CN104269933B - 一种变电所防误锁具的远方许可装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变电所防误锁具的远方许可装置，包括变电所内的各锁具以有用于开启各锁具的电脑钥匙，各锁具上附着有各自对应的射频识别电子标签，且各射频识别电子标签具有各自单独的锁具编码；电脑钥匙包括电池、用于对输入信号识别、及对比和控制的ARM处理器、读卡模块、实时时钟模块、LCD显示模块、信息存储模块以及通讯模块和闭锁驱动模块，读卡模块通射频过天线与射频识别电子标签通讯，连接在ARM处理器通讯端口上的通讯模块与上位机连接，LCD显示模块、信息存储模块以及实时时钟模块和闭锁驱动模块分别与ARM处理器输入/输出端口连接。本发明结构合理，操作方便，能提高安全可靠性。

Description

一种变电所防误锁具的远方许可装置

本申请是申请号为：201210068203.5，发明创造名称为《变电所防误锁具的远方许可装置》，申请日为：2012年3月15日的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种变电所防误锁具的远方许可装置，属于变电所五防微机锁技术领域。

背景技术

随着电网飞速发展，变电所内设备大量增加，虽然通过标注双重名称可以帮助运行、检修人员分辨识别各种设备，但是误入带电间隔、误操作电网设备还是时有发生。

为了更可靠的避免这些事故的发生，目前采用“测控联锁+电气联锁”的防误闭锁方式。但是对于变电所内各类机构箱、端子箱门以及手动操作设备的操作把手还未能采用有效的防误闭锁技术手段。

虽然五防微机锁能有效的避免了设备误操作事故的发生，但对于锁具管理是采用10位编码，因此只有1024种排列组合，故目前存在两个弊端：1、对变电所内设备数量有所限止。当一个变电所内设备数量超过1024个，锁具编码就会出现重复，给操作安全带来极大的安全隐患；2、仅能对一个变电所进行控制。由于只能对一个变电所进行控制，故造成不同变电所的不同设备出产生相同的编码。若检修人员要在多个变电所依次进行巡视、消缺等批量性工作，运行人员必须一直跟随检修人员，在现场进行电脑钥匙的许可，大大浪费运行人员时间和精力。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构合理，操作方便，能提高安全可靠性的变电所防误锁具的远方许可装置。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种变电所防误锁具的远方许可装置，包括变电所内的各锁具以有用于开启各锁具的电脑钥匙，其特征在于：所述各锁具上附着有各自对应的射频识别电子标签，且各射频识别电子标签具有各自单独的锁具编码；所述的电脑钥匙包括用于提供工作电源的电池、用于对输入信号识别及对比和控制的ARM处理器、用于读取电子标签上锁具编码的读卡模块、实时时钟模块、LCD显示模块、信息存储模块以及通讯模块和闭锁驱动模块，电池分别与读卡模块、实时时钟模块、LCD显示模块、信息存储模块以及通讯模块和闭锁驱动模块连接，读卡模块通射频过天线与射频识别电子标签通讯，连接在ARM处理器通讯端口上的通讯模块与上位机连接，LCD显示模块、信息存储模块以及实时时钟模块和闭锁驱动模块分别与ARM处理器输入/输出端口连接。

本发明远方许可装置采用射频技术，在各锁具上附着有各自对应的射频识别电子标签，使各射频识别电子标签具有各自单独的锁具编码，而电脑钥匙包括ARM处理器、读卡模块、实时时钟模块、LCD显示模块、信息存储模块以及通讯模块和闭锁驱动模块，通过读卡模块读取射频识别电子标签上唯一编制的锁具编码，而ARM处理器通过通讯模块与上位机连接，能通过上位机获得许可开锁信息，使信息存储模块存储得到许可开锁信息，同时许可开锁信息通过LCD显示模块即时显示，ARM处理器将获得的许可开锁信息与射频识别电子标签上的锁具编码信息进行比对并判断开锁许可信息否有效，只有在开锁许可信息有效时ARM处理器输入控制信号使闭锁驱动模块工作，利用锁具的机械闭锁来实现设备解锁和开锁，对五防锁具进行解锁。本发明的信息存储模块可记录许可开锁信息的每一个步骤的开锁时间、解锁人员和许可人员等关键信息以及掉电信息，同时通过LCD显示模块实时显示许可开锁信息，方便提醒和追溯。本发明采用射频识别电子标签，锁具编码与锁具实际安装位置建立唯一对应关系，通过编码电子化实现大范围内唯一编码，解决了锁具编码重复给操作安全带来极大的安全隐患，实现在远方可同时对变电所内任意设备进行钥匙解码的许可。本发明功能完善，可扩展性强，能够让运行人员进行远方许可，允许打开某个变电所某个防误锁具，或者允许打开多个变电所的多组防误锁具，在确保安全无误的基础上减轻运行人员工作劳动强度，功能完善，安全可靠性好，集成度高，满足现场使用需求。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。

