盒体；机械式锁控制引线通电后锁芯缩入锁内，智能子弹收发盒解锁，断电后锁芯伸出锁外，智能子弹收发盒锁闭；磁吸式锁控制引线通电后锁体产生磁力，可吸住上盖的铁质装置，智能子弹收发盒锁闭，断电后锁体磁力消失，智能子弹收发盒解锁；电控锁6在解锁5秒后或者合盖传感器9检测到合盖后自动闭锁。
28.具体地，在本实施例中，合盖传感器9采用双极性霍尔传感器；智能子弹收发盒上盖合上后，内嵌于上盖的磁钢磁场会被处于正下方的霍尔传感器检测到并输出触发信号至微控制器3的i/o管脚；微控制器检测到上述霍尔传感器输出的触发信号，判定智能子弹收
发盒上盖开闭状态。
29.具体地，在本实施例中，电源管理模块2将锂电池组件1经dc/dc变换后输出直流3.3v与5v电源，锂电池电量显示器4用于实时显示锂电池组件1剩余电量。
30.如图3所示，在本实施例中，wifi通信模块7或以太网通信模块8与射击靶位分控终端进行tcp/ip协议通信，处理通信指令协议；射击靶位分控终端通过上述网络连接实现对智能子弹收发盒的解锁控制以及实弹与弹壳的数量、位图数据获取。
31.如图4所示，在本实施例中，微控制器3配置有基于rtos内核的硬件控制系统，硬件控制系统包括弹头与弹壳检测模块、锁定与解锁模块(电控锁执行模块和手持解锁器通信模块)、通信模块(有线网络通信模块和无线网络通信模块)、电源检测显示模块。
32.具体地，在本实施例中，弹头与弹壳检测模块用于采集弹头与弹壳检测装置的传感器输出信号，对实弹与弹壳数量进行计算与显示；电控锁执行模块和手持解锁器通信模块负责接收并解析微控制器3传输的锁定与解锁控制指令；有线网络通信模块和无线网络通信模块用于进行网络通信，处理通信指令协议；电源检测显示模块负责采集电池的输出电压与电流，并计算与显示电池的剩余电量。
33.具体地，在本实施例中，硬件控制系统还包括实弹与弹壳位图构建模块；实弹与弹壳位图构建模块通过弹头与弹壳检测装置传感器获取的弹头和弹壳位置，构建出实弹与空弹在智能子弹收发盒中的分布位置图，并将分布位置图通过实弹与空弹数量显示器5显示。
34.本发明工作原理及使用方式为：智能子弹收发盒在使用过程中由管理人员将规定数量的实弹装入盒体，该过程可由管理人员用手持解锁器与盒体连接后发送解锁命令，微控制器收到解锁命令后控制电控锁解锁；实弹装填完毕后，关闭盒盖，电控锁自动锁闭。
35.实弹射击时每个收发盒分发到使用者手中，使用者需经过授权才能打开子弹盒。授权形式可以是人脸识别、指纹识别、密码输入等方式，授权可通过多种通信接口使得电控锁解锁。解锁后使用者可以取用实弹。射击结束后使用者应将未射击的实弹和空弹壳一并装入盒体。盒体内的实弹和空弹壳数量通过数码显示器实时显示，实弹与弹壳位图构建模块根据实弹与弹壳检测显示模块采集数据构建实弹与弹壳在智能子弹收发盒中的分布位置图，相关数据可以由射击靶位分控终端获取，实时显示收发盒中实弹与弹壳的分布状态。射击结束后只有用弹量和回收的弹壳数量核对无误才能关闭子弹盒，否则将启动报警机制，提示管理员检查射手弹药实际使用情况。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。