CN104240358A - 配电站房智能电脑锁具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配电网中用于各种配电柜、环网柜等的电脑锁具，特别是一种配电站房智能电脑锁具，其结构要点在于，包括有手持电脑钥匙和智能面板锁，其中手持电脑钥匙包括有数据处理单元，以及与数据处理单元分别连接的存储单元、供电模块、RFID读码器、数据传输单元，智能面板锁包括有接入正极、接入负极、中央处理单元，以及分别与中央处理单元连接的数据存储模块、锁具ID模块、电源管理模块、解锁驱动单元和数据通讯模块。优点在于，一把手持电脑钥匙便可对应多台智能面板锁的开启，便于管理和查询；无需担心会错、漏作业要求，使用方便、操作简单，并且达到了良好的防盗效果。

Description

配电站房智能电脑锁具

技术领域

本发明涉及一种配电网中用于各种配电柜、环网柜等的电脑锁具，特别是一种配电站房智能电脑锁具。

背景技术

10kV配电网的网架结构比较复杂，开闭所、环网柜、配电室数量众多，门锁大多使用挂锁、机械类锁具等，但这种门锁所需要配置的钥匙数量较多，各班组人员每次巡检、检修、倒闸操作或抄电表时，都得先从一大串钥匙中寻找对应钥匙开门解锁，费时费力；如出了安全事故也一下无从查证到底是谁在什么时间开了门，是否有得到授权等等；因此使用和管理均不方便。为解决上述问题，配电站房引入通用性挂锁，即一把钥匙可以开很多锁头，这样，在使用时，只需要携带一把钥匙即可，然而，通用性挂锁却无法进行有效监管，通用钥匙可以打开大多数站房的门锁，而且通用钥匙太多，导致管理混乱，钥匙管理制度的落后，让钥匙管理形同虚设。有时通用型挂锁还需要借给外来施工人员，此时，不但无法对外借钥匙进行有效监管，还存在误入其他区域的安全隐患及设备防盗风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提出一种使用方便，能够有效监管，防盗效果好的配电站房智能电脑锁具。

本发明所述的智能电脑锁具是通过以下途径来实现的：

配电站房智能电脑锁具，其结构要点在于，包括有手持电脑钥匙和智能面板锁，其中手持电脑钥匙包括有数据处理单元，以及与数据处理单元分别连接的存储单元、供电模块、RFID读码器、数据传输单元，与供电模块输出接口连接的连接插头；智能面板锁包括有接入正极、接入负极、中央处理单元，以及分别与中央处理单元连接的数据存储模块、锁具ID模块、电源管理模块、解锁驱动单元和数据通讯模块，接入正极的输出端分别连接到电源管理模块和解锁驱动单元，接入负极则接地；手持电脑钥匙的数据传输单元与智能面板锁的数据通讯单元连接；并且手持电脑钥匙的连接插头能够与智能面板所的接入正极和接入负极插接。

上述配电房智能电脑锁具的操作管理方式具体如下：

提供如上所述的配电站房智能电脑锁具，其中，智能面板锁安装在配电网中的各个配电柜的门上，设置有无线启动码片，一个手持电脑钥匙配对多个智能面板锁；

提供系统授权中心，该系统授权中心存储有区域内所有智能面板锁的锁具ID码，并设置有多个授权工作模式；

将手持电脑钥匙与系统授权中心连接，由系统授权中心传送授权内容，包括需要操作的锁具ID和授权工作模式给手持电脑钥匙，手持电脑钥匙接收到上述授权内容后，将数据存储到存储单元上，数据处理单元建立操作管理库；

解锁时，将手持电脑钥匙的连接插头对应插入智能面板锁的接入正极和接入负极，启动手持电脑钥匙内的RFID读码器，读取智能面板锁上的无线启动码片，能够读取则确认为可供电的智能面板锁，然后开启手持电脑钥匙内的供电模块通过连插头与接入正极的连接接入智能面板锁中的电源管理模块和解锁驱动单元，为智能面板锁供电；

手持电脑钥匙的数据传输单元与智能面板锁的数据通讯模块建立通讯连接；手持电脑钥匙通过数据传输单元发送查询锁具ID码命令给智能面板锁，智能面板锁的数据通讯模块接收到查询命令后，将锁具ID模块上的ID码值通过通讯连接传送给手持电脑钥匙，

手持电脑钥匙将接收到的锁具ID码值与被授权的锁具ID码进行一一对比，如果不是授权的锁具ID码，则在手持电脑钥匙上提示错误信息，如果为授权的锁具ID码，则手持电脑钥匙发送解锁操作命令给智能面板锁；

