一种用于水下的密码锁装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于水下的密码锁装置，设有编码及发射部分通过第二单片机将用户输入的密码转换为脉冲编码，由半导体激光器发射相应的激光脉冲信号。信号接收及处理部分接收的激光脉冲信号，通过第一单片机判断用于密码设置或用于开锁，并在用于开锁的激光脉冲信号与存在存储器中的密码一致时发出第一控制信号；电动机械锁部分的继电器根据第一控制信号，来启动电动机，进而带动机械锁的锁闩开锁。本实用新型专利技术为编码及发射部分、信号接收及处理部分和电动机械锁部分使用耐海水腐蚀的外壳体进行封装，并通过可连通海水的弹性内壳体实现海水压力补偿，实现了密码锁装置在水下的使用，保护水下关键设备不被人为窃取或破坏。

A cipher lock device for underwater

The utility model relates to a cipher lock device for underwater, which is provided with a code and a transmitter to convert the user input into a pulse code through second singlechip, and the corresponding laser pulse signal is transmitted by a semiconductor laser. A laser pulse signal received by a signal receiving and processing part is used to judge a password set or to be used to unlock by the first single chip computer, and a first control signal is sent when the laser pulse signal used for unlocking is consistent with the password in the memory. The relay of the electric mechanical lock part starts the electricity according to the first control signal. The motive is to drive the latch of the mechanical lock. The utility model encapsulates the encoding and transmitting part, the signal receiving and processing part and the electric mechanical lock part using the seawater corrosion resistant shell, and realizes the sea water pressure compensation through the elastic inner shell which can connect the sea water, realizes the use of the cipher lock device under water, and protects the key equipment under water from being stolen by man. Or destroy.

【技术实现步骤摘要】
一种用于水下的密码锁装置
本技术涉及一种密码锁装置，特别涉及一种用于水下的密码锁装置。
技术介绍
