鎖具及防誤閉鎖裝置製造方法
2023-05-04 05:48:31 2
鎖具及防誤閉鎖裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種鎖具及防誤閉鎖裝置，防誤閉鎖裝置包括有鎖具、解鎖裝置；解鎖裝置包括有：殼體、無線充電發射部件、數據存儲電路、通訊模塊以及控制電路；鎖具包括外殼、無線充電接收電路、儲能模塊、控制電路、通訊模塊、ID碼晶片、機械閉鎖機構、電氣閉鎖機構和傳感器；解鎖裝置通過無線方式將能量和指令傳輸給鎖具，鎖具接收到能量後開始工作，並根據指令執行相應的解鎖動作，解鎖動作可以是機械閉鎖機構動作、電氣閉鎖機構動作、傳感器測量動作之中的一種或者多種；在實際使用中，鎖具安全，可靠，故障率低，可以在原防誤閉鎖系統的基礎上無縫升級，合理的整合了用戶資源，增加了防誤閉鎖系統的工作效率和安全性能。
【專利說明】鎖具及防誤閉鎖裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力系統的防誤閉鎖【技術領域】，特別是涉及一種鎖具及防誤閉鎖
裝置。
【背景技術】
[0002]為了防止發生人為操作事故，變電站、發電廠中普遍使用微機防誤閉鎖系統對斷路器、刀閘、接地線、網門等運行設備進行閉鎖，所使用的閉鎖鎖具一般有一定編碼的機械鎖、電編碼鎖、驗電器、狀態檢測器等，目的是防止人為的誤操作。但是傳統的機械鎖、驗電器、電編碼鎖、狀態檢測器等鎖具與解鎖裝置通常採用接觸式連接結構方式，存在安全性低，故障率聞，功能局限性大等缺點。
[0003]隨著電力設備的發展，傳統單一的閉鎖方式已經無法滿足需要，出現了越來越多需要綜合閉鎖方式的應用場合，需要同時具備機、電閉鎖功能，兼具電壓、電流測量功能的閉鎖鎖具。同時傳統的閉鎖鎖具，也因為技術落後，精度局限等原因，漸漸不再適用於新的防誤閉鎖場合。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種鎖具，能夠與解鎖裝置的採用非接觸式連接，提高了可靠性和安全性，降低了故障率。
[0005]本實用新型所要解決的第二個技術問題在於提供一種防誤閉鎖裝置，鎖具與解鎖裝置的採用非接觸式連接，提高了可靠性和安全性，降低了故障率，擴展了防誤閉鎖系統的工作效率和範圍。
[0006]本實用新型是通過以下技術方案來實現的:
[0007]鎖具，包括有外殼及閉鎖機構；其中，還包括有設置在外殼內腔中的:
[0008]通訊模塊，用於與外部進行非接觸式通訊，傳輸指令和接收、發送數據；
[0009]ID碼晶片，用於儲存鎖具的編碼值；
[0010]控制電路，用於作為控制中心，讀取ID碼晶片的編碼值後通過通訊模塊向外部發送，並接受外部的指令和數據，驅動閉鎖機構動作；所述控制電路與通訊模塊、ID碼晶片和閉鎖機構分別連接；
[0011]無線充電接收電路，位於外殼內腔中的端部位置，用於非接觸式地接收外部傳輸的能量；
[0012]以及儲能模塊，所述儲能模塊與無線充電接收電路連接，存儲無線充電接收電路接收的能量；所述儲能模塊與控制電路連接，為控制電路提供能量。
[0013]在其中一個實施例中，所述閉鎖機構包括有機械閉鎖機構。
[0014]進一步地，所述閉鎖機構包括有電氣閉鎖機構。
[0015]進一步地，所述閉鎖機構包括有傳感器。
[0016]防誤閉鎖裝置，包括有:上述鎖具和解鎖裝置；其中，所述鎖具和解鎖裝置採用非接觸式連接；所述解鎖裝置包括有:
