专利名称：一种电力解锁系统及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力解锁系统及其工作方法，特指一种应用在变电站、发电厂对使用闭锁的无线机械编码锁、无线电气编码锁等锁具设备进行解锁操作的智能系统及其工作方法。
背景技术：
为了防止发生人为操作事故，变电站、发电厂中普遍使用微机防误闭锁装置对断路器、刀闸、接地线、网门等运行设备进行闭锁，所使用的闭锁锁具一般有机械锁、电编码锁等。现有技术中，智能解锁钥匙需要配合桌面式工控主机使用，在操作前需要经过自学、模拟、接票等环节，操作者在操作前必须回到安放工控主机的控制室才能够完成以上工作，操作结束后也必须回到控制室才能将操作结果上传服务器。该传统方式存在两个不足之处，第一是接受操作指令和上传操作结果的工序繁琐而效率低。第二是上级操作监护人无法实时监视操作过程状态，仅能靠操作结束后的回传信息获得操作过程的内容，管理上被动且容易出现漏洞。同时，传统的电脑钥匙存在体积太大、结构复杂、故障率高、不利于携带等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力解锁系统及其工作方法，采用可以随时随地接收操作指令和上传操作状态且体积小巧的解锁器，能够解锁机械编码锁和电编码锁等各种防误锁具，解决了操作指令接收不便以及不能实时上传操作状态的问题，同时解决了原来电脑钥匙体积太大，不利于携带等无法克服的缺点。本发明是通过以下技术方案来实现的:一种电力解锁系统，包括有:电力防误服务器和解锁器，其中，还包括:智能手机或平板电脑，所述智能手机或平板电脑包括无线通讯电路、存储有电力五防管理模块的存储器、手机控制电路和显示屏，所述无线通讯电路、存储器和显示屏均与手机控制电路连接；所述解锁器包括壳体、探头、解锁机构和解锁器控制电路；探头安装在壳体的侧面，解锁机构安装在壳体上且位于探头同侧，解锁器控制电路安装于壳体之内，解锁机构和探头均与解锁器控制电路连接；所述解锁器控制电路包括有无线通讯电路模块、解锁器存储器和CPU ;电力防误服务器智能手机或平板电脑之间依靠无线通讯网络连接通讯，智能手机或平板电脑的无线通讯电路用以接收五防服务器的操作指令，并向五防服务器即时发送操作状态信息；智能手机或平板电脑与解锁器之间通过短距离无线通讯方式连接；解锁器控制电路的无线通讯电路模块用以接收手机控制电路发送的操作指令，并即时上传解锁器的操作状态信息给电力五防智能手。上述电力解锁系统的工作方法，电力防误服务器将操作指令通过无线通讯网络发送给智能手机或平板电脑，手机控制电路将操作指令存储在储存器之中，并在液晶屏上进行显示，同时启动无线通讯电路将操作指令通过短距离无线通讯方式发送到解锁器；解锁器的无线通讯电路模块接收到操作指令之后，将操作指令数据发送到CPU并经过CPU处理后存储在解锁器存储器中，CPU启动探头采集到锁的编码，控制解锁机构进行解锁动作，将解锁操作状态信息传送到CPU, CPU读取解锁操作状态信息,将操作状态信息传送至解锁器存储器；操作完成之后，CPU将操作结果信息通过无线通讯电路模块发送给智能手机或平板电脑，智能手机或平板电脑通过无线通讯网络将操作结果信息发送给电力防误服务器。本发明的有益效果如下:本发明的一种电力解锁系统及其工作方法，由于包括智能手机或平板电脑，电力防误服务器智能手机或平板电脑之间依靠各种移动无线通信网络连接通讯；智能手机或平板电脑与解锁器之间通过短距离无线通讯方式连接；解锁器采用了无线通讯方式，配合操作者的智能手机或平板电脑使用，操作者使用智能手机或平板电脑利用无线通讯网络从服务器接收操作指令，然后智能手机或平板电脑将操作指令传送至解锁器，解锁器操作完毕后，将操作结果传给智能手机或平板电脑，智能手机或平板电脑实时将每步操作结果上传至服务器，可以在任意有无线通讯网络覆盖的地点接收操作指令和回传操作状态。