專利名稱：電腦機(jī)械閉鎖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)中為防止發(fā)生誤操作而設(shè)置的一種安全裝置。
電力系統(tǒng)中的誤操作事故會(huì)給國(guó)家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了減少以至根除誤操作事故，制做一種功能強(qiáng)，使用方便的閉鎖裝置是必要的。本實(shí)用新型的目的就是提供一種電腦機(jī)械閉鎖裝置。
本實(shí)用新型所提供的這種電腦機(jī)械閉鎖裝置，應(yīng)用時(shí)需配合電腦模擬盤一起使用。其工作方式為將需要進(jìn)行操作的操作票，先按步驟依次在電腦模擬盤進(jìn)行模擬操作實(shí)驗(yàn)。各操作步驟證明是完全正確后，電腦模擬盤便將此正確的操作票記錄下來(lái)。此后將電腦機(jī)械閉鎖裝置插入電腦模擬盤，由模擬盤把正確的操作票輸入到電腦機(jī)械閉鎖裝置中。輸入操作票后，閉鎖裝置便可脫離電腦模擬盤。將閉鎖裝置帶到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際操作。
使用電腦機(jī)械閉鎖裝置時(shí)，各操作設(shè)備均用偏碼鎖鎖住。電腦機(jī)械閉鎖裝置的作用相當(dāng)于一把鑰匙，只有按照操作票所規(guī)定的先后順序，才能依次打開各操作設(shè)備上的編碼鎖。由于這種閉鎖裝置能夠限制實(shí)際操作步驟完全按照操作票進(jìn)行，所以它能夠保證避免發(fā)生誤操作。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所提供的這種電腦機(jī)械閉鎖裝置進(jìn)行說明。本實(shí)用新型的機(jī)械結(jié)構(gòu)如附

圖1所示，包括機(jī)殼(1)，操作票輸入口及鎖頭定位稍(2)，探頭(3)，解鎖桿(4)，槽形光電耦合器(5)，遮光片(6)，解鎖桿固定拉簧(7)，繼電器(8)，卡片(9)，蜂鳴器(10)，解鎖扭(11)，控制板(12)，顯示音響板(13)，數(shù)字顯示器(14)，電池盒(15)。
操作票輸入口及鎖頭定位稍(2)為一節(jié)空心管，在管子內(nèi)部設(shè)置一光電管(16)。該光電管發(fā)射極接地，集電極經(jīng)導(dǎo)線與控制板(12)相聯(lián)。其中，光電管(16)接收模擬盤輸入信號(hào)，空心管做為鎖頭定位稍使用。探頭(3)在結(jié)構(gòu)上分為左右兩邊，其中一邊裝有一組發(fā)光二極管，另一邊對(duì)應(yīng)位置裝有一組光電管。發(fā)光管與光電管均與控制板(12)相聯(lián)。在探頭的左右兩邊之間留有一可插入編碼片的窄逢(17)。解鎖桿(4)上帶有一遮光片(6)；解鎖桿(4)與機(jī)殼(1)之間通過定位彈簧(7)連接；解鎖桿(4)的末端通過螺栓固定與解鎖扭(11)相連。光電耦合器(5)裝在機(jī)殼(1)的內(nèi)部；其中凹槽內(nèi)分別裝有受控制板控制的兩個(gè)發(fā)光二極管和兩個(gè)光電管。解鎖桿(4)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)遮光片(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，并使之經(jīng)過光電耦合器(5)的凹槽。繼電器(8)受控制板(12)控制，其銜鐵上帶有一限位卡片(9)。該卡片在繼電器未吸合時(shí)，能卡住解鎖桿(4)，使其只能在小范圍在轉(zhuǎn)動(dòng)，不能開鎖。只有當(dāng)繼電器吸合，卡片(9)離開時(shí)，解鎖桿才能開鎖。鎖頭定位稍(2)以及解鎖桿(4)分別經(jīng)導(dǎo)線與繼電器(8)的兩個(gè)觸點(diǎn)相連，繼電器吸合時(shí)，鎖頭定位稍(2)與解鎖桿(4)連通。在此連通的線路中串接有一光電耦合器u5。當(dāng)線路連通后，若鎖頭定位鎖(2)與解鎖桿(4)之間有電流通過，光電耦合器將導(dǎo)線中的電流信號(hào)變成隔離的電壓信號(hào)，接到控制板(12)。控制板(12)上裝有單片處理機(jī)、程序存貯器、地址鎖存器、驅(qū)動(dòng)器等有關(guān)電路。顯示音響板(13)上裝有數(shù)字顯示器(14)。蜂鳴器(10)與顯示音響板(13)相連；顯示音響板(13)與控制板(12)之間由地址線和數(shù)據(jù)線連通。這兩塊板分上下兩層分別置于機(jī)殼(1)的內(nèi)部。整個(gè)閉鎖裝置，為攜帶和使用方便，電源采用電池供電。
