专利名称：一种无人值守通信机房电控锁的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机房锁具领域，涉及一种机房电控锁，尤其是一种无人值守通信 机房电控锁。
背景技术：
长期以来，通信机房采用原始机械锁具，人为用钥匙进行开启。由于通信机房众 多，每个机房的设备种类也比较多，包括基站设备、传输设备、电源设备、空调设备、监控设 备等。这样就造成通信运维部门对所辖区域的远端通信机房(基站或接入网)的门禁难以 管理。因为钥匙众多，各类设备代维厂家数量较多，远端通信机房钥匙管理混乱，经常造成 钥匙丢失或钥匙拿错的问题。有些省市的运维部门为了避免钥匙太多和容易拿错，采用一 把钥匙开多种门的情况，这样一是机房的安全性降低，责任难以明晰，二是机房的门禁开关 也无从考核，造成机房设备经常被盗。为了避免这一类情况的发生，很多省市的通信运营商开始大规模的对基站/接入 机房等采用智能门禁系统进行管理，这样对于人员的进出就可进行管理，并且可以远程开 关机房的门锁，进行远程管理。但是，很多运营商没有考虑到采用智能门禁在电锁方面尚存 在一个隐形的安全隐患。一般智能门禁是为楼宇设计的，为了保证消防安全，智能门禁在断电的情况下和 有火警的情况下，采用开门的方式来保证消防安全。而这一方式在远端无人值守机房就行 不通了，在边远的无人值守机房，电力保证较差，电池经常放亏导致通信中断，机房没有电 力供应。在这样的情况下如果采用传统的门禁系统，就会在停电时打开机房的电锁，机房的 安全性就难以保证。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种无人值守通信机房电 控锁，该电控锁在机房电源正常时，钥匙不能进行开锁，以便远程管理，在机房电源掉电的 情况下，门锁锁闭，采用原始钥匙的方式可以将门打开，确保通信机房的安全。本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的这种无人值守通信机房电控锁，包括锁扣板、固定嵌设于锁扣板内的锁扣板附件、 锁壳体以及设于锁壳体内的锁栓，锁栓能够滑动伸出锁壳体并与锁扣板附件相扣。所述锁 壳体内设有齿轮锁芯机构，所述齿轮锁芯机构包括锁栓推拉杆、扇形齿轮、电机齿轮、电机 和电磁铁，锁栓推拉杆一端与锁栓轴向固定连接，锁栓推拉杆另一端设有驱动凹槽；扇形齿 轮的转轴垂直固定在锁壳体上，扇形齿轮的转轴上还垂直固定有随扇形齿轮一起同轴转动 的拨杆，拨杆一端伸入锁栓推拉杆的驱动凹槽内，所述扇形齿轮与电机齿轮啮合，电机齿轮 与电机输出轴连接并安装在锁壳体上，所述电磁铁固定在锁壳体上，电磁铁得电时将锁栓 推拉杆锁死。上述锁栓推拉杆的主体呈矩形片状，矩形片状一端与锁栓固定连接，另一端的下侧边加工成驱动凹槽，所述驱动凹槽是一呈凸字型结构的通槽，在凸字型结构的左侧加工 为圆弧状，凸字形结构的上部是电磁铁的活动栓限位插入位置。上述齿轮锁芯机构还包括一 T型片状的安装支架，安装支架上设有电磁安装孔、 电磁铁下栓止锁孔和第一锁孔，安装支架设于锁栓推拉杆和扇形齿轮的上方且通过螺钉固 定于锁壳体上，安装支架的电磁铁下栓止锁孔设于锁栓推拉杆的驱动凹槽上方，安装支架 的第一锁孔与扇形齿轮的转轴同轴，所述电磁铁通过电磁安装孔固定在安装支架上，电磁 铁的活动栓垂直设于电磁铁下栓止锁孔内。上述扇形齿轮的转轴为手动锁孔。上述电机是步进电机。进一步的，本实用新型所述的电控锁还设有控制电路板，控制电路板包括单片机 以及分别与单片机连接的功率放大电路和蜂鸣器，所述功率放大电路的输出端与电机连 接，所述单片机还连接有门锁干簧管、槽型光电开关和电磁铁，所述门锁干簧管检测机房门 状态并通过输出端将门状态信号传送给单片机，所述槽型光电开关检测锁栓状态并通过信 号输出端将锁栓状态信号传送给单片机，所述单片机控制电磁铁得失电。