專利名稱：解鎖鑰匙管理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力系統防誤閉鎖技術領域，特別涉及一種應用于電廠或者電站等配送電廠站對解鎖鑰匙的管理裝置。
背景技術：
目前，微機防誤閉鎖系統在電廠或者電站等配送電廠站應用十分廣泛，發展也比較迅速，雖然各廠家的產品各有其特色，但基本原理和采用的技術手段大致相同，裝置主要由智能模擬屏、工控機、電腦鑰匙和各種鎖具(數碼鎖)組成。通過在智能模擬屏上模擬試操作，由工控機內預先存儲的邏輯規則和狀態對每步操作進行判斷，并通過串行接口通訊將操作步驟輸入電腦鑰匙中，然后由電腦鑰匙打開裝于現場相應設備上的編碼鎖，進行倒閘操作。電腦鑰匙是整個五防系統的重要組成部分，為防止非相關人員的誤操作，對電腦鑰匙進行有效管理是非常必要的。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種用于對無妨系統中電腦鑰匙進行管理的鑰匙管理機。
本實用新型所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的一種解鎖鑰匙管理機，其特征在于，其包括硬件部分和軟件部分，該硬件部分包括身份識別模塊、鑰匙位置檢測及報警模塊、數據存儲及時鐘模塊、人機接口、通訊模塊、開鎖驅動模塊、電源模塊和中央處理模塊；各模塊均由中央處理模塊控制。
鑰匙管理機的主要功能是對機械解鎖鑰匙、電氣解鎖鑰匙、跳步鑰匙的使用情況進行記錄及管理。非接觸射頻IC卡做為身份識別做為身份識別和授權工具(可選配)，支持權限靈活組態設置。通過紅外線運動檢測技術準確記錄用戶借出/歸還鑰匙的類型、日期及時間。記錄的信息可通過液晶顯示屏進行查詢、顯示，同時也可將數據保存到上位機數據庫中。上位機軟件對記錄數據進行高級管理，可生成多種類型的數據統計及查詢報表，上位機還負責完成對用戶身份、權限等信息的錄入存檔工作。
圖1為本實用新型解鎖鑰匙管理機硬件功能示意圖；圖2為本實用新型解鎖鑰匙管理機電源模塊示意圖；具體實施方式
參見圖1，本實用新型解鎖鑰匙管理機硬件部分主要分成以下幾個模塊1、身份識別模塊(射頻讀卡模塊/指紋檢測模塊)，2、鑰匙位置檢測及報警模塊(紅外發射模塊、紅外接收模塊、紅外人體感應、聲音報警)，3、數據存儲及時鐘模塊(29C040，12C887)，4、人機接口(液晶顯示、鍵盤)，5、通訊模塊(CAN總線，RS232/485通訊)，6、開鎖驅動模塊(開鎖機構驅動，照明)，7、電源模塊(開關電源、充電管理模塊、備用電源)。各模塊在中央控制器(CPU)的控制下完成鑰匙管理功能。其中各模塊的功能及基本實現原理如下1.身份識別模塊身份識別模塊的功能是通過對操作人員身份的識別來判斷是否能允許其存取解鎖鑰匙。身份識別模塊可選配為“射頻讀卡模塊(無線射頻卡)”或者“光學指紋傳感器模塊”。
當采用射頻讀卡模塊時，鑰匙管理機采用卡號管理模式，每張無線射頻卡內存有唯一ID號(唯一ID編號是由卡的生產廠商所保證的)，備用狀態時CPU控制射頻讀卡模塊循環檢測卡信息，當無線射頻卡靠近射頻讀卡模塊時讀卡模塊將卡的ID號讀出并且與數據存儲器模塊內的已注冊ID號存儲區的數據進行搜索，若檢測到該ID號被注冊則CPU控制鎖驅動模塊打開鑰匙管理機艙門。
ID號的注冊是通過鍵盤將鑰匙管理機轉到注冊功能項上，再通過鍵盤輸入管理密碼，密碼確認后鑰匙管理機即進入ID碼注冊功能，將待注冊的射頻卡靠近射頻讀卡模塊，CPU將ID碼讀出后將該碼值在液晶顯示器上進行顯示，根據液晶顯示上的提示通過鍵盤選擇好該卡的權限，按確認鍵將該碼值存入數據存儲器模塊內的已注冊ID號存儲區，每次可對多張卡進行注冊。最多注冊100張卡。若鑰匙管理機通過通訊模塊與上位機相聯，注冊信息的錄入功能可由上位機實現，可增加姓名、性別、職位…等信息的錄入。