海底水下油气田采油设备的水下作业过程，是通过水下机器人在水下，进行对接设备相关关键部件控制点的开关，通过液压传动等方式使设备进行相对应的活动，所以对接口也成为控制水下设备的重要保护点，只有对其进行良好的保护，使其有唯一识别性，这样在控制时才能识别准确，发出正确的指令，保证设备正常作业。因此，亟需一种可在水下设备安装并使用的密码锁装置。现有的密码锁在开启时，使用一系列的数字或符号；文字密码锁通常可以分为机械密码锁和数字密码锁；设计结构又可分为多拨式、转盘式、机械式、电子式、刷卡式、指纹类等。但是，由于设备安装在深海海底，受海洋环境的限制，对密码锁的要求也比较高，在保证其有效的前提下需要密码锁具有抗压、防水、防腐蚀等特点，而普通的机械密码锁在海底的使用没有做出有效评估，数字密码锁在水下使用也受环境因素的影响，可能存在失效等故障。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种用于水下的密码锁装置，可通过激光识别来解锁，满足水下工况的使用要求，保护水下设备的关键部件不被外界人为或自然因素破坏。为了达到上述目的，本技术的技术方案是提供一种用于水下的密码锁装置，其包含：信号接收及处理部分，对其接收的激光脉冲信号通过第一单片机判断是否用于开锁，对其中用于开锁的激光脉冲信号与存在存储器中的密码进行比较，并根据比较结果给出相应的控制信号；电动机械锁部分，设有机械锁、对该机械锁的锁闩进行控制的电动机，以及对该电动机进行控制的继电器；在判断用于开锁的激光脉冲信号与存在存储器中的密码相同时，所述第一单片机输出第一控制信号给继电器，用以启动电动机，进而带动机械锁的锁闩开锁。优选地，所述信号接收及处理部分、电动机械锁部分通过第一外壳体封装；所述第一外壳体以耐海水腐蚀的钢材料制成，内部填充有绝缘补偿液；所述第一外壳体内部还固定设置有海水压力补偿单元，所述海水压力补偿单元具有弹性材料制成的内壳体，所述内壳体通过接口与外界海水相通；所述第一外壳体设有供激光脉冲信号透过的激光输入口。优选地，所述密码锁装置设有对激光脉冲信号进行发射的编码及发射部分，其进一步包含：键盘，接收用户输入的密码；第二单片机，将用户输入的密码转换为相应的脉冲编码；运算放大器，对脉冲编码的电信号进行放大；半导体激光器，根据对脉冲编码放大后的电信号，发射相应的激光脉冲信号。优选地，所述编码及发射部分的第二单片机、运算放大器、半导体激光器，通过第二外壳体封装；所述第二外壳体以耐海水腐蚀的钢材料制成，内部填充有绝缘补偿液；所述第二外壳体内部还固定设置有海水压力补偿单元，所述海水压力补偿单元具有弹性材料制成的内壳体，所述内壳体通过接口与外界海水相通；所述第二外壳体设有供激光脉冲信号透过的激光输出口，以及供第二单片机连接键盘的键盘输入接口。优选地，所述密码锁装置设有的编码及发射部分，根据用户输入的密码形成相应的激光脉冲信号，并基于收到的启动发射的指令对激光脉冲信号进行循环发射，直到收到停止发射的指令后停止发射。优选地，所述信号接收及处理部分进一步包含：光学凹镜，对发射到信号接收及处理部分的激光脉冲信号进行聚焦；光敏二极管，对聚焦的激光脉冲信号进行接收；整形放大器，对接收的激光脉冲信号进行整形及放大后，输送到第一单片机进行处理。优选地，所述第一单片机判断接收的激光脉冲信号为用于密码设置的激光脉冲信号时，将其存入存储器作为密码。优选地，所述第一单片机判断用于开锁的激光脉冲信号与存在存储器中的密码不相同时，输出第二控制信号来启动报警器。优选地，所述信号接收及处理部分、电动机械锁部分通过断电保护装置与电源连接，所述电源包含蓄电池。优选地，所述信号接收及处理部分、电动机械锁部分，位于海底油气田设备的关键部件；对激光脉冲信号进行发射的编码及发射部分位于水下机器人。本技术提供一种用于水下的密码锁装置，其优点在于：光的传播速度快，同时又不容易受干扰，还具有极大的信息承载量，应用前景广阔。本技术运用这种先进的光电技术，设计一种光电遥控式的密码锁装置：采用光电和遥控技术相结合的设计，利用单片机的新型编码技术，以有光照或无光照作为基本码编，排一组特定的密码，利用激光为载体；然后，通过接收器识别，单片机分析、判断，只有符合预置的密码信号，才能执行开锁，保密性高。本技术还对钥匙及密码锁进行了外壳体及承压机构的密封保护设计，以适应深海水下的高压强工况，对水下设备的关键部件实现可靠保护。附图说明图1是密码锁装置中激光识别解锁的结构示意图；图2是密码锁装置中钥匙外壳体及承压机构的示意图。具体实施方式如图1所示，本技术提供的一种密码锁装置，包含三个部分：编码及发射部分、信号接收及处理部分、电动机械锁部分。所述编码及发射部分设有编码原理及密码控制器，其通过对单片机（芯片）编码来实现具体功能：该编码原理及密码控制器在接收到工程师通过键盘输入的密码时，进行自动转换处理，使其处理过的机器码转变成为控制电源通断的脉冲信号。信号经过耦合后，再用运算放大器对微弱电信号进行放大，进而驱动半导体激光器发射激光脉冲信号。