[0017]殼體；
[0018]無線充電發射電路，位於殼體的端部，用於非接觸式地向所述鎖具傳輸能量；
[0019]數據存儲電路，用於存儲目標鎖具的編碼值及操作信息；
[0020]解鎖裝置通訊模塊，用於與所述鎖具進行非接觸式通訊，傳輸指令和接收、發送數據；
[0021 ] 解鎖裝置控制電路，用於對解鎖裝置通訊模塊接收到的所述鎖具的編碼值與數據存儲電路中存儲的目標鎖具的編碼值進行比較和判斷，並通過解鎖裝置通訊模塊輸出執行指令給所述鎖具；所述解鎖裝置控制電路與數據存儲電路連接並接收數據存儲電路發送的數據；所述解鎖裝置控制電路與解鎖裝置通訊模塊連接，向解鎖裝置通訊模塊傳輸指令發送數據，並接收解鎖裝置通訊模塊傳輸的數據；所述解鎖裝置控制電路與無線充電發射電路連接，並向無線充電發射電路傳輸指令。
[0022]在其中一個實施例中，所述防誤閉鎖裝置包括有輸入輸出模塊；所述輸入輸出模塊用於與操作者進行交互；所述輸入輸出模塊安裝在殼體上，與解鎖裝置控制電路連接，接收解鎖裝置控制電路的提示指令，對操作者進行提示，並接收操作者的操作指令，傳輸給解鎖裝置控制電路。
[0023]本實用新型的有益效果如下:
[0024]本實用新型提供的一種鎖具，由於包括有通訊模塊，能夠與外部進行非接觸式通訊；無線充電接收電路，能夠非接觸式地接收外部傳輸的能量；儲能模塊，存儲無線充電接收電路接收的能量並為控制電路提供能量。因此，與解鎖裝置的連接為非接觸式的模式，提高了可靠性和安全性，降低了故障率。
[0025]進一步地，所述鎖具，由於同時提供了機械閉鎖機構、電氣閉鎖機構和傳感器，擴展了防誤閉鎖裝置的工作效率和範圍。
[0026]本實用新型提供的防誤閉鎖裝置，包括有上述鎖具和解鎖裝置；解鎖裝置包括有無線充電發射電路，能夠非接觸式地向所述鎖具傳輸能量；數據存儲電路，存儲目標鎖具的編碼值及操作信息；解鎖裝置通訊模塊，與所述鎖具進行非接觸式通訊，傳輸指令和接收、發送數據；因此，解鎖裝置不再需要複雜的解鎖機構，僅裝備簡單的無線充電發射電路即可，提高了可靠性和安全性，降低了故障率。解鎖裝置通過無線方式將能量和指令傳輸給鎖具，鎖具接收到能量後開始工作，並根據指令執行相應的解鎖動作，解鎖動作可以是機械閉鎖機構動作、電氣閉鎖機構動作、傳感器測量動作之中的一種或者多種；在實際使用中，鎖具安全，可靠，故障率低，可以在原防誤閉鎖系統的基礎上無縫升級，合理的整合了用戶資源，增加了防誤閉鎖系統的工作效率和安全性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型防誤閉鎖裝置用於防誤閉鎖系統時的結構示意圖；
[0028]圖2為本實用新型防誤閉鎖裝置的整體結構示意圖；
[0029]圖3為本實用新型鎖具的電路框架結構示意圖；
[0030]圖4為本實用新型防誤閉鎖裝置的解鎖裝置的電路框架結構示意圖；
[0031]圖5為本實用新型鎖具的機械閉鎖機構的結構示意圖；[0032]圖6為本實用新型鎖具的電氣閉鎖機構的結構示意圖；
[0033]圖7為本實用新型鎖具的傳感器的結構示意圖；
[0034]圖8為本實用新型防誤閉鎖裝置的工作方法的流程示意圖。
[0035]附圖標記說明:
