CN2931696Y - 电子锁芯和专用开锁器 - Google Patents
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Abstract
电子锁芯和专用开锁器，其特征在于电子锁芯是机电一体的结构，锁芯中有电机和CPU单片机锁芯电路，电机与锁芯内部件相连，电路通过导线与电机连接、通过通信触点或接口线与开锁器导通；专用开锁器壳体有开锁密码保护数字键，有唯一识别码芯片和单片机电路，CPU下载编写功能程序，并通过VCC和GND接口由3V电池供电，开锁器电路的通信触点直接与锁芯通信触点导通，实现与锁芯供电和通信。电子锁有专一码识别功能、开锁器有作业记录、通信功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及门锁管理中使用的电子锁芯和专用开锁器。
背景技术
随着电力市场不断正规化管理，电网改造、电力市场逐渐形成的过程继续推进，被窃电量成为了目前阻碍电力部门进一步降低线损的重大阻力，而且窃电和反窃电更进一步成为突出的工作主题。
由于局内现行防窃电管理办法主要是针对铅封和磁封锁的管理，即是铅封+磁锁控制计量柜门开关，防止用户非法打开计量柜。但是全局和全市的磁封锁钥匙为通用磁力码型，并且运行已经多年，一旦钥匙丢失损失无法估计，所以导致具有磁芯钥匙和铅封的管理人员具有特权，由于对现在使用铅封和磁封锁不具有开关门记录功能，不乏有些不良管理人员与用户勾结联合窃取电能的情况，造成对某些人员利用手中铅封和钥匙以权谋私的做法屡禁不止，而且做起案来无据可查，如果没有用户举报和稽查现场抓获窃电行为，根本无从查处，亟待解决的问题是：
记录现场开关门锁信息
1)防止非法撬开门锁。
2)灵活设置开关锁的权限。
3)采用机械结构和电子技术相结合，解决现场供电公司内部人员和用户勾结窃电的行为。
4)直接替换原来现场的磁封锁，按照原来磁封锁安装尺寸设计记忆门锁。
5)门锁采用外部供电方式，通过加密通讯方式下发锁体开和关命令。
6)每个锁体和开锁器具有全世界唯一编码。
除上述供电部门的问题外，如输变电系统中的变压器站、输油管路中的中继泵站等重要岗位，都需要集中管理有记忆功能的门锁。
目前，电子锁体一般采用内部电池供电，但存在电池失效和体积不能缩小的问题；机械锁体积虽小，但是重码概率较大，对于“锁王”来说已经没有难度，而且这两种锁关键缺陷在于，没有记忆功能，它不能对锁的开关进行记录，当发生非法开锁后无从查处。
发明内容
本新型的目的是提供用于门锁管理过程中的电子锁芯和专用开锁器。电子锁有专一码识别功能、开锁器有作业记录、通信功能。
电子锁芯和专用开锁器，其特征在于电子锁芯是机电一体的结构，锁芯中有电机和CPU单片机锁芯电路，电机与锁芯部件相连，电路通过导线与电机连接、通过通信触点或接口线与开锁器导通；专用开锁器壳体有开锁密码保护数字键，有唯一识别码芯片和单片机电路，CPU下载编写功能程序，并通过VCC和GND接口由3V电池供电，开锁器电路的通信触点直接与锁芯通信触点导通，实现与锁芯供电和通信。
本设计的电子锁芯和专用开锁器，解决了目前远程门锁管理系统中存在的上述问题，能够实现如下功能：
1)记录现场开关门信息，并可调取存储资料；
2)门锁采用外部供电方式，通过加密通讯方式下发锁体开和关命令，灵活设置开、关锁的权限。
3)采用机械结构和电子技术相结合，解决现场供电公司内部人员和用户勾结窃电的行为，防止非法撬开门锁。
4)直接替换原来现场的磁封锁，按照原来磁封锁安装尺寸设计本电子门锁。
5)每个锁体和开锁器具有全世界唯一编码，编码对不上，便得不到开锁命令，杜绝误开锁现象。
本设计的电子锁可广泛应用于需要集中管理有记忆功能的门锁，如输变电系统中的变压器站、输油管路中的中继站等重要岗位等。
附图说明
图1是专用开锁器内电路示意图；
图2是开锁器壳体示意图；
图3是电子锁锁芯内电路示意图；
图4是电子弹簧锁芯结构示意图；
图4.1是图4所示中弹子7的示意图；
图4.2是图4所示中弹簧8的主视图；
图4.3是图4所示中弹簧8的俯视图；
图5是电子磁锁芯的结构示意图；
图5.1是镶磁转子24的示意图；
具体实施方式
