一种变电站屏柜闭锁装置的制作方法

1.本实用新型涉及门禁领域，尤其涉及一种变电站屏柜闭锁装置。


背景技术：

2.变电站屏柜对变电站设备的稳定运行起着至关重要的作用。由于变电站站内屏柜数量繁多且生产厂家不一致，同时屏门机械锁工艺质量较差，部分屏门无法正常闭锁，导致检修人员容易错误开启屏门而引发电网事故。其次为了规范检修人员作业，一般采取在正在运行的屏柜的屏门上粘贴“运行设备”红布幔和设置“在此工作”标示牌的安全措施，由于红布幔仅能起到警示作用，无法可靠闭锁屏门，仍存在事故风险，且屏门数量较多时，粘贴红布幔存在很大的工作量，人工粘贴容易出错并增加了运维难度。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种变电站屏柜闭锁装置及变电站屏柜，可以实时显示屏柜状态并可靠锁闭屏门。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
5.一种变电站屏柜闭锁装置，包括控制器单元和一对闭锁模块，所述闭锁模块分别设置于被安装的变电站屏柜的前屏门和后屏门，所述闭锁模块包括传感器单元、显示屏单元、电磁锁单元和读卡器单元，所述传感器单元、显示屏单元、电磁锁单元、读卡器单元分别和控制器单元连接。
6.优选的，所述电磁锁单元包括电磁锁，所述电磁锁的供电端通过电磁锁控制电路和控制器单元连接，所述电磁锁的反馈端通过电磁锁反馈电路和控制器单元连接。
7.优选的，所述电磁锁控制电路包括继电器和三极管q1，所述控制器单元通过三极管q1和继电器连接，所述继电器的常闭触点和电磁锁的供电端连接。
8.优选的，所述电磁锁反馈电路包括光电耦合器u1，所述电磁锁的反馈端通过光电耦合器u1和控制器单元连接。
9.优选的，所述读卡器单元包括读卡器和光电耦合器u2，所述读卡器的输出端通过光电耦合器u2和控制器单元连接。
10.优选的，所述闭锁模块还包括报警单元，所述报警单元包括声光报警器和三极管q2，所述三极管q2射极接地，所述声光报警器和三极管q2的集电极连接，所述三极管q2的基极和控制器单元连接。
11.优选的，所述闭锁模块还包括开关单元，所述开关单元包括开关和光电耦合器u3，所述开关一端接地且另一端通过光电耦合器u3和控制器单元连接。
12.优选的，所述控制器单元包括stm32f103芯片。
13.优选的，还包括监控终端，所述监控终端和控制器单元连接。
14.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
15.1、本实用新型包括分别设置在变电站屏柜前后屏门上的闭锁模块，闭锁模块包括
传感器单元和显示屏单元，可以通过传感器单元检测前后屏门开闭状态并通过对应显示屏单元进行显示，显示屏的显示能够代替红布幔和标示牌的警示作用，从而免除人工粘贴“运行设备”红布幔的作业，同时免除人工设置“在此工作”标示牌的作业，此外，能免去人工拆除红布幔和标示牌的作业，降低人员劳动强度和出错风险；
16.2、本实用新型采用电磁锁单元开关屏门，电磁锁单元中，电磁锁的供电端通过电磁锁控制电路和控制器单元连接，同时还采用读卡器单元进行授权，电磁锁能够替代易损坏并失去闭锁功能的机械锁，可靠闭锁屏门，防止屏门错误开启，提高系统安全性；
17.3、本实用新型的电磁锁单元中，电磁锁的反馈端通过电磁锁反馈电路和控制器单元连接，从而得知电磁锁的开闭状态，同时闭锁模块还包括报警单元，当检测到电磁锁反馈信号和传感器单元反馈信号的逻辑不一致时，屏门可能未正确关闭，可以通过对应的报警单元发出警报提醒维修人员；
18.4、本实用新型的报警单元包括声光报警器，实现了声光报警功能。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例的结构示意图。
20.图2为本实用新型实施例中电磁锁控制电路的电路图。
21.图3为本实用新型实施例中电磁锁反馈电路的电路图。
22.图4为本实用新型实施例中读卡器单元的电路图。
23.图5为本实用新型实施例中报警单元的电路图。
24.图6为本实用新型实施例中开关单元的电路图。
25.图例说明：1
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控制器单元、2
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闭锁模块、3
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监控终端、21
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传感器单元、22
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显示屏单元、23
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电磁锁单元、24
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读卡器单元、25
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报警单元、26
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开关单元。
具体实施方式
26.以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
27.如图1所示，本实用新型提出一种变电站屏柜闭锁装置，包括控制器单元1和一对闭锁模块2，所述闭锁模块2分别设置于被安装的变电站屏柜的前屏门和后屏门，所述闭锁模块2包括传感器单元21、显示屏单元22、电磁锁单元23和读卡器单元24，所述传感器单元21、显示屏单元22、电磁锁单元23、读卡器单元24分别和控制器单元1连接。