[0036]1-安裝防誤閉鎖控制模塊的電腦主機、2-解鎖裝置、3-鎖具、4-無線充電接收電路、5-儲能模塊、6-控制電路、7-傳感器、8-通訊模塊、9-電氣閉鎖機構、9a-電極、10-1D碼晶片、11-機械閉鎖機構、I Ia-鎖銷、12-外殼、13-無線充電發射電路、14-揚聲器、15-液晶顯示屏、16-按鈕、17-殼體、18-解鎖裝置通訊模塊、19-解鎖裝置控制電路、20-數據存儲模塊、21-輸入輸出模塊、22-螺線管、23-機械活動部件、24-螺線管驅動電路、25-螺線管位置檢測電路、26-繼電器、27-繼電器驅動電路、28-電流檢測電路、29-傳感器驅動電路、30-傳感器接口。
【具體實施方式】
[0037]本實用新型為了解決現有技術的問題，如圖1、2、3所示，提出了一種鎖具3，包括有外殼12及閉鎖機構；其中，還包括有設置在外殼12內腔中的:
[0038]通訊模塊8，用於與外部進行非接觸式通訊，傳輸指令和接收、發送數據；
[0039]ID碼晶片10，用於儲存鎖具的編碼值；
[0040]控制電路6，用於作為控制中心，讀取ID碼晶片10的編碼值後通過通訊模塊8向外部發送，並接受外部的指令和數據，驅動閉鎖機構動作；所述控制電路6與通訊模塊8、ID碼晶片10和閉鎖機構分別連接；
[0041]無線充電接收電路4，位於外殼12內腔中的端部位置，用於非接觸式地接收外部傳輸的能量；
[0042]以及儲能模塊5，所述儲能模塊5與無線充電接收電路4連接，存儲無線充電接收電路4接收的能量；所述儲能模塊5與控制電路6連接，為控制電路6提供能量。
[0043]在其中一個實施例中，所述閉鎖機構包括有機械閉鎖機構11。
[0044]進一步地，所述閉鎖機構包括有電氣閉鎖機構9。
[0045]進一步地，所述閉鎖機構包括有傳感器7。
[0046]本實用新型為了解決現有技術的問題，如圖1、2、4所示，還提出了一種防誤閉鎖裝置，包括有:上述鎖具3和解鎖裝置2 ;其中，所述鎖具3和解鎖裝置2採用非接觸式連接；所述解鎖裝置2包括有:
[0047]殼體17 ；
[0048]無線充電發射電路13，位於殼體17的端部，用於非接觸式地向所述鎖具3傳輸能量;
[0049]數據存儲電路20，設置在殼體17內腔中，用於存儲目標鎖具的編碼值及操作信息；
[0050]解鎖裝置通訊模塊18，設置在殼體17內腔中，用於與所述鎖具3進行非接觸式通訊，傳輸指令和接收、發送數據；
[0051]解鎖裝置控制電路19，用於對解鎖裝置通訊模塊18接收到的所述鎖具3的編碼值與數據存儲電路20中存儲的目標鎖具的編碼值進行比較和判斷，並通過解鎖裝置通訊模塊18輸出執行指令給所述鎖具3 ;所述解鎖裝置控制電路19與數據存儲電路20連接並接收數據存儲電路發送的數據；所述解鎖裝置控制電路19與解鎖裝置通訊模塊18連接，向解鎖裝置通訊模塊傳輸指令發送數據，並接收解鎖裝置通訊模塊傳輸的數據；所述解鎖裝置控制電路19與無線充電發射電路13連接，並向無線充電發射電路13傳輸指令。
[0052]在其中一個實施例中，所述防誤閉鎖裝置包括有輸入輸出模塊21 ;所述輸入輸出模塊21用於與操作者進行交互；所述輸入輸出模塊21安裝在殼體17上，與解鎖裝置控制電路19連接，接收解鎖裝置控制電路19的提示指令，對操作者進行提示，並接收操作者的操作指令，傳輸給解鎖裝置控制電路19。
[0053]上述防誤閉鎖裝置的工作方法，如圖8，其中，包括如下工作步驟:
[0054]SI解鎖裝置確定操作任務，確定目標鎖具及操作內容；
[0055]S2將解鎖裝置接近目標鎖具並啟動無線充電發射電路，向目標鎖具發送能量；
[0056]S3鎖具內部的無線充電接收電路在接收到能量後，進行能量儲存，並啟動通訊模塊，將自身編碼值發送到解鎖裝置；解鎖裝置接收該編碼值；
