CN110359782A - 一种基于移动数据的设备锁控管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于移动数据的设备锁控管理系统，包括安装于设备开合门上的锁体、设置在锁体内的电磁控制模块、与电磁控制模块远程双向通讯的云端服务器以及与云端服务器双向通讯的移动开锁终端；所述移动开锁终端向电磁控制模块输出控制信号；通过机械钥匙作用锁体实现锁闭和开启功能；所述电磁控制模块控制机械钥匙对于锁体作用力是否有效。本发明系统采用由云端服务器、移动开锁终端（手机、移动作业终端等）和智能锁组成建立的立体化管理方式，通过管理员使用终端APP制定任务，云平台将任务发送至作业人员终端，作业人员通过终端APP操作设备锁开启的过程管控，实现对智能锁从开锁到闭锁的全过程管控。

Description

一种基于移动数据的设备锁控管理系统

技术领域

本发明涉及配电设备控制技术领域，具体涉及一种基于移动数据的设备锁控管理系统。

背景技术

随着电网的升级发展，城市的建设要求，电缆隧道越来越多的使用在城市建设当中，箱式变电站、配电室、电缆隧道、检修井等设备具有数量庞大、涉及面广、可靠性要求高等特点，与杆上设备不同，这些设备一般采用重力防盗。同时还有两个重要的特点：一、内部为带电运行的设备；二、内部设备具有较高的经济价值。随着电力系统对设备可靠性、安全性的要求越来越高，户外设备的防护措施与电力设备的高度自动化、智能化、现代化严重不匹配的问题越发严重。

对于户外设备的保护一般主要采取以下措施：电缆井采用无锁铸铁井盖进行防护，使用普通撬杠即能打开电缆井盖。这样简陋的防护除了无法对设备进行有效防护外，如果运检作业人员对工作地点不熟悉，误入非运检设备井盖，将有可能给人身、设备、电网造成安全隐患。

所以，如何提高电缆隧道、箱式变电站、配电室防护措施，确保作业人员进入正确的设备区域成为了一个亟待解决的重大问题。目前重要户外设备箱体设计时主要采用机械锁和联网监控两种防护措施，均存在一些不足和隐患：

1.作业人员较多，使用频繁，管理难度大，容易造成钥匙丢失、错拿等管理混乱现象。

2.传统锁具采用“万能钥匙”模式，一把钥匙可以开多把锁，安全性较低。

3.有些设备箱体采用电磁门禁管理，成本高且稳定性低，断电断网情况下将无法持续工作。

4.有些重要设备采用联网监控方式，存在技术难度大，设备投资造价大，维护成本高等问题。

5.传统锁具的开启、关闭均为离线模式，无法掌握人员、设备操作过程信息，无法对资产管理做到精细化管理。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于移动数据的设备锁控管理系统，以满足配电网设备精细化管控和智能化管理需求。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种基于移动数据的设备锁控管理系统，包括安装于设备开合门上的锁体、设置在锁体内的电磁控制模块、与电磁控制模块远程双向通讯的云端服务器以及与云端服务器双向通讯的移动开锁终端；所述移动开锁终端向电磁控制模块输出控制信号；

通过机械钥匙作用锁体实现锁闭和开启功能；所述电磁控制模块控制机械钥匙对于锁体作用力是否有效。

作为本发明的进一步改进，所述锁体包括固定安装在设备开合门上的锁壳、固定在锁壳内的锁芯、设置在锁芯内的拉杆、设置在锁芯一端并位于锁壳外的锁舌以及相对应的开设在锁芯和锁壳上的锁孔；

所述拉杆的一端位于锁芯的锁孔内，所述拉杆的另一端通过杠杆连杆机构连接锁舌，通过机械钥匙在锁孔处对拉杆的一端施加作用力，拉杆另一端通过杠杆连杆机构推拉锁舌。

作为本发明的进一步改进，所述锁芯开设有位于锁舌后部用来容纳锁舌的锁舌容纳槽；

所述锁芯内设置有用来容纳拉杆前后滑动的拉杆通道。

作为本发明的进一步改进，所述锁芯内固定有固定限位板，所述拉杆贯穿固定限位板，所述拉杆上套装有弹簧，所述弹簧卡于固定限位板与锁舌容纳槽之间。

作为本发明的进一步改进，所述杠杆连杆机构包括固定连接在拉杆另一端上的固定花杆、通过转轴转动连接在固定花杆上的杠杆、固定连接在杠杆端部的弧形弯钩以及固定在锁舌上相对弧形弯钩的固定杆；所述转轴位于杠杆中部；