上所述单片机为MCU单片机。上述门锁干簧管包括干簧管主体和磁铁，所述磁铁设于锁扣板附件内侧壁上，干 簧管主体设于与磁铁相对的锁壳体内壁。上述控制电路板上有两个平行设置的槽型光电开关，锁栓推拉杆上侧边连接有片 状金属板，片状金属板的上端垂直弯折后遮挡两个槽型光电开关中的其中一个。本实用新型通过在齿轮锁芯机构内设置电机驱动和电磁铁互锁解决了远端通信 机房在非常规停电条件下，门锁的安全性问题，避免了传统门禁在非常规停电条件下开锁， 造成机房设备安全隐患。
图1为本实用新型的结构示意图；图1(a)是图1的A向放大图；图2为图1中的锁紧状态结构示意图(拆除了部分构件)；图3为图1中的开锁状态结构示意图(拆除了部分构件)；图4为图1中安装支架9的结构示意图；图5为控制电路板4的结构示意图。其中1为锁扣板；2为锁扣板附件；3为锁栓；4为控制电路板；5为电磁铁；6为转 轴；7为电机；8为锁壳体；9为安装支架；10为锁栓推拉杆；11为扇形齿轮；12为拨杆；13 为电机齿轮；14为驱动凹槽；15为螺钉槽；16为电磁安装孔；17为电磁铁下栓止锁孔；18 为第一锁孔；19为磁铁；20为片状金属板；21为槽型光电开关。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述参见图1图2和图3，本实用新型的无人值守通信机房电控锁，包括锁扣板1、固定 嵌设于锁扣板1内的锁扣板附件2、锁壳体8以及设于锁壳体8内的锁栓3，其中锁扣板1、 锁扣板附件2、锁壳体8和锁栓3都是常规锁结构，其锁栓3能够滑动伸出锁壳体8并与锁 扣板附件2相扣。本实用新型的特别之处是锁壳体8内设有齿轮锁芯机构，其中齿轮锁芯
4机构包括锁栓推拉杆10、扇形齿轮11、电机齿轮13、电机7和电磁铁5，锁栓推拉杆10 —端 与锁栓3轴向固定连接，当其左右移动时能够推/拉动锁栓3伸出或缩回到锁壳体8中。 锁栓推拉杆10另一端设有驱动凹槽14，驱动凹槽14的作用是为锁栓推拉杆10的左右移 动的驱动力提供支撑点。扇形齿轮11的转轴6垂直固定在锁壳体8上，扇形齿轮11的转 轴6即为手动锁孔，可以通过钥匙转动扇形齿轮11。扇形齿轮11的转轴6上还垂直固定有 随扇形齿轮11 一起同轴转动的拨杆12，拨杆12同扇形齿轮11分别处于转轴的两侧，拨杆 12 —端(外端)伸入锁栓推拉杆10的驱动凹槽14内，拨杆12是通过对驱动凹槽14的左 右拨动从而驱动锁栓推拉杆10的左右移动的。扇形齿轮11与电机齿轮13啮合，电机齿轮 13与电机7输出轴连接并安装在锁壳体8上，该电机7采用步进电机。电磁铁5固定在锁 壳体8上，电磁铁5的作用是得电时将锁栓推拉杆10锁死。齿轮锁芯机构还包括一 T型片 状的安装支架9 (如图4所示)，安装支架9上设有电磁安装孔16、电磁铁下栓止锁孔17和 第一锁孔18，安装支架9设于锁栓推拉杆10和扇形齿轮11的上方且通过螺钉固定于锁壳 体8上，安装支架9的三个伸出端上各设有螺钉孔，如图2所示，锁栓推拉杆10在其左中部 开设有螺钉槽15，该槽是为了安固定安装支架9而设的，安装支架9的左端螺纹孔在螺钉 槽15上方，螺钉穿过安装支架9左端螺纹孔和螺钉槽15将安装支架9固定在锁壳体8的 侧壁上。这样当锁栓推拉杆10左右移动时，螺钉槽15相对于螺钉左右滑动而不影响安装 支架9。安装支架9的电磁铁下栓止锁孔16设于锁栓推拉杆10的驱动凹槽14上方，安装 支架9的第一锁孔18与扇形齿轮11的转轴6同轴，所述电磁铁5通过电磁安装孔16固定 在安装支架9上，电磁铁5的活动栓垂直设于电磁铁下栓止锁孔17内。