28.通过上述结构，传感器单元21实时检测对应的屏门关闭状态，并将检测信号发送给控制器单元1，控制器单元1收到检测信号后向对应的显示屏单元22发出控制信号，使得显示屏单元22在屏门关闭，屏柜内的设备正常运行工况下显示红底黑字“运行设备”，在对应屏门开启时显示白底黑字“在此工作”，从而免除人工设置红布幔和标示牌的作业，降低维修人员劳动强度。
29.本实施例中的电磁锁单元23包括电磁锁，所述电磁锁的供电端通过电磁锁控制电路和控制器单元1连接，所述电磁锁的反馈端通过电磁锁反馈电路和控制器单元1连接。与此对应的，本实施例中采用读卡器单元24对开启屏门进行授权，在读卡器单元24确认授权通过的情况下，控制器单元1通过电磁锁控制电路控制电磁锁开启，同时通过电磁锁反馈电
路确认电磁锁的开启情况。
30.如图2所示，本实施例中的电磁锁控制电路包括继电器和三极管q1，所述控制器单元1通过三极管q1和继电器连接，所述继电器的常闭触点和电磁锁的供电端连接。如图2所示，本实施例中的控制器单元1采用stm32f103芯片，继电器型号为ds2y
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s
‑
dc5v，stm32f103芯片的输出端和三极管q1的基极连接，三极管q1的射极接地，三极管q1的集电极连接继电器的16号引脚，stm32f103芯片和三极管q1基极之间设有电阻r24，stm32f103芯片和三极管q1射极之间设有电阻r27，继电器的1号引脚连接5v电源，继电器的16号引脚和5v电源之间设有二极管d1，二极管d1的正极和继电器的16号引脚连接，，二极管d1的负极和5v电源连接，继电器的6号引脚连接电磁锁的gnd引脚，11号引脚连接电磁锁的vcc引脚，通过stm32f103芯片输出高低电平来控制三极管q1的通断，三极管q1的通与断决定了继电器的线圈是否得电，当继电器线圈得电时，继电器触点发生动作，从而对电磁锁进行控制。当stm32f103芯片输出高电平时，三极管q1导通，继电器线圈得电产生吸合作用将继电器触头作用于作为继电器常开触点的8号引脚和9号引脚，此时电磁锁的vcc和gnd悬空，电磁锁失去供电导致屏门被打开；当stm32f103芯片输出低电平时，三极管q1截止，继电器线圈失电使得继电器触头作用于作为继电器常闭触点的6号引脚和11号引脚，使得电磁锁正常供电，屏门被吸合关闭。
31.如图3所示，本实施例中的电磁锁反馈电路包括光电耦合器u1，所述电磁锁的反馈端通过光电耦合器u1和stm32f103芯片连接。如图3所示，光电耦合器u1的1号引脚通过电阻r30和12v电源连接，2号引脚和电磁锁的反馈端fb_com连接，3号引脚接地，4号引脚和stm32f103芯片的输入端连接，4号引脚和3号引脚之间设有电容c30，4号引脚还通过电阻r31和3.3v电源连接。本实施例中，电磁锁的反馈逻辑为：电磁锁关闭时反馈端fb_com和常开端fb_no接通反馈高电平信号，电磁锁打开时反馈端fb_com和常闭端fb_nc接通反馈低电平信号，经过光电耦合器u1将该信号反馈给stm32f103芯片。因此stm32f103芯片通过与光电耦合器u1连接的引脚所接收的高低电平信号可以判断电磁锁的开闭状态。
32.如图4所示，本实施例中的读卡器单元24包括读卡器和光电耦合器u2，所述读卡器的输出端通过光电耦合器u2和控制器单元1连接。如图4所示，光电耦合器u2的1号引脚通过电阻r41和12v电源连接，2号引脚和读卡器的输出端cr_com连接，3号引脚接地，4号引脚和stm32f103芯片的输入端连接，4号引脚和3号引脚之间设有电容c33，4号引脚还通过电阻r39和3.3v电源连接。本实施例中，读卡器的输出逻辑为：断电时输出端cr_com和常闭端cr_nc接通，通电时输出端cr_com和常闭端cr_nc接通，刷卡时输出端cr_com和常开端cr_no接通后延时断开，读卡器读卡正确后输出相应电平信号，该信号经过光电耦合器u2后反馈给stm32f103芯片。因此stm32f103芯片通过与光电耦合器u2连接的引脚所接收的信号可以判断读卡器是否对开启屏门进行授权。
33.如图1所示，本实施例的闭锁模块2还包括报警单元25，报警单元25与控制器单元1连接，当控制器单元1检测到电磁锁反馈信号和传感器单元反馈信号的逻辑不一致时，说明屏门可能关闭但电磁锁未闭锁，此时可以向报警单元25发出信号。如图5所示，所述报警单元25包括声光报警器和三极管q2，三极管q2射极接地，声光报警器一端连接5v电源且另一端和三极管q2的集电极连接，所述三极管q2的基极通过电阻r44和stm32f103芯片的输出端连接，三极管q2的射极和stm32f103芯片的输出端之间还设有电阻r45，当stm32f103芯片输
出高电平时，三极管q2导通，使得声光报警器工作进行报警。
34.如图1所示，本实施例的闭锁模块2还包括供维护人员手动闭锁电磁锁的开关单元26，如图6所示，本实施例中的开关单元26包括开关和光电耦合器u3，所述开关一端接地且另一端通过光电耦合器u3和控制器单元1连接。图6中，光电耦合器u3的1号引脚通过电阻r42和12v电源连接，2号引脚和开关连接，3号引脚接地，4号引脚和stm32f103芯片的输入端连接，4号引脚和3号引脚之间设有电容c34，4号引脚还通过电阻r40和3.3v电源连接。本实施例中，开关闭合和断开时光电耦合器u3输出不同电平信号给stm32f103芯片，stm32f103芯片根据与光电耦合器u3连接的引脚的电平信号可以确定是否输出高电平信号给电磁锁控制电路锁闭电磁锁。
35.如图1所示，本实施例中的变电站屏柜闭锁装置还包括监控终端3，所述监控终端3和控制器单元1连接，监控终端可以是pc机等设备，通过监控终端3可以实现对于变电站屏柜的屏门开闭状态远程监控，也可以实现远程开启和锁闭电磁锁。
36.本实施例还提出一种变电站屏柜，包括本体和所述的变电站屏柜闭锁装置，所述变电站屏柜闭锁装置的控制器单元1和闭锁模块2分别安装于本体上。
37.上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。