锁具及防误闭锁装置

1.锁具，包括有外壳及闭锁机构；其特征在于，还包括有设置在外壳内腔中的：
通讯模块，用于与外部进行非接触式通讯，传输指令和接收、发送数据；
ID码芯片，用于储存锁具的编码值；
控制电路，用于作为控制中心，读取ID码芯片的编码值后通过通讯模块向外部发送，并接受外部的指令和数据，驱动闭锁机构动作；所述控制电路与通讯模块、ID码芯片和闭锁机构分别连接；
无线充电接收电路，位于外壳内腔中的端部位置，用于非接触式地接收外部传输的能量；
以及储能模块，所述储能模块与无线充电接收电路连接，存储无线充电接收电路接收的能量；所述储能模块与控制电路连接，为控制电路提供能量。
2.根据权利要求1所述的锁具，其特征在于，所述闭锁机构包括有机械闭锁机构。
3.根据权利要求2所述的锁具，其特征在于，所述闭锁机构包括有电气闭锁机构。
4.根据权利要求3所述的锁具，其特征在于，所述闭锁机构包括有传感器。
5.根据权利要求2或3或4所述的锁具，其特征在于，所述机械闭锁机构包括有锁芯及锁销，锁芯安装于外壳内部，通过机械结构连接锁销；锁芯包括有螺线管、螺线管驱动电路、螺线管位置检测装置和机械活动部件；螺线管与螺线管驱动电路连接；螺线管驱动电路、螺线管位置检测装置与控制电路通过电气线路连接；螺线管与机械活动部件配合，机械活动部件与锁销连接。
6.根据权利要求3或4所述的锁具，其特征在于，所述电气闭锁机构安装于外壳内部，电气闭锁机构包括有继电器、继电器驱动电路、电流检测电路和电极；继电器与继电器驱动电路、电流检测电路分别连接；继电器驱动电路、电流检测电路均与控制电路通过电气线路连接，电极与继电器电气连接。
7.根据权利要求4所述的锁具，其特征在于，所述传感器安装于外壳内部；传感器由传感器驱动电路和传感器接口组成；传感器驱动电路与控制电路电气连接，传感器驱动电路与传感器接口连接。
8.防误闭锁装置，其特征在于，包括有：权利要求1至7中任何一项所述的锁具和解锁装置；所述锁具和解锁装置采用非接触式连接；所述解锁装置包括有：
壳体；
无线充电发射电路，位于壳体的端部，用于非接触式地向所述锁具传输能量；
数据存储电路，设置在壳体内腔中，用于存储目标锁具的编码值及操作信息；
解锁装置通讯模块，设置在壳体内腔中，用于与所述锁具进行非接触式通讯，传输指令和接收、发送数据；
解锁装置控制电路，用于对解锁装置通讯模块接收到的所述锁具的编码值与数据存储电路中存储的目标锁具的编码值进行比较和判断，并通过解锁装置通讯模块输出执行指令给所述锁具；所述解锁装置控制电路与数据存储电路连接并接收数据存储电路发送的数据；所述解锁装置控制电路与解锁装置通讯模块连接，向解锁装置通讯模块传输指令发送数据，并接收解锁装置通讯模块传输的数据；所述解锁装置控制电路与无线充电发射电路连接，并向无线充电发射电路传输指令。
9.根据权利要求8所述的防误闭锁装置，其特征在于，包括有输入输出模块；所述输入输出模块用于与操作者进行交互；所述输入输出模块安装在壳体上，与解锁装置控制电路连接，接收解锁装置控制电路的提示指令，对操作者进行提示，并接收操作者的操作指令，传输给解锁装置控制电路。
10.根据权利要求9所述的防误闭锁装置，其特征在于，所述无线充电发射电路安装于壳体内靠近边缘的外置；输入输出模块包括：扬声器、液晶显示屏和按钮，均安装于壳体表面。
11.根据权利要求8所述的防误闭锁装置，其特征在于，所述解锁装置采用一种电脑钥匙手持机。

