专利名称：高压开关设备防误操作程序电子密码电磁锁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压开关设备防误操作程序电子密码电磁锁，这种电子密码电磁锁采用电气连锁方式，既适用于高压开关设备防误操作程序，又可适用于各种公共场所的仓库、门窗、箱柜、仪器仪表，通讯系统的密码转换以及防盗报警系统的控制。
现在，已经有很多类型的机械密码锁，也出现了不少电子密码锁，这些密码锁其机械结构复杂、部件庞大、操作繁琐、防御能力低，防潮性能差。例如中国专利CN87211880号“高压开关设备防误操作程序锁”，它是采用多种机械锁。多把钥匙倒换操作的程序锁，需设钥匙的中间转换装置，操作相当麻繁，还须编制一整套操作步骤，延误高压系统停送电的时间，平时还需防锈维护等。又如中国专利CN87216604号“一种电子密码锁”，采用双稳念触发电路编码，对于同一数码组成的四位密码(例如2222)则按一位数码即能打开锁。
本实用新型的目的是提供一种高压开关设备防误操作程序电子密码电磁锁，它采用电气连锁方式实现高压开关设备防误操作的，其防误、防撬、防潮以及编码能力显著增加，具有操作简单，耗电少。电源适用范围宽、体积小、重量轻、连锁接线简单的特点。
本实用新型的任务是以如下方式完成的用键盘插入电磁锁与锁内电路的接口相接，接口分别与译码器和时控解码器相连，通过键盘上的数码键、开锁键使电磁锁的驱动器吸引衔铁芯、衔铁芯释放闭锁装置开锁，同时输出操作电源给下级电磁锁，从操作高压开关到操作的最后一把高压刀闸能提前2／3的时间(原110KV以上的线路停电检修刀闸操作需45分钟至1小时，现在只需15分钟)，电气连接电缆能节约开支50％(原一种电磁锁需敷设各种刀闸辅助接点闭锁控制回路)，由密码实现开关设备的程序编码。
下面将结合本实用新型的附图作进一步的描述
图1为本实用新型的键盘正视图。
图2为本实用新型的电磁锁结构剖视图。
图3为本实用新型的电磁锁的闭锁装置结构剖视放大图。
图4为本实用新型的电磁锁的扣锁装置结构剖视放大图。
图5为本实用新型的方框图。
图6为本实用新型的锁内电路详细原理图。
图7为实施例1的操作程序电气连锁示意图。
图8为实施例2的操作程序电气连锁示意图。
图9为实施例3的操作程序电气连锁示意图。
先以
图1和图2叙述这种电子密码电磁锁它是通过键盘(2)开锁的，键盘(2)外面有保护门(1)(保护门的目的是防止误碰键盘导至电路闭锁，同时在门上还可附设操作程序密码)，打开这个保护门(1)就可以看见键盘(2)上的数码键(3)、清零键(4)、开锁键(6)和显示器(5)，键盘(2)上有多个输出端的插件与锁内电路(25)的接口(7)相接，接口(7)又具有程序编码功能，因为密码要保密，所以接口(7)装设在封闭的锁内电路(25)上。由于键盘(2)上具有0至9和／1至／5的数码键(3)、清零键(4)和开锁键(6)，总计有1300多万种变换，这个密码要靠碰运气是完全不可能的，只会引起锁内电路(25)的闭锁器(10)闭锁并使报警器(10)发出报警声。
从图2和图3中可以看出如想使用外力撬动锁头(35)时(电磁锁一般是安装在刀闸转轴上与基座孔锁定而暴露的场合)，由于衔铁芯(23)的缓冲器(33)平面将闭锁芯(28)穿过锁头(35)的孔(32)顶入锁体(17)(43)内孔(31)里卡住锁头(35)的内外运动而打不开锁。所以这种电磁锁防误手段非常高。
