專利名稱：基于rfid技術(shù)的變電所防誤鎖具遠方許可裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種基于RFID技術(shù)的變電所防誤鎖具遠方許可裝置，屬于變電所五防微機鎖技術(shù)領域。
技術(shù)背景 隨著電網(wǎng)飛速發(fā)展，變電所內(nèi)設備大量增加，雖然通過標注雙重名稱可以幫助運行、檢修人員分辨識別各種設備，但是誤入帶電間隔、誤操作電網(wǎng)設備還是時有發(fā)生。為了更可靠的避免這些事故的發(fā)生，目前采用“測控聯(lián)鎖+電氣聯(lián)鎖”的防誤閉鎖方式。但是對于變電所內(nèi)各類機構(gòu)箱、端子箱門以及手動操作設備的操作把手還未能采用有效的防誤閉鎖技術(shù)手段。雖然五防微機鎖能有效的避免了設備誤操作事故的發(fā)生，但對于鎖具管理是采用10位編碼，因此只有1024種排列組合，故目前存在兩個弊端1、對變電所內(nèi)設備數(shù)量有所限止。當一個變電所內(nèi)設備數(shù)量超過1024個，鎖具編碼就會出現(xiàn)重復，給操作安全帶來極大的安全隱患；2、僅能對一個變電所進行控制。由于只能對一個變電所進行控制，故造成不同變電所的不同設備出產(chǎn)生相同的編碼。若檢修人員要在多個變電所依次進行巡視、消缺等批量性工作，運行人員必須一直跟隨檢修人員，在現(xiàn)場進行電腦鑰匙的許可，大大浪費運行人員時間和精力。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理，操作方便，能提高安全可靠性的基于RFID技術(shù)的變電所防誤鎖具遠方許可裝置。本實用新型為達到上述目的的技術(shù)方案是一種基于RFID技術(shù)的變電所防誤鎖具遠方許可裝置，包括變電所內(nèi)的各鎖具以有用于開啟各鎖具的電腦鑰匙，其特征在于所述各鎖具上附著有各自對應的射頻識別電子標簽，且各射頻識別電子標簽具有各自單獨的鎖具編碼；所述的電腦鑰匙包括電池、用于對輸入信號識別及對比的ARM處理器、用于讀取電子標簽上鎖具編碼的讀卡模塊、實時時鐘模塊、LCD顯示模塊、信息存儲模塊以及通訊模塊和閉鎖驅(qū)動模塊，電池分別與讀卡模塊、實時時鐘模塊、LCD顯示模塊、信息存儲模塊以及通訊模塊和閉鎖驅(qū)動模塊連接，讀卡模塊通射頻過天線與射頻識別電子標簽通訊，連接在ARM處理器通訊端口上的通訊模塊與上位機連接，IXD顯示模塊、信息存儲模塊以及實時時鐘模塊和閉鎖驅(qū)動模塊分別與ARM處理器輸入/輸出端口連接。本實用新型遠方許可裝置采用RFID即射頻技術(shù)，在各鎖具上附著有各自對應的射頻識別電子標簽，使各射頻識別電子標簽具有各自單獨的鎖具編碼，而電腦鑰匙包括ARM處理器、讀卡模塊、實時時鐘模塊、IXD顯示模塊、信息存儲模塊以及通訊模塊和閉鎖驅(qū)動模塊，通過讀卡模塊讀取射頻識別電子標簽上唯一編制的鎖具編碼，而ARM處理器通過通訊模塊與上位機連接，能通過上位機獲得許可開鎖信息，使信息存儲模塊存儲得到許可開鎖信息，同時許可開鎖信息通過LCD顯示模塊即時顯示，ARM處理器將獲得的許可開鎖信息與射頻識別電子標簽上的鎖具編碼信息進行比對并判斷開鎖許可信息否有效，只有在開鎖許可信息有效時ARM處理器輸入控制信號使閉鎖驅(qū)動模塊工作，利用鎖具的機械閉鎖來實現(xiàn)設備解鎖和開鎖，對五防鎖具進行解鎖。本實用新型的信息存儲模塊可記錄許可開鎖信息的每一個步驟的開鎖時間、解鎖人員和許可人員等關鍵信息以及掉電信息，同時通過LCD顯示模塊實時顯示許可開鎖信息，方便提醒和追溯。本實用新型采用射頻識別電子標簽，鎖具編碼與鎖具實際安裝位置建立唯一對應關系，通過編碼電子化實現(xiàn)大范圍內(nèi)唯一編碼，解決了鎖具編碼重復給操作安全帶來極大的安全隱患，實現(xiàn)在遠方可同時對變電所內(nèi)任意設備進行鑰匙解碼的許可。本實用新型功能完善，可擴展性強，能夠讓運行人員進行遠方許可，允許打開某個變電所某個防誤鎖具，或者允許打開多個變電所的多組防誤鎖具，在確保安全無誤的基礎上減輕運行人員工作勞動強度，功能完善，安全可靠性好，集成度高，滿足現(xiàn)場使用需求。


以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步的詳細描述。圖I為本實用新型基于RFID技術(shù)的變電所防誤鎖具遠方許可裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實用新型電腦鑰匙的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