锁具及防误闭锁装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及电力系统的防误闭锁技术领域，特别是涉及一种锁具及防误闭锁装置。\n背景技术\n[0002] 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系统对断路器、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一定编码的机械锁、电编码锁、验电器、状态检测器等，目的是防止人为的误操作。但是传统的机械锁、验电器、电编码锁、状态检测器等锁具与解锁装置通常采用接触式连接结构方式，存在安全性低，故障率高，功能局限性大等缺点。\n[0003] 随着电力设备的发展，传统单一的闭锁方式已经无法满足需要，出现了越来越多需要综合闭锁方式的应用场合，需要同时具备机、电闭锁功能，兼具电压、电流测量功能的闭锁锁具。同时传统的闭锁锁具，也因为技术落后，精度局限等原因，渐渐不再适用于新的防误闭锁场合。\n发明内容\n[0004] 本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种锁具，能够与解锁装置的采用非接触式连接，提高了可靠性和安全性，降低了故障率。\n[0005] 本实用新型所要解决的第二个技术问题在于提供一种防误闭锁装置，锁具与解锁装置的采用非接触式连接，提高了可靠性和安全性，降低了故障率，扩展了防误闭锁系统的工作效率和范围。\n[0006] 本实用新型是通过以下技术方案来实现的：\n[0007] 锁具，包括有外壳及闭锁机构；其中，还包括有设置在外壳内腔中的：\n[0008] 通讯模块，用于与外部进行非接触式通讯，传输指令和接收、发送数据；\n[0009] ID码芯片，用于储存锁具的编码值；\n[0010] 控制电路，用于作为控制中心，读取ID码芯片的编码值后通过通讯模块向外部发送，并接受外部的指令和数据，驱动闭锁机构动作；所述控制电路与通讯模块、ID码芯片和闭锁机构分别连接；\n[0011] 无线充电接收电路，位于外壳内腔中的端部位置，用于非接触式地接收外部传输的能量；\n[0012] 以及储能模块，所述储能模块与无线充电接收电路连接，存储无线充电接收电路接收的能量；所述储能模块与控制电路连接，为控制电路提供能量。\n[0013] 在其中一个实施例中，所述闭锁机构包括有机械闭锁机构。\n[0014] 进一步地，所述闭锁机构包括有电气闭锁机构。\n[0015] 进一步地，所述闭锁机构包括有传感器。\n[0016] 防误闭锁装置，包括有：上述锁具和解锁装置；其中，所述锁具和解锁装置采用非接触式连接；所述解锁装置包括有：\n[0017] 壳体；\n[0018] 无线充电发射电路，位于壳体的端部，用于非接触式地向所述锁具传输能量；\n[0019] 数据存储电路，用于存储目标锁具的编码值及操作信息；\n[0020] 解锁装置通讯模块，用于与所述锁具进行非接触式通讯，传输指令和接收、发送数据；\n[0021] 解锁装置控制电路，用于对解锁装置通讯模块接收到的所述锁具的编码值与数据存储电路中存储的目标锁具的编码值进行比较和判断，并通过解锁装置通讯模块输出执行指令给所述锁具；所述解锁装置控制电路与数据存储电路连接并接收数据存储电路发送的数据；所述解锁装置控制电路与解锁装置通讯模块连接，向解锁装置通讯模块传输指令发送数据，并接收解锁装置通讯模块传输的数据；所述解锁装置控制电路与无线充电发射电路连接，并向无线充电发射电路传输指令。\n[0022] 在其中一个实施例中，所述防误闭锁装置包括有输入输出模块；所述输入输出模块用于与操作者进行交互；所述输入输出模块安装在壳体上，与解锁装置控制电路连接，接收解锁装置控制电路的提示指令，对操作者进行提示，并接收操作者的操作指令，传输给解锁装置控制电路。\n[0023] 本实用新型的有益效果如下：\n[0024] 本实用新型提供的一种锁具，由于包括有通讯模块，能够与外部进行非接触式通讯；无线充电接收电路，能够非接触式地接收外部传输的能量；储能模块，存储无线充电接收电路接收的能量并为控制电路提供能量。因此，与解锁装置的连接为非接触式的模式，提高了可靠性和安全性，降低了故障率。\n[0025] 进一步地，所述锁具，由于同时提供了机械闭锁机构、电气闭锁机构和传感器，扩展了防误闭锁装置的工作效率和范围。