電腦機(jī)械閉鎖裝置中控制板(12)的原理圖如附圖2所示。控制板核心部分主要包括單片處理機(jī)u1，程序存貯器u2，地址鎖存器u3。在本實(shí)施例中單片機(jī)u1采用80C39，程序存貯器u2采用27C16，地址鎖存器u3采用74HCT273。由u1、u2、u3構(gòu)成一單片機(jī)的最小系統(tǒng)，其相互連接方式如附圖2所示。圖中80C39的測(cè)試輸入端T0與定位稍(2)內(nèi)光電管(16)的集電極相接，由于接收模擬盤輸出的操作票。準(zhǔn)雙向口p1中的p10～p13端分別接探頭(3)中各光電管集電極輸出，p14、p15分別接槽形光電耦合器(5)中的兩個(gè)光電管集電極，p17接光電耦合器u5中光電管輸出。上述T0及p10～p15、p17端分別經(jīng)電阻R1、R2上拉到電壓＋5伏。多用途準(zhǔn)雙向口p2的p24、p25用于驅(qū)動(dòng)探頭中的發(fā)光二極管，p26用于驅(qū)動(dòng)槽型光電耦合器(5)，p27用于驅(qū)動(dòng)控制繼電器(8)。圖中J1J2分別是單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)充外部RAM的地址線和數(shù)據(jù)線，J1J2與顯示音響板(13)相連；J3是控制板(12)與鎖頭定位稍(2)、探頭(3)、等相連的連接件；J4接槽型光電耦合器(5)；光電耦合器u5中發(fā)光二極管的兩端，作為J5串接在鎖頭定位稍(2)與解鎖桿(4)之間的連接線路中；J6接繼電器(8)的控制端。
由上述機(jī)械結(jié)構(gòu)以及電路原理圖所構(gòu)成的本實(shí)用新型，其工作過程為使用時(shí)首先將該閉鎖裝置插入電腦模擬盤光電輸出插座，通過操作票輸入口(2)中的光電管(16)，將正確的操作票讀入電腦機(jī)械閉鎖裝置。操作票輸入完畢后，閉鎖裝置便可拿到現(xiàn)場(chǎng)使用。根據(jù)操作票由數(shù)字顯示器(14)所指示的編碼，操作人員找到相應(yīng)的操作設(shè)備。將閉鎖裝置插入該設(shè)備的編碼鎖中。閉鎖裝置中的單片機(jī)由p24、p25端驅(qū)動(dòng)探頭(3)中發(fā)光二極管工作，并通過p10～p13將檢測(cè)到的鎖頭偏碼輸入單片機(jī)進(jìn)行比較。若鎖頭偏碼與操作票指示編碼不同，單片機(jī)系統(tǒng)通過顯示音響板及蜂鳴器告警；此時(shí)槽形光電耦合器(5)和繼電器(8)均不工作，卡片(9)卡住解鎖桿(4)使之不能開鎖；若鎖頭編碼與操作票指示相同，單片機(jī)系統(tǒng)通過p26端線驅(qū)動(dòng)槽型光電耦合器(5)工作。平時(shí)遮光片(6)受固定拉簧(7)的作用處在穩(wěn)定位置不遮光。光電配合器(5)工作后，其中兩個(gè)平行放置的光電管受光飽和輸出“0”。當(dāng)解鎖桿(4)帶動(dòng)遮光片(6)旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一個(gè)光電管先被遮光，p14端輸出“1”。單片機(jī)據(jù)此控制繼電器吸合。當(dāng)解鎖桿(4)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，使遮光片遮住第二個(gè)光電管時(shí)(此時(shí)偏碼鎖已被打開)，p15端輸出“1”。單片機(jī)據(jù)此將繼電器斷電。上述槽形光電耦合器的作用是使繼電器內(nèi)僅在很短時(shí)間內(nèi)工作，目的是減小電能消耗。
