专利名称：多媒体电脑钥匙的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电脑钥匙技术领域，具体涉及一种用于发电厂、变电站等电力系 统防止电气误操作闭锁装置中的多媒电脑钥匙。
背景技术：
电脑钥匙是发电厂、变电站微机防误系统中的一个重要组成部分，电脑钥匙能接 收防误系统发来的模拟操作信息，并依靠装在编码锁上的编码元件去识别锁具，闭锁错误 的操作，解锁正确的操作，正确解锁后才能去操作现场设备(断路器、隔离开关、网门、接地 等)，从而确保电力设备安全操作。电脑钥匙及编码锁配套使用，电脑钥匙的采码探头从编 码锁的编码元件上采集的设备编码信息，通过电脑钥匙的控制电路与操作项信息中的设备 编码分析比较，给出是否正确提示，并由此控制电脑钥匙的手动解锁机构能否工作，若提示 错误，则控制电脑钥匙的手动解锁机构不能进行解锁操作；若提示正确，则控制电脑钥匙的 手动解锁机构可进行解锁操作。目前电脑钥匙主要构成方式和不足如下1、显示单元采用单色液晶显示屏，分辨率一般为128X64，最大的为160X128，可 显示8行，每行10个汉字，只能显示简单的图像，显示界面单一，不能满足用户对视觉方面 的需要。2、核心处理器采用8位单片机做为核心处理器，运行速度较慢，程序存储器空间 比较低，最多只有64K，外围电路需自行搭建，集成度较低。3、数据传输采用有线或近距离无线的方式，有线方式必须用传输线将电脑钥匙 插入到通讯适配器上，不仅操作不便，插头由于多次插拔还容易发生接触不良，近距离无线 方式主要采用红外或蓝牙的方式，传输距离较近，对于集控操作没有好的解决方法，操作后 信息也不能及时上传给调度中心。4、数据存储采用扩展的数据存储器，存储空间大多在1M空间以下，不能满足连 续存储操作历史记录和保存长时间录音的要求。5、多媒体功能不具备多媒体功能，不能即时播放操作过程的录音，也不能显示图
像等信息。6、系统软件定制的专用系统软件，扩展性不强，升级时需发回厂家。
实用新型内容为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种多媒体电脑钥匙， 以32位RISC微处理器为核心处理器、采用嵌入式Linux操作系统、240x320的真彩液晶 显示屏、支持GPRS/WIFI无线数据传输、板载128M数据存储器并支持TF卡扩展，最大可达 32G、可持全彩图像显示、语音录放等多媒体功能，程序升级只需将TF卡内程序升级即可。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是该多媒体电脑钥匙，由壳体、设 在壳体前端的采码探头及导向杆、设在壳体内的处理控制单元、手动解锁机构、设在壳体上的液晶显示屏和键盘构成，手动解锁机构由处理控制单元控制操作，其特征在于所述处理 控制单元是一控制电路，由32位RISC微处理器、GPRS通讯模块、WIFI通讯模块、液晶显示 屏、存储芯片、射频模块、电源监测电路、实时时钟芯片、语音录放单元、TF卡读写电路、解锁 控制电路和复位电路组成，GPRS通讯模块、WIFI通讯模块、液晶显示屏、存储芯片、射频模 块、电源监测电路、实时时钟芯片、语音录放单元、TF卡读写电路、解锁控制电路和复位电路 分别通过总线与微处理器MCU连接。所述采码探头为射频采码探头。本实用新型的有益效果本实用新型电脑钥匙应用于发电厂、变电站等电力系统 的防止电气误操作闭锁装置中，编码锁装在高压开关设备如隔离开关、断路器、刀闸等手动 操作机构上，当需要操作这些设备时，必须使用电脑钥匙打开编码锁，才能进行操作。