【摘 要】
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现如今在电网中的电表箱、电力柜、通讯柜、铁塔基站上的锁具大部分采用的还是传统锁具,存在钥匙太多无法管理,易丢失,私配钥匙,无法快速便捷的获取开关锁操作记录,锁具还容易遭受破坏,甚至锁具不闭合的现象也时有发生,严重影响了工作效率,需对其进行规范管理,并进行监控。论文首先根据电力物联安全锁的功能需求,针对电网开关柜上安装的锁具:需要满足无线充电、蓝牙传输数据、手机开关锁和在线管理等功能,设计了能够进行
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现如今在电网中的电表箱、电力柜、通讯柜、铁塔基站上的锁具大部分采用的还是传统锁具,存在钥匙太多无法管理,易丢失,私配钥匙,无法快速便捷的获取开关锁操作记录,锁具还容易遭受破坏,甚至锁具不闭合的现象也时有发生,严重影响了工作效率,需对其进行规范管理,并进行监控。论文首先根据电力物联安全锁的功能需求,针对电网开关柜上安装的锁具:需要满足无线充电、蓝牙传输数据、手机开关锁和在线管理等功能,设计了能够进行无线供电、作为中转站收发数据包的智能钥匙、能够存储锁具ID和上传锁具状态的智能锁具。然后设计了电力物联安全锁的详细硬件电路图,根据国家电网有限公司对锁具的要求,在满足系统所需的性能指标前提下,优先选择功耗较低的芯片。锁具以STM32F0系列单片机作为核心控制器,通过霍尔传感器采集锁具状态,设计射频模块传输锁具状态数据包和接收开关锁命令数据包,利用电机驱动模块完成开关锁操作。钥匙使用和锁具相同的单片机,通过蓝牙模块作为接收和发送数据的中转站,设计了基于BQ500212A芯片的无线充电。其次设计了电力物联安全锁的相关软件流程,通过对工作流程的分析,软件设计包括锁具状态识别程序、开关锁程序、上传和接收数据包程序、钥匙开关机程序以及钥匙电池电量显示程序。对程序的设计先划分顺序,然后进行统一规划,最后和后台以及手机APP完成整体衔接,实现了钥匙对锁具的无线充电、手机APP完成开关锁操作、后台记录操作过程等功能。最后对电力物联安全锁进行测试,通过不断的开关锁操作来测试电机使用寿命,把锁具安装在锁壳中远程开关锁来测试通讯距离,改变线圈电感量、线圈尺寸半径、谐振电容值以及锁具底座材质来测试无线充电效率,用可调直流电压源改变输入电压值来测试钥匙电池电量的显示是否准确。综上,该电力物联安全锁可以用手机完成开关锁操作,操作记录、操作时间和操作人员都可以记录在后台中,让操作过程清晰可查,大大提高了电网的智能化管理和安全性,满足新时代电网升级换代的需求。图[73]表[13]参[70]
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