見圖I、2所示，本實用新型的基于RFID技術(shù)的變電所防誤鎖具遠方許可裝置，包括變電所內(nèi)的各鎖具以有用于開啟各鎖具的電腦鑰匙，本實用新型各鎖具上附著有各自對應的射頻識別電子標簽，且各射頻識別電子標簽具有各自單獨的鎖具編碼，本實用新型的射頻識別電子標簽包括封裝為一體的水晶橡膠層、抗金屬材料層以及射頻天線和射頻芯片，橡膠層固定在抗金屬材料層一側(cè)，射頻識別天線和射頻識別芯片固定在抗金屬材料層的另一側(cè)，該抗金屬材料層采用磁布，以確保數(shù)據(jù)的準確讀取，本實用新型電腦鑰匙與射頻識別電子標簽之間的讀卡距離小于0. 05m，射頻識別電子標簽可選用915MHz的射頻識別芯片，電子標簽的射頻識別芯片的外觀尺寸大小可根據(jù)鎖具有大小制作，由于采用抗金屬材料層，數(shù)據(jù)識別性能好，適合用在大型露天電力設備巡檢、大型鐵塔電線桿巡檢、大中型電梯巡檢、工廠設備管理、線路巡查、金屬橋梁質(zhì)檢、隧道巡查、機器標識、車輛牌照、金屬集裝箱管理、各種電力家用設備等方面，解決了射頻識別電子標簽不能附著于金屬表面使用的難題，實現(xiàn)設備大范圍內(nèi)大數(shù)量且不重復的鎖具編碼。見圖1、2所示，本實用新型電腦鑰匙包括用于提供工作電源的電池、用于對輸入信號識別及對比的ARM處理器、用于讀取電子標簽上的鎖具編碼的讀卡模塊、實時時鐘模塊、LCD顯示模塊、信息存儲模塊以及通訊模塊和閉鎖驅(qū)動模塊，見圖2所示，本實用新型電池分別與讀卡模塊、實時時鐘模塊、IXD顯示模塊、信息存儲模塊以及通訊模塊和閉鎖驅(qū)動模塊連接，通過電池給各模塊提供工作電源，該電池可采用可充電的鋰電池，通入市電后可自行充電，且鋰電池具有使用壽命長，重量輕，并可在-20°C -6(TC的環(huán)境下使用，高低溫適應性強。見圖1、2所示，本實用新型讀卡模塊通過射頻識別天線與射頻識別電子標簽通訊，通過讀卡模塊獲得射頻識別電子標簽的鎖具編碼，將鎖具編碼信息傳輸至ARM處理器內(nèi)，連接在ARM處理器通訊端口上的通訊模塊與上位機連接，該通訊模塊可采用無線通過模塊或有線通訊模塊，由于上位機和服務器內(nèi)的授權(quán)管理軟件所存儲的鎖具編碼與各設備鎖具是唯一對應關系，同時授權(quán)管理軟件可對變電設備的鎖具編碼進行統(tǒng)計和維護，在傳輸開鎖解碼時亦能夠建立鎖具編碼的安全判據(jù)，以確定該鎖具是否可以打開，當工作人員通過電腦鑰匙向遠方的運行人員發(fā)出開鎖需求，運行人員對檢修工作審核后，同意工作的開展，并將對應所需開鎖的鎖具編碼、鎖具解碼以及安全判據(jù)的許可開鎖信息從服務器及上位機傳輸?shù)紸RM處理器上，通過ARM處理器將讀到的射頻識別電子標簽的鎖具編碼與接收到的許可開鎖信息對比，并進行判斷許可開鎖信息是否有效，故能避免誤開、誤碰運行設備的基礎上減少重復操作，提高運行人員的工作效率和安全可靠性。本實用新型的LCD顯不模塊、信息存儲模塊以及實時時鐘模塊和閉鎖驅(qū)動模塊分別與ARM處理器輸入/輸出端口連接，實時時鐘模塊給電腦鑰匙能提供秒、分、時、日、星期、月和年等信息，LCD顯示模塊可及時顯示授權(quán)許可信息以及許可開鎖過程中每一個步驟的時間、開鎖人員以及許可人員等信息，而信息存儲模塊能存儲得到許可開鎖信息，只有當ARM處理器比對授權(quán)許可信息有效時，控制閉鎖驅(qū)動模塊輸出解鎖信號，此時通過人工操作鎖具的機械閉鎖機構(gòu)，實現(xiàn)鎖 具的解鎖和開鎖，本實用新型的電腦鑰匙為手持式設備，方便工作人員攜帶和操作。本實用新型的讀卡模塊為超高頻RFID讀寫器，如RMU900+模塊，該RMU900+模塊是超小型化的UHF RFID讀寫器核心部件，里面集成了 PLL、發(fā)射、接收、射頻耦合器件以及MCU等部件，用戶只需要在模塊的基礎上提供電源和通信接口即可很方便地通過API函數(shù)庫控制模塊工作，RMU900+模塊工作在低電壓+3. 3V，適合手持機用戶開發(fā)。本實用新型ARM處理器采用ARM9處理器或ARM7處理器，該ARM處理器上還設有串口接口，通過串口接口接本地USB接口，實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)讀取。