本发明的一种电力解锁系统及其工作方法，采用可以随时随地接收操作指令和上传操作状态的解锁器，能够解锁机械编码锁和电编码锁，并且可记录操作信息，内置无线通讯功能，能够与智能手机或平板电脑配合使用，在任意有无线通讯网络覆盖的地点接收和上传操作信息，解决了操作指令接收不便以及不能实时上传操作状态的问题，大大提高了工作效率和安全性。本发明的优点在于:可以在任何无线通讯网络覆盖的地点接收操作任务，回传实时操作信息，从而提高变电站、发电厂运行操作管理的效率和自动化程度；同时，由于解锁器仅包括与解锁机构核心的部件，而不包含传统电脑钥匙显示、远距离传输、存储大容量数据等等其他相关电路及部件，使得解锁器体积非常小巧，大大方便了操作人员的携带。
图1为本发明一种电力解锁系统的解锁器的结构示意图；图2为本发明一种电力解锁系统的解锁器的控制电路示意图；图3为本发明一种电力解锁系统的解锁器的机械锁解锁机构示意图；图4为本发明一种电力解锁系统的解锁器的电编码锁解锁电路示意图；图5为本发明一种电力解锁系统的解锁器的电编码锁俯视结构示意图；图6为本发明一种电力解锁系统的解锁器的电编码锁结构示意图；图7为本发明一种电力解锁系统的解锁器的机械锁结构示意图；图8为本发明一种电力解锁系统的解锁器的进行解锁机械锁时的配合结构示意图；图9为本发明一种电力解锁系统的解锁器的进行解锁电编码锁时的配合结构示意图；图10为本发明一种电力解锁系统的通讯模式示意图；图11为本发明一种电力解锁系统的智能手机或平板电脑的控制电路示意图；图12为本发明一种电力解锁系统的解锁器与智能手机或平板电脑的控制电路连接方式示意图；图13为本发明一种电力解锁系统的工作方法流程示意图。
附图标记说明:
I一探头2—定位杆
3—解锁杆4一解锁按钮
5一壳体6—蜂鸣器
7— CPU8—电编码锁解锁模块 9-机械锁解锁模块10 —解锁检测电路··
权利要求
1.一种电力解锁系统，包括有:电力防误服务器(40)和解锁器(42)，其特征在于:还包括:智能手机或平板电脑(41)，所述智能手机或平板电脑(41)包括无线通讯电路(37)、存储有电力五防管理模块的存储器(39)、手机控制电路(36)和显示屏(38)，所述无线通讯电路(37)、存储器(39)和显示屏(38)均与手机控制电路(36)连接；所述解锁器(42)包括壳体(5)、探头(I)、解锁机构和解锁器控制电路；探头(I)安装在壳体(5)的侧面，解锁机构安装在壳体(5)上且位于探头同侧，解锁器控制电路安装于壳体(5)之内，解锁机构和探头(I)均与解锁器控制电路连接；所述解锁器控制电路包括有无线通讯电路模块(13)、解锁器存储器(14)和CPU(7);电力防误服务器(40)与智能手机或平板电脑(41)之间依靠无线通讯网络连接通讯，智能手机或平板电脑(41)的无线通讯电路(37)用以接收电力防误服务器(40)的操作指令，并向电力防误服务器(40)即时发送操作状态信息；智能手机或平板电脑(41)与解锁器(42)之间通过短距离无线通讯方式连接；解锁器控制电路的无线通讯电路模块(13)用以接收手机控制电路(36)发送的操作指令，并即时上传解锁器的操作状态信息给智能手机或平板电脑(41)。
2.如权利要求1所述的一种电力解锁系统，其特征在于:所述解锁器(42)包括蜂鸣器(6);壳体(5)为长方体结构，正面装有解锁按钮(4)，探头(I)安装在壳体(5)的顶部。