图2和图3及图4是电磁锁的结构剖视图，锁体(16)(17)(43)内有驱动器(20)，驱动器(20)的线圈绕制在骨架(22)上，骨架(22)套在套管(21)上并固定在U型铁片(18)(44)里，套管(21)的一端管壁上开有槽(24)，套管(21)内有张簧(19)和衔铁芯(23)及锁头(35)，衔铁芯(23)和锁头(35)在套管(21)内可往复运动，而锁头(35)上的限位器(27)是装在套管(21)的槽(24)里限制锁头(35)在套管(21)内作直线往复运动。当驱动器(20)的线圈得电励磁吸引衔铁芯(23)时，衔铁芯(23)压迫张簧(19)收缩，其衔铁芯(23)的缓冲器(33)脱离原位置，闭锁装置(26)的张簧(30)释放推动挡片(29)，挡片(29)再推动闭锁芯(28)穿过锁头(35)的孔(32)滑入衔铁芯(23)的缓冲器(33)的底部，闭锁芯(28)和挡片(29)相接触的部位正好与锁头(35)的孔(32)外缘呈一水平线，衔铁芯(23)的挡头(34)刮住闭锁芯(28)带动锁头(35)一起运动开锁。锁头(35)带入后，外力释放其扣锁装置(37)的扣锁器(38)。锁体(43)外孔(39)内的张簧(41)一端与封帽(42)相接触，另一端推动扣锁器(38)的内臂(40)，扣锁器(38)扣入锁头(35)的扣孔(36)扣住锁头(35)。当外力作用于扣锁器(38)外臂时，扣锁器(38)退出锁头(35)的扣孔(36)，驱动器(20)的张簧(19)得以释放推动衔铁芯(23)，衔铁芯(23)的缓冲器(33)胀住闭锁芯(28)推动锁头(35)与套管(21)磨擦运动，在限位器(27)被锁体(17)挡住时锁头(35)也即停止运动，闭锁芯(28)滑行到挡片(29)上，而衔铁芯(23)的缓冲器(33)挤压闭锁芯(28)迫使张簧(30)收缩，当衔铁芯(23)与锁头(35)相靠后。闭锁芯(28)的一端滑至衔铁芯(23)的缓冲器(33)平面上，而另一端顶入锁体(17)(43)的内孔(31)里锁定。
图5是这种电子密码电磁锁的原理方框图它是通过键盘(2)上的数码键(3)、清零键(4)和开锁键(6)实现输入脉冲信号的。键盘(2)上有多个输出端的插件与锁内电路(25)的接口(7)相接，接口(7)与译码器(8)的输入端相连，译码器(8)是计数／时序译码与清零器为一整体电路块。当键盘(2)输入密码脉冲信号触发译码器(8)时，译码器(8)输出的正确脉冲电压送到译码分路控制电路上与时控解码器(13)进行判别，都为“1”态时第一位解码器的输出级才能输出“0”态而开放第二位解码器，当输入第二位密码脉冲后，并由第二位解码器的脉冲支路电压将译码器(8)的第一位脉冲电压展宽，亦此类推。在键盘(2)输完密码后，按下开锁键(6)或关上保护门(1)(保护门上的凸头压下开锁键)，时控解码器(13)上的最后一位脉冲支路电压通过接口(7)触发电接点的触发器(14)，触发器(14)输出低电平使输出级(15)输出端输出，而高电平则触发译码器(8)的锁定端，而当取下键盘(2)后电路一直处在这种工作状态下。如果键盘(2)输入错码，译码器(8)输出的“错误”脉冲到闭锁器(10)的输入端，闭锁器(10)的输出端瞬时闭锁时控解码器(13)，同时报警器(11)的负脚通过闭锁器(10)的输出级到“地”而发出报警声，并且触发清零器迫使电路清零，只有当旁路电容(9)放完电后电路才能恢复开放(本电路设定闭锁时间为2分钟)。在开锁后，若高压操作近电场干扰脉冲分量窜入锁内电路(25)上时，为保证译码和解码的可靠性，时控解码器(13)采用固态继电器的伐值电流以及旁路电容(12)来抑制干扰脉冲，同时又由于译码器(8)被锁定，所以电路稳定在输出状态下。当驱动器(20)得电励磁吸引衔铁芯(23)时，衔铁芯(23)的缓冲器(33)释放闭锁装置(26)。闭锁芯(28)退出锁体(17)(43)的内孔(31)，衔铁芯(23)的挡头(34)刮住闭锁芯(28)带动锁头(35)开锁，而扣锁装置(37)在外力释放后扣锁器(38)扣入锁头(35)的扣孔(36)。
