本發(fā)明涉及變電站、發(fā)電廠等使用的智能閉鎖設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種機電一體化電腦鑰匙、智能閉鎖裝置及其工作方法。

背景技術(shù)：

隨著電力系統(tǒng)智能化的發(fā)展，智能鎖具管理系統(tǒng)(即一把電腦鑰匙在授權(quán)后可以打開所有的鎖具的技術(shù)方案)逐漸在變電站內(nèi)推廣應(yīng)用，該系統(tǒng)中使用的電腦鑰匙，例如：申請?zhí)枺?01120500488.6、名稱：一種解鎖鑰匙、公開號：CN202401835提供的一種解鎖鑰匙，同時可以實現(xiàn)對鎖具開閉鎖的管理，有效地提高了開鎖的效率和使用場所的安全性。包括：鑰匙殼體、解鎖機構(gòu)和控制單元；所述解鎖機構(gòu)位于鑰匙頂部且具有伸出到鑰匙殼體外邊的開鎖部位，解鎖機構(gòu)包含有解鎖頭及解鎖控制裝置；解鎖頭的頂部設(shè)置有六個非等高的圓形臺階面；解鎖機構(gòu)包含有支架，解鎖頭固定在支架的頂端；支架的下段位于鑰匙殼體內(nèi)部，上段伸出到鑰匙殼體外邊；解鎖控制裝置設(shè)置在支架內(nèi)的空腔中；控制單元位于鑰匙殼體內(nèi)部，與解鎖控制裝置電氣連接。該類解鎖鑰匙可以實現(xiàn)授權(quán)開鎖，其工作原理是：電腦鑰匙內(nèi)具有讀碼頭，通過控制單元板上的MCU識別后，控制解鎖頭的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對鎖具的解鎖，而該系統(tǒng)使用的鎖具則為完全的機械構(gòu)造，該種鎖具的電腦鑰匙存在容易被復(fù)制，導(dǎo)致鎖具存在誤開的可能。由于變電站內(nèi)處于封閉式管理，因此，該種管理方式能夠滿足變電站的使用。但對于配網(wǎng)系統(tǒng)這種開放式管理的場合，該種系統(tǒng)存在鑰匙復(fù)制后隨意開鎖的可能，因此給配網(wǎng)系統(tǒng)帶來安全隱患，影響設(shè)備的安全運行。因此，需要一種新的電腦鑰匙，可對外提供電源和通訊信號，通過電源和信號控制實現(xiàn)鎖具的開閉鎖，如果電源不對或信號不對，則鎖具無法打開，從而保證配網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備的安全運行。同時，該電腦鑰匙還要兼顧現(xiàn)有機械鎖具的操作，避免多種鑰匙共存，增加操作人員的工作負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種機電一體化電腦鑰匙，可以同時對外提供電源和通訊信號，該電腦鑰匙既可以解鎖現(xiàn)有機械鎖芯鎖具，又可以對需要電源的電子鎖芯鎖具進(jìn)行解鎖，從而實現(xiàn)電腦鑰匙的智能化和通用性。

本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題在于提供一種智能閉鎖裝置，其電腦鑰匙可以同時對外提供電源和通訊信號，既可以解鎖現(xiàn)有機械鎖芯鎖具，又可以對需要電源的電子鎖芯鎖具進(jìn)行解鎖，從而實現(xiàn)電腦鑰匙的智能化和通用性。

本發(fā)明所要解決的第三個技術(shù)問題在于提供一種智能閉鎖裝置的工作方法，采用同一把電腦鑰匙不僅可實現(xiàn)機械鎖芯鎖具的解鎖，還可以實現(xiàn)電子鎖芯鎖具的解鎖。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

機電一體化電腦鑰匙，包括有：殼體、電源、讀碼頭、解鎖頭和控制單元，所述電源和控制單元位于殼體內(nèi)腔中，所述讀碼頭位于殼體內(nèi)，且安裝在殼體頂端；所述電源和控制單元電氣連接，所述讀碼頭和控制單元電氣連接；所述解鎖頭安裝在殼體頂部，并所述解鎖頭的頂端伸出殼體外部；其中，所述機電一體化電腦鑰匙還包括有：用于傳輸電源和通訊信號的通電導(dǎo)體；所述解鎖頭中部設(shè)置有通孔，所述通電導(dǎo)體的底端與控制單元電氣連接，所述通電導(dǎo)體伸進(jìn)解鎖頭中部設(shè)置的通孔中，所述通電導(dǎo)體的頂端平齊或低于所述通孔的頂端。