當采用指紋傳感器模塊時，鑰匙管理機采用指紋信息管理模式，其管理原理與射頻卡類似，但由于指紋數據的信息量較大因此指紋識別模塊具有某些自主的運算及存儲能力。
2.鑰匙位置檢測及報警模塊位置檢測模塊由紅外發射模塊、紅外接收模塊、紅外人體感應、聲音報警等組成。主要作用是檢測使用者對鑰匙的存取信息進行檢測。對于每一把鑰匙在適當位置都安有一組紅外檢測二極管，紅外發射管發出頻率為1KHZ的光學信號，且發出的紅外光正對于紅外接收管，紅外接收管輸出1KHZ的電信號，若紅外發射管與接收管之間有障礙物阻隔時紅外接收管輸出電信號為“0”，CPU通過對紅外接收模塊的輸出信號檢測即可判斷鑰匙的存在情況(種類、編號)。(配合三類鑰匙的外形特征，鑰匙存放座采用安插式結構，各類的鑰匙只能插在相應的鑰匙孔座上)。當使用者對解鎖鑰匙進行存取時CPU能將鑰匙的存取時間及使用的鑰匙種類記錄在數據存儲模塊中的信息記錄區。在有權限管理時CPU根據預先設定的ID碼使用權限判斷使用者使用的鑰匙種類及數量是否合法，在違法操作情況下控制聲音報警及液晶顯示進行提示。
紅外位置檢測主要有以下幾個特點1、抗干擾能力較強，2、紅外光線性度較好，位置檢測準確3、價格低廉。
另一類的違法操作是沒有正確關上鑰匙管理機的艙門，此處采用紅外人體感應傳感器進行檢測，當對鑰匙進行存取后0.5米范圍內未檢測到人體信息時，通過聲音報警及液晶顯示器進行提示。在艙門關閉狀態時紅外人體感應器不工作。
3.數據存儲及時鐘模塊數據存儲器是所有的操作記錄數據、ID碼注冊信息數據等信息的存儲介質，采用的是512Kbyte的Flash存儲器W29C040，Flash存儲器有掉電不丟失及存儲速度快等優點。W29C040的存取操作是在77E58的控制之下完成的。采用壓棧方式記錄，當存儲器滿時，最早記錄的信息被刪除。在數據存儲時采用了數據冗余備份及數據掉電恢復等軟件手段保證數據的可靠性。
鑰匙管理機的時鐘模塊采用DS12C887實時時鐘芯片，該芯片具有自動走時及斷電運行的特點，自動走時在不需要CPU的干預下能夠自動走時，好處是能夠節省CPU工作時間，CPU只需要將時鐘數據讀出即可。斷電運行在鑰匙管理機完全斷電情況下，芯片內部的鋰電池給芯片內部電路供電維持走時狀態。通常鑰匙管理機只需要在第一次使用時通過鍵盤設定好時間即可使用。對時間的調整也是會進行權限管理的，只有CPU通過射頻讀卡模塊檢測到有相應權限的卡時，時間調整功能才會被開放。
在配有上位機及站內配有GPRS系統時，通過CPU的處理可進行周期性的時間校正。
4.人機接口采用大屏幕液晶顯示屏(160*80)，帶背光顯示，全菜單用戶操作界面。配有輕觸式薄膜按鍵，操作簡單快捷，在管理機上就可以直接瀏覽對解鎖鑰匙的使用記錄。
5.通訊模塊通訊模塊是實現鑰匙管理機與上位機的數據交換的物理基礎，在站內有電磁系統的條件下鑰匙管理機可通過CAN總線與上位機通訊及各類終端實現聯網操作，可以使用CAN網絡上的一些其它的終端的功能。在沒有電磁系統的情況下可通過RS232/RS485通訊與上位機通訊數據交換。
鑰匙管理機與上位機建立通訊后可通過上位機進行操作，實現一些更加友好、細致的功能。例如在瀏覽管理機操作記錄時通過上位機可一次性讀取鑰匙管理機存儲的操作記錄，形成各類種型的查詢報表，方便用戶的數據查詢、管理等功能，還可實現報表的打印等功能。
