CN114109154A - 配变台区高防护防锈蚀智能锁具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配变台区高防护防锈蚀智能锁具，安装于配电箱，所述配电箱包括箱体和铰接于箱体的箱门，通过智能锁具将箱门锁闭，所述智能锁具包括智能挂锁，所述智能挂锁包括锁体、设于锁体内的电路板、焊接在电路板的上NFC天线，通过NFC天线实现NFC取能、通信功能，所述锁体采用不锈钢制成，并且所述锁体外罩设有锁具防护罩。本发明采用双层防护有效避免锈蚀。基于NFC的无源高可靠性智能锁，通过NFC天线接收能量瞬间供电开锁，方便智能开锁。
Description
【技术领域】
本发明涉及配变电设备领域，具体涉及配变台区配电箱柜使用的锁具。
【背景技术】
目前，配电箱柜多使用机械锁，锁具质量参差不齐。一方面，在户外长期风吹日晒雨淋后，锈蚀受损，坏死打不开的情况频繁发生，极大地降低了检修工作效率；另一方面，开箱偷电、箱体里的配网设备被偷盗、被破坏等屡有发生，不但给电网公司带来巨大的经济损失，也为配网的安全运行埋下了巨大的隐患。随着配网设备箱柜锁具数量的增多，对应的钥匙数量也日渐庞大且种类繁多，造成取钥匙费时、开锁过程繁琐、钥匙易丢难保管等管理难题。
【发明内容】
为了克服现有技术中的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种配变台区高防护防锈蚀智能锁具，一方面可以避免锈蚀，另一方面也方便实现智能开锁。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：配变台区高防护防锈蚀智能锁具，安装于配电箱，所述配电箱包括箱体和铰接于箱体的箱门，通过智能锁具将箱门锁闭，所述智能锁具包括智能挂锁，所述智能挂锁包括锁体、设于锁体内的电路板、焊接在电路板的上NFC天线，通过NFC天线实现NFC取能、通信功能，所述锁体采用不锈钢制成，并且所述锁体外罩设有锁具防护罩。
优选的，所述电路板连接有纽扣电池，电池容量150mAh，所述锁体上设有与电路板连接的USB接口，用于对电池进行充电。
优选的，所述锁体上设有与电路板连接的LED灯，用于在电池电量低于设定电量时，发出红灯闪烁警报。
优选的，所述锁体上设有与电路板连接的指纹识别模组。
优选的，所述锁具防护罩包括具有开口的罩壳和罩盖，所述罩壳和罩盖为塑胶制成，所述罩壳和罩盖通过过盈配合卡紧。
优选的，所述罩壳和罩盖设有手拉环。
优选的，所述箱体和箱门之间设有磁感应开关，所述箱体内设有报警器和GPRS模块，所述磁感应开关包括开关部分和磁铁部分，所述磁铁部分安装于箱门，所述开关部分安装于箱体对应箱门的闭合位置，所述开关部分与报警器和GPRS模块连接，当磁铁部分远离开关部分时，触发开关部分向报警器发出报警信号进行报警，同时GPRS模块向设定终端发送报警短信。
优选的，还包括倾斜报警传感器，所述倾斜报警传感器包括通过球铰连接于箱体的重力摆杆、设于重力摆杆的触发磁铁、对应触发磁铁触发位置设置的磁感应元件，所述磁感应元件与报警器和GPRS模块连接，当触发磁铁靠近磁感应元件时，磁感应元件向报警器发出报警信号进行报警，同时GPRS模块向设定终端发送报警短信。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
锁具材料采用铝合金或者不锈钢，具有防潮防腐防尘功效，作为内层防护。并且锁体外罩设有锁具防护罩，不仅防水，也抵御大量的灰尘、砂末，铁屑等，作为外层防护，因此双层防护有效避免锈蚀。
锁具防护罩包括具有开口的罩壳和罩盖，由于罩壳和罩盖为塑胶制成，且罩壳和罩盖通过过盈配合卡紧，与锁体之间有良好的粘附力，不借助外力不会脱落。
因此，解决原本传统挂锁容易受损，容易生锈腐蚀等问题。
基于NFC的无源高可靠性智能锁，其锁体内部不需要电池，配合电子钥匙，通过NFC天线接收能量瞬间供电开锁。锁具的无源化不但降低了锁具复杂度、节省了锁体的电池成本，而且降低了电池更换带来的维护工作量，提高了锁体的可靠性。
进一步的，可以增加指纹识别模组，具备常见智能锁具的指纹开锁功能。当然，也可以配置小型电池，并具有低电量提醒，当锁具没电时，会发出红灯闪烁警报，且锁具具有USB接口，当遇到锁具没电时，可用充电宝进行紧急充电，来达到开锁的应急措施。
箱体和箱门之间设有磁感应开关，当磁铁部分远离开关部分时，触发开关部分向报警器发出报警信号进行报警，同时GPRS模块向设定终端发送报警短信，可以实现防盗报警，遗忘关箱门报警。