3.如权利要求2所述的一种电力解锁系统，其特征在于:所述解锁器控制电路包括有CPU(7)、解锁器存储器(14)、时钟电路(12)、无线通讯电路模块(13)、码值检测电路(11)、机械锁解锁模块(9) 、电编码锁解锁模块(8)和解锁检测电路(10);蜂鸣器(6)、电编码锁解锁模块(8)、机械锁解锁模块(9)、解锁检测电路(10)、码值检测电路(11)、时钟电路(12)、无线通讯电路模块(13)、解锁器存储器(14)均与CPU(7)直接连接；码值检测电路(11)连接了探头⑴和CPU(7)，负责处理探头⑴采集的码值数据；解锁检测电路(10)包括电流采样器(17)和位置传感器(16)，电流采样器(17)用于检测电编码锁解锁电流，位置传感器(16)用于检测机械锁开锁位置状态，解锁检测电路(10)采集这些数据和状态信息发送给CPU(7)判断解锁是否成功；CPU(7)从时钟电路(12)中读取操作完成的时间信息。
4.如权利要求3所述的一种电力解锁系统，其特征在于:所述探头(I)采用非接触式检测元件。
5.如权利要求4所述的一种电力解锁系统，其特征在于:所述解锁机构包括有用于解锁时起定位作用的定位杆(2)、可打开机械编码锁锁紧机构的解锁杆(3)和解锁按钮(4)，定位杆(2)与解锁杆(3)分别安装在探头(I)的两侧，固定在壳体(5)上；解锁按钮(4)安装在壳体(5)的正面，伸出壳体(5)外部；解锁按钮(4)与解锁杆(3)通过齿轮结构咬合，齿轮结构包括有:解锁按钮齿槽(29)和解锁杆齿槽(32);解锁按钮(4)的最外端设置有解锁按钮帽(31)。
6.如权利要求5所述的一种电力解锁系统，其特征在于:所述解锁杆(3)内端的解锁杆插销(34上设置有插销孔；机械编码锁解锁部件还包括有螺线管(35)，机械锁解锁模块(9)与螺线管(35)连接；所述螺线管活动端插入解锁杆(3)的插销孔中锁定其位置使之不能转动，当有解锁机械锁的操作任务时，探头(I)读取到对应的锁编码后，解锁器控制电路控制吸合螺线管从插销孔中拔出，释放解锁杆(3)，使解锁杆(3)能够转动；解锁按钮(4)下方安装有能够带动解锁杆回到原位的弹簧(30);解锁杆(3)的前端设置有与机械编码锁配合的解锁凹槽(28)，用于在解锁按钮(4)动作时带动解锁杆转动打开机械编码锁；解锁按钮(4)上有位置监测点(33)，位置监测点(33)旁设置有位置传感器(16)，由位置传感器(16)检测位置监测点(33)的位置变化并发送位置信息到解锁器控制电路。
7.如权利要求4所述的一种电力解锁系统，其特征在于:所述解锁杆(3)和定位杆(2)作为能够导电的两个电极，壳体(5)与定位杆(2)、解锁杆(3)之间绝缘方式连接；电编码锁解锁模块⑶串联在解锁杆⑶和定位杆⑵之间，由电流检测电路和常开电子开关(15)组成，电流检测电路包括了采样二极管和模数转换芯片。
8.如权利要求1至7中任何一项所述的电力解锁系统的工作方法，其特征在于:电力防误服务器(40)将操作指令通过无线通讯网络发送给智能手机或平板电脑(41)，手机控制电路(36)将操作指令存储在储存器(39)之中，并在液晶屏(38)上进行显示，同时启动无线通讯电路(37)将操作指令通过短距离无线通讯方式发送到解锁器(42);解锁器(42)的无线通讯电路模块(13)接收到操作指令之后，将操作指令数据发送到CPU(7)并经过CPU (7)处理后存储在解锁器存储器(14)中，CPU7启动探头(I)采集到锁的编码，控制解锁机构进行解锁动作，将解锁操作状态信息传送到CPU(7)，CPU(7)读取解锁操作状态信息，将操作状态信息传送至解锁器存储器(14);操作完成之后，CPU(7)将操作结果信息通过无线通讯电路模块(13)发送给智能手机或平板电脑(41)，智能手机或平板电脑(41)通过无线通讯网络将操作 结果信息发送给电力防误服务器(40)。
