北极星输配电网获悉，为贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中、六中全会精神，深入贯彻习近平总书记系列重要讲话精神，大力推进创新驱动发展战略和知识产权战略，努力加快知识产权强国建设，国家知识产权局决定对积极有效开展知识产权创造、运用、保护和管理工作，在促进创新和推动经济社会发展等方面做出突出贡献的专利权人和发明人(设计人)给予表彰。
根据《中国专利奖评奖办法》的规定，经国务院有关部门知识产权工作管理机构、地方知识产权局、有关全国性行业协会，以及中国科学院院士和中国工程院院士等推荐，由中国专利奖评审委员会评审，国家知识产权局和世界知识产权组织审核，国家知识产权局和世界知识产权组织决定授予“一种智能闭锁系统及其工作方法”中国专利优秀奖，该专利权人珠海优特电力科技股份有限公司，发明人：金述强、常青、乔红伟、李保福、修洪江、田世锋。
北极星输配电网特将该发明专利内容整理如下：
摘要
本发明公开了一种智能闭锁系统及其工作方法，解决了传统程序锁的逻辑关系依靠结构之间的关系而失去的灵活性和可修改性的问题，使电气防误操作能够达到可靠、智能化。智能闭锁系统包括锁具、开锁器和逻辑生成装置;逻辑生成装置包括有逻辑生成模块和逻辑通信模块，逻辑生成模块用以生成锁具身份及状态识别逻辑并通过逻辑通信模块发送至开锁器;开锁器包括有可启动所述锁头运动的解锁模块、身份识别模块和通信模块;锁具包括有锁舌、锁头以及身份状态转换模块;开锁器的身份识别模块识别锁具的身份，接收锁具的转换模块传递的身份标签信息并识别锁舌的状态，根据从逻辑生成装置接收到的锁具身份及状态识别逻辑判断是否进行解锁操作。
技术领域
本发明属于电力设备技术领域，尤其涉及一种智能闭锁系统及其工作方法。
技术背景
当前，在电力防止电气设备误操作方面，一般有两种方式，一是采用锁具之间的联锁关系(或靠钥匙的交换)来实现，即：假设有A，B，C三个设备，应该严格按A，B，C的顺序操作，则在三个设备上分别安装用来表示顺序关系的程序锁，同时，在操作时保证只有装在A上的锁打开后，A设备才能操作，而且只有在A操作后，才能得到安装在B上的锁的钥匙，得到B钥匙后，才能打开安装在B上的锁，然后才可操作设备B，通过这种方式，实现严格的A，B，C的操作顺序。另一种方式是采用微机防误的方式，即把设备之间的操作顺序内置到电脑钥匙中，通过电脑钥匙来保证严格按顺序操作。但这两种方式都存在缺陷。第一种方式中，设备之间的关系通过锁之间的关系来表示，缺乏灵活性，同时在设备较多而且逻辑关系复杂时，导致安装非常多的锁具及交换钥匙的逻辑过程。而且，物理锁具容易受到锈蚀等自然损坏，故障率和损坏率大，一旦某个锁具不能打开则会影响到后续的操作过程。第二种方式，设备之间的逻辑关系以数据的方式保存在电脑钥匙中，锁具在锁止状态能够保证设备不被操作，但锁具同电脑钥匙之间，没有或只有部分锁具状态信息的交换，使得电脑钥匙不能正确获得所操作设备的当前状态，存在一个操作序列中漏掉对某设备操作的可能，从而可能出现误操作的情况。
具体实施情况描述
