一种电力计量智能锁具及状态监测方法与流程

本发明涉及电力计量，尤其是涉及一种电力计量智能锁具及状态监测方法。

背景技术：

1、目前，随着电网建设智能化水平的不断提高，电网各环节均向着安全、经济、高效等方向不断升级和迈进。目前电力计量领域计量箱/柜用锁具使用现场环境复杂、点多面广，普遍采用传统机械式锁具和现有电力计量智能锁具，其中，传统的机械式锁具通常为一锁一钥或多锁一钥，由于每个管理人员管辖的计量箱/柜数量庞大，因此实体钥匙数量多、难以管理，因钥匙丢失或疏于管理导致的不锁、漏锁现象频发。

2、现有电力计量智能锁具产品大多为挂锁型式，其通过蓝牙无线通讯与专用的移动作业终端设备建立连接，向锁具下发开锁指令后，通过电控方式自动开锁，并返回操作结果，配合后台软件，实现了信息化开锁授权、无实体钥匙开锁等锁具信息化管理功能，有助于现场作业行为的精细化管理，此外，在结构方面，锁具具备一定强度，可防护一定程度的外力破坏。

3、然而，现有电力计量智能锁具存在通讯兼容性差、无法有效实现箱门状态监测等问题。具体表现在现有电力计量智能锁具和移动作业终端蓝牙版本不匹配，导致通讯不顺畅或无法通讯，影响使用可靠性；电力计量智能锁具大多是挂锁型式，仅锁具闭锁、但箱门未关的假锁状态无法被发现，无法有效实现箱门状态的在线监测。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种电力计量智能锁具及状态监测方法，其优点是能够解决现有电力计量智能锁具存在通讯兼容性差、无法有效实现箱门状态监测的技术问题，提高实用性与可靠性。

2、本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一方面，本发明提供一种电力计量智能锁具，包括壳体、盖板、主控电路、监测组件、电控锁定组件以及机械锁定组件；所述壳体围设成容置空腔，所述盖板盖设于所述容置空腔的开口端，所述盖板上开设有安装孔与转动孔，所述安装孔与所述转动孔均与所述容置空腔连通，所述安装孔内安装有用于与终端设备电连接的磁吸触点件，所述终端设备通过所述磁吸触点件与所述主控电路通讯连接；所述主控电路安装于所述容置空腔内，所述壳体相邻两侧的外壁上分别开设有豁口与锁口，所述豁口与所述锁口均与所述容置空腔连通，所述豁口内插设有接线端子，所述接线端子插设于容置空腔内的一端与所述主控电路连接，所述锁口内插设有锁舌，所述锁舌能够相对所述壳体滑动；所述电控锁定组件设置于所述容置空腔内，所述电控锁定组件与所述主控电路通讯连接，所述锁舌上开设有限位孔，在锁定状态时，所述电控锁定组件部分插设于所述限位孔内，以对所述锁舌进行限位；所述机械锁定组件的底端插设于所述锁舌内，所述机械锁定组件的顶端穿过所述主控电路插设于所述转动孔内，所述机械锁定组件能够相对盖板转动，以驱动所述锁舌相对所述壳体滑动；所述监测组件设置于所述容置空腔内，所述监测组件与所述主控电路通讯连接，所述监测组件用于监测计量箱的箱门的开闭状态；所述盖板上设置有破拆口，所述盖板的底面设置有破拆电路，所述破拆电路与所述破拆口对应设置，所述破拆电路与所述主控电路通讯连接，所述破拆口与所述电控锁定组件对应设置；当电控失效且所述电控锁定组件锁住所述锁舌时，通过所述破拆口解除所述电控锁定组件对所述锁舌的限定。

3、优选地，本发明提供的电力计量智能锁具，所述监测组件包括nfc读头，所述nfc读头设置于所述锁舌的一侧，所述nfc读头与所述锁舌间隔预设距离，所述nfc读头与所述主控电路连接；所述nfc读头用于检测计量箱的箱门立柱对应位置的nfc标签，以实现对计量箱的箱门开闭状态的监测。