編碼鎖采用的是將軍不下馬結(jié)構(gòu)。鎖打開后，鎖頭與閉鎖裝置不能分開，需將兩者一同從操作機(jī)構(gòu)上取下。只有操作結(jié)束后，重新鎖上鎖頭，閉鎖裝置才能取下。通過檢測(cè)探頭返回的識(shí)別信號(hào)，閉鎖裝置脫離編碼鎖頭時(shí)自動(dòng)給出下一項(xiàng)操作的設(shè)備編號(hào)。經(jīng)過上述編碼比較、告警或開鎖、重新鎖上、更換設(shè)備編碼這一過程，閉鎖裝置便可保證實(shí)際進(jìn)行的操作，完全按照操作票所規(guī)定的順序執(zhí)行。
閉鎖裝置中控制板(12)內(nèi)光電耦合器u5的作用是若偏碼鎖的定位孔與解鎖孔之間存在電壓，閉鎖裝置插入鎖頭后，該電壓便經(jīng)導(dǎo)線和u5中的發(fā)光二極管及限流電阻R4加到繼電器(8)兩觸點(diǎn)之間。若鎖頭偏碼正確，繼電器(8)吸合，兩觸點(diǎn)連通。定位銷(2)與解鎖桿(4)之間便形成回路，線路中出現(xiàn)電流。u5中的光電管將發(fā)光管中的電流信號(hào)變成隔離的電壓信號(hào)，經(jīng)p17端輸入單片機(jī)系統(tǒng)。以此方式閉鎖裝置可以檢測(cè)出偏碼鎖兩極之間是否存在電壓，并間接檢測(cè)到操作機(jī)構(gòu)上有關(guān)開關(guān)所處的狀態(tài)。
上述實(shí)施例中的探頭(3)也可采用一組微型開關(guān)實(shí)現(xiàn)，代替光電耦合方式。此時(shí)探頭(3)的結(jié)構(gòu)如附圖3所示。在探頭(3)的上表面安裝一組微型常閉按鍵開關(guān)。每個(gè)開關(guān)按下斷、放開通。各開關(guān)與單片機(jī)的連接方式如附圖4所示。與此探頭相配合使用的編碼鎖如附圖5所示。圖5－a為一機(jī)械編碼鎖，其中(17)為探頭插座，(18)為定位孔，(19)為解鎖桿插孔，鎖的其余部分是一個(gè)不帶彈子的普通鎖頭。圖5－b為一電編碼鎖。當(dāng)電腦機(jī)械閉鎖裝置插入該鎖時(shí)，若測(cè)得編碼正確，則當(dāng)閉鎖裝置內(nèi)部繼電器(8)吸合時(shí)，閉鎖裝置將電編碼鎖上的兩電極(21)(22)接通。上述編碼鎖的編碼片(20)，針對(duì)光電耦合和微型開關(guān)兩種探頭，可采用不同的形式。配合光電耦合式所用的編碼片如圖5－c所示。配合微型開關(guān)所使用的編碼片如圖6所示，具體又可采取兩種方式。一種是穿孔編碼片，一種是凸臺(tái)編碼片。采用穿孔編碼片時(shí)，探頭(3)插入二鎖頭后，有孔處的開關(guān)觸頭不受影響，開關(guān)通；無(wú)孔處的開關(guān)觸頭被壓下，開關(guān)斷開。采用凸臺(tái)式編碼片時(shí)，根據(jù)編碼情況，有些凸臺(tái)被去掉。探頭插入后，有凸臺(tái)地方的開關(guān)觸頭被壓下開關(guān)斷開，無(wú)凸臺(tái)處的開關(guān)仍連通。采用凸臺(tái)式編碼片的優(yōu)點(diǎn)在于其使用較方便。未使用的凸臺(tái)編碼片，其所有凸臺(tái)均存在，使用時(shí)只需根據(jù)需要，剪去某些凸臺(tái)便可得到所需編碼的編碼片。
本實(shí)用新型所提供的這種電腦機(jī)械閉鎖裝置，其特點(diǎn)在于①功能強(qiáng)，它可將正確的操作票記錄下來(lái)，嚴(yán)格限制操作人員按正確步驟進(jìn)行操作，避免誤操作事故發(fā)生；②使用方便，該閉鎖裝置體積小，自帶電源，不增加運(yùn)行人員的任何負(fù)擔(dān)；③費(fèi)用少、施工方便，在整個(gè)操作機(jī)構(gòu)上只需換用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的編碼鎖頭即可。