\n[0026] 本实用新型提供的防误闭锁装置，包括有上述锁具和解锁装置；解锁装置包括有无线充电发射电路，能够非接触式地向所述锁具传输能量；数据存储电路，存储目标锁具的编码值及操作信息；解锁装置通讯模块，与所述锁具进行非接触式通讯，传输指令和接收、发送数据；因此，解锁装置不再需要复杂的解锁机构，仅装备简单的无线充电发射电路即可，提高了可靠性和安全性，降低了故障率。解锁装置通过无线方式将能量和指令传输给锁具，锁具接收到能量后开始工作，并根据指令执行相应的解锁动作，解锁动作可以是机械闭锁机构动作、电气闭锁机构动作、传感器测量动作之中的一种或者多种；在实际使用中，锁具安全，可靠，故障率低，可以在原防误闭锁系统的基础上无缝升级，合理的整合了用户资源，增加了防误闭锁系统的工作效率和安全性能。\n附图说明\n[0027] 图1为本实用新型防误闭锁装置用于防误闭锁系统时的结构示意图；\n[0028] 图2为本实用新型防误闭锁装置的整体结构示意图；\n[0029] 图3为本实用新型锁具的电路框架结构示意图；\n[0030] 图4为本实用新型防误闭锁装置的解锁装置的电路框架结构示意图；\n[0031] 图5为本实用新型锁具的机械闭锁机构的结构示意图；\n[0032] 图6为本实用新型锁具的电气闭锁机构的结构示意图；\n[0033] 图7为本实用新型锁具的传感器的结构示意图；\n[0034] 图8为本实用新型防误闭锁装置的工作方法的流程示意图。\n[0035] 附图标记说明：\n[0036] 1-安装防误闭锁控制模块的电脑主机、2-解锁装置、3-锁具、4-无线充电接收电路、5-储能模块、6-控制电路、7-传感器、8-通讯模块、9-电气闭锁机构、9a-电极、10-ID码芯片、11-机械闭锁机构、11a-锁销、12-外壳、13-无线充电发射电路、14-扬声器、15-液晶显示屏、16-按钮、17-壳体、18-解锁装置通讯模块、19-解锁装置控制电路、20-数据存储模块、21-输入输出模块、22-螺线管、23-机械活动部件、24-螺线管驱动电路、25-螺线管位置检测电路、26-继电器、27-继电器驱动电路、28-电流检测电路、29-传感器驱动电路、\n30-传感器接口。\n具体实施方式\n[0037] 本实用新型为了解决现有技术的问题，如图1、2、3所示，提出了一种锁具3，包括有外壳12及闭锁机构；其中，还包括有设置在外壳12内腔中的：\n[0038] 通讯模块8，用于与外部进行非接触式通讯，传输指令和接收、发送数据；\n[0039] ID码芯片10，用于储存锁具的编码值；\n[0040] 控制电路6，用于作为控制中心，读取ID码芯片10的编码值后通过通讯模块8向外部发送，并接受外部的指令和数据，驱动闭锁机构动作；所述控制电路6与通讯模块8、ID码芯片10和闭锁机构分别连接；\n[0041] 无线充电接收电路4，位于外壳12内腔中的端部位置，用于非接触式地接收外部传输的能量；\n[0042] 以及储能模块5，所述储能模块5与无线充电接收电路4连接，存储无线充电接收电路4接收的能量；所述储能模块5与控制电路6连接，为控制电路6提供能量。\n[0043] 在其中一个实施例中，所述闭锁机构包括有机械闭锁机构11。\n[0044] 进一步地，所述闭锁机构包括有电气闭锁机构9。\n[0045] 进一步地，所述闭锁机构包括有传感器7。\n[0046] 本实用新型为了解决现有技术的问题，如图1、2、4所示，还提出了一种防误闭锁装置，包括有：上述锁具3和解锁装置2；其中，所述锁具3和解锁装置2采用非接触式连接；\n所述解锁装置2包括有：\n[0047] 壳体17；\n[0048] 无线充电发射电路13，位于壳体17的端部，用于非接触式地向所述锁具3传输能量；\n[0049] 数据存储电路20，设置在壳体17内腔中，用于存储目标锁具的编码值及操作信息；\n[0050] 解锁装置通讯模块18，设置在壳体17内腔中，用于与所述锁具3进行非接触式通讯，传输指令和接收、发送数据；\n[0051] 解锁装置控制电路19，用于对解锁装置通讯模块18接收到的所述锁具3的编码值与数据存储电路20中存储的目标锁具的编码值进行比较和判断，并通过解锁装置通讯模块18输出执行指令给所述锁具3；所述解锁装置控制电路19与数据存储电路20连接并接收数据存储电路发送的数据；所述解锁装置控制电路19与解锁装置通讯模块18连接，向解锁装置通讯模块传输指令发送数据，并接收解锁装置通讯模块传输的数据；所述解锁装置控制电路19与无线充电发射电路13连接，并向无线充电发射电路13传输指令。