智能面板锁的数据通讯模块接收到解锁操作命令后，发送到中央处理单元，中央处理单元发出触发信号到解锁驱动单元，解锁驱动单元驱动解锁操作，并发送解锁报告给手持电脑钥匙；

手持电脑钥匙接收到智能面板锁发送来的解锁报告后，生成操作日志，并存储到操作管理库中。

所述的操作日志包括有操作目标智能面板锁的锁具ID码、操作时间、设备信息、授权数据和解锁报告等等。这样，在设定的区域内，一把手持电脑钥匙便可对应多台智能面板锁的开启，手持电脑钥匙在使用前需要得到授权中心的授权，同时操作时将保持操作日志，有效建立起一系列的管理数据，实现对配电站房的有效监管，便于管理和查询；另外，工作人员在进行巡检、检修、操作等作业时，只需要一把手持电脑钥匙，并且还可以根据授权中心对工作人员的授权内容完成工作任务，而无需担心会错、漏作业要求，使用方便、操作简单，并且达到了良好的防盗效果。

本发明可以进一步具体为：

所述的配电站房智能电脑锁具中，手持电脑钥匙还包括有身份识别单元，包括有相互连接的授权身份识别模块和外接身份识别接口，所述的身份识别单元与数据处理单元连接。

在电脑锁具管理系统中，设置有身份识别卡，包括有常用身份识别卡和临时身份识别卡，每张身份识别卡中都设置有操作人员的身份识别码；在授权操作时，授权中心对手持电脑钥匙进行身份授权，即将被授权操作人员的身份识别码传送到手持电脑钥匙中的授权识别模块，同时将其对应的授权内容与身份识别码进行关联链接；操作人员操作时，将其对应的身份识别卡插入外接身份识别接口中，此时授权识别模块将读取插入的身份识别卡，并进行识别，判断为授权的身份识别码后，传送到数据处理单元中，由数据处理单元提取该身份识别码所关联的授权内容，并开始进行解锁操作。

所述的授权工作模块包括有正常操作模式、巡检模式和外借模式。

1、正常操作模式中，电脑钥匙根据操作内容自动判断所开门锁是否正确，如果不正确，则给出提示，并提示是否需要继续，如果继续，则电脑钥匙记录开锁时间、开锁人等相关信息，方便后续查询；进入后可进行正常防误开锁操作。

2、在巡检模式时，电脑钥匙可以打开门锁并记录开锁信息等，但是设备上安装的防误锁具将不能被打开。

3、在外借模式，电脑钥匙可以通过身份授权卡指定外来施工人员开锁的范围及时间，非许可范围内的门锁将不能被打开，同时超时后，门锁将不能被打开。在上级别权限许可的情况下，可以通过无线通讯的方式延期或是扩大解锁范围。

所述的配电站房智能电脑锁具还可以进一步具体：

智能面板锁中的数据通讯模块采用红外收发管，对应手持电脑钥匙的数据传输单元也为红外收发管。

在手持电脑钥匙与智能面板锁之间的数据传送采用近距离的无线传送，避免与开锁的电源传送连接混用，而导致数据失真，也简化了锁具和钥匙内部的线路连接，同时，对于短时间的操作短距离的无线传送更为稳定和安全。

综上所述，本发明提供了一种配电站房智能电脑锁具，其在设定的区域内，一把手持电脑钥匙便可对应多台智能面板锁的开启，手持电脑钥匙在使用前需要得到授权中心的授权，实现对配电站房的有效监管，便于管理和查询；另外，工作人员在进行巡检、检修、操作等作业时，只需要一把手持电脑钥匙，并且还可以根据授权中心对工作人员的授权内容完成工作任务，而无需担心会错、漏作业要求，使用方便、操作简单，并且达到了良好的防盗效果。

附图说明

图1所示为本发明所述配电站房智能电脑锁具中手持电脑钥匙的结构框架示意图；

图2所示为本发明所述配电站房智能电脑锁具中智能面板锁的结构框架示意图；

图3所示为本发明所述配电站房智能电脑锁具中智能面板锁的实现流程图；

下面结合附图对本发明做进一步描述。

具体实施方式

最佳实施例：

参照附图1和附图2；配电站房智能电脑锁具，包括有手持电脑钥匙和智能面板锁，其中手持电脑钥匙包括有数据处理单元，以及与数据处理单元分别连接的存储单元、供电模块、RFID读码器、数据传输单元和身份识别单元，与供电模块输出接口连接的连接插头；身份识别单元包括有相互连接的授权身份识别模块和外接身份识别接口。