相对 于现有技术本实用新型具有如下效果1)处理速度快，可满足用户对操作时间的要求，集成度高，系统稳定可靠。2)显示信息全面，显示内容可达300字/屏，能完全显示完整操作票和辅助信息， 满足用户对多种操作信息的同屏显示，操作简单方便。3)实时性强，采用GPRS和WIFI无线通讯方式，能满足各种情况下的实时通讯要 求，能即时接收下发的操作信息，也可实时将操作后的结果上传到五防主机，避免离线操作 模式下的安全隐患。4)存储容量高，板载的128M数据存储器可满足一般操作要求，如容量不够，可用 TF卡进行扩展，最大支持32G，完全能满足操作需要。5)多媒体功能强大，支持全彩图像显示，操作全过程的录音，并能进行检索、回放， 便于操作管理。6)扩展性强，采用嵌入式Linux操作系统，可根据需要扩展新的功能，而不用对原 软件进行修改，就像Windows系统下安装应用软件一样就可实现新功能，如扩展巡检功能等。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的描述。
图1是本实用新型电脑钥匙外形示意图。图2为
图1的后视图。图3是本实用新型电脑钥匙控制电路框图。
具体实施方式
如
图1、2所示，电脑钥匙包括壳体4、设在壳体4前端的射频读写器1和喇叭2、设 在壳体1内的管理控制单元、手动解锁机构3、设在壳体4上面板上的液晶屏5、键盘6、麦克 风7、设在壳体后部的USB接口 8、设在壳体4下面板的电池9和充电电极10。如图3所示，管理控制单元是一控制电路，由32位RISC微处理器11、GPRS通讯模 块12、WIFI通讯模块13、0LED液晶显示屏14、存储芯片15、射频模块16、电源监测电路17、 实时时钟芯片23、语音录放单元22、TF卡读写电路21、解锁控制电路20、电源管理电路19 和复位电路18组成，其中所述GPRS通讯模块12、WIFI通讯模块13、0LED液晶显示屏14、存储芯片15、射频模块16、电源监测电路17、实时时钟芯片23、语音录放单元22、TF卡读写 电路21、解锁控制电路20、电源管理电路19和复位电路18分别通过总线与微处理器11连接。各部分模块及电路主要功能是1) GPRS通讯模块12采用GPRS模式进行无线通讯，主要功能是实时接收微机防误 系统的模拟操作信息，送往微处理器进行处理后存入存储芯片中，并将操作后的结果实时 返回到防误主机；2)WIFI通讯模块13可与防误主机共同构建基于IEEE 802. lib标准的无线局域 网，进行无线通讯，主要功能是实时接收微机防误系统的模拟操作信息，送往微处理器进行 处理后存入存储芯片中，并将操作后的结果实时返回到防误主机，与GPRS通讯模式互补， 根据不同情况构建实时通讯网络；3) 0LED液晶屏支持全彩图像显示，是人机对话的窗口，用以显示在操作过程中的 各种信息，供用户使用和选择，显示分辨率为240x320 4)存储芯片15用以存放操作票信息和操作项执行结果，可供微处理器随时调用， 并能保存一定时间内的历史操作信息；5)射频模块16主要功能是采集装在现场设备上的编码锁的射频IC卡内的编码信 息由微处理器判断，并将需要修改的编码信息写入射频IC卡；6)电源监测电路17实时监测电源电压，如低于警戒值，将直接关闭电脑钥匙电 源，禁止工作；7)实时时钟芯片可自动产生当前的年、月、日、星期等信息，并可通过微处理器进 行修改；8)语音录放单元22可将操作过程中的唱票、复诵等语音信息进行保存，供检索回 放，并且在微处理器的控制下，提示用户操作过程的正误；9)TF卡读写电路21可将要保存的容量较大的录音、存档等资源保存在TF卡上，可 正确读写32G以内的TF卡；10)解锁控制电路控制20的电磁铁当系统失电、无操作和无线采码有误时释放， 阻止手动解锁机构解锁，当无线采码正确后吸合，允许手动解锁机构进行解锁，进而可操作 现场设备；11)电源管理电路19管理电源的开关、电池的充放电，并可对不常使用、耗电量大 的单元的电源进行控制，以节约电量，延长使用时间；12)复位电路18 当处理控制单元系统出现无法恢复的错误时，可用以重新启动 系统。