1.一种智能闭锁系统，包括锁具(1)、开锁器(2)和逻辑生成装置(3);其特征在于：所述逻辑生成装置(3)，包括逻辑生成模块和逻辑通信模块，所述逻辑生成模块用以生成锁具身份及状态识别逻辑并通过逻辑通信模块发送至开锁器(2);所述开锁器(2)包括有可启动锁头运动的解锁模块、身份识别模块和通信模块;所述锁具(1)包括有锁舌(102)、锁头(106)以及身份状态转换模块(104)，所述锁头(106)与锁舌(102)连接并带动锁舌(102)运动;所述锁舌(102)运动过程中，具有两个以上的设定位置以及位于设定位置之间过渡时的中间位置;所述身份状态转换模块(104)用于将锁舌(102)的位置变化信息转换为锁具身份标签信息，并把锁具身份标签信息传递给所述开锁器(2);所述开锁器(2)的身份识别模块识别所述锁具(1)的身份，接收锁具的身份状态转换模块(104)传递的身份标签信息并识别锁舌(102)的状态，根据从所述逻辑生成装置(3)接收到的锁具身份及状态识别逻辑判断是否进行解锁操作。
2.如权利要求1所述的一种智能闭锁系统，其特征在于：所述锁具(1)的锁舌(102)为安装在锁体(101)内腔中并可左右移动的栓体结构;锁头(106)包括有位于锁头最外端的顶盖、顶盖下方的锁芯、阶梯柱状的转换机构(103)和位于转换机构(103)下方的转盘锁定机构(105)，所述转盘锁定机构(105)顶面中部设置有滑销(109)，转换机构(103)底部设置有楔形槽(108)，滑销(109)位于楔形槽(108)内构成单向棘轮结构;锁舌(102)设置有开口朝上的滑槽(111)，所述转盘锁定机构(105)底面一端设置有滑柱(110)，滑柱(110)位于滑槽(111)中，当转盘锁定机构(105)作旋转运动时，将带动锁舌(102)移动。
3.如权利要求2所述的一种智能闭锁系统，其特征在于：所述锁具(1)包括有一个以上传感器(107)，所述传感器(107)安装于转盘锁定机构(105)上;所述身份状态转换模块(104)包括有切换开关(1043)、电子电路(1042)和天线(1041)，传感器(107)同身份状态转换模块(104)电气连接;天线(1041)安装在锁头(106)的顶端。
4.如权利要求1所述的一种智能闭锁系统，其特征在于：所述开锁器(2)包括有外壳(208);所述解锁模块(205)、身份识别模块(201)安装在外壳(208)的端部;外壳(208)上设置有人机界面，外壳(208)内设置有控制电路，所述外壳侧面，设置有电池充电插座(207);身份识别模块(201)为无线身份识别模块;所述人机界面包括有按键(204)、显示器(206)和音响(202)。
5.如权利要求4所述的一种智能闭锁系统，其特征在于：所述开锁器(2)的控制电路包括电池(2081)、微处理器CPU(2082)、音响电路(2083)、记忆电路(2084)、无线通信电路(2085)、解锁驱动电路(2086)、无线识别电路(2089)、显示电路(2087)及按键电路(2088);所述微处理器CPU(2082)与音响电路(2083)、记忆电路(2084)、无线通信电路(2085)、解锁驱动电路(2086)、无线识别电路(2089)、显示电路(2087)、按键电路(2088)电气连接，所述控制电路设置在所述外壳(208)内;所述显示电路(2087)、按键电路(2088)和音响电路(2083)分别用以驱动所述显示器(206)、按键(204)和音响(202)。
6.如权利要求2或3或4或5所述的一种智能闭锁系统，其特征在于：所述解锁模块包括解锁头(301)、解锁杆(302)、限位槽(303)、螺线管(305)和位置检测块(306);所述身份识别模块(201)位于解锁杆(302)外部靠近螺线管(305)一端;所述解锁头(301)可伸缩地位于解锁杆(302)的顶端，限位槽(303)为位于解锁杆(302)上的凹槽，螺线管(305)位于解锁杆(302)的下方;所述锁具的锁芯包括锁芯主体(1061)，锁芯外壳(1062)，弹珠(1063)和限位台(1064);弹珠(1063)和锁芯主体(1061)位于锁芯外壳(1062)内，限位台(1064)位于顶盖设置的内通孔的侧壁上;当开锁器解锁状态时，限位台(1064)嵌入限位槽(303)中。