专用开锁器由壳体、电池和电路组成，其特征在于专用开锁器有开锁密码保护数字键29，电路的输出端与电子锁内的控制电路经通讯触点或者经接口线连接，锁芯内控制电路经设定程序核实开锁器密码符合后，电源导通启动锁内电机开锁。开锁器电路说明：见图1，开锁器采用单片机为核心芯片，CPU内部下载编写功能程序：具有存储开门信息、开锁密码、时间、通信协议等功能。CPU通过VCC和GND接口由3V电池供电，通过P1.1、P1.2、P1.0分别接入指示灯、蜂鸣器、开锁器唯一标识码芯片30，通过P2口接键盘29，通过RX、TX、VCC、GND接通信触点11，给电子锁芯供电和通信。开锁器壳体，见图2，壳体上端有触点，正面上有指示灯、6位开锁密码保护数字键、以及供电、钥匙和锁的象形键。开锁器还可以利用现行普通手机，在芯片中写入功能程序，进行门锁管理。
电子锁锁芯的设计形式有两种：弹簧芯或磁芯，其特征在于锁芯中均有单片机、电路和电机，锁芯电路是共用的，见图3，锁芯的电路说明：图中锁芯电路单片机RX、TX、VCC、GND连接通信触点11’或28，与开锁器相对应。CPU的P0、P1口接电机的正负两端，驱动电机，P3口、GND与唯一标识码芯片30相连。
第一种：弹簧锁芯
结构图见图4：由圆柱形锁壳1和用铆钉固定在锁壳一侧的锁舌罩5构成锁腔，锁腔内有圆台状锁芯3、锁芯3外壁有电路板2、电路板2通过锁芯3侧壁走线道与电机10相连；通信触点11’一端露出壳体1外，电机10的轴在螺杆9的中心孔内，弹子7小径端插入锁舌罩5盲端孔内，大径端位于锁芯电机10腔内，固定在弹子7内的弹簧8另一椭圆端嵌入螺杆9的螺纹内；连接杆6的凸端位于锁芯3的过轴心槽内，杆体经锁舌罩5中心孔伸出，连接外部锁舌；锁芯3壁径向上有一出线孔，与在轴向上的通信触点11’安装盲孔腔相通，电路板2的四芯线4通过出线孔与锁芯3一端的通信触点11’相连；在锁芯3的另一侧有限位槽将锁舌罩5定位。
闭锁状态时，电机10顺时针旋转，将螺杆9转动，带动了弹簧8和弹子7向右转动，即锁舌罩5方向推动，弹簧8和弹子7插入锁孔，保证锁芯3与锁舌罩5之间不会自由旋转，为锁芯锁死状态。开锁状态时，开锁器下达命令给CPU电路板2，使电机10反转，使螺杆9带弹簧8和弹子7向左移动，将锁芯3与锁舌罩5之间的弹簧8和弹子7脱开，使锁芯3与锁舌罩5能够自由旋转，达到开锁目的。
弹子7的形状特征，见图4.1：为中空的、外形为两个同心不等径的圆台形状。图4.2为弹簧示意图，弹簧8的相同圆的第一圈作为固定端，固定在弹子7内，轴向拉直，见图4.3，另一端最后一圈呈椭圆形，其弧线与螺杆螺纹相配合，嵌入螺杆9的螺纹内。
第二种：磁锁芯
见结构图5：由圆柱形中空锁壳21与圆柱形有孔锁舌罩23构成锁腔，锁腔内有锁芯22、电路板27、电机26和镶磁转子24组成。锁芯22腔内小径端安置电机26和镶磁转子24，并将转子24上的磁粒与锁舌罩23内的磁粒25相对，磁粒25一半位于同一轴线上锁芯小径端的盲孔内，另一半位于锁舌罩23的径向孔内；锁芯22小径端并穿过环状锁舌罩23中心孔，伸出锁腔，电路板通过4芯线4与通信触点28相连，2根线P0、P1口与电机26相连。
锁芯22的形状为三个不等径的圆台柱体，大径端内孔为不等径空腔，大端外壁偏轴向切成平面固定电路板27、大径壁上有一径向孔与内腔相通、小径端有径向盲孔；锁舌罩23有径向孔，内安装磁粒25，与锁芯22小径端盲孔同心；镶磁转子24为一圆柱体，轴向中心有小孔，径向上一盲孔内安装了与锁舌罩23内磁粒磁性相反的磁粒25，磁粒25位置的深度小于轴线。
闭锁状态时，电机26静止，镶磁转子24如图5.1状态，此时镶磁转子24磁粒的磁极与锁舌罩23上磁粒25的磁极不同，异性相吸导致锁舌罩上磁粒25被吸附到锁芯2与锁舌罩3之间滑道内，导致磁粒25成为锁的插销，使锁芯22处于不能旋转状态，达到闭锁目的；开锁状态时，开锁器下达命令给CPU电路板27，使电机26旋转，电机高速旋转导致镶磁转子24旋转，镶磁转子24的磁极相对应磁粒25下部分的极性由相吸到排斥交替变化，由于排斥时镶磁转子24上偏心的磁粒与磁粒25的间距小于吸引时的间距，因此斥力大于吸力，整体效果是将磁粒25由锁芯22现位置被排斥到顶部，打开插销，使锁芯2与锁舌罩3能够自由转动，达到开锁目的。
开、关锁过程中，锁CPU电路记录开关锁的开锁器号码、时间等信息，达到记忆开锁事件的目的。锁芯内部无供电，由开锁器供电和控制。
Claims (9)