另外，还设置有倾斜报警传感器，触发磁铁在随重力摆杆摆动，当到达磁感应元件前方对应位置处时，在磁感应元件上产生感应信号，以使得配电箱的偏斜程度达到极限时报警器报警，结构简单、使用方便，避免配电箱被盗移动。
本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
下面结合附图对发明做进一步的说明：
图1为智能挂锁的外形结构示意图
图2为智能挂锁的电路连接结构示意图
图3为锁具防护罩的结构示意图；
图4为指纹识别技术的原理图；
图5为指纹录入和匹配流程示意图。
【具体实施方式】
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本发明旨在解决原本传统挂锁容易受损，容易生锈腐蚀等问题。
现如今，在电力行业中运用智能锁具已经成为该行业的一大趋势。智能锁具的便捷性、智能性等优点可以在很大程度上提高工作成效，有利于智能电网的优化建设，丰富智能台区的系统性建设，完善检验，维修管理等传统手段。
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例一
参照图1-3所示，配变台区高防护防锈蚀智能锁具，安装于配电箱，所述配电箱包括箱体和铰接于箱体的箱门，通过智能锁具将箱门锁闭，所述智能锁具包括智能挂锁，所述智能挂锁1包括锁体、设于锁体内的电路板12、焊接在电路板的上NFC天线13，通过NFC天线实现NFC取能、通信功能，所述锁体采用不锈钢制成，并且所述锁体外罩设有锁具防护罩2。
锁具材料采用铝合金或者不锈钢，具有防潮防腐防尘功效，作为内层防护。并且锁体外罩设有锁具防护罩，不仅防水，也抵御大量的灰尘、砂末，铁屑等，作为外层防护，因此双层防护有效避免锈蚀。基于NFC的无源高可靠性智能锁，其锁体内部不需要电池，配合电子钥匙，通过NFC天线接收能量瞬间供电开锁。锁具的无源化不但降低了锁具复杂度、节省了锁体的电池成本，而且降低了电池更换带来的维护工作量，提高了锁体的可靠性。
进一步的，所述电路板连接有纽扣电池14，电池容量150mAh，所述锁体上设有与电路板连接的USB接口，用于对电池进行充电。所述锁体上设有与电路板连接的LED灯，用于在电池电量低于设定电量时，发出红灯闪烁警报。当遇到锁具没电时，可用充电宝进行紧急充电，来达到开锁的应急措施。
参考现有的智能锁具，所述锁体上还可以设有与电路板连接的指纹识别模组11。如图4和图5所示的指纹采集和识别技术原理，利用指纹采集设备获得用户的指纹图像，并将采集到的指纹图像上传到处理器。采集设备是各类指纹传感器，处理器可以是单片机(MCU)，数字信号处理器(DSP)或者是个人计算机(PC)。(2)处理器对采集到的指纹图像进行预处理。由于各种因素的影响，原始指纹图像多不理想，而预处理的就是让指纹图像更加平滑、清晰、有效，以便于指纹特征值的提取。预处理有图像分割，图像增强，二值化和细化等步骤。(3)处理器对预处理过后的图像进行特征值的提取并生成指纹模板。特征值的提取有细节特征和全局特征，现在多采用细节特征提取。(4)指纹匹配。指纹匹配其实是模糊识别的过程。其过程是：用户新生成的指纹模板同预先存储在设备内的指纹模板(模板库中的指纹模板)进行比对，比较两者的相似度，接着将该相似度同设定的阈值进行比较(高于此阈值则认为是同枚指纹，反之，则认为非同枚手指)，最后，处理器根据比较的结果作出相应动作。如控制电机开关门，语音提示，液晶显示等。
指纹的识别匹配并不是两枚指纹本身图像的匹配，而是通过两枚指纹的特征值的匹配对数是否超过设定的阈值，超过所设阈值则认为是同枚指纹。从实现方式上来看有两类：1:1匹配和1：N匹配。这里采用的是1：N匹配。1：N匹配是指将需要验证的指纹(待识指纹)与样本库(模板指纹集)内的所有指纹模板逐一比较，以确定其是否存在匹配模板和该模板的用户信息。目前的匹配办法有两类，一类是图形匹配的办法，本质上是依赖纹线或细节特征点拓扑结构的匹配；另一类是人工神经网络的方法，实质是模糊识别。这两种方法后者的容错性好，但需要大量样本的训练导致其无法满足自动指纹识别效果，前者在图像平移、旋转的容限好，目前该方法是主流，这里的算法也是基于该方法的。指纹匹配的前提是能够获得足够准确的特征值，所以特征值的提取就是为实现最终的指纹匹配服务的。