变电站防丢失钥匙及该钥匙的使用方法与流程

本发明涉及一种变电站防盗防丢失钥匙锁具及该钥匙锁具的使用方法。

技术背景

电力变电站，改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站中有很多昂贵的电气设备，如变压器、互感器，各种开关设备和监控设备等，因此在稳定运行的前提下，安全防盗是重中之重。传统变电站都是使用普通锁具和监控设备保障变电站的安全，极易破解，防盗效果有待改进。

另外，在无人值守变电站中，保护屏、控制屏、交流配电屏、开关柜等屏柜柜门，端子箱、检修电源箱、温控箱、电缆箱等箱体箱门以及遮栏门、网门等门禁钥匙均统一归置在钥匙箱内，作业人员自取自还，常常因钥匙遗留在现场、被作业人员不小心带走、钥匙被带走后无法确认归属等造成钥匙不知去向的问题。

另外运维班组中配有管辖变电站各大门、设备室门钥匙。借出钥匙后，经批准使用的检修或施工人员会在工作结束当天一并归还。这样会出现钥匙全部借出，而另有单位、班组需借用钥匙，但是无法确认对应门锁是否打开，借出的钥匙是否使用完毕，位置在何处等问题。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题提供一种结构合理，既能安全防盗，又能方便使用，且能及时提醒维护人员保存和归还钥匙，具有防止钥匙延误归还甚至丢失功能，还克服了传统钥匙丢失后捡钥匙人能手持钥匙开门的弊端，且有助于提高钥匙使用效率的变电站防盗防丢失钥匙锁具及该钥匙锁具的使用方法。

为解决上述问题，本变电站防盗防丢失钥匙锁具的结构特点是：

包括锁具，锁具包括锁壳，锁壳上安装有锁芯，锁壳上安装有读码器，锁壳内安装有与编码器电连接的锁控制器，锁控制器的输入端电连接有锁具信号收发器，锁壳内安装有与锁控制器电连接的电磁阀，锁芯上设有与电磁阀阀芯插装配合的锁孔，还包括钥匙，钥匙包括钥匙壳体，钥匙壳体上固设有与锁芯插装配合的钥匙杆，钥匙杆与钥匙壳体的连接处安装有与读码器对应通讯的rfid头，钥匙壳体内安装有与rfid头电连接的钥匙控制器，钥匙控制器的信号端电连接有钥匙信号收发器，钥匙控制器的输出端电连接有报警器，钥匙壳体上安装有与钥匙控制器电连接的显示屏，还包括钥匙总机，钥匙总机包括钥匙柜，钥匙柜上均布有若干与钥匙杆插装配合的插孔和与rfid头对应的读写器，钥匙柜内安装有与读写器电连接的服务器，钥匙柜内还安装有与服务器电连接的移动通讯器，钥匙柜内还安装有能与钥匙信号收发器和锁具信号收发器进行无线通讯的服务信号收发器。

本专利在整体上主要包含三部分结构，即：锁具、钥匙和钥匙总机。其中锁具是安装在门和门框之间的，用于使两者锁紧在一起。在本专利中，锁具不但具有传统机械锁的相关锁紧部件，还具有读码器、锁控制器、信号收发器和电磁阀等装置。其中，电磁阀是受锁控制器控制动作的，并且电磁阀的阀芯与锁芯上的锁孔能够插装配合。这样，当锁控制器向电磁阀发送控制信号时，电磁阀阀芯将从锁孔内拔出收回电磁阀内腔，从而实现锁芯的解锁功能，也即锁芯在正确钥匙杆的驱动下可以开启锁具。在自然状态下，也即锁控制器没有向电磁阀发送控制信息时，电磁阀的阀芯是自动插入锁芯的锁孔内的，此时锁芯被锁闭，即使插入对应的钥匙杆也无法转动，也即无法开启锁具。因此，本专利的锁具具有双重防盗功能，即钥匙杆是一种防盗方式，锁控制器是第二种防盗方式。