4、优选地，本发明提供的电力计量智能锁具，所述监测组件还包括机械监测，所述机械监测设置于所述锁舌背离所述nfc读头的一侧，所述机械监测与所述锁舌间隔预测距离，所述机械监测与所述主控电路通讯连接；所述机械监测用于计量箱的箱门开闭状态。

5、优选地，本发明提供的电力计量智能锁具，所述机械监测包括门节点监测开关、滑块以及螺旋弹簧，所述门节点监测开关设置于所述主控电路的底面，所述壳体开设有所述锁口的一侧的外壁上开设有滑口，所述滑口与所述容置空腔连通，所述容置空腔内设置有滑道，所述滑道与所述滑口连通，所述滑块的一端通过所述滑口插设于所述滑道，所述螺旋弹簧容置于所述滑道内，所述螺旋弹簧一端与所述滑道的内壁连接，所述螺旋弹簧的另一端与所述滑块连接，所述滑块能够沿着所述滑道滑动；当所述计量箱的箱门处于打开状态时，所述滑块与所述门节点监测开关接触，所述螺旋弹簧处于自然伸长状态，以实现对所述计量箱的箱门打开状态的监测；当所述计量箱的箱门处于关闭状态，所述滑块与所述门节点监测开关分离，所述螺旋弹簧处于压缩状态。

6、优选地，本发明提供的电力计量智能锁具，所述电控锁定组件包括外壳、滑动机构、丝杠、减速电机以及开锁监测开关，所述外壳的顶端向内凹陷形成容纳槽，所述滑动机构插设于所述容纳槽内，所述容纳槽的底面开设有通孔，所述通孔沿着所述丝杠的中心线方向延伸、且贯通所述外壳，所述滑动机构的底端穿过所述通孔插设于所述限位孔内，所述滑动机构能够沿着所述容纳槽滑动；所述容纳槽的底面开设有穿孔，所述穿孔与所述外壳内的传动腔室连通，所述减速电机的顶端与所述主控电路通讯连接，所述减速电机的输出端插设于所述传动腔室内，所述减速电机的输出轴通过传动组件与所述丝杠传动连接，所述丝杠穿设于所述穿孔内，所述丝杠的底端插设于所述传动腔室内、且与所述传动组件连接，所述丝杠的顶端插设于所述滑动机构内，所述丝杠与所述滑动机构丝扣连接，所述丝杠能够相对所述滑动机构转动，所述滑动机构能够沿着所述丝杠滑动，所述开锁监测开关设置于所述主控电路的底面，所述开锁监测开关用于监测所述滑动机构是否到达开启位置；所述减速电机通过所述传动组件控制所述丝杠转动，所述丝杠驱动所述滑动机构沿着所述容纳槽滑动。

7、优选地，本发明提供的电力计量智能锁具，所述滑动机构包括承托件、传动块以及锁定单元，所述承托件上开设有阶梯孔，所述阶梯孔贯通所述承托件，所述锁定单元插设于所述阶梯孔内，所述锁定单元的底端用于插设于所述限位孔内，以限制所述锁舌运动；所述承托件上开设有凹槽，所述传动块插设且固定于所述凹槽内，所述丝杠的顶端插设于所述传动块内，所述丝杠与所述传动块丝扣连接，所述传动块能够沿着所述丝杠滑动；所述丝杠转动能够驱动所述传动块沿着所述丝杠滑动，所述传动件通过所述承托件带动所述锁定单元运动。

8、优选地，本发明提供的电力计量智能锁具，所述锁定单元包括弹性件、端盖、底座以及锁定杆，所述底座上设置有旋转通道，所述锁定杆插设于所述旋转通道内，所述锁定杆的底端延伸至所述旋转通道的外部，所述端盖盖设于所述底座顶端，所述弹性件套设于所述端盖上，所述弹性件的底端与所述底座上的限位凸缘抵接；当所述电控锁定组件锁定所述锁舌时，所述锁定杆的底端插设于所述限位孔内。

9、优选地，本发明提供的电力计量智能锁具，所述锁定杆上套设有破拆弹簧，所述破拆弹簧用于破拆时将所述锁定杆弹出。

10、优选地，本发明提供的电力计量智能锁具，所述机械锁定组件包括螺钉与齿轮，所述螺钉的顶端穿过所述主控电路插设于所述转动孔内，所述螺钉的底端套设有所述齿轮，所述锁舌上开设有滑槽，所述滑槽的内侧壁上设置有与所述齿轮相啮合的齿条，所述螺钉能够相对所述盖板转动，所述螺钉带动所述齿轮转动，所述齿轮与所述齿条相互作用，以驱动所述锁舌运动，实现开锁或关锁。

