技术摘要：
本发明公开了一种工具安全管理装置，包括工具卡(1)和智能物联网系统(2)，所述的工具卡(1)通过锁环(1‑3)与工具(3)连接，所述的智能物联网系统(2)架设在工具卡(1)使用的物理环境中。本发明可对工具进行识别、定位、清点等管理工作，有效降低工具使用过程带来的安全事故  全部
背景技术：
监狱是国家的刑罚执行机关。大量罪犯的集中关押使得监狱必须具备较高的安全 管理能力才能有效保障刑罚的顺利执行，安全是监狱管理的首要目标。纵观罪犯的刑罚执 行过程，让罪犯接受习艺教育是完成对罪犯教育改造的一个重要环节。在习艺过程中会使 用到各种各样的工具，同时罪犯也有相对较为宽松的活动空间，因此对工具的安全管理是 监狱整体安全管理体系中的重中之重。 罪犯在习艺中需要使用到各种各样的工具，这些工具可以用于正常的习艺教育， 也存在被个别罪犯用作脱逃、自杀、自残和侵害他人的安全隐患。因此对工具的严格管理是 保证习艺安全的基本要素。监狱对工具登记、使用、清点有着严格、细致的管理规定，当前主 要依靠传统人工管理模式。当操作人员受到主观或客观因素影响时，传统管理模式就无法 保证管理过程的严谨、规范和有效性。在传统人工管理模式下引入智能物联网系统与设备， 将管理流程和目标以信息化方式固定，从传统人工管理转变为智能物联网技术辅助人工实 现工具管理的新模式，从而确保工具管理的严谨、规范和有效性。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可对工具进行识别、定位、清点等 管理工作，有效降低工具使用过程带来的安全事故发生概率的工具安全管理装置及其管理 方法。 本发明的目的通过以下技术方案实现。 一种工具安全管理装置，包括工具卡(1)和智能物联网系统(2)，所述的工具卡(1) 通过锁环(1-3)与工具(3)连接，所述的智能物联网系统(2)架设在工具卡(1)使用的物理环 境中。 所述的工具卡(1)包括前壳(1-1)、后壳(1-2)、锁环(1-3)、锁紧螺母(1-4)、NFC线 圈(1-5)、电池(1-6)、电路板组件(1-7)、弹性结构组件(1-8)和防拆螺钉(1-9)；所述的后壳 (1-2)包括左右对称的2个预埋嵌件A和塑胶本体B，所述的电池(1-6)设置于后壳(1-2)的放 置区域C内，所述的电路板组件(1-7)通过后壳(1-2)的限位结构盖在电池(1-6)上方，所述 的锁紧螺母(1-4)左右各1个设置于后壳(1-2)左右对称的放置区域D内，所述的弹性结构组 件(1-8)设置于后壳(1-2)左右对称的放置区域E内，所述的锁环(1-3)穿过工具(3)固定孔 后设置于后壳(1-2)左右对称的放置区域F内，所述的NFC线圈(1-5)设置于前壳(1-1)的放 置区域G内，所述的防拆螺钉(1-9)左右各1个穿过前壳(1-1)螺钉孔和锁环(1-3)定位孔设 置于锁紧螺母(1-4)螺纹孔内锁紧配合，所述的前壳(1-1)的异形槽G与后壳(1-2)的异形槽 E、F重合并限定锁紧螺母(1-4)和弹性结构组件(1-8)的位置，所述的前壳(1-1)与后壳(1- 4 CN 111598758 A 说　明　书 2/4 页 2)组装后形成锁环(1-3)的插入口H。 所述的智能物联网系统(2)包括无线定位基站(2-1)、激发基站(2-2)、终端设备、 服务器(2-5)；所述的激发基站(2-2)发射无线信号，所述的工具卡(1)接收到激发基站(2- 2)发射的无线信号后，将收到的无线信号及设备自身数据通过无线传输即时发送至无线定 位基站(2-1)，所述的无线定位基站(2-1)采集到工具卡(1)发送的数据后通过有线或无线 网络上传至服务器(2-5)，所述的服务器(2-5)对该数据进行分析处理后通过有线或无线网 络传送至终端设备，所述的终端设备通过NFC、无线或有线三种方式从工具卡(1)、无线定位 基站(2-1)或服务器(2-5)获取数据对工具卡(1)进行识别、定位、清点工作。 