所述固定杆固定连接在两块锁舌之间，两块锁舌之间形成供杠杆通过的缝隙。

作为本发明的进一步改进，所述固定花杆包括一端固定在拉杆端部的圆柱筒体、圆柱筒体内部形成的圆柱形空腔以及开设在圆柱筒体另一端的条状豁口；所述杠杆后半部位于圆柱形空腔内且与条状豁口相对；

所述条状豁口的数量为两条，两条条状豁口在垂直方向上下相对设置，所述条状豁口的宽度大于杠杆的直径，以供杠杆上下摆动时通过条状豁口。

作为本发明的进一步改进，所述电磁控制模块包括固定在锁芯内的电磁体、锂电池、充放电控制电路、GSM模块以及由电磁体控制伸长的伸缩顶杆；

所述伸缩顶杆位于杠杆的后端正上方；

所述充放电控制电路将锂电池的电能输出端连接到电磁铁的电能输入端，锂电池为电磁铁提供电能；

所述GSM模块控制连接充放电控制电路，以控制充放电控制电路的开合，从而控制电磁铁获取电能。

作为本发明的进一步改进，当GSM模块控制充放电控制电路接通时，电磁铁充电并驱动伸缩顶杆伸长，伸缩顶杆下端穿过条状豁口后推动杠杆后端向下运动，杠杆前端的弧形弯钩钩挂到固定杆处；

当模块控制充放电控制电路断路时，电磁铁放电，伸缩顶杆缩回到固定花杆上方，杠杆前端重量大于杠杆后端重量，杠杆前端向下摆动，弧形弯钩自固定杆脱落，杠杆后半部穿过条状豁口向上摆动。

作为本发明的进一步改进，所述GSM模块接收云端服务器的控制命令并将锁体的设备状态传输至云端服务器；所述云端服务器将设备状态传输至移动开锁终端并接收移动开锁终端的控制命令。

作为本发明的进一步改进，所述移动开锁终端为3G或4G智能手机。

与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：

为应对精细化管控和智能化管理需求日益提高的局面，本发明系统采用由云端服务器、移动开锁终端（手机、移动作业终端等）和智能锁组成建立的立体化管理方式，通过管理员使用终端APP制定任务，云平台将任务发送至作业人员终端，作业人员通过终端APP操作设备锁开启的过程管控，实现对智能锁从开锁到闭锁的全过程管控。

附图说明

附图1是本发明的工作流程示意图；

附图2是本发明锁体开锁状态的结构示意图；

附图3是本发明锁体锁合状态的结构示意图；

附图4是本发明锁舌的结构示意图；

附图5是本发明固定花杆的结构示意图。

附图中：

1锁壳、2锁芯、3锁孔、4拉杆、5拉杆通道、6固定限位板、7弹簧、8锁舌容纳槽、9电磁铁、10伸缩顶杆、11转轴、12杠杆、13锁舌、14固定杆、15弧形弯钩、16固定花杆、161圆柱筒体、162圆柱形空腔、163条状豁口。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如附图1-5所示，一种基于移动数据的设备锁控管理系统，其特征在于：包括安装于设备开合门上的锁体、设置在锁体内的电磁控制模块、与电磁控制模块远程双向通讯的云端服务器以及与云端服务器双向通讯的移动开锁终端；所述移动开锁终端向电磁控制模块输出控制信号；

通过机械钥匙作用锁体实现锁闭和开启功能；所述电磁控制模块控制机械钥匙对于锁体作用力是否有效。

所述锁体包括固定安装在设备开合门上的锁壳1、固定在锁壳1内的锁芯2、设置在锁芯2内的拉杆4、设置在锁芯2一端并位于锁壳1外的锁舌13以及相对应的开设在锁芯2和锁壳1上的锁孔3；

所述拉杆4的一端位于锁芯2的锁孔3内，所述拉杆4的另一端通过杠杆连杆机构连接锁舌13，通过机械钥匙在锁孔3处对拉杆4的一端施加作用力，拉杆4另一端通过杠杆连杆机构推拉锁舌13。

所述锁芯2开设有位于锁舌13后部用来容纳锁舌13的锁舌容纳槽8；

所述锁芯2内设置有用来容纳拉杆4前后滑动的拉杆通道5。

所述锁芯2内固定有固定限位板6，所述拉杆4贯穿固定限位板6，所述拉杆4上套装有弹簧7，所述弹簧7卡于固定限位板6与锁舌容纳槽8之间。

所述杠杆连杆机构包括固定连接在拉杆4另一端上的固定花杆16、通过转轴11转动连接在固定花杆16上的杠杆12、固定连接在杠杆12端部的弧形弯钩15以及固定在锁舌13上相对弧形弯钩15的固定杆14；所述转轴11位于杠杆12中部；