11、另一方面，本发明提供一种电力计量智能锁具的状态监测方法，包括以下步骤：

12、将终端设备连接所述磁吸触点件，所述终端设备向所述电力计量智能锁具发送开锁指令；

13、所述电力计量智能锁具接收到所述开锁指令后，所述电控锁定组件释放对所述锁舌的限制；使用螺丝刀插设于所述机械锁定组件上，转动所述螺丝刀，以使所述锁舌移动至所述容置空腔内，完成开锁动作；

14、所述锁舌移动至所述容置空腔内后，所述主控电路通过所述接线端子向外部监测设备输出状态监测信息；

15、所述监测组件对计量箱的箱门开闭状态的监测，通过所述接线端子向所述外部监测设备输出状态监测信息；

16、预设时间后，所述电控锁定组件发起锁定动作，操作所述机械锁定组件，以使所述锁舌部分移动至所述容置空腔外部，所述电控锁定组件的底端插设于所述限位孔内，完成锁定动作。

17、优选地，本发明提供的状态监测方法，所述监测组件对计量箱的箱门开闭状态的监测，通过所述接线端子向所述外部监测设备输出状态监测信息，包括：

18、在螺旋弹簧恢复力的作用下对滑块施加推力，所述滑块背离所述螺旋弹簧的一端滑出滑口，所述滑块与所述门节点监测开关接触，所述主控电路检测到所述门节点监测开关的信号变化后，通过所述接线端子向所述外部监测设备输出状态监测信息；

19、nfc读头定时读取计量箱的箱门立柱上的nfc标签，若所述nfc读头能正确识别到所述箱门立柱上的所述nfc标签，则所述计量箱的箱门正常关闭；若所述nfc读头读取失败，则所述计量箱的箱门打开，所述主控电路检测到所述nfc读头的信号变化后，通过所述接线端子向所述外部监测设备输出状态监测信息。

20、综上所述，本发明的有益技术效果为：本技术提供的电力计量智能锁具及状态监测方法，采用的电力计量智能锁具包括壳体、盖板、主控电路、监测组件、电控锁定组件以及机械锁定组件；壳体围设成容置空腔，盖板盖设于容置空腔的开口端，盖板上开设有安装孔与转动孔，安装孔与转动孔均与容置空腔连通，安装孔内安装有用于与终端设备电连接的磁吸触点件，终端设备通过磁吸触点件与主控电路通讯连接；主控电路安装于容置空腔内，壳体相邻两侧的外壁上分别开设有豁口与锁口，豁口与锁口均与容置空腔连通，豁口内插设有接线端子，接线端子插设于容置空腔内的一端与主控电路连接，锁口内插设有锁舌，锁舌能够相对壳体滑动；电控锁定组件设置于容置空腔内，电控锁定组件与主控电路通讯连接，锁舌上开设有限位孔，在锁定状态时，电控锁定组件部分插设于限位孔内，以对锁舌进行限位；机械锁定组件的底端插设于锁舌内，机械锁定组件的顶端穿过主控电路插设于转动孔内，机械锁定组件能够相对盖板转动，以驱动锁舌相对壳体滑动；监测组件设置于容置空腔内，监测组件与主控电路通讯连接，监测组件用于监测计量箱的箱门的开闭状态；盖板上设置有破拆口，盖板的底面设置有破拆电路，破拆电路与破拆口对应设置，破拆电路与主控电路通讯连接，破拆口与电控锁定组件对应设置；当电控失效且电控锁定组件锁住所述锁舌时，通过破拆口解除电控锁定组件对锁舌的限定；状态监测过程为：连接终端设备-开锁-发送状态监测信息-在线监测-关锁；一方面，通过设置电控锁定组件与机械锁定组件，由此，实现了双重锁定，提高了实用性和可靠性；另一方面，通过设置监测组件，由此，实现了箱门状态监测，进一步提高了可靠性。