在其中一個實施例中，所述機電一體化電腦鑰匙包括有用于控制所述解鎖頭進(jìn)行解閉鎖轉(zhuǎn)動的解鎖頭控制部件，所述解鎖頭控制部件與解鎖頭連接，所述解鎖頭控制部件與控制單元電氣連接。

進(jìn)一步地，所述解鎖頭為圓柱狀零件；所述解鎖頭控制部件包括閉鎖頭、固定塊和螺線管；所述閉鎖頭為圓環(huán)柱狀零件，內(nèi)圓套在解鎖頭下段的外部；所述固定塊安裝在解鎖頭底端，并位于殼體內(nèi)腔的頂部，解鎖頭通過固定塊與閉鎖頭連接；所述螺線管固定在固定塊內(nèi)或直接固定在殼體內(nèi)腔中；所述閉鎖頭設(shè)置有螺線管鐵芯配合部，當(dāng)螺線管鐵芯插入閉鎖頭的螺線管鐵芯配合部內(nèi)時，所述解鎖頭和閉鎖頭緊固連接為一體；當(dāng)螺線管鐵芯退出閉鎖頭的螺線管鐵芯配合部內(nèi)時，所述解鎖頭能夠相對閉鎖頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。

進(jìn)一步地，所述機電一體化電腦鑰匙包括有：絕緣套和連接板，所述絕緣套套設(shè)在通電導(dǎo)體頂部外面；所述通電導(dǎo)體底部焊接在連接板上，所述連接板通過連接線與控制單元電氣連接。

智能閉鎖裝置，包括有上述的機電一體化電腦鑰匙和智能鎖具，所述智能鎖具為一種智能電子鎖具或一種智能機械鎖具。

進(jìn)一步地，所述智能電子鎖具包括有鎖芯外殼、鎖芯控制單元和電子鎖芯，電子鎖芯和鎖芯控制單元位于鎖芯外殼內(nèi)；所述電子鎖芯的底部包括有電極，所述電子鎖芯的內(nèi)部包括有鎖芯螺線管。

智能閉鎖裝置的工作方法，采用上述的智能閉鎖裝置，所述智能鎖具為一種智能電子鎖具：當(dāng)所述機電一體化電腦鑰匙插入電子鎖芯時，通電導(dǎo)體與電子鎖芯內(nèi)的電極接觸，從而給鎖芯控制單元供電，鎖芯控制單元上的MCU將鎖芯內(nèi)置的識別碼值通過通電導(dǎo)體自動發(fā)送到所述機電一體化電腦鑰匙內(nèi)，所述機電一體化電腦鑰匙的控制單元上的MCU識別碼值并確認(rèn)后，發(fā)送解鎖指令到鎖芯控制單元上，鎖芯控制單元收到解鎖指令后，接通鎖芯螺線管的電源，鎖芯螺線管內(nèi)的鐵芯通電收縮，所述智能鎖具進(jìn)行解鎖。

智能閉鎖裝置的工作方法，采用上述的智能閉鎖裝置，所述智能鎖具為一種智能機械鎖具：當(dāng)電腦鑰匙插入智能機械鎖具的機械鎖芯進(jìn)行操作時，首先所述機電一體化電腦鑰匙的讀碼頭讀取智能機械鎖具的識別碼，傳輸給機電一體化電腦鑰匙的控制單元上的MCU識別并確認(rèn)后，電腦鑰匙內(nèi)的螺線管的鐵芯收縮，解除對閉鎖頭的閉鎖，此時轉(zhuǎn)動電腦鑰匙，閉鎖頭卡在機械鎖芯外殼上，所述機電一體化電腦鑰匙轉(zhuǎn)動時解鎖頭帶動機械鎖芯轉(zhuǎn)動，對所述智能鎖具進(jìn)行解鎖操作。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明公開了一種機電一體化電腦鑰匙、智能閉鎖裝置及其工作方法，該機電一體化電腦鑰匙，包括有：殼體、電源、讀碼頭、解鎖頭和控制單元，電源和控制單元位于殼體內(nèi)腔中，讀碼頭位于殼體內(nèi)，且安裝在殼體頂端；電源和控制單元電氣連接，讀碼頭和控制單元電氣連接；解鎖頭安裝在殼體頂部， 并所述解鎖頭的頂端伸出殼體外部；所述機電一體化電腦鑰匙還包括有：用于傳輸電源和通訊信號的通電導(dǎo)體，通電導(dǎo)體的底端與控制單元電氣連接；通過鑰匙孔中間的通電導(dǎo)體，實現(xiàn)了電源的供給及工作信號的傳輸，為鎖具的電子化提供了可靠保障。與現(xiàn)有電力行業(yè)使用智能鎖具管理系統(tǒng)相比，該機電一體化電腦鑰匙既可以解鎖現(xiàn)有機械構(gòu)造的鎖具，又可以對需要電源的電子鎖芯進(jìn)行解鎖，實現(xiàn)了一把鑰匙通開所有鎖具的目的，使智能鎖具管理系統(tǒng)適應(yīng)面更廣，減少電力系統(tǒng)電腦鑰匙的數(shù)量。本發(fā)明申請促進(jìn)電子鎖具的發(fā)展及應(yīng)用，而該類電子鎖具的應(yīng)用又可以提高電力配網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備的安全運行，因此，具有明顯的技術(shù)進(jìn)步和明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙的整體構(gòu)造示意圖；