[0057]S4解鎖裝置對讀取到的編碼值與數據存儲電路存儲的目標鎖具的編碼值進行比對，判斷讀取到的編碼值與目標鎖具的編碼值是否一致；
[0058]S5如果比對結果不一致，則提示錯誤信息，進入步驟Sll ；
[0059]S6如果比對結果一致，解鎖裝置將操作指令發送到鎖具；
[0060]S7鎖具在接受到操作指令之後根據操作指令的內容進行動作；
[0061]S8鎖具動作成功之後，將操作成功信息發送給解鎖裝置，進入步驟SlO ；
[0062]S9鎖具動作失敗，將操作失敗信息發送給解鎖裝置，進入步驟Sll ；
[0063]SlO操作者按照提示完成操作；
[0064]Sll操作者根據錯誤信息進行檢查並重新開始確定操作任務。
[0065]實施例:
[0066]如圖1所示，安裝防誤閉鎖控制模塊的電腦主機I或者伺服器、手機、平板電腦等，通過無線或者紅外方式與解鎖裝置2連接，解鎖裝置2通過無線方式與鎖具3非接觸式連接。電腦主機I管理本系統所有鎖具的編碼信息，並生成任務數據發送給解鎖裝置2，並接收解鎖裝置2回傳的數據進行管理。
[0067]如圖2、3所示，鎖具具有外殼12，無線充電接收電路4安裝於外殼12內部靠近邊緣的部位；儲能模塊5、控制電路6、通訊模塊8、ID碼晶片10均安裝於外殼12內部。
[0068]如圖5所示，機械閉鎖機構11包括有鎖芯及鎖銷11a，鎖芯安裝於外殼12內部，通過機械結構連接鎖銷Ila ;具體結構如圖5所示，鎖芯包括有螺線管22、螺線管驅動電路24、螺線管位置檢測裝置25和機械活動部件23 ;螺線管22與螺線管驅動電路24連接；螺線管驅動電路24、螺線管位置檢測裝置25與控制電路6通過電氣線路連接；螺線管22與機械活動部件23配合，機械活動部件23與鎖銷Ila連接。工作時控制電路6通過控制螺線管驅動電路24，使螺線管22動作，影響機械活動部件23，達到閉鎖的效果，同時螺線管位置檢測裝置25可檢測螺線管22的位置狀態，將信息發送到控制電路6，用於判斷解鎖動作是否成功。
[0069]如圖6所不，電氣閉鎖機構9安裝於外殼12內部，電氣閉鎖機構9包括有繼電器26、繼電器驅動電路27、電流檢測電路28和電極9a ；繼電器26與繼電器驅動電路27、電流檢測電路28分別連接；繼電器驅動電路27、電流檢測電路28均與控制電路6通過電氣線路連接，電極9a與繼電器26電氣連接。工作時控制電路6通過控制繼電器驅動電路27，使繼電器26動作，令電極9a之間形成短路，達到接通解鎖電氣閉鎖的目的，電流檢測電路28可以檢測在電極9a間流過的電流，將信息發送到控制電路6，用於判斷解鎖動作是否成功。
[0070]如圖7所示，傳感器7安裝於外殼12內部；傳感器7由傳感器驅動電路29和傳感器接口 30組成；傳感器驅動電路29與控制電路6電氣連接，傳感器驅動電路29與傳感器接口 30連接；工作時，傳感器接口 30外接各類外部傳感器，控制電路6通過傳感器驅動電路29採集外部傳感器的信息如，電壓、電流、溫度等。
[0071]如圖2、4所示，解鎖裝置的無線充電發射電路13安裝於殼體17內靠近邊緣的外置；輸入輸出模塊21包括了:揚聲器14、液晶顯不屏15和按鈕16,均安裝於殼體17表面。
[0072]所述解鎖裝置2採用一種電腦鑰匙手持機。