7.如权利要求1所述的一种智能闭锁系统的工作方法，其特征在于：逻辑生成装置的逻辑生成模块生成锁具身份及状态识别逻辑并通过逻辑通信模块发送至开锁器;锁具的身份状态转换模块将锁舌的位置变化信息转换为锁具身份标签信息，并把锁具身份标签信息传递给所述开锁器;所述开锁器对锁具的身份进行识别，接收锁具的身份状态转换模块传递的身份标签信息并识别锁舌的状态，根据从所述逻辑生成装置接收到的锁具身份及状态识别逻辑进行判断，得到此锁的所安装设备是否允许操作的信息，若允许，则开锁器的解锁机构允许解锁，带动锁具的开锁部分，从而带动锁舌运动，然后可以操作设备;若不允许，则锁具不能被打开，设备不能被操作。
8.如权利要求7所述的一种智能闭锁系统的工作方法，其特征在于：
所述智能闭锁系统的开、闭锁功能实现的具体步骤包括有：
步骤一：开启开锁器，开锁器自检，并提示操作人员;
步骤二：在开锁器面板按键上选择要操作的设备序列，并通过按键确认;选中的操作序列将作为本次将要操作设备的设定;
步骤三：开锁器显示将要操作的设备信息;
步骤四：把开锁器的解锁模块插到锁具中，开锁器启动无线识别电路;
步骤五：锁具的身份状态转换模块，检测到开锁器的无线识别信号，发送锁具的身份及位置信息；
步骤六：开锁器根据锁具的身份及状态信息，从设备防误数据存储中，查询到对应的设备身份及设备对应的状态;
步骤七：开锁器根据设备身份及状态，从本次设定的设备操作序列中查询是否符合操作条件，若符合，则微处理器模块向音响发出信号，音响发出能够操作声音，并在显示器上提示，能够操作;同时，微处理器向解锁模块发出信号，解锁模块的解锁销动作，使解锁模块能够带动锁具的解锁机构;若不符合，则微处理器模块向音响发出信号，音响发出不能操作声音，并在显示器上提示，禁止操作;
步骤八：手动旋转开锁器，开锁器带动锁具的开锁部分，并带动锁舌轴向运动;
步骤九：锁舌的轴向运动，带动身份状态转换模块的状态切换，当锁舌运动到预定的位置后，锁的状态切换，锁具身份发生变化;
步骤十：开锁器通过无线身份识别模块，识别到锁具身份发生变化;
步骤十一：开锁器通过内部设备防误数据存储查询，得到锁具的状态已经发生变化，同时能够判断对应设备的状态;微处理器模块向音响发出信号，音响发出声音，并在显示器上提示，本步操作完成;微处理器模块向解锁模块发出信号，解锁模块的解锁销动作，使解锁模块不能带动锁具的解锁机构，即闭锁锁具;
步骤十二：开锁器记录操作过程，包括时间、设备、操作方式、设备操作后状态;
步骤十三：重复上面的过程，直到本次操作序列中的设备操作完成;
步骤十四：智能防误装置的开、闭锁功能实现步骤结束。
9.如权利要求7所述的一种智能闭锁系统的工作方法，其特征在于：
所述逻辑生成装置的逻辑生成步骤包括有：
步骤(一)：开启逻辑生成装置，使用用户名和密码登陆;
步骤(二)：配置锁具身份信息，输入逻辑公式，并进行逻辑正确性检查;
步骤(三)：按照要求模拟操作序列，验证操作序列逻辑的正确性;
步骤(四)：模拟完毕后，输入操作序列任务名称;
步骤(五)：按预定格式生成操作序列和逻辑数据;
步骤(六)：逻辑以及操作序列数据生成完毕。
10.如权利要求7所述的一种智能闭锁系统的工作方法，其特征在于：
所述智能闭锁系统的开锁器同逻辑生成装置的通信步骤包括有：