智能面板锁包括有接入正极+、接入负极-、中央处理单元，以及分别与中央处理单元连接的数据存储模块、锁具ID模块、电源管理模块、解锁驱动单元和数据通讯模块，接入正极的输出端分别连接到电源管理模块和解锁驱动单元，接入负极则接地；解锁驱动单元为螺旋管驱动装置，输出端连接解锁的螺旋管。智能面板锁中的数据通讯模块采用红外收发管，对应手持电脑钥匙的数据传输单元也为红外收发管。所述的红外收发管包括红外发射管和红外接收管。

事实上，智能面板锁由控制板（中央处理单元）和接口板（数据存储模块、锁具ID模块、电源管理模块、解锁驱动单元和数据通讯模块）两块板组成，2者之间通过10pin电缆线连接，接口板接收电脑钥匙提供的24V直流电源，并将锁具状态供给控制板，同时控制板将通讯数据通过接口板上的红外发射管发给电脑钥匙，而通过红外接收管接收电脑钥匙下发的数据。控制板主要负责处理电脑钥匙下发的相关操作命令，同时，控制板将锁具状态信息上传给电脑钥匙，电脑钥匙再通过传输适配器发送给远程防误和监控主机。

在硬件构件上，手持电脑钥匙的数据处理单元和智能面板锁的中央处理单元均采用高性能MCU数据处理芯片。

参照附附图3，上述配电房智能电脑锁具的管理系统以及具体管理流程如下：

提供如上所述的配电站房智能电脑锁具，其中，智能面板锁安装在配电网中的各个配电柜的门上，设置有无线启动码片，一个手持电脑钥匙配对多个智能面板锁；

提供系统授权中心，该系统授权中心存储有区域内所有智能面板锁的锁具ID码，并设置有多个授权工作模式；所述的授权工作模块包括有正常操作模式、巡检模式和外借模式；

正常操作模式中，将手持电脑钥匙与系统授权中心连接，由系统授权中心传送授权内容，包括需要操作的锁具ID和授权工作模式给手持电脑钥匙，手持电脑钥匙接收到上述授权内容后，将数据存储到存储单元上，数据处理单元建立操作管理库；

在授权操作时，授权中心对手持电脑钥匙进行身份授权，即将被授权操作人员的身份识别码传送到手持电脑钥匙中的授权识别模块，同时将其对应的授权内容与身份识别码进行关联链接；操作人员操作时，将其对应的身份识别卡插入外接身份识别接口中，此时授权识别模块将读取插入的身份识别卡，并进行识别，判断为授权的身份识别码后，传送到数据处理单元中，由数据处理单元提取该身份识别码所关联的授权内容，并开始进行解锁操作；

解锁时，将手持电脑钥匙的连接插头对应插入智能面板锁的接入正极和接入负极，启动手持电脑钥匙内的RFID读码器，读取智能面板锁上的无线启动码片，能够读取则确认为可供电的智能面板锁，然后开启手持电脑钥匙内的供电模块通过连插头与接入正极的连接接入智能面板锁中的电源管理模块和解锁驱动单元，为智能面板锁供电；

手持电脑钥匙的数据传输单元与智能面板锁的数据通讯模块建立通讯连接；手持电脑钥匙通过数据传输单元发送查询锁具ID码命令给智能面板锁，智能面板锁的数据通讯模块接收到查询命令后，将锁具ID模块上的ID码值通过通讯连接传送给手持电脑钥匙，

手持电脑钥匙将接收到的锁具ID码值与被授权的锁具ID码进行一一对比，如果不是授权的锁具ID码，则在手持电脑钥匙上提示错误信息，如果为授权的锁具ID码，则手持电脑钥匙发送解锁操作命令给智能面板锁；

智能面板锁的数据通讯模块接收到解锁操作命令后，发送到中央处理单元，中央处理单元发出触发信号到解锁驱动单元，解锁驱动单元驱动解锁操作，并发送解锁报告给手持电脑钥匙；