權(quán)利要求1.一種電腦機(jī)械閉鎖裝置，其特征在于該裝置包括機(jī)殼(1)，操作票輸入口(2)，探頭(3)，解鎖桿(4)，繼電器(8)，卡片(9)，控制板(12)；其各部件間的相互關(guān)系為操作票輸入口(2)，探頭(3)，解鎖桿(4)的前端，位于機(jī)殼(1)的外部；機(jī)殼內(nèi)部的繼電器(8)的銜鐵上帶有一卡片(9)，該卡片在繼電器未曾吸合時(shí)，卡住解鎖桿(4)；上述操作票輸入口(2)、探頭(3)、繼電器(8)均與機(jī)殼內(nèi)部的控制板(12)相連，受控制板(12)控制。
2.權(quán)利要求1中提到的電腦機(jī)械閉鎖裝置，其特征在于其中探頭(3)采用光電耦合方式，其具體結(jié)構(gòu)為探頭(3)分為左右兩個(gè)部分，兩者之間存在一可插入編碼片的窄縫(17)；探頭(3)的右邊裝有一組發(fā)光二極管，探頭(3)的左邊與發(fā)光管對(duì)稱地方，裝有一組光電管；發(fā)光管和光電管均與控制板(12)相連。
3.權(quán)利要求1中提到的電腦機(jī)械閉鎖裝置，其特征在于其中探頭(3)也可采用微型開關(guān)構(gòu)成，其具體構(gòu)成方式為在探頭(3)的正面依次排列一組微型常閉按鍵開關(guān)；各開關(guān)的一端接控制板(12)，同時(shí)又經(jīng)電阻接到正電位U0，各開關(guān)的另一端接地。
4.權(quán)利要求1中提到的電腦機(jī)械閉鎖裝置，其特征在于采用繼電器(8)和固定在繼電器銜鐵上的卡片(9)，卡片(9)在繼電器未曾吸合時(shí)卡住解鎖桿(4)；繼電器(8)控制端接到控制板(12)。
5.權(quán)利要求1中提到的電腦機(jī)械閉鎖裝置，其特征在于其中操作票輸入口(2)，可采用一空心管伸出機(jī)殼(1)的外部，該管子位于探頭(3)的一側(cè)，構(gòu)成鎖頭定位稍。
6.權(quán)利要求1中提到的電腦機(jī)械閉鎖裝置，其特征在于在機(jī)殼的內(nèi)部可設(shè)備一槽形光電耦合器(5)，在解鎖桿(4)上固定一遮光片(6)；遮光片(6)隨解鎖桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過光電耦合器(5)；光電耦合器(5)與控制板(12)相連。
7.權(quán)利要求1中提到的電腦機(jī)械閉鎖裝置，其特征在于控制板(12)中單片處理機(jī)u1的測(cè)試輸入端T0與操作票輸入口內(nèi)的光電管(16)集電極相連；準(zhǔn)雙向口p1中的p10～p13分別接探頭(3)中各光電管集電極輸出；p14、p15分別接槽形光電耦合器(5)中的光電管集電極輸出；p17接光電耦合器u5中光電管集電集輸出；多用途準(zhǔn)雙向口p2的p24～p27端分別經(jīng)反相器和驅(qū)動(dòng)電路作用后，分別驅(qū)動(dòng)探頭(3)和各光電耦合器中的發(fā)光二極管，控制繼電器(18)。
8.一種編碼鎖，其特征在于在鎖頭的一個(gè)端面上，設(shè)置一探頭插座；插座內(nèi)部固定有鎖頭編碼片。
9.權(quán)利要求8中提到的編碼鎖，其特征在于其中鎖頭編碼片(20)即可采用穿孔編碼片，也可采用凸臺(tái)編碼片。
專利摘要本實(shí)用新型提供的是一種電力系統(tǒng)中用于防止發(fā)生誤操作的電腦機(jī)械閉鎖裝置及其偏碼鎖。電腦機(jī)械閉鎖裝置包括機(jī)械和電路兩部分，它能夠識(shí)別所插入的偏碼鎖是否正確，并且只有在正確的情況下，才能用其打開偏碼鎖。這種電腦機(jī)械閉鎖裝置能夠?qū)⑺M(jìn)行的操作步驟，全部存貯在閉鎖裝置內(nèi)部，并限制只有按照正確步驟，依次打開各個(gè)不同偏碼鎖。以此方式，本實(shí)用新型可以保證電力系統(tǒng)中各種實(shí)際操作的正確性。
文檔編號(hào)H02J13/00GK2042642SQ8820765
公開日1989年8月9日 申請(qǐng)日期1988年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月30日
發(fā)明者金述強(qiáng) 申請(qǐng)人:雁同電力公司技術(shù)開發(fā)中心