所述固定杆14固定连接在两块锁舌13之间，两块锁舌13之间形成供杠杆12通过的缝隙。

所述固定花杆16包括一端固定在拉杆4端部的圆柱筒体161、圆柱筒体161内部形成的圆柱形空腔162以及开设在圆柱筒体161另一端的条状豁口163；所述杠杆12后半部位于圆柱形空腔162内且与条状豁口163相对；

所述条状豁口163的数量为两条，两条条状豁口163在垂直方向上下相对设置，所述条状豁口163的宽度大于杠杆12的直径，以供杠杆12上下摆动时通过条状豁口163。

所述电磁控制模块包括固定在锁芯2内的电磁体9、锂电池、充放电控制电路、GSM模块以及由电磁体9控制伸长的伸缩顶杆10；

所述伸缩顶杆10位于杠杆12的后端正上方；

所述充放电控制电路将锂电池的电能输出端连接到电磁铁9的电能输入端，锂电池为电磁铁9提供电能；

所述GSM模块控制连接充放电控制电路，以控制充放电控制电路的开合，从而控制电磁铁9获取电能。

当GSM模块控制充放电控制电路接通时，电磁铁9充电并驱动伸缩顶杆10伸长，伸缩顶杆10下端穿过条状豁口163后推动杠杆12后端向下运动，杠杆12前端的弧形弯钩15钩挂到固定杆14处；

当GSM模块控制充放电控制电路断路时，电磁铁9放电，伸缩顶杆10缩回到固定花杆16上方，杠杆12前端重量大于杠杆后端重量，杠杆12前端向下摆动，弧形弯钩15自固定杆14脱落，杠杆12后半部穿过条状豁口163向上摆动。

所述GSM模块接收云端服务器的控制命令并将锁体的设备状态传输至云端服务器；所述云端服务器将设备状态传输至移动开锁终端并接收移动开锁终端的控制命令。

进一步的，所述移动开锁终端选用3G或4G智能手机，也可选用配电网使用的移动作业终端。

利用本管理系统实际进行电力运检时，操作人员携带3G或4G智能手机到达待检电力设备附近后，通过智能手机通信与云端服务器进行互联网通信，云端服务器将智能手机定位处的电力设备锁的状态传输到手机，操作人员在智能手机上发出控制命令到云端服务器，云端服务器经分析后将开锁命令输出到锁体的GSM模块；

GSM模块控制充放电控制电路接通时，电磁铁9充电并驱动伸缩顶杆10伸长，伸缩顶杆10下端穿过条状豁口163后推动杠杆12后端向下运动，杠杆12前端的弧形弯钩15钩挂到固定杆14处，机械钥匙对于锁体作用力为有效状态，通过机械钥匙插入锁孔3转动作用锁体实现设备锁开启；

在该设备电力运检完毕后，合上设备门，机械钥匙作用锁体实现锁舌13弹出闭合，同时利用智能手机与云端服务器通信，远端服务器传输控制信号到GSM模块，GSM模块控制充放电控制电路断路时，电磁铁9放电，伸缩顶杆10缩回到固定花杆16上方，杠杆12前端重量大于杠杆后端重量，杠杆12前端向下摆动，弧形弯钩15自固定杆14脱落，杠杆12后半部穿过条状豁口163向上摆动；此时机械钥匙无法控制锁舌动作，设备锁闭合完毕。

通过上述操作可见，与传统方法的区别在于：本发明采用由云端服务器、智能手机和智能锁组成建立的立体化管理方式，通过管理员使用终端APP制定任务，云平台将任务发送至作业人员终端，作业人员通过终端APP操作设备锁开启的过程管控，实现对智能锁从开锁到闭锁的全过程管控；传统的机械锁方式全靠人工记录，管理存在漏洞，无法定位人员和设备的运检过程，传统锁具的开启、关闭均为离线模式，无法掌握人员、设备操作过程信息，无法对资产管理做到精细化管理；电缆井采用无锁铸铁井盖进行防护，使用普通撬杠即能打开电缆井盖，传统的机械锁防护除了无法对设备进行有效防护外，如果运检作业人员对工作地点不熟悉，误入非运检设备井盖，将有可能给人身、设备、电网造成安全隐患。

为应对精细化管控和智能化管理需求日益提高的局面，本发明系统采用由云端服务器、移动开锁终端（手机、移动作业终端等）和智能锁组成建立的立体化管理方式，通过管理员使用终端APP制定任务，云平台将任务发送至作业人员终端，作业人员通过终端APP操作设备锁开启的过程管控，实现对智能锁从开锁到闭锁的全过程管控。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于移动数据的设备锁控管理系统，其特征在于：包括安装于设备开合门上的锁体、设置在锁体内的电磁控制模块、与电磁控制模块远程双向通讯的云端服务器以及与云端服务器双向通讯的移动开锁终端；所述移动开锁终端向电磁控制模块输出控制信号；