上述各功能模块中，除微处理器采用的是三星公司的S3C2440，射频芯片采用的是 飞利浦公司的MC531，其它采用的都是通用芯片及电路。工作原理本实用新型在使用时需放入电池，电池放入后，轻触开机/返回键，保持一段时间 后，电源管理电路将电源与管理控制单元电源连通，管理控制单元开始工作，对电路各部分 进行初始化，有液晶屏上显示初始化信息后，等待接收操作票信息，可根据传输网络情况采 用WIFI通讯模块或GPRS通讯模块接收操作票信息，接收到的操作票信息采用分区的形式保存在内部存贮芯片中，共可保存十六项操作任务，操作票信息接收完毕后，可对变电站的 设备进行解锁操作。首先在液晶显示屏上显示当前要操作的设备名称，提示操作人员要进 行哪项操作，并在整个操作过程中进行录音，监督操作人员是否按规程操作，并将录音信息 保存在TF卡内，将电脑钥匙插入到锁具中时，电脑钥匙的射频模块会自动读取当前锁具内 IC卡内已事先写入的编码信息，判断是否为要操作锁具，如相同则释放解锁电路，可对锁具 进行操作，如不同则闭锁解锁电路，锁具将无法操作，每项操作完毕后将通过WIFI通讯模 块或GPRS通讯模块将操作结果传送到系统主机中，待系统主机确认后才能进行下一项操 作，全部操作完成后，自动将操作结果、操作时间、错误操作项等操作过程信息存储在TF卡 内，供以后查阅，电脑钥匙可继续操作其它已保存的操作任务或接收新的操作任务。
权利要求一种多媒体电脑钥匙，由壳体、设在壳体前端的采码探头及导向杆、设在壳体内的处理控制单元、手动解锁机构、设在壳体上的液晶显示屏和键盘构成，手动解锁机构由处理控制单元控制操作，其特征在于所述处理控制单元是一控制电路，由32位RISC微处理器、GPRS通讯模块、WIFI通讯模块、液晶显示屏、存储芯片、射频模块、电源监测电路、实时时钟芯片、语音录放单元、TF卡读写电路、解锁控制电路和复位电路组成，GPRS通讯模块、WIFI通讯模块、液晶显示屏、存储芯片、射频模块、电源监测电路、实时时钟芯片、语音录放单元、TF卡读写电路、解锁控制电路和复位电路分别通过总线与微处理器MCU连接。
2.根据权利要求1所述的多媒体电脑钥匙，其特征在于所述采码探头为射频采码探头。
专利摘要本实用新型公开了一种多媒体电脑钥匙，由壳体、设在壳体前端的采码探头及导向杆、设在壳体内的处理控制单元、手动解锁机构、液晶屏和键盘构成，手动解锁机构由处理控制单元控制操作，处理控制单元由32位RISC微处理器、GPRS通讯模块、WIFI通讯模块、液晶显示屏、存储芯片、射频模块、电源监测电路、实时时钟芯片、语音录放单元、TF卡读写电路、解锁控制电路和复位电路组成，并分别通过总线与微处理器MCU连接。采用嵌入式Linux操作系统、240x320的真彩液晶显示屏、支持GPRS/WIFI无线数据传输、板载128M数据存储器并支持TF卡扩展，最大可达32G、可持全彩图像显示、语音录放等多媒体功能。可广泛应用于发电厂、变电站等电力系统的防止电气误操作闭锁装置中。
文档编号E05B47/00GK201584008SQ20092029718
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者刘鹏云, 张海军, 李亚冬, 李昆澜, 王瑜 申请人:河南中光学集团有限公司