CN2505558Y - 智能数码锁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种防误闭锁装置,特别是涉及一种智能数码锁。在锁体内安装有单片机控制电路、机械闭锁机构、电磁开锁机构、检测设备状态的传感器和遥控红外通讯电路,单片机内储存有锁的编码和应用程序,与配套使用开锁的电脑钥匙进行双向红外通信,把设备分、合状态反馈给电脑钥匙,实现了“红外采码、自动开锁、自动检测设备状态”,用于解决现有机械编码锁“触点采码、手动开锁、人为检查”的不可靠问题,该锁具有采码准确、快捷,操作简单方便,可靠性高,密封性好,不易锈蚀,使用寿命长等特点,是供电系统防止误操作,防止走“空程序”,杜绝事故隐患理想的闭锁装置。
Description
(一)技术领域：本实用新型涉及一种防误闭锁装置，特别是涉及一种智能数码锁。
(二)背景技术：编码锁是当前供电系统安装的一种防止误操作的闭锁装置，现有的编码锁大多为机械编码锁，这种编码锁采用传统的机械结构，触点编码，采码不可靠，容易出错，机械开锁机构易生锈，长期使用，开启困难，同时机械编码锁无传感装置，不能判断操作设备的实际状态，易引发走“空程序”而造成误操作，引起电站停电、跳闸等恶性事故，甚至造成设备损坏、人员伤亡等严重后果。
(三)发明内容：本实用新型的目的是，设计制造出一种带传感器的智能数码锁，克服机械编码锁存在的缺点，使它不仅能起到闭锁的作用，而且能准确检测操作设备的实际状态。
本实用新型的技术方案是：
一种智能数码锁，在锁体内装有单片机控制电路、机械闭锁机构、电磁开锁机构、位置状态检测机构和遥控红外通讯电路；单片机内储存有锁的编码和应用程序，电磁开锁机构的衔铁上销钉正对机械闭锁机构锁柄的凹槽安装，闭锁时嵌入配合，电磁开锁机构由单片机进行控制，实现自动开锁；霍尔传感器组、转盘和永磁体构成位置状态检测机构，转盘与外部设备机械联接绕轴心转动，转盘的偏心孔内安装有永磁体，以磁力线的方式把外部设备的位置信号传递给锁体内相对应的某个霍尔传感器，传感器把此信号转换为电平信号传递给单片机；红外发射管、红外接受组件组成红外通讯部分，以红外线遥控方式完成单片机与配套使用的电脑钥匙之间的双向通讯，把锁的编码和设备分、合状态反馈给电脑钥匙；在锁体的一侧设有应急钥匙孔，为提高锁的密封性能，该孔制成盲孔，盲孔底与衔铁的摆动端部对应，并配有永磁式应急钥匙。
本实用新型最突出的特点是：解决机械编码锁“触点采码、手动开锁、人为检查”的不可靠问题，实现“红外采码、自动开锁、自动检测设备状态”。具有采码准确、快捷，可靠性高，操作简单方便，密封性好，不易锈蚀，使用寿命长等特点，对供电系统防止误操作，防止“空走程序”，杜绝事故隐患，为电站的安全运行提供保证条件。
(四)附图说明：
图1为智能数码锁电路原理图。
图2为智能数码锁结构示意图。
图3为智能数码锁前视图
图4是图3的A-A剖面示意图。
图5为智能数码锁配套使用的电脑钥匙改装部分示意图。
图6为智能数码锁配套使用的永磁式应急钥匙结构示意图。
(五)具体实施方式：
参见图1、2、3、4，图中，锁柄3从锁体2的一侧孔中插入锁体内，防水罩1固定在锁柄3的上部，缓冲杆6以动配合的方式插在锁柄3下端部的孔内，螺钉5通过长型孔固定在缓冲杆6上，弹簧10套装在缓冲杆6的外面，一端与连接套8的中间隔板接触，另一端顶住锁柄3的下端部，连接套8被螺母7锁紧在锁体2的下部，锁闩9套装在连接套中，其螺杆端穿过连接套8中间隔板与缓冲杆6螺接固定，锁闩9的头部插入被锁设备的孔内，锁柄3的下端对应于销钉15的位置开有凹槽，闭锁时嵌入凹槽，在锁柄3的上部设有防转凹槽，定位螺钉33的端部通过锁体的螺孔进入凹槽内，上述结构构成机械闭锁机构。