圖2為本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙的正面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙的解鎖頭構(gòu)造示意圖；

圖5為本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙的解鎖頭剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙的閉鎖頭構(gòu)造示意圖；

圖7為本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙的閉鎖頭剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙的固定塊構(gòu)造示意圖；

圖9為本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙的固定塊剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為與本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙配套的智能電子鎖具的構(gòu)造示意圖；

圖11為與本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙配套的電子鎖芯閉鎖狀態(tài)的示意圖；

圖12為本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙插入配套電子鎖芯時的構(gòu)造示意圖；

圖13為與本發(fā)明機電一體化電腦鑰匙配套的電子鎖芯解鎖狀態(tài)構(gòu)造示意圖。

以上各圖中，1-解鎖頭；2-閉鎖頭；3-固定塊；4-連接板；5-殼體；6-控制單元；7-電源；8-螺線管9-讀碼頭；10-通電導(dǎo)體；11-絕緣套；1a-上圓柱；1b-下圓柱；1c-凹槽；1d-凹槽臺階面；1e-通孔；1f-通孔；2a-圓環(huán)柱；2b-半圓槽； 2c-大圓面；2d-圓形通孔；3a-板狀主體；3b-凸臺；3c-圓形臺階通孔；3d-腰型孔；3e-側(cè)壁；3f-臺階面；3g-固定塊底面；400-鎖芯外殼；401-鎖芯；402-電極；403-鎖芯控制單元；404-鎖芯螺線管；405-閉鎖銷；406-彈簧。

具體實施方式

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提出了一種機電一體化電腦鑰匙，包括有：殼體、電源、讀碼頭、解鎖頭和控制單元，所述電源和控制單元位于殼體內(nèi)腔中，所述讀碼頭位于殼體內(nèi)，且安裝在殼體頂端；所述電源和控制單元電氣連接，所述讀碼頭和控制單元電氣連接；所述解鎖頭安裝在殼體頂部，并所述解鎖頭的頂端伸出殼體外部；其中，所述機電一體化電腦鑰匙還包括有：用于傳輸電源和通訊信號的通電導(dǎo)體；所述解鎖頭中部設(shè)置有通孔，所述通電導(dǎo)體的底端與控制單元電氣連接，所述通電導(dǎo)體伸進(jìn)解鎖頭中部設(shè)置的通孔中，所述通電導(dǎo)體的頂端平齊或低于所述通孔的頂端。

在其中一個實施例中，所述機電一體化電腦鑰匙包括有用于控制所述解鎖頭進(jìn)行解閉鎖轉(zhuǎn)動的解鎖頭控制部件，所述解鎖頭控制部件與解鎖頭連接，所述解鎖頭控制部件與控制單元電氣連接。

進(jìn)一步地，所述解鎖頭為圓柱狀零件；所述解鎖頭控制部件包括閉鎖頭、固定塊和螺線管；所述閉鎖頭為圓環(huán)柱狀零件，內(nèi)圓套在解鎖頭下段的外部；所述固定塊安裝在解鎖頭底端，并位于殼體內(nèi)腔的頂部，解鎖頭通過固定塊與閉鎖頭連接；所述螺線管固定在固定塊內(nèi)或直接固定在殼體內(nèi)腔中；所述閉鎖頭設(shè)置有螺線管鐵芯配合部，當(dāng)螺線管鐵芯插入閉鎖頭的螺線管鐵芯配合部內(nèi)時，所述解鎖頭和閉鎖頭緊固連接為一體；當(dāng)螺線管鐵芯退出閉鎖頭的螺線管鐵芯配合部內(nèi)時，所述解鎖頭能夠相對閉鎖頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。