图6是电磁锁内电路(25)详细原理图，键盘(2)上有多个输出端的插件与锁内电路(25)上的接口(7)相接，接口(7)分别与译码器(8)的输入端以及和时控解码器(13)相连，译码器(8)采用了计数／时序译码电路块，再加上一些简单的微分、密码脉冲触发、译码分路控制、手动和错码清零以及锁定电路。时控解码器(13)采用了一些固态继电器再加上限定开锁时间的旁路电容(12)，以及脉冲展宽电路。而电接点的触发器(14)和输出级(15)分别采用了1／2的双稳态触发电路块和固态继电器所组成的。键盘(2)既可插接，又可附在锁体上，还可通过电缆敷设在其它设备上。通过键盘(2)上的数码键(3)、清零键(4)、开锁键(6)以及能显示开锁状态的显示器(5)实现开锁的，这样做不但明显地提高电子密码电磁锁的保密性和准确性，同时还具有防误、防撬和防潮能力，而且降低了成本。这个脉冲控制部分的图上总共使用了10个主元件，它们分别是1只TWH系列的功率开关元件，2只C系列的集成电路块，2只SP系列的交流固态继电器以及5只1604系列的直流固态继电器。
安装好这种电子密码电磁锁后，插入键盘(2)，显示器(5)显示红色，通过键盘(2)上的数码键(3)输入一组数字后，关上保护门(1)，从保护门(1)上的小窗口可以看见显示器(5)由红色转变成黄色，则说明与内编的密码相符，如果不相符可通过键盘(2)上的清零键(4)手动清零，其具体操作步骤如下插入键盘(2)输密码后关上保护门(1)，显示器(5)由红色转黄色，电路被锁定，驱动器吸引衔铁芯，闭锁装置释放，锁头(35)带入，扣锁装置的扣锁器(38)扣住锁头(35)，操作高压刀闸后取下键盘(2)，手动扣锁器(38)的外臂，锁头(35)锁入高压刀闸基座孔里。当从键盘(2)上输入错码时，报警器就会立即发出报警声，此时即使输入正确的数码也打不开锁，等报警声消失后才能重新输入密码。而当第二次输入密码前，由于电路被锁定，必须按下键盘(2)上的清零键(4)，电路才能重新输入密码。
实施例1如图7所示用假设高压系统的开关(DL)、刀闸(G)示意图，描述本实用新型的操作程序电气(AC或DC)连锁的工作状态。
高压系统有正母、付母、旁母、1＃旁路、2＃出线、2＃出线带P.T(电压互感器)、3＃母联。
电子密码电磁锁设有多个电源输入端(1至4)，输出端(D1)，外部闭锁端(D2)。
A操作任务2＃出线停电检修，由运行转检修做安全措施拉开2DL开关、拉开2G3刀闸、拉开2G1刀闸、合上2G3／3接地刀闸、合上2G3／2接地刀闸、合上2G1／1接地刀闸。
操作步骤1.模拟盘操作后取下键盘200。
2.拉开2DL开关后，用键盘200插入以下刀闸上的电子密码电磁锁上分别输入各自的密码开锁操作2－1.2G3的锁203上，拉开2G3，取下键盘200。
2－2.2G1的锁201上，拉开2G1，取下键盘200。
2－3.2G3／3的锁203／3上，如果线路无电压，则电路未被闭锁，合上2G3／3，取下键盘200。
2－4.2G3／2的锁203／2上，合上2G3／2，取下键盘200。
2－5.2G1／1的锁201／1上，合上2G1／1，取下键盘200。
3.键盘200回到模拟盘上，操作完毕。
B操作任务2＃出线复役，由检修转为运行解除安全措施拉开2G3／3、拉开2G3／2、拉开2G1／1、合上2G1、合上2G3、合上2DL。
操作步骤1.模拟盘操作后，取下键盘200。
2.用键盘200插入2G3的锁203上，按下清零键后取下键盘200。
3.用键盘200插入以下刀闸上的电子密码电磁锁上输入各自的密码开锁操作3－1.2G3／3的锁203／3上，拉开2G3／3，取下键盘200。
3－2.2G3／2的锁203／2上，拉开2G3／2，取下键盘200。
3－3.2G1／1的锁201／1上，拉开2G1／1，取下键盘200。
3－4.2G1的锁201上，合上2G1，取下键盘200。
3－5.2G3的锁203上，合上2G3，取下键盘200。
4.合上2DL开关。
5.键盘200回到模拟盘上，操作完毕。
实施例2如图8所示操作任务用1＃旁路代2＃出线运行于正母合上1G1、合上1G3、合上2G4、合上1DL、拉开2DL。
操作步骤1.模拟盘操作后，取下键盘100。