自动指纹识别技术中一般只使用两种细节特征：纹线端点(ridge ending)和分叉点(ridgebifurcation)。在特征值提取算法上主要有两种：一种是从灰度图像中直接提取特征，该方法虽然节省了预处理时间，但其算法复杂度高，噪声将导致提取的特征值很不准确；另一种是从细化二值图像中提取特征。因此这里选择第二种，采用的是细节特征提取手段中的邻域判定法，该方法用一个3×3的模板便可获得端点和分叉点。当手指放到传感器后，光学指纹传感器开始进行采集指纹，采集到指纹之后对指纹图像进行预处理工作，之后进行特征值提取，该特征值将缓存在Buffer A中，接着用户将手指拿开，对该手指进行第二次的采集、处理和生成特征值(存于Buffer B中)，通过对这两个特征值进行合成，最终生成该手指的指纹模板，将该模板存储到FLASH中，并生成一个相应的索引。
作为一种实施方式，如图3所示，所述锁具防护罩2包括具有开口的罩壳21和罩盖，所述罩壳和罩盖为塑胶制成，所述罩壳和罩盖通过过盈配合卡紧。锁具防护罩与锁体之间有良好的粘附力，不借助外力不会脱落。因此，为了打开锁具防护罩，所述罩壳和罩盖设有手拉环22。
实施例二
为了完善防盗模式，在实施例一的基础上做出进一步改进，所述箱体和箱门之间设有磁感应开关，所述箱体内设有报警器和GPRS模块，所述磁感应开关包括开关部分和磁铁部分，所述磁铁部分安装于箱门，所述开关部分安装于箱体对应箱门的闭合位置，所述开关部分与报警器和GPRS模块连接，当磁铁部分远离开关部分时，触发开关部分向报警器发出报警信号进行报警，同时GPRS模块向设定终端发送报警短信。
因此，可以实现防盗报警，遗忘关箱门报警。
实施例三
为了完善防盗模式，在实施例一的基础上做出进一步改进，还包括倾斜报警传感器，所述倾斜报警传感器包括通过球铰连接于箱体的重力摆杆、设于重力摆杆的触发磁铁、对应触发磁铁触发位置设置的磁感应元件，所述磁感应元件与报警器和GPRS模块连接，当触发磁铁靠近磁感应元件时，磁感应元件向报警器发出报警信号进行报警，同时GPRS模块向设定终端发送报警短信。
因此，配电箱被移动时可以引发报警。
以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (8)
1.配变台区高防护防锈蚀智能锁具，安装于配电箱，所述配电箱包括箱体和铰接于箱体的箱门，通过智能锁具将箱门锁闭，其特征在于，所述智能锁具包括智能挂锁，所述智能挂锁包括锁体、设于锁体内的电路板、焊接在电路板的上NFC天线，通过NFC天线实现NFC取能、通信功能，所述锁体采用不锈钢制成，并且所述锁体外罩设有锁具防护罩。
2.根据权利要求1所述的配变台区高防护防锈蚀智能锁具，其特征在于，所述电路板连接有纽扣电池，电池容量150mAh，所述锁体上设有与电路板连接的USB接口，用于对电池进行充电。
3.根据权利要求2所述的配变台区高防护防锈蚀智能锁具，其特征在于，所述锁体上设有与电路板连接的LED灯，用于在电池电量低于设定电量时，发出红灯闪烁警报。
4.根据权利要求1所述的配变台区高防护防锈蚀智能锁具，其特征在于，所述锁体上设有与电路板连接的指纹识别模组。
5.根据权利要求1所述的配变台区高防护防锈蚀智能锁具，其特征在于，所述锁具防护罩包括具有开口的罩壳和罩盖，所述罩壳和罩盖为塑胶制成，所述罩壳和罩盖通过过盈配合卡紧。
6.根据权利要求5所述的配变台区高防护防锈蚀智能锁具，其特征在于，所述罩壳和罩盖设有手拉环。
7.根据权利要求1所述的配变台区高防护防锈蚀智能锁具，其特征在于，所述箱体和箱门之间设有磁感应开关，所述箱体内设有报警器和GPRS模块，所述磁感应开关包括开关部分和磁铁部分，所述磁铁部分安装于箱门，所述开关部分安装于箱体对应箱门的闭合位置，所述开关部分与报警器和GPRS模块连接，当磁铁部分远离开关部分时，触发开关部分向报警器发出报警信号进行报警，同时GPRS模块向设定终端发送报警短信。
8.根据权利要求7所述的配变台区高防护防锈蚀智能锁具，其特征在于，还包括倾斜报警传感器，所述倾斜报警传感器包括通过球铰连接于箱体的重力摆杆、设于重力摆杆的触发磁铁、对应触发磁铁触发位置设置的磁感应元件，所述磁感应元件与报警器和GPRS模块连接，当触发磁铁靠近磁感应元件时，磁感应元件向报警器发出报警信号进行报警，同时GPRS模块向设定终端发送报警短信。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220301 |