锁栓推拉杆10的具体结构如图所示，其主体呈矩形片状，矩形片状的一端与锁栓 3轴向固定连接，另一端的下侧边加工成驱动凹槽14，驱动凹槽14是一呈凸字型结构的通 槽，在凸字型结构的左侧加工为圆弧状，凸字形结构的上部是电磁铁5的活动栓限位插入 位置。配合上述本实用新型机械部分运行的还有电气控制部分如图5，电控锁还设有控制电路板4，控制电路板4包括单片机以及分别与单片机 连接的功率放大电路和蜂鸣器，功率放大电路的输出端与电机7连接，该单片机为MCU单片 机。单片机还连接有门锁干簧管、槽型光电开关和电磁铁5，门锁干簧管检测机房门状态并 通过输出端将门状态信号传送给单片机，槽型光电开关检测锁栓3状态并通过信号输出端 将锁栓3状态信号传送给单片机，单片机控制电磁铁5得失电。门锁干簧管包括干簧管主体22和磁铁19，磁铁19设于锁扣板附件2内侧壁上，干 簧管主体22设于与磁铁19位置相对的锁壳体8的内壁上。具体安装位置见图1所示。干 簧管在门关闭或打开的时候，磁铁19接近或离开干簧管主体22，导致干簧管导通或断开， 干簧管将此信号传送给单片机，以此方式来检测门所处的位置。槽型光电开关21有两个，分别平行设置在控制电路板4上(参见图1的两个槽型 光电开关21)。锁栓推拉杆10上侧边连接有片状金属板20，片状金属板20的上端垂直弯 折后插入槽型光电开关21中的其中一个的槽内。锁栓3与锁栓推拉杆10的位置有两个状 态，不同状态下，片状金属板20(见图1(a))遮挡在不同的槽型光电开关21上，来反馈锁 舌是处于伸出状态还是缩回状态。通过干簧管和槽型光电开关的输出信号，可判明门的位 置和锁的状态，避免门虚掩不知道上没上锁的问题发生和上锁信号有门的位置对不对的问
5题。。本实用新型的工作原理是如下平时带电状态下，电磁铁5下栓(即其活动栓垂直伸出)导致锁栓推拉杆10位置 被固定，钥匙无法转动扇形齿轮，从而无法开启整个电控锁，只能通过向单片机输入开锁信 号(脉宽> 300ms)来实现开锁。当门禁控制器(单片机)接收到开锁信号后，单片机给电 磁铁5断电，电磁铁5活动栓收回，同时步进电机运转(伸动或收缩锁栓)，通过槽型光电开 关检测锁栓位置，是否执行完毕，完毕后，步进电机断电，同时电磁铁5带电，锁止锁芯机构 位置(即锁栓推拉杆10位置被固定)，使钥匙无法开门。当基站断电时，电磁铁5断电，锁 止结构失效，可用钥匙通过转轴6处的锁孔开门。本实用新型采用齿轮锁芯机构解决了国内通信运营商无人值守机房(基站/接入 网)，长期以来采用机械锁具，钥匙众多，管理混乱的情况；同时由于在其中加入了电磁铁 的互锁功能，解决了采用智能门禁，在通信机房交流停电，蓄电池放亏的情况下，当前门禁 系统的安全隐患，断电的条件下，可以用钥匙打开机房大门，以实现各种情况下的机房安全。
权利要求一种无人值守通信机房电控锁，包括锁扣板(1)、固定嵌设于锁扣板(1)内的锁扣板附件(2)、锁壳体(8)以及设于锁壳体(8)内的锁栓(3)，锁栓(3)能够滑动伸出锁壳体(8)并与锁扣板附件(2)相扣，其特征在于所述锁壳体(8)内设有齿轮锁芯机构，所述齿轮锁芯机构包括锁栓推拉杆(10)、扇形齿轮(11)、电机齿轮(13)、电机(7)和电磁铁(5)，锁栓推拉杆(10)一端与锁栓(3)轴向固定连接，锁栓推拉杆(10)另一端设有驱动凹槽(14)；扇形齿轮(11)的转轴(6)垂直固定在锁壳体(8)上，扇形齿轮(11)的转轴(6)上还垂直固定有随扇形齿轮(11)一起同轴转动的拨杆(12)，拨杆(12)一端伸入锁栓推拉杆(10)的驱动凹槽(14)内，所述扇形齿轮(11)与电机齿轮(13)啮合，电机齿轮(13)与电机(7)输出轴连接并安装在锁壳体(8)上，所述电磁铁(5)固定在锁壳体(8)上，电磁铁(5)得电时将锁栓推拉杆(10)锁死。