步骤1：开启逻辑生成装置，按逻辑生成步骤生成好所要操作设备的操作序列;
步骤2：开启开锁器，将开锁器调整到接收操作序列状态;
步骤3：开锁器通过无线信号向逻辑生成装置发送获取数据申请;
步骤4：逻辑生成装置收到申请后，将操作序列通过无线信号发给开锁器;
步骤5：开锁器收到数据后，保存数据;
步骤6：开锁器同逻辑生成装置的通信完毕。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能闭锁系统及其工作方法，彻底解决了传统程序锁的逻辑关系依靠结构之间的关系而失去的灵活性和可修改性的问题，对于复杂的逻辑关系，由于采用数据配置的方式而变得非常简便，使电气防误操作能够达到简便、可靠、智能化。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种智能闭锁系统，包括锁具、开锁器和逻辑生成装置;其中，所述逻辑生成装置，包括逻辑生成模块和逻辑通信模块，所述逻辑生成模块用以生成锁具身份及状态识别逻辑并通过逻辑通信模块发送至开锁器;所述开锁器包括有可启动所述锁头运动的解锁模块、身份识别模块和通信模块;所述锁具包括有锁舌、锁头以及身份状态转换模块，所述锁头与锁舌连接并带动锁舌运动;所述锁舌运动过程中，具有两个以上的设定位置以及位于设定位置之间过渡时的中间位置;所述身份状态转换模块用于将锁舌的位置变化信息转换为锁具身份标签信息，并把锁具身份标签信息传递给所述开锁器;所述开锁器的身份识别模块识别所述锁具的身份，接收锁具的转换模块传递的身份标签信息并识别锁舌的状态，根据从所述逻辑生成装置接收到的锁具身份及状态识别逻辑判断是否进行解锁操作。
上述智能闭锁系统的工作方法，其中，逻辑生成装置的逻辑生成模块生成锁具身份及状态识别逻辑并通过逻辑通信模块发送至开锁器;锁具的身份状态转换模块将锁舌的位置变化信息转换为锁具身份标签信息，并把锁具身份标签信息传递给所述开锁器;所述开锁器对锁具的身份进行识别，接收锁具的身份状态转换模块传递的身份标签信息并识别锁舌的状态，根据从所述逻辑生成装置接收到的锁具身份及状态识别逻辑进行判断，得到此锁的所安装设备是否允许操作的信息，若允许，则开锁器的解锁机构允许解锁，带动锁具的开锁部分，从而带动锁舌运动，然后可以操作设备;若不允许，则锁具不能被打开，设备不能被操作。
本发明的有益效果如下：
本发明的一种智能闭锁系统及其工作方法，提供一种微机防误用程序锁结合的装置和方法，采用了在锁具上增加转换模块，并能够反映出锁具锁舌的状态的方式，为锁具状态由机械转换为电子方式提供了基础，省去了传统的程序锁具必须依靠锁同锁之间的状态或钥匙之间的逻辑关系，才能实现设备的序列操作。同时由于设备的操作序列以数据的方式保存在开锁器的设备防误数据存储中，能够通过逻辑生成装置灵活地配置和改变，彻底解决了传统程序锁的逻辑关系依靠结构之间的关系而失去的灵活性和可修改性。同时对复杂的逻辑关系，由于采用数据配置的方式而变得非常简便。由于开锁器能够通过锁具的状态间接得到设备的状态，为设备状态的更有效利用提供了基础。如为其他装置提供这些设备的状态。特别是在锁具和开锁器之间通过无线方式传递锁具的编码ID和状态，开锁器能够通过内置的操作顺序或通过无线方式从防误系统得到对锁具的开闭指令。本发明的一种智能闭锁系统及其工作方法，主要用于电力系统的设备防误操作，也可用于其它存在设备操作顺序要求的场合。
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