本专利还包括能开启上述锁具的钥匙，主要包括钥匙壳体，钥匙壳体上固设有与锁芯插装配合的钥匙杆，钥匙杆与钥匙壳体的连接处安装有与读码器对应通讯的rfid头，rfid头与钥匙杆并排设置。因此，当钥匙杆插入锁具的锁芯时，rfid头正好与锁壳上的读码器相对齐，也就可以向读码器传送信息。钥匙壳体内安装有与rfid头电连接的钥匙控制器，钥匙控制器是钥匙的核心部件，控制rfid头的工作。钥匙控制器的信号端电连接有钥匙信号收发器，主要作用是与钥匙总机进行通讯。钥匙控制器的输出端电连接有报警器，在达到触发条件时，钥匙控制器将控制报警器报警，从而起到提醒操作人员的作用。钥匙壳体上安装有与钥匙控制器电连接的显示屏，主要作用是向操作人员传递二维码。在本专利中，每次开门使用的二维码是不同的，因此通过显示屏显示二维码不但简单方便，而且具有防止再次使用的防盗功能。

在本专利中，钥匙总机包括钥匙柜、读写器、服务器、移动通讯器和服务信号收发器等结构。其中，钥匙柜是钥匙总机的机械架构，主要为其他部件提供安装载体。钥匙柜上均布有若干插孔，每个插孔上对应有一个读写器。其中，插孔与钥匙杆插装配合，读写器能够与rfid头进行通讯。钥匙柜内安装有与读写器电连接的服务器，其主要作用是与钥匙总机的其他部件进行通讯并向其他部件发送指令。钥匙柜内还安装有与服务器电连接的移动通讯器，服务器通过移动通讯器连接移动网络，并向操作人员的手机发送短信或拨打电话。钥匙柜内还安装有能与钥匙信号收发器和锁具信号收发器进行无线通讯的服务信号收发器，主要作用是与锁具和钥匙进行通讯。在本专利中，钥匙获得钥匙码有两种方式，一种是通过服务信号收发器和钥匙信号收发器进行，另一种是通过rfid头和读写器实现。

作为改进，钥匙控制器的输入端电连接有移动感应器。

移动感应器的主要作用是感应钥匙是否处于静止状态，如果钥匙长时间处于静止状态，表明钥匙被遗漏甚至丢失，必须及时发出报警信号进行提示。

作为进一步改进，钥匙柜上部安装有与服务器电连接的摄像头。

摄像头在操作人员拿取钥匙的同时接到钥匙总机的拍摄信号进行拍摄。因为钥匙一般挂载在较高的位置，因此操作人员都是正面甚至仰面取钥匙，可以拍摄到取钥匙人的正脸，具有很高的辨识度和防盗性能。

作为改进，钥匙壳体上安装有与钥匙控制器电连接的静音按键。

当操作人员临时有事或者正在还钥匙途中时，可以按下静音按键，停止提醒，避免了骚扰，非常人性化。

本变电站防盗防丢失钥匙锁具的使用方法，包括

步骤一，钥匙总机通过服务信号收发器和锁具信号收发器向锁具的锁控制器发送锁码，锁控制器将锁码编入编码器，同时钥匙总机通过服务信号收发器和钥匙信号收发器向钥匙的钥匙控制器发送认证码，钥匙控制器将钥匙码转化为二维码发送到显示屏显示出来；

步骤二，维护人员到钥匙柜从插孔拔取钥匙，并用手机扫描钥匙的显示屏显示的二维码，维护人员手机将自动打开二维码网站；

步骤三，钥匙柜通过移动通讯器自动获取登录二维码网站的维护人员手机号码，核验属于电力公司员工手机后，通过服务信号收发器向钥匙的钥匙信号收发器发送钥匙码，钥匙控制器将钥匙码发送到rfid头；

步骤四，维护人员将钥匙的钥匙杆插入锁芯，rfid头自动对准读码器并将钥匙码传输给读码器；

步骤五，锁控制器验证钥匙码与锁码对应，则控制电磁阀动作，锁芯解锁，此时转动钥匙即可开锁开门进行工作，同时，钥匙的钥匙信号收发器向钥匙总机发送开门信号；

步骤六，工作完毕，将钥匙插入锁芯，锁控制器核对钥匙码和锁码无误，则控制电磁阀动作进行锁门，同时钥匙的钥匙信号收发器向钥匙总机发送关门信号，同时钥匙的钥匙控制器会控制报警器发出提示信号，直到归还钥匙为止；当关门超过规定时间依然没有归还钥匙，钥匙总机将通过移动通讯器向维护人员手机发送短信或拨打手机。