[0073]如圖2所示，進行解鎖操作時，將解鎖裝置的無線充電發射電路13接近非接觸鎖具的無線充電接收電路4，此時解鎖裝置啟動無線充電發射電路13，能量通過電磁波的方式傳遞到鎖具，鎖具的無線充電接收電路4在接收到能量之後，將其收集並存儲在存儲模塊5，在收集並存儲到足夠的能量之後，存儲模塊5開始將能量供給控制電路6、通訊模塊8、ID碼晶片10等模塊，控制電路6開始工作後，從ID碼晶片10中讀取存儲的數字編碼值，然後使用通訊模塊8將此編碼值通過無線方式發射給解鎖裝置。解鎖裝置的通訊模塊18在接收到該編碼值之後，與存儲在數據存儲模塊20中的任務目標的編碼值進行比對，如果不一致，則通過輸出輸出模塊21發送提示信息給操作者，該提示信息包括液晶顯示屏15的畫面提示和揚聲器14的聲音提示；如果編碼值一致，解鎖裝置的主控制模塊19則使用通訊模塊18通過無線方式發送解鎖指令給鎖具的通訊模塊8 ;鎖具的通訊模塊8接收到解鎖指令之後，將其發送到控制模塊6，控制模塊6根據指令的內容，驅動對應的解鎖機構進行解鎖；
[0074]防誤閉鎖裝置的工作方法，如圖5、6、7、8所示，步驟S7中，鎖具在接受到操作指令之後根據操作指令的內容，選擇對機械閉鎖機構、電氣閉鎖機構或者傳感器進行動作。
[0075]如果是機械解鎖指令，則控制模塊6驅動機械閉鎖機構11，使其內部的機電部件動作，釋放鎖銷11a，動作成功後，控制模塊6將動作成功的信息通過通訊模塊8反饋到解鎖裝置，解鎖裝置根據該信息提示操作者進行進一步操作；如果動作失敗，控制模塊6將動作失敗的信息通過通訊模塊8反饋到解鎖裝置，解鎖裝置將錯誤信息通過輸入輸出模塊21提示給操作者。
[0076]如果是電氣解鎖指令，則控制模塊6驅動電氣閉鎖機構9，使其內部的電氣開關閉合，短接電極9a，動作成功後，控制模塊6將動作成功的信息通過通訊模塊8反饋到解鎖裝置，解鎖裝置根據該信息提示操作者進行進一步操作；如果動作失敗，控制模塊6將動作失敗的信息通過通訊模塊8反饋到解鎖裝置，解鎖裝置將錯誤信息通過輸入輸出模塊21提示給操作者。
[0077]如果是傳感器測量指令，則控制模塊6驅動傳感器7，使其對外部的待測數據進行測量，測量完成後，控制模塊6將測量所得的信息通過通訊模塊8反饋到解鎖裝置，解鎖裝置根據該信息提示操作者進行進一步操作；如果測量失敗，控制模塊6將動作失敗的信息通過通訊模塊8反饋到解鎖裝置，解鎖裝置將錯誤信息通過輸入輸出模塊21提示給操作者。[0078]本實用新型的防誤閉鎖裝置的工作方法，步驟S4中，將上述鎖具內置ID碼晶片，儲存有編碼值，然後將該編碼數值錄入解鎖裝置資料庫儲存，使資料庫與其附屬的鎖具建立一一對應的關聯關係；現場作業時，操作者持解鎖裝置對鎖具進行操作，解鎖裝置內部的控制電路將鎖具的編碼值與數據存儲電路內存儲的目標非接觸式設備編碼值進行比對，如果相符，則通知鎖具進行解鎖動作，並通過液晶顯示屏及揚聲器提示操作者進行操作，如果不符，則通過液晶顯示屏及揚聲器提示錯誤。
[0079]鎖具本身不帶電源，鎖具通過解鎖裝置發射過來的電磁波或電流信號來獲取電倉泛。
[0080]鎖具與解鎖裝置之間通訊採用射頻無線方式，通過無線電波進行通訊。
[0081]以上所述實施例僅表達了本實用新型的【具體實施方式】，其描述較為詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.鎖具，包括有外殼及閉鎖機構；其特徵在於，還包括有設置在外殼內腔中的: 通訊模塊，用於與外部進行非接觸式通訊，傳輸指令和接收、發送數據； ID碼晶片，用於儲存鎖具的編碼值； 控制電路，用於作為控制中心，讀取ID碼晶片的編碼值後通過通訊模塊向外部發送，並接受外部的指令和數據，驅動閉鎖機構動作；所述控制電路與通訊模塊、ID碼晶片和閉鎖機構分別連接； 無線充電接收電路，位於外殼內腔中的端部位置，用於非接觸式地接收外部傳輸的能量; 以及儲能模塊，所述儲能模塊與無線充電接收電路連接，存儲無線充電接收電路接收的能量；所述儲能模塊與控制電路連接，為控制電路提供能量。