在锁体内安装有电磁开锁机构，所述的电磁开锁机构是一个电磁铁，铁芯17和线圈L1安装在磁铁架18中，拉簧19固定在磁铁架的侧面上，另一端钩挂在衔铁16的端部，衔铁16的固定端卡靠在磁铁架18伸出端的凹槽中，销钉15正对锁柄3下端部凹槽处固定在衔铁16上，在闭锁时嵌进凹槽，线圈L1一端接电源正端，另一端通过VT1和R1接U1的输出脚2，开锁时电磁铁吸合，销钉15退出锁柄3的凹槽，锁被打开，弹簧10把锁柄3、缓冲杆6和锁闩9一起推向开锁方向，锁闩9退出被闭锁的设备。当操作完毕按下锁柄3时，衔铁16在拉簧19的作用下，销钉15又嵌入锁柄3的凹槽，锁被锁上，设备被闭锁。
在锁柄3的侧面开有圆孔，孔内固定有永磁体4，与传感器H1配合，用以检测锁的开、合状态，锁在闭锁时，永磁体4在H1的对应位置，H1导通，其3脚与单片机U1的9脚相接同为低电平，锁被打开时永磁体离开H1，其3脚变为低电平，此时单片机U1接收到锁被打开的信号；设备状态检测部分由霍尔传感器H2、H3、H4、转盘11和永磁体12、13、32组成，转盘11的中心孔与设备固接在一起，转盘11上在不同的半径和一定的角度(以设备而定)开有2～3个孔，孔内安装有不同极性的永磁体，永磁体12 S极向上，永磁体13、32 N极向上，在锁体2内的印制版26上以一定的极性方向安装有霍尔传感器，传感器H2 N极向外，H3、H4 S极向外，H2、H3可重叠安装，操作设备时，转盘11绕转轴中心转动，当永磁体12转到传感器位置时H2导通，当永磁体13转到传感器位置时H3导通，永磁体23转到传感器位置时H4导通，当某个传感器导通时，其3脚与单片机U1相接的管脚同时变为低电平，与此同时U1相应的管脚7、8、10变为低电平，单片机U1接收到某一位置的状态信号，依次检测各位置的状态，霍尔传感器可采用SC3019、SGN3020等。
LED1～LED3为设备位置指示灯，其正极通过限流电阻R9、R10、R11接电源正端，负极分别接U1的10、11、12脚，当单片机U1检测到设备位置为合时，10脚输出低电平LED1亮，设备位置为分时，11脚输出低电平LED2亮，设备位置为接地时，13脚输出低电平LED3亮；
遥控红外通讯电路由红外发射管VD2和上拉电阻R5以及红外接受组件U2组成。VD2正端经R5接电源正极，负端接VT2集电极，VT2基极经R4接单片机U1脚1，VT2发射极接地，红外接受组件U2的1脚接U1脚2，2脚接地，3脚接电源正端，U2可采用RPM638、TRM38系列。
在锁体2的前面装有盖板20，凹槽内装有透光板21、22起密封作用。在锁盖20上的两个圆孔内，镶嵌有带内孔的绝缘套23、27，触头25、29穿过永磁环24、28、绝缘套23、27、印制版26的孔，与螺帽30、31分别把三者压紧在一起，两个触头25、29与印制版26的正、负极电连接。平时锁内无电，当开锁时，电脑钥匙前端的电极36、39和分别与锁上的触头25、29相接触，同时电脑钥匙前端的空心永磁体37、38和锁上的永磁环24、28的磁极安装为异性相吸的方向，使其相互紧紧的吸合在一起，为锁送上电源，此时按下“功能”键，地址码正确时锁自动打开，地址码错误时锁不能打开，当电脑钥匙接收到设备操作正确、到位、锁确已锁好的信号后，转入下一个操作程序，否则不能往下进行。所述的电脑钥匙是具有红外通信功能的掌上电脑改装而成，型号可采用Thinp—600～700型，其改装部分如图4所示，在其前端开有两孔，孔中安装有空芯永磁体37和38，在空芯永磁体中安装有正、负电极36、39，导线34、41由螺帽35、40固定在电极上，导线的另一端与电脑钥匙的电源正、负极连接。在锁体的一侧开有应急钥匙孔14，为提高锁具的密封性能该孔制成盲孔，盲孔底部靠近衔铁16的摆动端部，当应急开锁时，把应急钥匙插入盲孔中，衔铁16的摆动端部在磁力作用下向永磁体方向移动，从而使得销钉15退出锁柄3的凹槽，锁被打开，所述的永磁式应急钥匙结构如图5所示，永磁体43固定在杆体42的端部。