作为改进，在步骤五中，如果移动感应器感应到钥匙静止不动，钥匙控制器就会控制报警器报警。

如果钥匙静止不动，则证明遗漏或者丢失，报警器报警用于及时提醒维护人员，非常人性化。

作为进一步改进，在步骤二中，钥匙总机通过读写器检测到维护人员从插孔拔取钥匙后，将驱动摄像头进行拍照。

作为改进，在步骤五和步骤六中，维护人员可以按下静音按键消除报警信号。

综上所述，本发明结构简单，既能安全防盗，又能方便使用，且能及时提醒维护人员保存和归还钥匙，具有防止钥匙延误归还甚至丢失功能，还克服了传统钥匙丢失后捡钥匙人能手持钥匙开门的弊端，且有助于提高钥匙使用效率。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明锁具部分的结构示意图；

图2为本发明钥匙的外观结构示意图；

图3为本发明钥匙的半剖结构示意图；

图4为本发明钥匙总机的结构示意图。

具体实施方式

如图所示的一种变电站防盗防丢失钥匙锁具01，包括锁具，锁具包括锁壳02，锁壳上安装有锁芯03，锁壳上安装有读码器04，锁壳内安装有与编码器电连接的锁控制器05，锁控制器的输入端电连接有锁具信号收发器06，锁壳内安装有与锁控制器电连接的电磁阀07，锁芯上设有与电磁阀阀芯08插装配合的锁孔09。本专利还包括钥匙0，钥匙包括钥匙壳体1，钥匙壳体上固设有与锁芯插装配合的钥匙杆2，钥匙杆与钥匙壳体的连接处安装有与读码器对应通讯的rfid头3，钥匙壳体内安装有与rfid头电连接的钥匙控制器4，钥匙控制器的信号端电连接有钥匙信号收发器5，钥匙控制器的输出端电连接有报警器6，钥匙壳体上安装有与钥匙控制器电连接的显示屏8。本专利还包括钥匙总机9，钥匙总机包括钥匙柜10，钥匙柜上均布有若干与钥匙杆插装配合的插孔11和与rfid头对应的读写器12，钥匙柜内安装有与读写器电连接的服务器13，钥匙柜内还安装有与服务器电连接的移动通讯器14，钥匙柜内还安装有能与钥匙信号收发器和锁具信号收发器进行无线通讯的服务信号收发器15。

本专利在整体上主要包含三部分结构，即：锁具、钥匙和钥匙总机。其中锁具是安装在门和门框之间的，用于使两者锁紧在一起。在本专利中，锁具不但具有传统机械锁的相关锁紧部件，还具有读码器、锁控制器、信号收发器和电磁阀等装置。其中，电磁阀是受锁控制器控制动作的，并且电磁阀的阀芯与锁芯上的锁孔能够插装配合。这样，当锁控制器向电磁阀发送控制信号时，电磁阀阀芯将从锁孔内拔出收回电磁阀内腔，从而实现锁芯的解锁功能，也即锁芯在正确钥匙杆的驱动下可以开启锁具。在自然状态下，也即锁控制器没有向电磁阀发送控制信息时，电磁阀的阀芯是自动插入锁芯的锁孔内的，此时锁芯被锁闭，即使插入对应的钥匙杆也无法转动，也即无法开启锁具。因此，本专利的锁具具有双重防盗功能，即钥匙杆是一种防盗方式，锁控制器是第二种防盗方式。

本专利还包括能开启上述锁具的钥匙，主要包括钥匙壳体，钥匙壳体上固设有与锁芯插装配合的钥匙杆，钥匙杆与钥匙壳体的连接处安装有与读码器对应通讯的rfid头，rfid头与钥匙杆并排设置。因此，当钥匙杆插入锁具的锁芯时，rfid头正好与锁壳上的读码器相对齐，也就可以向读码器传送信息。钥匙壳体内安装有与rfid头电连接的钥匙控制器，钥匙控制器是钥匙的核心部件，控制rfid头的工作。钥匙控制器的信号端电连接有钥匙信号收发器，主要作用是与钥匙总机进行通讯。钥匙控制器的输出端电连接有报警器，在达到触发条件时，钥匙控制器将控制报警器报警，从而起到提醒操作人员的作用。钥匙壳体上安装有与钥匙控制器电连接的显示屏，主要作用是向操作人员传递二维码。在本专利中，每次开门使用的二维码是不同的，因此通过显示屏显示二维码不但简单方便，而且具有防止再次使用的防盗功能。

