指纹签字电气闭锁系统的制作方法
【专利摘要】指纹签字电气闭锁系统，包括壳体和电源，所述壳体正面设有液晶屏、指纹采集窗和操作按钮，壳体内设有指纹模块、控制模块、显示模块、闭锁机构和单片机，所述指纹模块、控制模块的输出端与单片机的2路I/O输入端连接，单片机的1路I/O输出端与显示模块的输入端连接，显示模块的输出端连接液晶屏；所述闭锁机构包括空心的第一固定杆、第二固定杆以及底座，第一固定杆下端通过纵向的转轴与底座铰接。本发明能够在具体设备操作时，需核对指纹信息来解锁，防止误入带电间隔、防止操作顺序改变。同时，采用指纹信息设定锁定或解锁，避免忘记携带解锁工具的问题，也减轻了人员的负担，提高了工作效率。
【专利说明】
指纹签字电气闭锁系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种安全保护装置，属于电力设备技术领域，尤其涉及一种指纹签字电气闭锁系统。
【背景技术】
[0002]在电力系统运行管理中，电气设备分为运行、备用、检修三种状态。将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸，所进行的操作叫倒闸操作，倒闸操作主要是为了设备操作、事故或缺陷处理、系统方式调整等目的，通过操作隔离开关、断路器以及挂、拆接地线将电气设备从一种状态转换为另一种状态或使系统改变了运行方式。因为电力系统的复杂性以及安全的要求，倒闸操作必须执行操作票制和工作监护制。
[0003]目前，运行人员在倒闸操作时，需要先进行模拟操作，将操作人员和对应的设备、步骤进行对应模拟，以提高操作人员的认识和经验;然后再根据步骤和要求由正确的人员来操作相应的设备，避免误操作的发生，提高倒闸操作的安全性。但在目前的倒闸操作过程中，模拟操作时并未输入人员信息，实际操作时也不核对人员是否正确，存在非对应的操作人员误入带电间隔、操作顺序被改变以及误操作非对应设备等安全隐患，因此，并未从根本上保证倒闸操作的安全。另外，实际操作时要先用解锁工具解锁，但经常会有人忘记携带，增加了操作人员的负担，影响操作的效率。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种指纹签字电气闭锁系统，用以解决现有技术中的缺陷。
[0005]为实现本发明的目的，采用以下技术方案:
[0006]指纹签字电气闭锁系统，包括壳体和电源，所述壳体正面设有液晶屏、指纹采集窗和操作按钮，壳体内设有指纹模块、控制模块、显示模块、闭锁机构和单片机，所述指纹模块、控制模块的输出端与单片机的2路I /0输入端连接，单片机的I路I /0输出端与显示模块的输入端连接，显示模块的输出端连接液晶屏;所述闭锁机构包括空心的第一固定杆、第二固定杆以及底座，第一固定杆下端通过纵向的转轴与底座铰接，第二固定杆位于第一固定杆的上方并设置有多套，多套第二固定杆以转轴为圆心径向相同间隔布置，第二固定杆的上端安装分接线端，其下端安装磁铁环，第二固定杆的内部安装固定导电柱，导电柱下端位于磁铁环内圈，所示第一固定杆的上端安装固定架和活动导电柱，活动导电柱的下部设在固定架和第一固定杆内，其上部安装固定铁块，固定铁块与固定架之间的活动导电柱上套设有拉力弹簧;所述底座的两侧分别安装电机和公共接线端，电机的信号输入端连接单片机的I路I/O输出端;所述转轴后端安装齿轮，电机转轴自由端安装冠状齿轮，冠状齿轮与齿轮配合可带动第固定杆转动，公共接线端、分接线端分别通过导线与活动导电柱、固定导电柱电连接。
[0007]为了进一步提高本发明的效果，还可以采用以下技术方案:
[0008]所述底座两侧分别安装限位块，限位块限定第一固定杆可转动的夹角α为60°_150°范围。
[0009]所述操作按钮包括开机键、确认键和选择键。
[0010]所述第一固定杆长度为50mm，第二固定杆的长度为40mm。
[0011]所述第一固定杆、第二固定杆均采用绝缘材料制成。
[0012]所述电源包括插头、连接线和位于壳体内部的变压器，变压器输出5V电压为单片机、电机和液晶屏供电。
[0013]本发明的有益效果:
[0014]1、本发明能够有效实现倒闸操作的安全无差错，S卩，在通过模拟操作时由相应的操作人及监护人在模拟屏上输入指纹信息来匹配相应的操作人员，模拟屏将指纹与需要操作的设备信息一一对应，确保由正确的人员来操作正确的设备，避免误操作的发生。在具体设备操作时，需核对指纹信息来解锁，防止误入带电间隔、防止操作顺序改变。同时，采用指纹信息设定锁定或解锁，避免忘记携带解锁工具的问题，也减轻了人员的负担，提高了工作效率。