Claims (10)
1、一种智能数码锁，它含有锁体(2)、锁柄(3)、连接套(8)，其特征是：在锁体内装有单片机控制电路、机械闭锁机构、电磁开锁机构、位置状态检测机构和遥控红外通讯电路，电磁开锁机构的衔铁(16)上销钉(15)正对机械闭锁机构锁柄(3)的凹槽安装，闭锁时嵌入配合，电磁线圈(L1)一端接电源正端，另一端通过三极管(VT1)接单片机(U1)的脚2，设备状态检测机构的转盘(11)的中心孔与设备固接在一起，转盘(11)上在不同的半径和一定的角度(以设备而定)开有2～3个孔，孔内安装有永磁体(12)、(13)、(32)，在锁体内相对应的印制版(26)上，安装有霍尔传感器(H2)、(H3)、(H4)各传感器的输出端脚3分别与(U1)的脚9、8、7、10相接，遥控红外通讯电路接受组件(U2)的输出端脚1与单片机(U1)的脚6相接，红外发射管(VD2)通过三极管(VT2)接(U1)的脚1。
2、根据权利要求1所述的智能数码锁，其特征是：在锁体(2)的一侧设有应急钥匙孔(14)，该孔为盲孔，盲孔底与衔铁(16)的摆动端部对应。
3、根据权利要求1或2所述的智能数码锁，其特征是：单片机控制电路单片机(U1)可采用Pic系列的Pic16cx～Pic18cx，(U1)的脚4、14接电源正极，脚3、5接地，电阻(R2)和电容(C1)组成RC振荡器，(R2)一端接电源，(C1)一端接地，两者相连一端接(U1)脚16，(U1)的输出脚2，经电阻(R1)接三极管(VT1)基极，(VT1)集电极接电磁线圈(L1)，发射极接地，(L1)另一端接电源正端，二极管(VD1)与(L1)反向并联，在Vcc输入端接二极管(VD3)，电阻(R3)、(R6)、(R7)、(R8)、分别为(H1～H4)各传感器脚3的上拉电阻，(LED1)、(LED2)、(LED3)为位置状态指示发光二极管，正极分别通过限流电阻(R9)、(R10)、(R11)接电源正端，负极分别接(U1)的脚11、12、13。
4、根据权利要求1或2所述的智能数码锁，其特征是：机械闭锁机构由锁柄(3)、缓冲杆(6)、螺帽(7)、连接套(8)、锁闩(9)和弹簧(10)组成，锁柄(3)从锁体(2)一侧的孔插入锁体中，锁柄(3)的上部安装有防水罩(1)，缓冲杆(6)以动配合的方式插在锁柄(3)下端部的孔内，螺钉(5)通过长型孔固定在缓冲杆(6)上，锁柄(3)的侧面开有孔，孔内安装有永磁体(4)，弹簧(10)套装在缓冲杆(6)的外面，一端与连接套(8)的中间隔板接触，另一端顶住锁柄(3)的下端部，锁闩(9)套装在连接套(8)的孔内，其螺杆端插入连接套(8)的隔板孔内，与缓冲杆(6)螺接固定，螺帽(7)把连接套(8)锁紧在锁体(2)上，在锁柄(3)的上部设有防转凹槽，螺钉(33)的端部通过锁体(2)的螺孔进入凹槽内。
5、根据权利要求1或2所述的智能数码锁，其特征是：电磁开锁机构由销钉(15)、衔铁(16)、铁芯(17)、磁铁架(18)、拉簧(19)和电磁线圈(L1)组成，衔铁(16)固定端卡靠在磁铁架(18)伸出端凹槽中，并与固定在磁铁架一侧的拉簧(19)钩挂连接，衔铁(16)的摆动端正对于锁柄(3)的凹槽处固定有销钉(15)，闭锁时销钉(15)嵌进凹槽，电磁线圈(L1)一端接电源正端，另一端通过三极管(VT1)、电阻(R1)接单片机(U1)的脚6。