本實用新型ARM處理器如采用Phillips的LPC2220微處理器，LPC2220微控制器是一個支持實時仿真和嵌入跟蹤的32/16位ARMTTDMI-SCPU，144腳封裝、極低的功耗、多個32位定時器、8路10位ADC、PWM輸出以及多達9個外部中斷管腳使它們特別適用于工業(yè)控制，用低功耗設計，電腦鑰匙可長時間待機，通過按鍵可喚醒。見圖1、2所示，本實用新型的基于RFID技術(shù)的變電所防誤鎖具遠方許可裝置工作時，當檢修人員需要解鎖時，電腦鑰匙通過通訊模塊與上位機連接，在模擬五防圖上點擊需開鎖的設備，向遠方的運行人員發(fā)出開鎖需求信息。運行人員接收開鎖需求信息后對檢修工作審核后，同意工作的開展，并將鎖具編碼、鎖具解碼以及安全判據(jù)的許可開鎖信息通過上位機傳輸?shù)诫娔X鑰匙，信息存儲模塊記錄防誤鎖具遠方許可的每一個步驟中的時間、工作人員和許可人員信息，將電腦鑰匙插入鎖具中，然后控制讀卡模塊讀取鎖具編碼信息，讀取信息通過LCD模塊即時顯示，電腦鑰匙將讀到的鎖具編碼比對授權(quán)許可信息進行對比，若授權(quán)許可信息有效則輸出控制信號，使閉鎖驅(qū)動模塊輸出解鎖信號并對五防鎖具進行解鎖，操作員此時可以按下開鎖按鈕，鎖具解鎖并打開，信息存儲模塊記錄開鎖時間及開鎖人員等開鎖信息以及掉電信息，本實用新型還可通過串口接口接本地USB接口，實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)讀取。
權(quán)利要求1.一種基于RFID技術(shù)的變電所防誤鎖具遠方許可裝置，包括變電所內(nèi)的各鎖具以有用于開啟各鎖具的電腦鑰匙，其特征在于所述各鎖具上附著有各自對應的射頻識別電子標簽，且各射頻識別電子標簽具有各自單獨的鎖具編碼；所述的電腦鑰匙包括電池、用于對輸入信號識別及對比的ARM處理器、用于讀取電子標簽上鎖具編碼的讀卡模塊、實時時鐘模塊、LCD顯示模塊、信息存儲模塊以及通訊模塊和閉鎖驅(qū)動模塊，電池分別與讀卡模塊、實時時鐘模塊、LCD顯示模塊、信息存儲模塊以及通訊模塊和閉鎖驅(qū)動模塊連接，讀卡模塊通射頻過天線與射頻識別電子標簽通訊，連接在ARM處理器通訊端口上的通訊模塊與上位機連接，LCD顯示模塊、信息存儲模塊以及實時時鐘模塊和閉鎖驅(qū)動模塊分別與ARM處理器輸入/輸出端口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于RFID技術(shù)的變電所防誤鎖具遠方許可裝置，其特征在于所述的讀卡模塊為超高頻射頻識別讀寫器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于RFID技術(shù)的變電所防誤鎖具遠方許可裝置，其特征在于所述的射頻識別電子標簽包括封裝為一體的水晶橡膠層、抗金屬材料層以及射頻天線和射頻芯片，橡膠層固定在抗金屬材料層一側(cè)，射頻識別天線和射頻識別芯片固定在抗金 屬材料層的另一側(cè)，且電腦鑰匙與射頻識別電子標簽之間的讀卡距離小于0. 05m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于RFID技術(shù)的變電所防誤鎖具遠方許可裝置，其特征在于所述的ARM處理器采用ARM9處理器或ARM7處理器，且ARM處理器上還設有串口接口。
專利摘要本實用新型涉及一種基于RFID技術(shù)的變電所防誤鎖具遠方許可裝置，包括變電所內(nèi)的各鎖具以有用于開啟各鎖具的電腦鑰匙，各鎖具上附著有各自對應的射頻識別電子標簽，且各射頻識別電子標簽具有各自單獨的鎖具編碼；電腦鑰匙包括電池、用于對輸入信號識別、及對比和控制的ARM處理器、讀卡模塊、實時時鐘模塊、LCD顯示模塊、信息存儲模塊以及通訊模塊和閉鎖驅(qū)動模塊，讀卡模塊通射頻過天線與射頻識別電子標簽通訊，連接在ARM處理器通訊端口上的通訊模塊與上位機連接，LCD顯示模塊、信息存儲模塊以及實時時鐘模塊和閉鎖驅(qū)動模塊分別與ARM處理器輸入/輸出端口連接。本實用新型結(jié)構(gòu)合理，操作方便，能提高安全可靠性。
文檔編號H02J13/00GK202503369SQ201220096890
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者徐懿, 蔣春亞, 陸歆 申請人:江蘇省電力公司常州供電公司