[0015]2、在闭锁机构中设置的公共接线端和分接线端，公共接线端可以与控制回路连接，分接线端设置有多个，可分别与串联到各设备控制信号输入端，与公共接线端和分接线端分别连接的第一固定杆、第二固定杆，当操作人员输入的指纹确认并解锁后，第一固定杆由电机驱动旋转到设备对应的第二固定杆下方，安装在第二固定杆下端的磁铁环吸引活动导电柱与固定导电柱接触，从而实现公共接线端和分接线端导通，控制不同的设备可以进行倒闸操作。当输入的指纹不正确或者输入的步骤错误时，单片机不会给电机传输工作信号，从而能够有效避免安全隐患。
[0016]3、活动导电柱上部安装拉紧弹簧，只有处于对应的第二固定杆的下方，磁铁圈才会吸收活动导电柱露出，在第一固定杆转动的过程中，拉紧弹簧给活动导电柱向下的推力，使得活动导电柱收回在第一固定杆内，从而可避免活动导电柱和固定导电柱发生误接触引发故障，可进一步的提尚安全保障。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的结构示意图。
[0018]图2是本发明的电气原理图。
[0019]图3是图1中所述闭锁机构的结构示意图。
[0020]图4是图3的另一种状态参考图。
[0021]图5是图3的I局部放大示意图。
[0022]图6是图4的A-A向放大剖视图。
[0023]附图标记:1-壳体，2-液晶屏，3-开机键，4-确认键，5-选择键，6_插头，7_连接线，8-公共接线端，9-分接线端，10-第一固定杆，11-第二固定杆，13-底座，14-转轴，15-齿轮，16-冠状齿轮，17-电机，18-限位板，19-活动导电柱，20-固定铁块，21-拉紧弹簧，22-固定架，23-磁铁环，24-固定导电柱，25-指纹米集窗。
【具体实施方式】
2
[0024]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]如图1-图6所示，本实施例一种指纹签字电气闭锁系统，包括壳体I和电源，壳体I正面设有液晶屏2、指纹采集窗25和操作按钮，壳体I内设有指纹模块、控制模块、显示模块、闭锁机构和单片机，指纹模块、控制模块的输出端与单片机的2路I/O输入端连接，单片机的I路I/O输出端与显示模块的输入端连接，显示模块的输出端连接液晶屏2;闭锁机构包括空心的第一固定杆10、第二固定杆11以及底座13，第一固定杆10下端通过纵向的转轴14与底座13铰接，第二固定杆11位于第一固定杆10的上方并设置有多套，多套第二固定杆11以转轴14为圆心径向相同间隔布置，第二固定杆11的上端安装分接线端9，其下端安装磁铁环23，第二固定杆11的内部安装固定导电柱24，导电柱下端位于磁铁环23内圈，所示第一固定杆10的上端安装固定架22和活动导电柱19，活动导电柱19的下部设在固定架22和第一固定杆10内，其上部安装固定铁块20，固定铁块20与固定架22之间的活动导电柱19上套设有拉力弹簧;底座13的两侧分别安装电机17和公共接线端8，电机17的信号输入端连接单片机的I路I/O输出端;转轴14后端安装齿轮15，电机17转轴14自由端安装冠状齿轮16，冠状齿轮16与齿轮15配合可带动第固定杆转动，公共接线端8、分接线端9分别通过导线与活动导电柱19、固定导电柱24电连接。
[0026]具体而言，本发明提供的指纹签字电气闭锁系统有效实现倒闸操作的安全无差错，即，在通过模拟操作时由相应的操作人及监护人在模拟屏上输入指纹信息来匹配相应的操作人员，模拟屏将指纹与需要操作的设备信息一一对应，确保由正确的人员来操作正确的设备，避免误操作的发生。在具体设备操作时，需核对指纹信息来解锁，防止误入带电间隔、防止操作顺序改变。同时，采用指纹信息设定锁定或解锁，避免忘记携带解锁工具的问题，也减轻了人员的负担，提高了工作效率。