2.根據權利要求1所述的鎖具，其特徵在於，所述閉鎖機構包括有機械閉鎖機構。
3.根據權利要求2所述的鎖具，其特徵在於，所述閉鎖機構包括有電氣閉鎖機構。
4.根據權利要求3所述的鎖具，其特徵在於，所述閉鎖機構包括有傳感器。
5.根據權利要求2或3或4所述的鎖具，其特徵在於，所述機械閉鎖機構包括有鎖芯及鎖銷，鎖芯安裝於外殼內部，通過機械結構連接鎖銷；鎖芯包括有螺線管、螺線管驅動電路、螺線管位置檢測裝置和機 械活動部件；螺線管與螺線管驅動電路連接；螺線管驅動電路、螺線管位置檢測裝置與控制電路通過電氣線路連接；螺線管與機械活動部件配合，機械活動部件與鎖銷連接。
6.根據權利要求3或4所述的鎖具，其特徵在於，所述電氣閉鎖機構安裝於外殼內部，電氣閉鎖機構包括有繼電器、繼電器驅動電路、電流檢測電路和電極；繼電器與繼電器驅動電路、電流檢測電路分別連接；繼電器驅動電路、電流檢測電路均與控制電路通過電氣線路連接，電極與繼電器電氣連接。
7.根據權利要求4所述的鎖具，其特徵在於，所述傳感器安裝於外殼內部；傳感器由傳感器驅動電路和傳感器接口組成；傳感器驅動電路與控制電路電氣連接，傳感器驅動電路與傳感器接口連接。
8.防誤閉鎖裝置，其特徵在於，包括有:權利要求1至7中任何一項所述的鎖具和解鎖裝置；所述鎖具和解鎖裝置採用非接觸式連接；所述解鎖裝置包括有: 殼體； 無線充電發射電路，位於殼體的端部，用於非接觸式地向所述鎖具傳輸能量； 數據存儲電路，設置在殼體內腔中，用於存儲目標鎖具的編碼值及操作信息； 解鎖裝置通訊模塊，設置在殼體內腔中，用於與所述鎖具進行非接觸式通訊，傳輸指令和接收、發送數據； 解鎖裝置控制電路，用於對解鎖裝置通訊模塊接收到的所述鎖具的編碼值與數據存儲電路中存儲的目標鎖具的編碼值進行比較和判斷，並通過解鎖裝置通訊模塊輸出執行指令給所述鎖具；所述解鎖裝置控制電路與數據存儲電路連接並接收數據存儲電路發送的數據；所述解鎖裝置控制電路與解鎖裝置通訊模塊連接，向解鎖裝置通訊模塊傳輸指令發送數據，並接收解鎖裝置通訊模塊傳輸的數據；所述解鎖裝置控制電路與無線充電發射電路連接，並向無線充電發射電路傳輸指令。
9.根據權利要求8所述的防誤閉鎖裝置，其特徵在於，包括有輸入輸出模塊；所述輸入輸出模塊用於與操作者進行交互；所述輸入輸出模塊安裝在殼體上，與解鎖裝置控制電路連接，接收解鎖裝置控制電路的提示指令，對操作者進行提示，並接收操作者的操作指令，傳輸給解鎖裝置控制電路。
10.根據權利要求9所述的防誤閉鎖裝置，其特徵在於，所述無線充電發射電路安裝於殼體內靠近邊緣的外置；輸入輸出模塊包括:揚聲器、液晶顯不屏和按鈕，均安裝於殼體表面。
11.根據權利要求8所 述的防誤閉鎖裝置，其特徵在於，所述解鎖裝置採用一種電腦鑰匙手持機。
【文檔編號】G07C9/00GK203465764SQ201320426956
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年7月16日 優先權日:2013年7月16日
【發明者】常青, 李保福, 張晶 申請人:珠海優特電力科技股份有限公司