密码设计及信号的产生原理：当工程师通过键盘输入的任意一个数字，以二进制码形式写入存储单元中，在单片机编程时，把二进制的“0”设定为断电，将“1”设定为通电，然后当用户启动发射开关时，便将此组编码取出作为控制电源的信号，并在编程时将这个过程设计为循环直到用户停止按键，然后半导体激光器就将这个通断的电信号转变成激光信号发射出去，这样避免了用固定频率波易受外界干扰、安全系数低等缺点，提高了安全可靠性。所述信号接收及处理部分，主要负责对激光信号的检测，以及对其进行的处理。首先，硬件用光敏二极管作为检测激光信号的主要元件，但是为了提高其检测精度以及检测距离，在此光敏二极管前加一个光学凹镜，这样从很远处射过来的发散光线能够重新聚焦，确保了远距离接收与检测。最后再将检测到的信号通过整形放大器进行再次的整形与放大，使信号满足要求。此处用另一单片机（芯片），通过编程让单片机实现密码器具体的运算处理。当密码器接收到已经过整形与放大的信号，就开始判断：如果此信号是设置密码信号，便将这个信号放入存储器中作为记忆内容存储；如果是开锁信号，就将收到的信号与以前存在存储器中的密码进行比较。所述电动机械锁部分包含一个电磁继电器，一个小型的电动机以及一个机械锁。当单片机判断所收到的信号与预先存在存储器中的密码相同，则输出信号A来启动电磁继电器，进而启动电动机，来带动机械锁的锁闩将锁打开。当所收到的信号与预先存在存储器中的密码不相同时，则输出信号B来启动报警器从而发出警报。所述报警器可与水下设备控制系统中的报警电路相连，实现水下设备一体化监控。考虑到此密码锁装置有可能在使用的过程中出现断电现象，所以设置有电源及断电保护装置，断电后可以自动将电动机械锁部分、信号接收及处理部分的工作电源接到蓄电池上，以保证其正常使用；当蓄电池电量不足时，可以自动发出电量不足警告，以提醒工程师充电。鉴于密码锁装置应用于深海水下的高压强工况，为确保其不受到压力破坏和海水侵蚀造成设备失效，本技术对包含所述编码及发射部分的激光钥匙，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水下的密码锁装置，其特征在于，包含：信号接收及处理部分，对其接收的激光脉冲信号通过第一单片机判断是否用于开锁，对其中用于开锁的激光脉冲信号与存在存储器中的密码进行比较，并根据比较结果给出相应的控制信号；电动机械锁部分，设有机械锁、对该机械锁的锁闩进行控制的电动机，以及对该电动机进行控制的继电器；在判断用于开锁的激光脉冲信号与存在存储器中的密码相同时，所述第一单片机输出第一控制信号给继电器，用以启动电动机，进而带动机械锁的锁闩开锁。

【技术特征摘要】
1.一种用于水下的密码锁装置，其特征在于，包含：信号接收及处理部分，对其接收的激光脉冲信号通过第一单片机判断是否用于开锁，对其中用于开锁的激光脉冲信号与存在存储器中的密码进行比较，并根据比较结果给出相应的控制信号；电动机械锁部分，设有机械锁、对该机械锁的锁闩进行控制的电动机，以及对该电动机进行控制的继电器；在判断用于开锁的激光脉冲信号与存在存储器中的密码相同时，所述第一单片机输出第一控制信号给继电器，用以启动电动机，进而带动机械锁的锁闩开锁。2.如权利要求1所述用于水下的密码锁装置，其特征在于，所述信号接收及处理部分、电动机械锁部分通过第一外壳体封装；所述第一外壳体以耐海水腐蚀的钢材料制成，内部填充有绝缘补偿液；所述第一外壳体内部还固定设置有海水压力补偿单元，所述海水压力补偿单元具有弹性材料制成的内壳体，所述内壳体通过接口与外界海水相通；所述第一外壳体设有供激光脉冲信号透过的激光输入口。3.如权利要求1所述用于水下的密码锁装置，其特征在于，所述密码锁装置设有对激光脉冲信号进行发射的编码及发射部分，其进一步包含：键盘，接收用户输入的密码；第二单片机，将用户输入的密码转换为相应的脉冲编码；运算放大器，对脉冲编码的电信号进行放大；半导体激光器，根据对脉冲编码放大后的电信号，发射相应的激光脉冲信号。4.如权利要求3所述用于水下的密码锁装置，其特征在于，所述编码及发射部分的第二单片机、运算放大器、半导体激光器，通过第二外壳体封装；所述第二外壳体以耐海水腐蚀的钢材料制成，内部填充有绝缘补偿液；所述第二外...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄河，钟卫辉，易洁锋，毛冠煜，
申请(专利权)人：美钻石油钻采系统上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31