通过机械钥匙作用锁体实现锁闭和开启功能；所述电磁控制模块控制机械钥匙对于锁体作用力是否有效。

2.根据权利要求1所述的一种基于移动数据的设备锁控管理系统，其特征在于：所述锁体包括固定安装在设备开合门上的锁壳（1）、固定在锁壳（1）内的锁芯（2）、设置在锁芯（2）内的拉杆（4）、设置在锁芯（2）一端并位于锁壳（1）外的锁舌（13）以及相对应的开设在锁芯（2）和锁壳（1）上的锁孔（3）；

所述拉杆（4）的一端位于锁芯（2）的锁孔（3）内，所述拉杆（4）的另一端通过杠杆连杆机构连接锁舌（13），通过机械钥匙在锁孔（3）处对拉杆（4）的一端施加作用力，拉杆（4）另一端通过杠杆连杆机构推拉锁舌（13）。

3.根据权利要求2所述的一种基于移动数据的设备锁控管理系统，其特征在于：

所述锁芯（2）开设有位于锁舌（13）后部用来容纳锁舌（13）的锁舌容纳槽（8）；

所述锁芯（2）内设置有用来容纳拉杆（4）前后滑动的拉杆通道（5）。

4.根据权利要求3所述的一种基于移动数据的设备锁控管理系统，其特征在于：

所述锁芯（2）内固定有固定限位板（6），所述拉杆（4）贯穿固定限位板（6），所述拉杆（4）上套装有弹簧（7），所述弹簧（7）卡于固定限位板（6）与锁舌容纳槽（8）之间。

5.根据权利要求4所述的一种基于移动数据的设备锁控管理系统，其特征在于：所述杠杆连杆机构包括固定连接在拉杆（4）另一端上的固定花杆（16）、通过转轴（11）转动连接在固定花杆（16）上的杠杆（12）、固定连接在杠杆（12）端部的弧形弯钩（15）以及固定在锁舌（13）上相对弧形弯钩（15）的固定杆（14）；所述转轴（11）位于杠杆（12）中部；

所述固定杆（14）固定连接在两块锁舌（13）之间，两块锁舌（13）之间形成供杠杆（12）通过的缝隙。

6.根据权利要求5所述的一种基于移动数据的设备锁控管理系统，其特征在于：所述固定花杆（16）包括一端固定在拉杆（4）端部的圆柱筒体（161）、圆柱筒体（161）内部形成的圆柱形空腔（162）以及开设在圆柱筒体（161）另一端的条状豁口（163）；所述杠杆（12）后半部位于圆柱形空腔（162）内且与条状豁口（163）相对；

所述条状豁口（163）的数量为两条，两条条状豁口（163）在垂直方向上下相对设置，所述条状豁口（163）的宽度大于杠杆（12）的直径，以供杠杆（12）上下摆动时通过条状豁口（163）。

7.根据权利要求6所述的一种基于移动数据的设备锁控管理系统，其特征在于：所述电磁控制模块包括固定在锁芯（2）内的电磁铁（9）、锂电池、充放电控制电路、GSM模块以及由电磁铁（9）控制伸长的伸缩顶杆（10）；

所述伸缩顶杆（10）位于杠杆（12）的后端正上方；

所述充放电控制电路将锂电池的电能输出端连接到电磁铁（9）的电能输入端，锂电池为电磁铁（9）提供电能；

所述GSM模块控制连接充放电控制电路，以控制充放电控制电路的开合，从而控制电磁铁（9）获取电能。

8.根据权利要求7所述的一种基于移动数据的设备锁控管理系统，其特征在于：当GSM模块控制充放电控制电路接通时，电磁铁（9）充电并驱动伸缩顶杆（10）伸长，伸缩顶杆（10）下端穿过条状豁口（163）后推动杠杆（12）后端向下运动，杠杆（12）前端的弧形弯钩（15）钩挂到固定杆（14）处；

当模块控制充放电控制电路断路时，电磁铁（9）放电，伸缩顶杆（10）缩回到固定花杆（16）上方，杠杆（12）前端重量大于杠杆后端重量，杠杆（12）前端向下摆动，弧形弯钩（15）自固定杆（14）脱落，杠杆（12）后半部穿过条状豁口（163）向上摆动。

9.根据权利要求8所述的一种基于移动数据的设备锁控管理系统，其特征在于：所述GSM模块接收云端服务器的控制命令并将锁体的设备状态传输至云端服务器；所述云端服务器将设备状态传输至移动开锁终端并接收移动开锁终端的控制命令。

10.根据权利要求9所述的一种基于移动数据的设备锁控管理系统，其特征在于：所述移动开锁终端为3G或4G智能手机。