研發(fā)新型電能計(jì)量鎖具課題類型：創(chuàng)新型（一）小組簡(jiǎn)介一、小組概況表1

小組概況表小組名稱AAAAQC小組成立日期1990.8.12發(fā)布人田甜所在部門營(yíng)銷部課題類型創(chuàng)新型組長(zhǎng)吳AA注冊(cè)號(hào)LDQ2013-044成員人數(shù)13人平均年齡31歲TQC教育學(xué)習(xí)情況人均60小時(shí)活動(dòng)次數(shù)60活動(dòng)時(shí)間9個(gè)月小組成員姓名性別年齡文化程度職務(wù)或職稱小組職務(wù)組內(nèi)分工吳XX女35本科工程師組長(zhǎng)協(xié)調(diào)監(jiān)督霍XX女36本科工程師組員組織實(shí)施陳X女40本科助理工程師組員技術(shù)指導(dǎo)田X女25本科助理工程師組員主要執(zhí)筆曲XX女40本科助理工程師組員活動(dòng)實(shí)施張X女24本科助理工程師組員活動(dòng)實(shí)施楊X女26本科助理工程師組員活動(dòng)實(shí)施李X男27本科助理工程師組員活動(dòng)實(shí)施韓X男27大專助理工程師組員活動(dòng)實(shí)施郭XX男36大專助理工程師組員活動(dòng)實(shí)施譚XX女26本科助理工程師組員活動(dòng)實(shí)施安X女33本科工程師組員活動(dòng)實(shí)施程X男29本科助理工程師組員活動(dòng)實(shí)施（二）歷年獲獎(jiǎng)情況2009年“提高變電站電量采集成功率”榮獲山東電力集團(tuán)公司三等獎(jiǎng)2010年“研制新型電能表周轉(zhuǎn)箱”被評(píng)為全國(guó)電力行業(yè)優(yōu)秀

QC小組2011年“研發(fā)智能電子鉛封”被評(píng)為山東省優(yōu)秀QC小組2012年“創(chuàng)新拆舊表碼管理方式”被評(píng)為全國(guó)電力行業(yè)優(yōu)秀QC小組圖1

歷年獲獎(jiǎng)情況P

DA

CP

DA

CP

DA

CP

DA

C一、小組概況近來,公司竊電現(xiàn)象屢禁不止，嚴(yán)重?cái)_亂了供用電秩序,給公司造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為方便效果檢查，小組選定了轄區(qū)，對(duì)試運(yùn)行區(qū)域內(nèi)2012年7-9月份的竊電情況按竊電方式進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如下：序號(hào)竊電方式次數(shù)（次）占比（%）1非法開啟計(jì)量箱竊電4981.67線2繞越計(jì)量裝置竊電46.673私自變更互感器銘牌11.674私自改變互感器匝數(shù)23.335損壞或變更互感器出23.336其他23.33二、選題理由（一）問題的提出小組成員將防止電能計(jì)量箱非法開啟作為本小組著力解決的問題。確定需解決問題后,小組成員就如何防止電能計(jì)量箱非法開啟進(jìn)行了討論分析，最后確定了以下三個(gè)課題方向：二、選題理由（二）確定課題方向課題名稱課題分析是否選用加強(qiáng)電能計(jì)量箱管理實(shí)施性加強(qiáng)電能計(jì)量箱管理就要增加工人人員和工作時(shí)間。增加工作人員編制需經(jīng)公司批準(zhǔn)且無現(xiàn)成人員可用，實(shí)施難度較大。現(xiàn)有電能計(jì)量管理人員工作時(shí)間基本在7小時(shí)以上，增加工作時(shí)間同樣難以實(shí)施。否有效性除非實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)控，否則效果很難達(dá)到預(yù)期目標(biāo)經(jīng)濟(jì)性現(xiàn)人均管理計(jì)量箱241只，每日巡視檢查設(shè)備1次，若改為每日巡視設(shè)備1次，管理費(fèi)用將會(huì)增加30倍，投資較大更換新型電能計(jì)量箱（柜）實(shí)施性現(xiàn)有電能計(jì)量箱（柜）安裝位置分散，且多為運(yùn)行設(shè)備，更換需配置多種型號(hào)電能計(jì)量箱(柜)，需2-3年完成，因公司無投資資金，不易實(shí)施否有效性現(xiàn)有運(yùn)行超過80%的電能計(jì)量箱（柜）材料、樣式接近市場(chǎng)現(xiàn)有電能計(jì)量箱（柜），更換生效果不明顯經(jīng)濟(jì)性電能計(jì)量箱造價(jià)從幾百元到上萬元，且數(shù)量較多。更換投資較大更換新型電能計(jì)量箱（柜）鎖具實(shí)施性更換電能計(jì)量鎖具操作簡(jiǎn)便，實(shí)施周期約為26天，且公司每年都會(huì)列電能計(jì)量鎖具更新資金，實(shí)施難度小是有效性新型電能計(jì)量鎖具材料堅(jiān)固，且有較好的防非法開啟性能，使用智能管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，可有效阻止不法分子非法開啟電能計(jì)量箱行為經(jīng)濟(jì)性更換電能計(jì)量鎖具投資較小二、選題理由（三）確定課題1、選擇課題方向后，小組成員就現(xiàn)有電能計(jì)量箱鎖具存在問題進(jìn)行了調(diào)查研究，結(jié)果如下：?jiǎn)栴}一：防偽性能差，現(xiàn)有電能計(jì)量箱具鑰匙極易復(fù)制。問題二：開啟過程無記錄。問題三：非法開啟無法通知到管理人員。解決上述問題，只有更換具備防非法開啟性能好、防偽性能好、自動(dòng)記錄開啟情況、非法開啟報(bào)警功能的電能計(jì)量箱鎖具。針對(duì)上述需求，小組成員對(duì)現(xiàn)有市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查。圖2 同行業(yè)電能計(jì)量鎖具調(diào)查分析圖結(jié)論：電能計(jì)量箱多采用傳統(tǒng)的普通掛鎖，鑰匙采用