9.如权利要求8所述的一种电力解锁系统的工作方法，其特征在于:包括如下工作步骤: SI电力作业操作任务开始，电力防误服务器上保存电力防误闭锁设备闭锁信息和设备状态； S2操作人员在智能手机或平板电脑上对所要操作的设备，进行开操作票、模拟预演，其间通过无线通讯网络把将要操作设备的信息传输给电力防误服务器； S3电力防误服务器对操作信息进行逻辑分析判断，把分析结果传输给智能手机或平板电脑； S31如果符合防误逻辑规则，则智能手机或平板电脑依据结果生产相应的操作票内容序列；S32如果不符合防误逻辑规则，则智能手机或平板电脑提示错误信息，返回步骤S2 ； S4操作者阅读智能手机或平板电脑上的操作内容，确认当前操作对象； S5操作者将解锁操作指定对象的命令通过无线通讯方式传送到解锁器； S6操作者持解锁器到指定对象设备进行操作； S7解锁器根据设备类型自动判断解锁方式，如是机械锁解锁方式，则进入机械锁操作步骤S8，如是电编码锁解锁方式，则进入电编码锁操作步骤S9 ； S8进入机械锁操作步骤，操作完成后进入SlO ； S9进入电编码锁操作步骤，操作完成后进入SlO ；SlO解锁器判断解锁操作是否成功，如成功进入步骤S12，如失败进入步骤Sll ； Sll解锁器提示错误信息，回到步骤S6 ； S12解锁器提示操作成功，发出提示音，存储操作记录信息； S13解锁器将结果通过无线通讯方式发送到智能手机或平板电脑； S14智能手机或平板电脑将操作结果通过无线通讯网络回传到电力防误服务器。
10.如权利要求9所述的一种电力解锁系统的工作方法，其特征在于:步骤S7中，解锁器根据设备类型自动判断解锁方式的具体方法为:解锁器(42)的无线通讯电路(13)接收到操作指令之后，将数据送到CPU(7)并经过CPU(7)处理后存储在解锁器存储器(14)中，CPU(7)随后控制探头接口(11)，启动探头(I)，操作者将解锁器插入锁体后，当探头(I)采集到锁编码后经码值检测电路(11)将送数据到CPU(7)，CPU(7)将采集到的码值与解锁器存储器(14)中的目标锁码值进行比较，如果码值不同，则启动蜂鸣器(6)提示错误信息；如果码值相同，则判断目标锁具类型启动对应解锁电路: 进入机械锁操作步骤S8的具体方法为:CPU(7)启动机械锁解锁模块(9)、解锁检测电路(10)，并通过蜂鸣器(6)发出正确提示音提示操作者操作，操作者按下解锁按钮(4)，带动解锁杆(3)转动，解锁对应的机械编码锁之后，位置传感器(16)检测解锁按钮(4)的动作，将解锁完成的信息经过解锁检测电路(10)传送至CPU(7)，CPU(7)从时钟电路(12)中读取操作完成的时间信息，将操作结果传送至解锁器存储器(14)，同时启动蜂鸣器(6)发出操作成功提示音； 进入电编码锁操作步骤S9的具体方法为，CPU(7)启动解锁继电器(8)，使得常开接点(15)处于短路 状态，同时启动解锁检测电路(10)和电流采样器(17)，并通过蜂鸣器(6)发出正确提示音提示操作者操作，操作者操作电编码锁之后，电流采样器(17)检测到操作电流流过，将解锁完成的信息经过解锁检测电路(10)传送到CPU(7)，CPU(7)从时钟电路(12)中读取操作完成的时间信息，将操作结果传送至解锁器存储器(14)，同时启动蜂鸣器(6)发出操作成功提示音。
全文摘要
本发明提供一种电力解锁系统及其工作方法，采用可以随时随地接收操作指令和上传解锁操作状态的解锁器，能够解锁机械编码锁、电编码锁等电力防误闭锁锁具。该电力解锁系统的电力防误服务器与智能手机或平板电脑之间依靠各种无线通讯网络连接通讯，智能手机或平板电脑的无线通讯电路用以接收电力防误服务器的操作指令，并向电力防误服务器实时发送操作状态信息；智能手机或平板电脑与解锁器之间通过短距离无线通讯方式连接；解锁器内置控制电路的无线通讯电路模块用以接收智能手机或平板电脑的控制电路发送的操作指令，并即时上传解锁器的操作状态信息给智能手机或平板电脑，解决了操作指令接收不便以及不能实时上传操作状态的问题。
文档编号E05B47/04GK103195303SQ201210004299
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者李保福, 常青, 张晶, 黄建东 申请人:珠海优特电力科技股份有限公司