2.根据权利要求1所述的无人值守通信机房电控锁，其特征在于所述锁栓推拉杆 (10)的主体呈矩形片状，矩形片状一端与锁栓(3)固定连接，另一端的下侧边加工成驱动 凹槽(14)，所述驱动凹槽(14)是一呈凸字型结构的通槽，在凸字型结构的左侧加工为圆弧 状，凸字形结构的上部是电磁铁(5)的活动栓限位插入位置。
3.根据权利要求1所述的无人值守通信机房电控锁，其特征在于所述齿轮锁芯机构 还包括一 T型片状的安装支架(9)，安装支架(9)上设有电磁安装孔(16)、电磁铁下栓止锁 孔(17)和第一锁孔(18)，安装支架(9)设于锁栓推拉杆(10)和扇形齿轮(11)的上方且通 过螺钉固定于锁壳体(8)上，安装支架(9)的电磁铁下栓止锁孔(16)设于锁栓推拉杆(10) 的驱动凹槽(14)上方，安装支架(9)的第一锁孔(18)与扇形齿轮(11)的转轴(6)同轴， 所述电磁铁(5)通过电磁安装孔(16)固定在安装支架(9)上，电磁铁(5)的活动栓垂直设 于电磁铁下栓止锁孔(17)内。
4.根据权利要求1所述的无人值守通信机房电控锁，其特征在于所述扇形齿轮(11) 的转轴(6)为手动锁孔。
5.根据权利要求1所述的无人值守通信机房电控锁，其特征在于所述电机(7)是步 进电机。
6.根据权利要求1所述的无人值守通信机房电控锁，其特征在于所述电控锁还设有 控制电路板(4)，控制电路板(4)包括单片机以及分别与单片机连接的功率放大电路和蜂 鸣器，所述功率放大电路的输出端与电机(7)连接，所述单片机还连接有门锁干簧管、槽型 光电开关和电磁铁(5)，所述门锁干簧管检测机房门状态并通过输出端将门状态信号传送 给单片机，所述槽型光电开关检测锁栓(3)状态并通过信号输出端将锁栓(3)状态信号传 送给单片机，所述单片机控制电磁铁(5)得失电。
7.根据权利要求6所述的无人值守通信机房电控锁，其特征在于所述单片机为MCU 单片机。
8.根据权利要求6所述的无人值守通信机房电控锁，其特征在于所述门锁干簧管包 括干簧管主体(22)和磁铁(19)，所述磁铁(19)设于锁扣板附件(2)内侧壁上，干簧管主体 (22)设于与磁铁(19)相对的锁壳体⑶内壁。
9.根据权利要求6所述的无人值守通信机房电控锁，其特征在于控制电路板(4)上 有两个平行设置的槽型光电开关(21)，锁栓推拉杆(10)上侧边连接有片状金属板(20)，片 状金属板(20)的上端垂直弯折后遮挡两个槽型光电开关(21)中的其中一个。
专利摘要本实用新型涉及一种无人值守通信机房电控锁，包括锁扣板、固定嵌设于锁扣板内的锁扣板附件、锁壳体以及设于锁壳体内的锁栓，锁栓能够滑动伸出锁壳体并与锁扣板附件相扣。锁壳体内设有齿轮锁芯机构，齿轮锁芯机构包括锁栓推拉杆、扇形齿轮、电机齿轮、电机和电磁铁，锁栓推拉杆一端与锁栓轴向固定连接，锁栓推拉杆另一端设有驱动凹槽；扇形齿轮的转轴上固定有拨杆，拨杆一端伸入锁栓推拉杆的驱动凹槽内，扇形齿轮与电机齿轮啮合，电磁铁固定在锁壳体上，电磁铁得电时将锁栓推拉杆锁死。该电控锁在机房电源正常时，钥匙不能进行开锁，以便远程管理，在机房电源掉电的情况下，门锁锁闭，采用原始钥匙的方式可以将门打开，确保通信机房的安全。
文档编号E05B65/00GK201679322SQ20092024573
公开日2010年12月22日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者王广宇 申请人:西安大唐监控技术有限公司