\n[0052] 在其中一个实施例中，所述防误闭锁装置包括有输入输出模块21；所述输入输出模块21用于与操作者进行交互；所述输入输出模块21安装在壳体17上，与解锁装置控制电路19连接，接收解锁装置控制电路19的提示指令，对操作者进行提示，并接收操作者的操作指令，传输给解锁装置控制电路19。\n[0053] 上述防误闭锁装置的工作方法，如图8，其中，包括如下工作步骤：\n[0054] S1解锁装置确定操作任务，确定目标锁具及操作内容；\n[0055] S2将解锁装置接近目标锁具并启动无线充电发射电路，向目标锁具发送能量；\n[0056] S3锁具内部的无线充电接收电路在接收到能量后，进行能量储存，并启动通讯模块，将自身编码值发送到解锁装置；解锁装置接收该编码值；\n[0057] S4解锁装置对读取到的编码值与数据存储电路存储的目标锁具的编码值进行比对，判断读取到的编码值与目标锁具的编码值是否一致；\n[0058] S5如果比对结果不一致，则提示错误信息，进入步骤S11；\n[0059] S6如果比对结果一致，解锁装置将操作指令发送到锁具；\n[0060] S7锁具在接受到操作指令之后根据操作指令的内容进行动作；\n[0061] S8锁具动作成功之后，将操作成功信息发送给解锁装置，进入步骤S10；\n[0062] S9锁具动作失败，将操作失败信息发送给解锁装置，进入步骤S11；\n[0063] S10操作者按照提示完成操作；\n[0064] S11操作者根据错误信息进行检查并重新开始确定操作任务。\n[0065] 实施例：\n[0066] 如图1所示，安装防误闭锁控制模块的电脑主机1或者服务器、手机、平板电脑等，通过无线或者红外方式与解锁装置2连接，解锁装置2通过无线方式与锁具3非接触式连接。电脑主机1管理本系统所有锁具的编码信息，并生成任务数据发送给解锁装置2，并接收解锁装置2回传的数据进行管理。\n[0067] 如图2、3所示，锁具具有外壳12，无线充电接收电路4安装于外壳12内部靠近边缘的部位；储能模块5、控制电路6、通讯模块8、ID码芯片10均安装于外壳12内部。\n[0068] 如图5所示，机械闭锁机构11包括有锁芯及锁销11a，锁芯安装于外壳12内部，通过机械结构连接锁销11a；具体结构如图5所示，锁芯包括有螺线管22、螺线管驱动电路\n24、螺线管位置检测装置25和机械活动部件23；螺线管22与螺线管驱动电路24连接；螺线管驱动电路24、螺线管位置检测装置25与控制电路6通过电气线路连接；螺线管22与机械活动部件23配合，机械活动部件23与锁销11a连接。工作时控制电路6通过控制螺线管驱动电路24，使螺线管22动作，影响机械活动部件23，达到闭锁的效果，同时螺线管位置检测装置25可检测螺线管22的位置状态，将信息发送到控制电路6，用于判断解锁动作是否成功。\n[0069] 如图6所示，电气闭锁机构9安装于外壳12内部，电气闭锁机构9包括有继电器\n26、继电器驱动电路27、电流检测电路28和电极9a；继电器26与继电器驱动电路27、电流检测电路28分别连接；继电器驱动电路27、电流检测电路28均与控制电路6通过电气线路连接，电极9a与继电器26电气连接。工作时控制电路6通过控制继电器驱动电路27，使继电器26动作，令电极9a之间形成短路，达到接通解锁电气闭锁的目的，电流检测电路28可以检测在电极9a间流过的电流，将信息发送到控制电路6，用于判断解锁动作是否成功。