在本专利中，钥匙总机包括钥匙柜、读写器、服务器、移动通讯器和服务信号收发器等结构。其中，钥匙柜是钥匙总机的机械架构，主要为其他部件提供安装载体。钥匙柜上均布有若干插孔，每个插孔上对应有一个读写器。其中，插孔与钥匙杆插装配合，读写器能够与rfid头进行通讯。钥匙柜内安装有与读写器电连接的服务器，其主要作用是与钥匙总机的其他部件进行通讯并向其他部件发送指令。钥匙柜内还安装有与服务器电连接的移动通讯器，服务器通过移动通讯器连接移动网络，并向操作人员的手机发送短信或拨打电话。钥匙柜内还安装有能与钥匙信号收发器和锁具信号收发器进行无线通讯的服务信号收发器，主要作用是与锁具和钥匙进行通讯。在本专利中，钥匙获得钥匙码有两种方式，一种是通过服务信号收发器和钥匙信号收发器进行，另一种是通过rfid头和读写器实现。

在本专利中，钥匙控制器的输入端电连接有移动感应器7。移动感应器的主要作用是感应钥匙是否处于静止状态，如果钥匙长时间处于静止状态，表明钥匙被遗漏甚至丢失，必须及时发出报警信号进行提示。

在本专利中，钥匙柜上部安装有与服务器电连接的摄像头16。摄像头在操作人员拿取钥匙的同时接到钥匙总机的拍摄信号进行拍摄。因为钥匙一般挂载在较高的位置，因此操作人员都是正面甚至仰面取钥匙，可以拍摄到取钥匙人的正脸，具有很高的辨识度和防盗性能。

在本专利中，钥匙壳体上安装有与钥匙控制器电连接的静音按键17。当操作人员临时有事或者正在还钥匙途中时，可以按下静音按键，停止提醒，避免了骚扰，非常人性化。

本变电站防盗防丢失钥匙锁具的使用方法，包括

步骤一，钥匙总机通过服务信号收发器和锁具信号收发器向锁具的锁控制器发送锁码，锁控制器将锁码编入编码器，同时钥匙总机通过服务信号收发器和钥匙信号收发器向钥匙的钥匙控制器发送认证码，钥匙控制器将钥匙码转化为二维码发送到显示屏显示出来；

步骤二，维护人员到钥匙柜从插孔拔取钥匙，并用手机扫描钥匙的显示屏显示的二维码，维护人员手机将自动打开二维码网站；

步骤三，钥匙柜通过移动通讯器自动获取登录二维码网站的维护人员手机号码，核验属于电力公司员工手机后，通过服务信号收发器向钥匙的钥匙信号收发器发送钥匙码，钥匙控制器将钥匙码发送到rfid头；

步骤四，维护人员将钥匙的钥匙杆插入锁芯，rfid头自动对准读码器并将钥匙码传输给读码器；

步骤五，锁控制器验证钥匙码与锁码对应，则控制电磁阀动作，锁芯解锁，此时转动钥匙即可开锁开门进行工作，同时，钥匙的钥匙信号收发器向钥匙总机发送开门信号；

步骤六，工作完毕，将钥匙插入锁芯，锁控制器核对钥匙码和锁码无误，则控制电磁阀动作进行锁门，同时钥匙的钥匙信号收发器向钥匙总机发送关门信号，同时钥匙的钥匙控制器会控制报警器发出提示信号，直到归还钥匙为止；当关门超过规定时间依然没有归还钥匙，钥匙总机将通过移动通讯器向维护人员手机发送短信或拨打手机。

在本方法中，在步骤五中，如果移动感应器感应到钥匙静止不动，钥匙控制器就会控制报警器报警。

如果钥匙静止不动，则证明遗漏或者丢失，报警器报警用于及时提醒维护人员，非常人性化。

在本方法中，在步骤二中，钥匙总机通过读写器检测到维护人员从插孔拔取钥匙后，将驱动摄像头进行拍照。

在本方法中，在步骤五和步骤六中，维护人员可以按下静音按键消除报警信号。

在本专利中，rfid头也叫rfid读取头，是市面上购买的现成产品，其结构和工作原理属于公知技术，在此不再细述。另外，无论是锁具、钥匙，还是钥匙总机，其外壳内都设置有蓄电池，为便于更直观地了解其内部结构，在附图中均省略了蓄电池，不再赘述。