配電室無線遙控混合磁力閉鎖裝置的研究與應用

劉寶榮++付小平++高鐵軍++陳明旭++張軍達++高杰++苗萬輝++林學

摘 要：配電室現有的門鎖都需要使用普通的鑰匙，巡視或檢修時需要攜帶大量的鑰匙，一旦丟失或鎖的機械結構卡澀，將無法開門，影響巡視效率和事故處理時長。為此，本文研制了一種配電室無線遙控混合磁力閉鎖裝置，代替普通門鎖，同時具備加密功能和防外破功能。

關鍵詞：配電室 混合磁力 閉鎖裝置 無線遙控

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（a）-0007-02

配電室的鎖主要分為掛鎖和防盜門鎖，開鎖孔均是外置式的，存在外力破壞進入的可能，以及施工人員、物業、客戶私配鑰匙可能，非供電公司運維檢修人員進入配電會給配電設備的安全運行帶來隱患，同時造成非監護情況下的人身觸電事故。

另外，配電班負責管理大量的普通鑰匙，巡視人員需要頻繁的借還鑰匙，另外機械鎖和普通鑰匙經常因生銹和磨損等原因，導致鎖打不開，影響設備巡視、故障搶修的效率。

1 現狀分析

關于門禁系統，身份識別單元部分是門禁系統的重要組成部分，起到對通行人員的身份進行識別和確認的作用，實現身份識別的方式和種類很多，主要有卡證類身份識別方式、密碼類識別方式、生物識別類身份識別方式以及復合類身份識別方式，但是這些先進的門禁系統并不適用于巡視人員經常流動、配電室強電磁干擾的現狀，并且以上高級門禁價格昂貴，不適合在配電室大量推廣。

急需研制一種，抗電磁干擾、無外置式傳感器采集裝置（讀卡器、指紋采集器、輸密碼的鍵盤等容易被外力破壞）、停電時仍具有閉鎖功能的無線遙控磁力閉鎖裝置。

2 設計方案

配電室無線遙控混合磁力閉鎖裝置主要由：混合磁力鎖、無線遙控模塊、電磁力解除模塊、停電備用電源模塊組成。該混合磁力閉鎖裝置可以代替普通的外掛鎖和防盜門鎖安裝于配電室門內部，采用永久磁鐵和電磁鐵共同提供吸合力，使用無線遙控器進行遙控吸合，由配電室內交流電為它供電。

混合磁力鎖主要有四種狀態。

（1）關門狀態。當門關閉之后，由行程開關自動觸發電磁鐵電源回路通電，和永久磁鐵的磁力方向一致，共同把門閉合住，即只要人工關門就自動吸合。

（2）開門狀態。遙控電磁鐵通入電流反向，產生的磁力與永久磁鐵磁力方向相反，磁力抵消，輕松開門，無線遙控模塊是帶加密的，即使丟失遙控器，調整配電室內接收模塊的撥碼后用新的遙控器進行學習即可。

（3）配電室停電狀態。電磁線圈失電，僅靠永久磁鐵的磁力吸合，依靠2名成人的力量，可以強力推開門，也可以在配電室外面接入12V電池作為備用電源（有過流過壓保護），繼續使用遙控器進行遙控開門（主電源回路不備蓄電池，因為蓄電池壽命短，選擇在配電室停電時使用移動外置備用電池或人力推門）。

（4）故障狀態。遙控電流反相的轉換開關故障，導致電磁鐵持續通入正向電流，無法遙控開門，在電流轉換開關與電磁鐵線圈之間串入電磁力解除模塊，該模塊可以通過另外一個遙控開關進行遙控分開電流轉換開關與電磁鐵線圈之間的導線。

裝置主要分為門外和門內兩部分，如圖1、圖2所示。門外部分主要指無線遙控模塊，紅色圓圈表示電源指示燈，燈滅表示整個配電室停電，此時需要位于配電室門內的電池供電。

門內部分又分為控制模塊、開關門檢測模塊、磁力模塊三部分?？刂颇K的作用是檢測門的開關門狀態，檢測配電室是否停電，接收外置盒收到遙控分合命令并控制磁力模塊。開關門檢測模塊主要由霍爾傳感器組成，當磁鋼靠近傳感器時，傳感器就向控制模塊發出關門信號，控制模塊向電磁線圈提供正向電流。

混合磁力模塊由內置鐵芯的電磁線圈和永久釹鐵硼磁鋼組成，其中當控制模塊產生正向電流時，電磁線圈產生的磁場與磁鋼產生的磁場方向相同，兩者疊加，門進入閉合狀態（關門）；當控制模塊產生反向電流時，電磁線圈產生的磁場與磁鋼產生的磁場方向相反，兩者抵消，進入開門狀態。

3 應用效果

經試驗，配電室無線遙控混合磁力閉鎖裝置可以代替常規掛鎖和防盜門鎖，可以進行遙控分合，遙控器帶加密功能，遙控器丟失后可以重設密碼，配電室停電狀態下可以采用外置電池或強力推門，故障狀態下可以遙控取消電磁鐵磁力，見圖3。

4 效益分析

4.1 安全效益

配電室無線遙控混合磁力閉鎖裝置可以代替普通鎖和防盜門鎖，避免大量藥匙的管理，在發生停電故障時，運維人員無需花費時間找藥匙，在巡視配電室時無需攜帶大串藥匙，每名運維人員攜帶一把遙控器，就可以打開所有配電室的門；避免其他人員像私配普通鑰匙一樣私配遙控器，安全性高，防止施工隊、物業電工私自進入配電室進行接線竊電、無監護誤操作等等安全隱患，提高供電可靠性。

4.2 經濟效益

經核算，本裝置比更換指紋識別、語音識別、射頻卡等被動采集式門禁系統的成本低，可靠性高，抗雨雪、塵土、電磁等惡劣環境的適應性強，在無外置部分，不會受到外力破壞，后期免維護。

5 結語

本裝置無論在配電室是否停電的狀態下均可以正常使用，避免了運維人員攜帶大串鑰匙開門的情況，提高了勞動效率，值得在配電室大量推廣應用。

參考文獻

[1] 饒大偉，張昆峰，何衛國.一種基于DSP的電機電磁鎖制器控制與檢測技術[J].兵工自動化，2016（9）：17-22.

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