2.用键盘100插入以下刀闸上的电子密码电磁锁上分别输入各自的密码开锁操作2－1.1G1的锁101上，合上1G1，取下键盘100。
2－2.1G3的锁103上，合上1G3，取下键盘100。
2－3.2G4的锁204上，合上2G4，取下键盘100。
3.合上开关1DL。
4.拉开开关2DL，开关2DL处于热备用状态。
5.键盘100回到模拟盘上，操作完毕。
实施例3如图9所示操作任务2＃出线倒排，由正母倒至付母合上3G1、合上3G2、合上3DL、合上2G2、拉开2G1、拉开3DL。
操作步骤1.模拟盘操作后，分别取下键盘300、键盘200。
2.用键盘300插入以下刀闸上的电子密码电磁锁上输入各自的密码开锁操作2－1.3G1的锁301上，合上3G1，取下键盘300。
2－2.3G2的锁302上，合上3G2，取下键盘300。
3.合上开关3DL。
4.用键盘200插入以下刀闸上的电子密码电磁锁上输入各自的密码开锁操作4－1.2G2的锁202上，合上2G2，取下键盘200。
4－2.2G1的锁201上，拉开2G1，取下键盘200。
5.拉开开关3DL。
6.键盘300、键盘200分别回到模拟盘上，操作完毕。
权利要求1.一种由键盘(2)，译码器(8).闭锁器(10).报警器(11).时控解码器(13).电接点以及驱动器(20)所组成的防误操作程序电子密码电磁锁，其特征是键盘(2)上有数码键(3).清零键(4).开锁键(6)及显示器(5)，键盘(2)有多条输出端的插件可插入电磁锁内电路(25)的接口(7)上，接口(7)分别与译码器(8)的输入端相连.译码器(8)的输出控制端与时控解码器(13)相连.键盘(2)上的开锁键(6)通过接口(7)接在时控解码器(13)的脉冲支路上与电接点的触发器(14)相接.而驱动器(20)的线圈接在时控解码器(13)的输出端上.锁头(35)在套管(21)中的运动是靠驱动器(20)吸引或张簧(19)释放衔铁芯(23).衔铁芯(23)的缓冲器(33)与闭锁装置(26)的机械配合而实现的。
2.按照权利要求1所述的防误操作程序电子密码电磁锁，其特征是译码器(8)是由计数／时序译码电路再加上微分、密码脉冲触发、译码分路控制、手动和错码清零电路所组成的。闭锁器(10)是用功率开关电路分别与时控解码器(13)的延时电路和报警器(11)的负脚相连所组成的。而时控解码器(13)是由一些固态继电器所组成的。但电接点的触发器(14)和输出级(15)分别是用双稳态触发电路和固态继电器所组成的。
3.按照权利要求1所述的防误操作程序电子密码电磁锁，其特征是驱动器(20)的套管(21)内分别装有张簧(19)和衔铁芯(23)及锁头(35)，而锁头(35)上的限位器(27)是装在套管(21)的槽(24)里可作往复运动。闭锁装置(26)是由衔铁芯(23)的缓冲器(33)平面与闭锁芯(28)一端相接触，另一端穿过锁头(35)的孔(32)压迫锁体(17)(43)内孔(31)里的张簧(30)收缩与挡片(29)相接触所组成的。锁头(35)带入后，扣锁装置(37)是由锁体(43)外孔(39)内的张簧(41)一端与封帽(42)相接触，另一端与扣锁器(38)内臂(40)相接触，扣锁器(38)扣入锁头(35)的扣孔(36)。
专利摘要本实用新型提供了一种高压开关设备防误操作程序电子密码电磁锁，它是用键盘直接插入电磁锁内电路的接口上输密码开锁的，接口分别与译码器和时控解码器相连，接口又具有程度编码功能。当从键盘上输入密码脉冲后，驱动器吸引衔铁芯释放闭锁芯带动锁头开锁，并能扣住锁头，同时能输出下一程序的操作电源，当输入错码时电路会闭锁并会报警，防止了由于操作人员违反操作规程所造成的事故。这种锁还具有耗电少。电源适用范围宽，体积小，重量轻的特点。
文档编号E05B49/00GK2122205SQ91204970
公开日1992年11月18日 申请日期1991年3月28日 优先权日1991年3月28日
发明者朱田兴 申请人:朱田兴