進(jìn)一步地，所述機電一體化電腦鑰匙包括有：絕緣套和連接板，所述絕緣套套設(shè)在通電導(dǎo)體頂部外面；所述通電導(dǎo)體底部焊接在連接板上，所述連接板通過連接線與控制單元電氣連接。

智能閉鎖裝置，包括有上述的機電一體化電腦鑰匙和智能鎖具，所述智能鎖具為一種智能電子鎖具或一種智能機械鎖具。

進(jìn)一步地，所述智能電子鎖具包括有鎖芯外殼、鎖芯控制單元和電子鎖芯，電子鎖芯和鎖芯控制單元位于鎖芯外殼內(nèi)；所述電子鎖芯的底部包括有電極，所述電子鎖芯的內(nèi)部包括有鎖芯螺線管。

智能閉鎖裝置的工作方法，采用上述的智能閉鎖裝置，所述智能鎖具為一種智能電子鎖具：當(dāng)所述機電一體化電腦鑰匙插入電子鎖芯時，通電導(dǎo)體與電子鎖芯內(nèi)的電極接觸，從而給鎖芯控制單元供電，鎖芯控制單元上的MCU將鎖芯內(nèi)置的識別碼值通過通電導(dǎo)體自動發(fā)送到所述機電一體化電腦鑰匙內(nèi)，所述機電一體化電腦鑰匙的控制單元上的MCU識別碼值并確認(rèn)后，發(fā)送解鎖指令到鎖芯控制單元上，鎖芯控制單元收到解鎖指令后，接通鎖芯螺線管的電源，鎖芯螺線管內(nèi)的鐵芯通電收縮，所述智能鎖具進(jìn)行解鎖。

智能閉鎖裝置的工作方法，采用上述的智能閉鎖裝置，所述智能鎖具為一種智能機械鎖具：當(dāng)電腦鑰匙插入智能機械鎖具的機械鎖芯進(jìn)行操作時，首先所述機電一體化電腦鑰匙的讀碼頭讀取智能機械鎖具的識別碼，傳輸給機電一體化電腦鑰匙的控制單元上的MCU識別并確認(rèn)后，電腦鑰匙內(nèi)的螺線管的鐵芯收縮，解除對閉鎖頭的閉鎖，此時轉(zhuǎn)動電腦鑰匙，閉鎖頭卡在機械鎖芯外殼上，所述機電一體化電腦鑰匙轉(zhuǎn)動時解鎖頭帶動機械鎖芯轉(zhuǎn)動，對所述智能鎖具進(jìn)行解鎖操作。

下面參考附圖并結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，以下各實施例及實施例中的特征可以相互組合。

本發(fā)明提供一種機電一體化電腦鑰匙，如圖1、2、3所示，由解鎖頭1、閉鎖頭2、固定塊3、連接板4、殼體5、控制單元6、電源7、螺線管8、讀碼頭9、通電導(dǎo)體10、絕緣套11等組成。所述解鎖頭1為圓柱狀零件，位于電腦鑰匙頂端，中間有一個臺階通孔1e、1f；所述閉鎖頭2為圓環(huán)柱狀零件，內(nèi)圓孔2d套在解鎖頭下端的圓柱1b上；固定塊3安裝在解鎖頭1末端，將閉鎖頭2固定在解鎖頭1上；所述絕緣套11套在通電導(dǎo)體10外面，通電導(dǎo)體10一端焊接在連接板4上后穿入解鎖頭1中間的通孔1e、1f中；所述連接板4通過連接線與控制單元6連接。所述控制單元6、電源7等均位于在殼體內(nèi)部；所述讀碼頭 9位于殼體5內(nèi)，且安裝在殼體5頂端；所述螺線管8固定在固定塊3內(nèi)或固定在殼體5內(nèi)，且螺線管8鐵芯插入閉鎖頭2內(nèi)

如圖4、5所示，為本發(fā)明解鎖頭1的構(gòu)造示意圖，解鎖頭1由上圓柱1a和下圓柱1b組成，中間有一個圓形臺階通孔1e、1f；下圓柱1b底部有兩個凹槽1c，凹槽1c底端形成一個凹槽臺階面1d。

如圖6、7所示，為本發(fā)明閉鎖頭2的構(gòu)造示意圖，所述閉鎖頭2為圓環(huán)狀零件，圓環(huán)柱2a中間有一個圓形通孔2d，底部具有一個大圓面2c，大圓面2c兩側(cè)各有一個半圓槽2b，所述半圓槽即為螺線管鐵芯配合部。