所述的前壳(1-1)与后壳(1-2)通过超声焊、胶接或螺钉配合O型圈三种防水方式 组装，工具卡内部组件与外部密封隔绝。 所述的终端设备为智能工具柜(2-3)、手持移动终端(2-4)或PC终端(2-6)。 所述的智能工具柜(2-3)包括固定式智能工具柜和移动式智能工具柜。 一种工具安全管理方法，步骤包括：工具卡(1)通过锁环(1-3)与工具(3)可靠连接 为一整体，工具卡(1)的实时监测数据通过无线和有线网络接入智能物联网系统(2)中智能 工具柜(2-3)、手持移动终端(2-4)或PC终端(2-6)，当工具卡(1)通过锁环(1-3)与工具(3) 连接后，锁环(1-3)通过弹性结构组件(1-8)与工具卡内部电路板组件(1-7)形成可靠的柔 性连接监测环路，锁环(1-3)通过防拆螺钉(1-9)和锁紧螺母(1-4)可靠定位不易脱落，电路 板组件(1-7)设置有光传感器，当工具卡(1)或锁环(1-3)遭受破坏时，电路板组件(1-7)相 应传感器和监测电路都会产生电信号的变化，所述电信号的变化通过无线和有线网络传输 给智能物联网系统(2)中的服务器(2-5)，通过智能物联网系统(2)中的服务器(2-5)处理分 析后，可以输出工具卡(1)和绑定在工具卡(1)上工具(3)的信息、位置、状态数据，最终将工 具(3)的实时状况呈现在智能工具柜(2-3)、手持移动终端(2-4)或PC终端(2-6)，供用户实 时管理与查看。 相比于现有技术，本发明的优点在于：1、真正做到对工具的识别、定位、清点等管 理工作，可有效避免安全隐患的发生； 2、工具卡内部组件与外部密封隔绝，满足IP68防水防尘等级和IK07防爆等级，具 备防水、防尘、防震功能，可在苛刻的环境下正常使用； 3、在工具卡内部设置有弹性结构组件，使得锁环与电路板组件形成可靠的柔性连 接，彻底解决刚性连接在高频振动使用环境下的误报问题； 4、工具卡采用内部电池供电，超低功耗设计，人机工学设计，外形小巧美观，绑定 工具后不影响工具正常使用功能。智能物联网系统下发更换工具指令后，只需定制螺丝刀 即可便携地对工具卡与工具进行快速解绑更换； 5、通过智能工具柜、手持移动终端或PC终端等终端设备能够实时掌握工具的信 息、位置、状态等数据，自主提醒监管人员工具的异常状况，有效防范工具丢失等异常所带 来的危害。 6、工具卡通过直径3毫米不锈钢锁环与工具可靠绑定为一整体，任何试图对工具 进行替代、藏匿、破坏等非法情况都会实时反馈至智能物联网系统中的智能工具柜、手持移 动终端或PC终端等终端设备，供用户实时管理与查看； 7、极大的简化了监管人员的现场管理工作，只需智能工具柜、手持移动终端或PC 5 CN 111598758 A 说　明　书 3/4 页 终端中的任一个终端设备就能对整个车间的工具使用情况进行管理与查看。 附图说明 图1是本发明的整体效果图； 图2是本发明的工具卡结构爆炸图； 图3是本发明的工具卡前后壳结构示意图； 图4是本发明的工具卡柔性连接结构剖面图； 图5是本发明的工具卡防水结构剖面图； 图6是本发明的智能物联网系统示意图； 图7是本发明的工具卡防破坏原理图； 图8是本发明的工具卡清点和定位原理图； 图中：1—工具卡，2—智能物联网系统，3—工具；前壳(1-1)、后壳(1-2)、锁环(1- 3)、锁紧螺母(1-4)、NFC线圈(1-5)、电池(1-6)、电路板组件(1-7)、弹性结构组件(1-8)、防 拆螺钉(1-9)；A—后壳预埋嵌件、B—后壳塑胶本体、C—电池放置区域、D—锁紧螺母放置区 域、E—弹性结构组件放置区域、F—锁环放置区域、G—NFC线圈放置区域、H—锁环插入口； 无线定位基站(2-1)、激发基站(2-2)、智能工具柜(2-3)、手持移动终端(2-4)、服务器(2- 5)、PC终端(2-6)。