图1为本发明变电所防误锁具的远方许可装置的结构框图。

图2是本发明电脑钥匙的结构框图。

具体实施方式

见图1、2所示，本发明的变电所防误锁具的远方许可装置，包括变电所内的各锁具以有用于开启各锁具的电脑钥匙，本发明各锁具上附着有各自对应的射频识别电子标签，且各射频识别电子标签具有各自单独的锁具编码，本发明的射频识别电子标签包括封装为一体的水晶橡胶层、抗金属材料层以及射频天线和射频芯片，橡胶层固定在抗金属材料层一侧，射频识别天线和射频识别芯片固定在抗金属材料层的另一侧，该抗金属材料层采用磁布，以确保数据的准确读取，本发明电脑钥匙与射频识别电子标签之间的读卡距离小于0.05m，射频识别电子标签可选用915MHz的射频识别芯片，电子标签的射频识别芯片的外观尺寸大小可根据锁具有大小制作，由于采用抗金属材料层，数据识别性能好，适合用在大型露天电力设备巡检、大型铁塔电线杆巡检、大中型电梯巡检、工厂设备管理、线路巡查、金属桥梁质检、隧道巡查、机器标识、车辆牌照、金属集装箱管理、各种电力家用设备等方面，解决了射频识别电子标签不能附着于金属表面使用的难题，实现设备大范围内大数量且不重复的锁具编码。

见图1、2所示，本发明电脑钥匙包括用于提供工作电源的电池、用于对输入信号识别及对比和控制的ARM处理器、用于读取电子标签上的锁具编码的读卡模块、实时时钟模块、LCD显示模块、信息存储模块以及通讯模块和闭锁驱动模块，见图2所示，本发明电池分别与读卡模块、实时时钟模块、LCD显示模块、信息存储模块以及通讯模块和闭锁驱动模块连接，通过电池给各模块提供工作电源，该电池可采用可充电的锂电池，通入市电后可自行充电，且锂电池具有使用寿命长，重量轻，并可在-20℃至60℃的环境下使用，高低温适应性强 。见图1、2所示，本发明读卡模块通过射频识别天线与射频识别电子标签通讯，通过读卡模块获得射频识别电子标签的锁具编码，将锁具编码信息传输至ARM处理器内，连接在ARM处理器通讯端口上的通讯模块与上位机连接，该通讯模块可采用无线通过模块或有线通讯模块，上位机和服务器内的授权管理软件所存储的锁具编码与各设备锁具是唯一对应关系，同时授权管理软件可对变电设备的锁具编码进行统计和维护，在传输开锁解码时亦能够建立锁具编码的安全判据，以确定该锁具是否可以打开，当工作人员通过电脑钥匙向远方的运行人员发出开锁需求，运行人员对检修工作审核后，同意工作的开展，并将对应所需开锁的锁具编码、锁具解码以及安全判据的许可开锁信息从服务器及上位机传输到ARM处理器上，通过ARM处理器将读到的射频识别电子标签的锁具编码与接收到的许可开锁信息对比，并进行判断许可开锁信息是否有效，故能避免误开、误碰运行设备的基础上减少重复操作，提高运行人员的工作效率和安全可靠性。本发明的LCD显示模块、信息存储模块以及实时时钟模块和闭锁驱动模块分别与ARM处理器输入/输出端口连接，实时时钟模块给电脑钥匙能提供秒、分、时、日、星期、月和年等信息，LCD显示模块可及时显示授权许可信息以及许可开锁过程中每一个步骤的时间、开锁人员以及许可人员等信息，而信息存储模块能存储得到许可开锁信息，只有当ARM处理器比对授权许可信息有效时，控制闭锁驱动模块输出解锁信号，此时通过人工操作锁具的机械闭锁机构，实现锁具的解锁和开锁，本发明的电脑钥匙为手持式设备，方便工作人员携带和操作。