1、电子锁芯和专用开锁器，其特征在于电子锁芯是机电一体的结构，有弹簧锁芯和磁锁芯两种锁芯结构，锁芯中有CPU单片机和锁芯电路，电机与锁芯内部件相连，电路通过导线与电机连接、通过通信触点或接口线与开锁器导通；专用开锁器壳体有开锁密码保护数字键(29)，有唯一识别码芯片(30)和单片机电路，CPU下载编写功能程序，并通过(VCC)和(GND)接口由3V电池供电，开锁器电路的通信触点(11)直接与锁芯通信触点(11’)或(28)导通，实现与锁芯供电和通信。
2、根据权利要求1所述的电子锁芯和专用开锁器，其特征在于专用开锁器壳体上端有触点、正面上有指示灯、6位开锁密码保护数字键(29)、以及钥匙和锁的象形键。
3、根据权利要求2所述的电子锁芯和专用开锁器，其特征在于专用开锁器电路：CPU的(P1.1)、(P1.2)、(P1.0)脚分别连接指示灯、蜂鸣器、唯一标识码芯片(30)，(P2)口接开锁器键盘(29)，(RX)、(TX)、(VCC)、(GND)脚连接开锁通信触点(11)，直接与门锁锁芯通信触点(11’)或(28)导通，也可以利用接口线与锁芯触点接触。
4、根据权利要求1所述的电子锁芯和专用开锁器，其特征在于电子弹簧锁芯的结构：弹簧锁腔内有圆台状锁芯(3)、锁芯(3)外壁有电路板(2)、电机(10)的轴在螺杆(9)的中心孔内，弹子(7)小径端插入锁舌罩(5)盲端孔内，大径端位于锁芯电机(10)腔内，固定在弹子(7)内的弹簧(8)另一椭圆端嵌入螺杆(9)的螺纹内；连接杆(6)的凸端位于锁芯(3)的过轴心槽内，杆体经锁舌罩(5)中心孔伸出，连接外部锁舌；锁芯(3)壁径向上有一出线孔，与在轴向上的通信触点(11’)安装盲孔腔相通，通信触点(11’)一端露出壳体1外，电路板(2)的四芯线(4)通过锁芯(3)侧壁走线道与电机(10)相连；电路板(2)的2根线(P0)、(P1)与电机(10)相连；在锁芯(3)的另一侧有限位槽将锁舌罩(5)定位。
5、根据权利要求4所述的电子锁芯和专用开锁器，其特征在于弹簧锁芯中弹簧和弹子的形状：弹簧(8)的相同圆的第一圈作为固定端，固定在弹子(7)内，轴向拉直，另一端最后一圈呈椭圆形，其弧线与螺杆螺纹相符，嵌入螺杆(9)的螺纹内：弹子(7)的形状为中空的、外形为同心不等径的圆台形状。
6、根据权利要求1所述的电子锁芯和专用开锁器，其特征在于电子磁锁芯的结构：由圆柱形中空锁壳(21)与圆柱形有孔锁舌罩(23)构成锁腔，锁腔内有锁芯(22)、电路板(27)、电机(26)和镶磁转子(24)；锁舌罩(23)有径向孔，内安装磁粒(25)，与锁芯(22)小径端盲孔同心；锁芯腔内小径端安置电机(26)和镶磁转子(24)，并将转子(24)上的磁粒与锁舌罩内的磁粒(25)相对，磁粒(25)一半位于同一轴线上锁芯小径端的盲孔内，另一半位于锁舌罩(23)内，锁芯(22)小径端穿过环状锁舌罩(23)中心孔，伸出锁腔，固定在锁芯(22)外壁上的电路板(27)通过4芯线与通信触点(28)相连，电路板(27)的2根线与电机(26)相连。
7、根据权利要求6所述的电子锁芯和专用开锁器，其特征在于磁锁芯(22)的形状为三个不等径的圆台柱体，大径端内孔为不等径空腔，大端外壁偏轴向切成平面、大径壁上有一径向孔与内腔相通、小径端有径向盲孔。
8、根据权利要求6所述的电子锁芯和专用开锁器，其特征在于磁锁芯内的镶磁转子(24)：镶磁转子(24)为一圆柱体，轴向中心有小孔，径向上一盲孔内安装了与锁舌罩23内磁粒磁性相反的磁粒(25)，磁粒(25)位置的深度小于轴线。
9、根据权利要求1所述的电子锁芯和专用开锁器，其特征在于电子锁锁芯电路：CPU芯片的(VCC)与直流电源3V-6V相连，(GND)与电源地相连，为CPU供电；单片机(RX)、(TX)、(VCC)、(GND)连接通信触点(11′)或(28)，与开锁器通信触点(11)相对应；CPU的(P0)、(P1)口接弹簧锁芯电机(10)或磁锁芯电机(26)的正负两端，(P3)口、(GND)与唯一标识码芯片(30)相连。
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| CN 200520092042 CN2931696Y (zh) | 2005-08-02 | 2005-08-02 | 电子锁芯和专用开锁器 |
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