\n[0070] 如图7所示，传感器7安装于外壳12内部；传感器7由传感器驱动电路29和传感器接口30组成；传感器驱动电路29与控制电路6电气连接，传感器驱动电路29与传感器接口30连接；工作时，传感器接口30外接各类外部传感器，控制电路6通过传感器驱动电路29采集外部传感器的信息如，电压、电流、温度等。\n[0071] 如图2、4所示，解锁装置的无线充电发射电路13安装于壳体17内靠近边缘的外置；输入输出模块21包括了：扬声器14、液晶显示屏15和按钮16，均安装于壳体17表面。\n[0072] 所述解锁装置2采用一种电脑钥匙手持机。\n[0073] 如图2所示，进行解锁操作时，将解锁装置的无线充电发射电路13接近非接触锁具的无线充电接收电路4，此时解锁装置启动无线充电发射电路13，能量通过电磁波的方式传递到锁具，锁具的无线充电接收电路4在接收到能量之后，将其收集并存储在存储模块5，在收集并存储到足够的能量之后，存储模块5开始将能量供给控制电路6、通讯模块8、ID码芯片10等模块，控制电路6开始工作后，从ID码芯片10中读取存储的数字编码值，然后使用通讯模块8将此编码值通过无线方式发射给解锁装置。解锁装置的通讯模块18在接收到该编码值之后，与存储在数据存储模块20中的任务目标的编码值进行比对，如果不一致，则通过输出输出模块21发送提示信息给操作者，该提示信息包括液晶显示屏15的画面提示和扬声器14的声音提示；如果编码值一致，解锁装置的主控制模块19则使用通讯模块18通过无线方式发送解锁指令给锁具的通讯模块8；锁具的通讯模块8接收到解锁指令之后，将其发送到控制模块6，控制模块6根据指令的内容，驱动对应的解锁机构进行解锁；\n[0074] 防误闭锁装置的工作方法，如图5、6、7、8所示，步骤S7中，锁具在接受到操作指令之后根据操作指令的内容，选择对机械闭锁机构、电气闭锁机构或者传感器进行动作。\n[0075] 如果是机械解锁指令，则控制模块6驱动机械闭锁机构11，使其内部的机电部件动作，释放锁销11a，动作成功后，控制模块6将动作成功的信息通过通讯模块8反馈到解锁装置，解锁装置根据该信息提示操作者进行进一步操作；如果动作失败，控制模块6将动作失败的信息通过通讯模块8反馈到解锁装置，解锁装置将错误信息通过输入输出模块21提示给操作者。\n[0076] 如果是电气解锁指令，则控制模块6驱动电气闭锁机构9，使其内部的电气开关闭合，短接电极9a，动作成功后，控制模块6将动作成功的信息通过通讯模块8反馈到解锁装置，解锁装置根据该信息提示操作者进行进一步操作；如果动作失败，控制模块6将动作失败的信息通过通讯模块8反馈到解锁装置，解锁装置将错误信息通过输入输出模块21提示给操作者。\n[0077] 如果是传感器测量指令，则控制模块6驱动传感器7，使其对外部的待测数据进行测量，测量完成后，控制模块6将测量所得的信息通过通讯模块8反馈到解锁装置，解锁装置根据该信息提示操作者进行进一步操作；如果测量失败，控制模块6将动作失败的信息通过通讯模块8反馈到解锁装置，解锁装置将错误信息通过输入输出模块21提示给操作者。\n[0078] 本实用新型的防误闭锁装置的工作方法，步骤S4中，将上述锁具内置ID码芯片，储存有编码值，然后将该编码数值录入解锁装置数据库储存，使数据库与其附属的锁具建立一一对应的关联关系；现场作业时，操作者持解锁装置对锁具进行操作，解锁装置内部的控制电路将锁具的编码值与数据存储电路内存储的目标非接触式设备编码值进行比对，如果相符，则通知锁具进行解锁动作，并通过液晶显示屏及扬声器提示操作者进行操作，如果不符，则通过液晶显示屏及扬声器提示错误。\n[0079] 锁具本身不带电源，锁具通过解锁装置发射过来的电磁波或电流信号来获取电能。\n[0080] 锁具与解锁装置之间通讯采用射频无线方式，通过无线电波进行通讯。\n[0081] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。