本发明的读卡模块为超高频RFID读写器，如RMU900+模块，该RMU900+模块是超小型化的UHF RFID读写器核心部件，里面集成了PLL、发射、接收、射频耦合器件以及MCU等部件，用户只需要在模块的基础上提供电源和通信接口即可很方便地通过API函数库控制模块工作，RMU900+模块工作在低电压+3.3V，适合手持机用户开发。

本发明ARM处理器采用ARM9处理器或ARM7处理器，该ARM处理器上还设有串口接口，通过串口接口接本地USB接口，实现本地数据读取。本发明ARM处理器如采用Phillips的LPC2220微处理器，LPC2220微控制器是一个支持实时仿真和嵌入跟踪的32/16位ARM7TDMI-S CPU，144脚封装、极低的功耗、多个32位定时器、8路10位ADC、PWM输出以及多达9个外部中断管脚使它们特别适用于工业控制，用低功耗设计，电脑钥匙可长时间待机，通过按键可唤醒。

见图1、2所示，本发明的变电所防误锁具的远方许可装置工作时，当检修人员需要解锁时，电脑钥匙通过通讯模块与上位机连接，在模拟五防图上点击需开锁的设备，向远方的运行人员发出开锁需求信息。运行人员接收开锁需求信息后对检修工作审核后，同意工作的开展，并将锁具编码、锁具解码以及安全判据的许可开锁信息通过上位机传输到电脑钥匙，信息存储模块记录防误锁具远方许可的每一个步骤中的时间、工作人员和许可人员信息，将电脑钥匙插入锁具中，然后控制读卡模块读取锁具编码信息，读取信息通过LCD模块即时显示，电脑钥匙将读到的锁具编码比对授权许可信息进行对比，若授权许可信息有效则输出控制信号，使闭锁驱动模块输出解锁信号并对五防锁具进行解锁，操作员此时可以按下开锁按钮，锁具解锁并打开，信息存储模块记录开锁时间及开锁人员等开锁信息以及掉电信息，本发明还可通过串口接口接本地USB接口，实现本地数据读取。

Claims (1)

1.一种变电所防误锁具的远方许可装置，包括变电所内的各锁具以及用于开启各锁具的电脑钥匙，其特征在于：所述各锁具上附着有各自对应的射频识别电子标签，且各射频识别电子标签具有各自单独的锁具编码；所述的电脑钥匙包括用于提供工作电源的电池、用于对输入信号识别对比和控制的ARM处理器、用于读取电子标签上锁具编码的读卡模块、实时时钟模块、LCD显示模块、信息存储模块、通讯模块和闭锁驱动模块，电池分别与读卡模块、实时时钟模块、LCD显示模块、信息存储模块、通讯模块和闭锁驱动模块连接，读卡模块通过射频天线与射频识别电子标签通讯，连接在ARM处理器通讯端口上的通讯模块与上位机连接，LCD显示模块、信息存储模块、实时时钟模块和闭锁驱动模块分别与ARM处理器的输入/输出端口连接；

所述变电所防误锁具的远方许可装置工作时，读卡模块通过射频天线与射频识别电子标签通讯，通过读卡模块获得射频识别电子标签的锁具编码信息，并将锁具编码信息传输至ARM处理器内，连接在ARM处理器通讯端口上的通讯模块与上位机连接；上位机将许可开锁信息传输到ARM处理器上后，ARM处理器将读到的射频识别电子标签的锁具编码信息与接收到的许可开锁信息对比，并进行判断许可开锁信息是否有效，若授权许可信息有效则输出控制信号，使闭锁驱动模块输出解锁信号并对五防锁具进行解锁；

所述的读卡模块为超高频射频识别读写器；

所述的射频识别电子标签包括封装为一体的水晶橡胶层、抗金属材料层、射频天线和射频芯片，橡胶层固定在抗金属材料层一侧，射频天线和射频芯片固定在抗金属材料层的另一侧，且电脑钥匙与射频识别电子标签之间的读卡距离小于0.05m。