手持电脑钥匙接收到智能面板锁发送来的解锁报告后，生成操作日志，并存储到操作管理库中。

本发明在开发时是基于配网微机防误综合操作系统，配网微机防误综合操作系统(简称配网防误系统)，根据配网系统对配网调度、操作、运行管理要求和现场配网接线方式及设备的状态,按照配网调度、操作、运行管理防止误调度、误操作的要求，开出完全实用的配网调度操作指令票、配网运行电气操作票、电力线路倒闸操作票；然后用户将传输有正确操作票的电脑钥匙拿到现场对断路器、隔离开关、柱上开关、接地刀闸、临时接地线、网门、跌落保险等设备进行倒闸操作。它是用于防止电力系统防止配调误操作和电气、线路误碰、误操作、误入带电间隔，提高配网运行管理的一种综合操作系统。已经建设的配网防误系统有很强大的记录跟统计查询功能，因此加入智能电脑锁具的管理系统后，可以避免很多的重复设计，并可直接结合到防误系统中，或者作为配网防误系统的衍生系统。

以配网微机防误综合操作系统作为系统的基础平台，增加系统管理软件，利用现有配网防误系统的电脑钥匙及防误锁具，可以节约成本，方便系统建设。升级系统软件，增加钥匙管理的相关模块；升级电脑钥匙程序，按照正常操作模式、巡检模式和外借模式来满足不同工作性质的要求；更换开闭所、环网柜、配电室的门挂锁，采用防误系统用挂锁替换现有门锁。

在目前的产品中，所述的手持电脑钥匙是结合到防误操作系统的PDA智能终端中的，PDA智能终端是智能配网现场作业管理的重要设备之一， 能支持实时无线通讯等多功能为一体的终端设备，增加的手持电脑钥匙可以通过无线通讯的方式接收PDA钥匙的操作记录、授权申请、设备信息等实时数据，主站将这些信息汇总，进行实时处置或统计分析；主机可以通过无线通讯的方式需要下发执行的操作到PDA；主机具备灵活的权限配置功能。

提供一例利用本发明实现的智能电脑锁具的操作步骤，以进一步了解本发明的具体发明内容：

电脑钥匙插入到待操作的智能面板锁装置中，首先启动电脑钥匙内部RFID读码功能模块，读取智能面板锁上面的无线启动码片，判断为可供电的智能锁具后，开启电脑钥匙内部供电模块给智能锁具供电，智能面板锁上电后，电脑钥匙通过数据通信模块发送查询锁具ID码命令，智能面板锁收到电脑钥匙下发的查询操作命令后，通过锁具的数据通信模块上报自身的ID码值，电脑钥匙收到智能面板锁的ACK应答后，将收到的锁具ID码与电脑钥匙操作票带的ID码或自学存储的锁具ID码进行对比，如果不是要操作的锁具，那么电脑钥匙停止供电，并提示：“锁具ID错误”；如果是需要操作的锁具，那么钥匙继续通过数据通信模块下发解锁操作（其它功能操作类似）命令给智能面板锁，智能面板锁收到钥匙下发的解锁操作命令后，开始解锁内部锁具机构，并上报解锁已准备。钥匙收到锁具的ACK应答后，提示操作人员：“锁具准备就绪，请解锁操作”，操作人员通过按动电脑钥匙上面的解锁按钮进行锁具解锁，锁具的锁舌自动弹出，操作人员拉下锁具锁舌并转动锁舌即可完成柜门锁的解锁开门操作。后续工作完毕后，操作人员可手动直接闭锁智能面板锁而不需要电脑钥匙参与闭锁操作，但可以通过电脑钥匙获取锁具的闭锁状态。

本发明未述部分与现有技术相同。

Claims (3)

1.配电站房智能电脑锁具，其特征在于，包括有手持电脑钥匙和智能面板锁，其中手持电脑钥匙包括有数据处理单元，以及与数据处理单元分别连接的存储单元、供电模块、RFID读码器、数据传输单元，与供电模块输出接口连接的连接插头；智能面板锁包括有接入正极、接入负极、中央处理单元，以及分别与中央处理单元连接的数据存储模块、锁具ID模块、电源管理模块、解锁驱动单元和数据通讯模块，接入正极的输出端分别连接到电源管理模块和解锁驱动单元，接入负极则接地；手持电脑钥匙的数据传输单元与智能面板锁的数据通讯单元连接；并且手持电脑钥匙的连接插头能够与智能面板所的接入正极和接入负极插接。

2.根据权利要求1所述的配电站房智能电脑锁具，其特征在于，手持电脑钥匙还包括有身份识别单元，包括有相互连接的授权身份识别模块和外接身份识别接口，所述的身份识别单元与数据处理单元连接。

3.根据权利要求1所述的配电站房智能电脑锁具，其特征在于，智能面板锁中的数据通讯模块采用红外收发管，对应手持电脑钥匙的数据传输单元也为红外收发管。