6、根据权利要求1所述的智能数码锁，其特征是：位置状态检测机构包括锁状态检测和设备状态检测两部分，锁状态检测由霍尔传感器(H1)和永磁体(4)组成，永磁体(4)固定在锁柄(3)侧面的孔内，对应处安装有传感器(H1)，闭锁时，永磁体(5)靠近(H1)，锁打开时两者离开，设备状态检测由霍尔传感器(H2)、(H3)、(H4)、转盘(11)和永磁体(12)、(13)、(32)组成，转盘(11)的中心孔与设备固接在一起，转盘(11)上在不同的半径和一定的角度(以设备而定)开有2～3个孔，孔内安装有不同极性的永磁体，永磁体(12)S极向上，永磁体(13)、(32)N极向上，在锁体内的印制版(26)上，以不同的极性方向安装有霍尔传感器，传感器(H2)N极向外，(H3)、(H4)S极向外，(H2)、(H3)可重叠安装，霍尔传感器(H1～H4)的脚1接电源正端，脚2接地，脚3分别接单片机(U1)的脚9、8、7、10，霍尔传感器可采用SC3019、SGN3020等。
7、根据权利要求1或2所述的智能数码锁，其特征是：遥控红外通讯电路由红外发射管(VD2)、限流电阻(R5)、三极管(VT2)、电阻(R4)和红外接受组件(U2)组成，(VD2)正端经(R5)接电源正极，负端接(VT2)集电极，(VT2)基极经(R4)接单片机(U1)脚1，(VT2)发射极接地，红外接受组件(U2)的1脚接(U1)脚6，2脚接地，3脚接电源正端，(U2)可采用RPM638、TRM38系列。
8、根据权利要求1或2所述的智能数码锁，在锁盖(20)上的两个孔内，镶嵌有带内孔的绝缘套(23)、(27)，触头(25)、(29)穿过永磁环(24)、(28)、绝缘套(23)、(27)、印制版(26)的孔，与螺帽(30)、(31)分别把三者压紧在一起，两个触头(25)、(29)与印制版(26)的正、负极电连接，
9、一种与智能数码锁配套使用开锁的电脑钥匙是具有红外通信功能的掌上电脑改装而成，型号可采用Thinp—600～700型，其特征是：在前端开有两孔，孔内装有空心永磁体(37)、(38)，空心内安装有正、负电极(36)、(39)，螺帽(35)、(40)分别把导线(34)、(41)压紧在正、负电极上，导线的另一端分别接在电脑钥匙正、负电源上。
10、一种与智能数码锁配套使用的永磁式应急钥匙，其特征是：应急钥匙为杆状体，杆体(42)的端部固定有永磁体(43)。
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Cited By (4)
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| WO2016197512A1 (zh) * | 2015-06-11 | 2016-12-15 | 朱红英 | 一种红外测温安全刀闸锁 |
| WO2016197506A1 (zh) * | 2015-06-11 | 2016-12-15 | 朱子毅 | 一种开关柜安全电力刀闸锁 |
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| WO2017181486A1 (zh) * | 2016-04-17 | 2017-10-26 | 朱子毅 | 一种电脑钥匙的解锁机构 |
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2001
- 2001-08-22 CN CN 01234232 patent/CN2505558Y/zh not_active Expired - Fee Related
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