[0027]使用时，闭锁机构中设置的公共接线端8和分接线端9，公共接线端8可以与控制回路连接，分接线端9设置有多个，可分别与串联到各设备控制信号输入端，与公共接线端8和分接线端9分别连接的第一固定杆10、第二固定杆11，当操作人员输入的指纹确认并解锁后，第一固定杆10由电机17驱动旋转到设备对应的第二固定杆11下方，安装在第二固定杆11下端的磁铁环23吸引活动导电柱19与固定导电柱24接触，从而实现公共接线端8和分接线端9导通，控制不同的设备可以进行倒闸操作。当输入的指纹不正确或者输入的步骤错误时，单片机不会给电机17传输工作信号，从而能够有效避免安全隐患。活动导电柱19上部安装拉紧弹簧21，只有处于对应的第二固定杆11的下方，磁铁圈才会吸收活动导电柱19露出，在第一固定杆10转动的过程中，拉紧弹簧21给活动导电柱19向下的推力，使得活动导电柱19收回在第一固定杆10内，从而可避免活动导电柱19和固定导电柱24发生误接触引发故障，可进一步的提尚安全保障。
[0028]如图3、图4，本实施例在底座13两侧分别安装限位块，限位块限定第一固定杆10可转动的夹角α为60°_150°范围。该角度能尽可能地防止第一固定杆10或活动导电柱19不会与周围部件发生接触，并且限位板18还可以起到对电机17转动行程的定位作用。
[0029]如图1所示，本实施例中的操作按钮包括开机键3、确认键4和选择键5。开机键3方便开启或关闭本系统，确认键4可分别作为不同操作人员的指纹设定、储存，选择键5可用于操作步骤的设定或调整。
[0030]如图3、图4所示，本实施例中第一固定杆10长度为50mm，第二固定杆11的长度为40mm。实验证明，上述长度下的第一固定杆10、第二固定杆11相互配合的性能较好，需要的安装空间小，足以确保第一固定杆10不会与周围的设备或部件接触连电。进一步的，为了提高安全性，第一固定杆10、第二固定杆11均采用绝缘材料制成。
[0031]如图1所示，本实施例的电源包括插头6、连接线7和位于壳体I内部的变压器，变压器输出5V电压为单片机、电机17和液晶屏2供电。电源也可以米用可充电电池，使用插头6可方便直接从市电取电，并经过变压器调节后为单片机供电，减轻维护和制造成本。
[0032]本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。
【主权项】
1.指纹签字电气闭锁系统，包括壳体和电源，其特征在于，所述壳体正面设有液晶屏、指纹采集窗和操作按钮，壳体内设有指纹模块、控制模块、显示模块、闭锁机构和单片机，所述指纹申吴块、控制申吴块的输出端分别与单片机的2路I/O输入端连接，单片机的I路I/O输出端与显示模块的输入端连接，显示模块的输出端连接液晶屏;所述闭锁机构包括空心的第一固定杆、第二固定杆以及底座，第一固定杆下端通过纵向的转轴与底座铰接，第二固定杆位于第一固定杆的上方并设置有多套，多套第二固定杆以转轴为圆心径向相同间隔布置，第二固定杆的上端安装分接线端，其下端安装磁铁环，第二固定杆的内部安装固定导电柱，导电柱下端位于磁铁环内圈，所示第一固定杆的上端安装固定架和活动导电柱，活动导电柱的下部设在固定架和第一固定杆内，其上部安装固定铁块，固定铁块与固定架之间的活动导电柱上套设有拉力弹簧;所述底座的两侧分别安装电机和公共接线端，电机的信号输入端连接单片机的I路I/O输出端;所述转轴后端安装齿轮，电机转轴自由端安装冠状齿轮，冠状齿轮与齿轮配合可带动第固定杆转动，公共接线端、分接线端分别通过导线与活动导电柱、固定导电柱电连接。2.根据权利要求1所述的指纹签字电气闭锁系统，其特征在于，所述底座两侧分别安装限位块，限位块限定第一固定杆可转动的夹角α为60°-150°范围。3.根据权利要求1所述的指纹签字电气闭锁系统，其特征在于，所述操作按钮包括开机键、确认键和选择键。4.根据权利要求1所述的指纹签字电气闭锁系统，其特征在于，所述第一固定杆长度为50mm，第二固定杆的长度为40mm。5.根据权利要求1所述的指纹签字电气闭锁系统，其特征在于，所述第一固定杆、第二固定杆均采用绝缘材料制成。6.根据权利I所述的指纹签字电气闭锁系统，其特征在于，所述电源包括插头、连接线和位于壳体内部的变压器，变压器输出5V电压为单片机、电机和液晶屏供电。
【文档编号】H01H9/20GK106020027SQ201610388826
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】王佳科, 张福友, 聂其兵, 刘晖, 李小英, 胡琳, 于千千, 亓超, 刘辉, 韩雪
【申请人】国网山东省电力公司经济技术研究院, 国家电网公司