如圖8、9所示，為本發(fā)明固定塊3的構(gòu)造示意圖，所述固定塊3是一個板狀零件，具有板狀主體3a，固定塊底面3g是一個平面，正面開有一個腰型孔3d，腰型孔3d兩側(cè)各有一個側(cè)壁3e，兩側(cè)壁3e頂面上各有一個臺階面3f，所述固定塊3的正面一側(cè)設(shè)置有一個凸臺3b，凸臺3b上有一個圓形臺階通孔3c。

如圖2、3所示，解鎖頭1的下圓柱1b穿過閉鎖頭2內(nèi)的通孔2d，固定塊3上的腰型孔3d卡在解鎖頭1下端的凹槽1c內(nèi)，固定塊3上的臺階面3f頂在解鎖頭1的凹槽臺階面1d上，從而使解鎖頭1無法轉(zhuǎn)動，同時使解鎖頭1、閉鎖頭2、固定塊3安裝在一起。螺線管8裝入固定塊3上的圓形臺階通孔3c內(nèi)，螺線管8的鐵芯插入閉鎖頭2的半圓槽2b內(nèi)，阻止閉鎖頭2的轉(zhuǎn)動。所述通電導(dǎo)體10焊接到連接板4上，通電導(dǎo)體10外面套有絕緣套11，然后一起插入解鎖頭1中間的通孔1e、1f內(nèi)，插入后的通電導(dǎo)體10頂端比解鎖頭1頂面矮；所述連接板4與控制單元6連接。

所述解鎖頭1、閉鎖頭2材質(zhì)為不銹鋼；

所述通電導(dǎo)體10為探針，所述通電導(dǎo)體10可以直接焊接到連接板4上，也可以通過軟銅線與連接板4連接。

所述絕緣套11可以是塑膠材質(zhì)的零件，也可以是熱縮管。

所述通電導(dǎo)體可以傳輸電流，也可以傳輸指令信號。

所述固定塊可以是單獨的一個與解鎖頭連接的卡件，也可以是附帶安裝其他零件的卡件。

工作方式

如圖所示，當(dāng)電子鎖芯處于閉鎖狀態(tài)時(如圖10、11)，螺線管鐵芯頂在閉鎖銷45的后方，阻擋閉鎖銷45移動，鎖芯無法轉(zhuǎn)動，因此鎖具無法解鎖。

如圖12所示，當(dāng)該發(fā)明電腦鑰匙插入電子鎖芯時，通電導(dǎo)體10與鎖芯內(nèi)的電極402接觸，從而可以給鎖芯中的控制單元43供電，鎖芯控制單元43上的MCU將鎖芯內(nèi)置的識別碼值通過通電導(dǎo)體10自動發(fā)送到該發(fā)明電腦鑰匙內(nèi)，電腦鑰匙內(nèi)的控制單元6上的MCU識別碼值后并確認(rèn)后，發(fā)送解鎖指令到鎖芯控制單元403上，鎖芯控制單元403收到解鎖指令后，接通鎖芯螺線管404的電源，鎖芯螺線管404內(nèi)的鐵芯通電收縮，解除對閉鎖銷405的阻擋，當(dāng)該電腦鑰匙轉(zhuǎn)動時，閉鎖銷405在鎖芯外殼400內(nèi)壁的壓迫下收縮(如圖13)，閉鎖銷405壓縮彈簧406，直到鎖芯401轉(zhuǎn)動到鎖具的解鎖位置，電腦鑰匙回轉(zhuǎn)復(fù)位后拔出，閉鎖銷405在彈簧406的作用下復(fù)位，鎖具重新閉鎖。

當(dāng)電腦鑰匙插入機械鎖芯進(jìn)行操作時，工作方式如專利CN 202401835所述，如圖2所示，首先本電腦鑰匙的讀碼頭9讀取鎖具的識別碼，將本電腦鑰匙控制單元6上的MCU識別并確認(rèn)后，電腦鑰匙內(nèi)的螺線管8的鐵芯收縮，解除對閉鎖頭2的閉鎖，此時轉(zhuǎn)動電腦鑰匙，由于閉鎖頭2卡在鎖芯外殼上，因此，電腦鑰匙轉(zhuǎn)動時可以帶動鎖芯轉(zhuǎn)動，對鎖具進(jìn)行解鎖操作。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。