6.開鎖驅動模塊鑰匙管理機的艙門采用電磁鎖進行閉鎖，在CPU的控制下對電磁鎖進行控制。由于電磁鎖開啟時需要較大驅動電流因此需要在CPU與電磁鎖之間增加一個電流驅動電路，并且為了驅動電磁鎖的較高電壓侵入CPU，它們之間的連接經過了光電隔離。
照明電路是為了方便用戶在夜間進行操作，當艙門打開時照明系統點亮，艙門關閉時熄滅。照明電路采用高效、環保、節能的發光二極管設計。
7.電源模塊參見圖2，鑰匙管理機的正常輸入工作電壓范圍為100-260V交/直流自適應。內部配有小型密閉式鉛酸電池做為備用電池，當外部供電突然中斷時立即且換到內部供電方式，在內部供電可以維持鑰匙管理機在48小時內正常工作，且在此時間范圍內可對管理機開關(門)100次。
在使用備用電池時液晶顯示器顯示剩余電量，當剩余電量不足時鑰匙管理機關閉開鎖功能及其它耗電部件，并且讓聲音報警及液晶顯示模塊提示電量不足。此時有兩種處理方法，一是將管理機徹底關閉，二是重新給管理機供電。
本使用新型鑰匙管理機的主要功能是對機械解鎖鑰匙、電氣解鎖鑰匙、跳步鑰匙的使用情況進行記錄及管理。非接觸射頻IC卡做為身份識別做為身份識別和授權工具，支持權限靈活組態設置。通過紅外線運動檢測技術準確記錄用戶借出/歸還鑰匙的類型、日期及時間。記錄的信息可通過液晶顯示屏進行查詢、顯示，同時也可將數據保存到上位機數據庫中。上位機軟件對記錄數據進行高級管理，可生成多種類型的數據統計及查詢報表，上位機還負責完成對用戶身份、權限等信息的錄入存檔工作。
本實用新型還有其他一些變形或者改進。如果本技術領域的技術人員受到本實用新型的啟發做出的顯而易見的非實質性的改變或者改進，均屬于本實用新型權利要求書的保護范圍。
權利要求1.一種解鎖鑰匙管理裝置，其特征在于，其包括硬件部分和軟件部分，該硬件部分包括身份識別模塊、鑰匙位置檢測及報警模塊、數據存儲及時鐘模塊、人機接口、通訊模塊、開鎖驅動模塊、電源模塊和中央處理模塊；各模塊均由中央處理模塊控制。
2.根據權利要求1所述的解鎖鑰匙管理裝置，其特征在于，所述身份識別模塊為射頻讀卡模塊。
3.根據權利要求1所述的解鎖鑰匙管理裝置，其特征在于，所述身份識別模塊為指紋檢測模塊。
4.根據權利要求1所述的解鎖鑰匙管理裝置，其特征在于，所述鑰匙位置檢測及報警模塊包括紅外發射模塊、紅外接收模塊、紅外人體感應模塊和聲音報警模塊。
5.根據權利要求1所述的解鎖鑰匙管理裝置，其特征在于，所述人機接口包括顯示器和鍵盤。
6.根據權利要求1所述的解鎖鑰匙管理裝置，其特征在于，所述開鎖驅動模塊包括開鎖機構驅動模塊和照明模塊。
7.根據權利要求1所述的解鎖鑰匙管理裝置，其特征在于，所述電源模塊包括開關電源、充電管理模塊和備用電源。
專利摘要本實用新型涉及電力系統防誤閉鎖技術領域，特別涉及一種應用于電廠或者電站等配送電廠站對解鎖鑰匙的管理裝置。一種解鎖鑰匙管理機，其特征在于，其包括硬件部分和軟件部分，該硬件部分包括身份識別模塊、鑰匙位置檢測及報警模塊、數據存儲及時鐘模塊、人機接口、通訊模塊、開鎖驅動模塊、電源模塊和中央處理模塊；各模塊均由中央處理模塊控制。鑰匙管理機的主要功能是對機械解鎖鑰匙、電氣解鎖鑰匙、跳步鑰匙的使用情況進行記錄及管理。上位機軟件對記錄數據進行高級管理，可生成多種類型的數據統計及查詢報表，上位機還負責完成對用戶身份、權限等信息的錄入存檔工作。
文檔編號H01H9/20GK2837459SQ20052006693
公開日2006年11月15日 申請日期2005年11月7日 優先權日2005年11月7日
發明者呂茅利, 陳永金, 栗新, 鄧飛 申請人:珠海市共創有限公司