一匙多開的梅花孔或多徑孔，鎖芯安全性能低，不具備非

法開啟報(bào)警等功能，無法完

全滿足工作需要。二、選題理由（三）確定課題2、查新小組成員于2013年1月30日赴山東省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所進(jìn)行課題查新，未發(fā)現(xiàn)專門用于創(chuàng)新計(jì)量箱鎖具安全防護(hù)的文獻(xiàn)報(bào)道。查新項(xiàng)目名稱創(chuàng)新計(jì)量箱鎖具安全防護(hù)查新人員吳麗靜 陳慧芬查新機(jī)構(gòu)山東省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所查新時(shí)間2013．1．30一、查新目的項(xiàng)目鑒定二、查新范圍中國(guó)電力科技成果數(shù)據(jù)庫(kù)中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)中國(guó)專利數(shù)據(jù)庫(kù)中國(guó)企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)中國(guó)學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)庫(kù)三、查新點(diǎn)與查新要求運(yùn)用新技術(shù)提高鎖具安全性能，使其能驗(yàn)證權(quán)限、自動(dòng)化開啟，非正常開啟報(bào)警，實(shí)現(xiàn)信息化集中管控，實(shí)時(shí)監(jiān)督鎖具狀態(tài)。大大降低開啟電表箱竊電次數(shù)，從而降低公司經(jīng)濟(jì)損失，保障計(jì)量用設(shè)備的資產(chǎn)安全?！?、查新結(jié)論

經(jīng)查新表明，國(guó)內(nèi)未見創(chuàng)新計(jì)量箱鎖具安全防護(hù)的文獻(xiàn)報(bào)道。小組確定本次活動(dòng)的課題：研發(fā)新型電能計(jì)量鎖具。三、確定目標(biāo)及可行性分析（一）設(shè)定目標(biāo)量化目標(biāo)：非法開啟報(bào)警率達(dá)到96%。非量化目標(biāo)：成功研制具有分級(jí)授權(quán)、防非法開啟報(bào)警的新型電能計(jì)量鎖具。（二）可行性分析技術(shù)分析結(jié)

論量化目標(biāo)電能計(jì)量QC小組成員熟悉電能計(jì)量器具的結(jié)構(gòu)、工作原理和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用；部室每年都有針對(duì)鎖具、鉛封等設(shè)備的專用投資資金，用于更換鎖具，資金充足。通過進(jìn)一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，市面上門禁管理系統(tǒng)非法開啟報(bào)警可實(shí)現(xiàn)96%，我們的設(shè)計(jì)和它的原理相似，由于工藝限制，目標(biāo)值很難超越，但非法開啟報(bào)警率達(dá)到96%的目標(biāo)可行。門禁管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)避免未授權(quán)人員進(jìn)入，這種技術(shù)門檻沒有壁壘，所以營(yíng)銷管理系統(tǒng)同樣可賦予管理人員相應(yīng)設(shè)備管理權(quán)限，若能將這兩種技術(shù)結(jié)合進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)，預(yù)定目標(biāo)就可實(shí)現(xiàn)。目

標(biāo)

可 行！非量化目標(biāo)四、提出各種方案并確定最佳方案（一）方案提出確定課題后，小組成員就研發(fā)新型電能計(jì)量鎖具進(jìn)行了討論分析，遵循安全、可靠等原則提出以下四種方案。表4 方案分析、評(píng)估及選定表課題名稱課題分析是否選用機(jī)械式密碼鎖實(shí)施性1、無需改造現(xiàn)有電能計(jì)量箱，投資較小，較易實(shí)施。2、需加裝撥碼機(jī)構(gòu)、密碼校對(duì)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置，實(shí)施難度稍大。否有效性由于密碼個(gè)數(shù)有限，防仿性能不如智能鎖經(jīng)濟(jì)性造價(jià)低廉智能鎖實(shí)施性鎖體與現(xiàn)有電能計(jì)量箱（柜）鎖具安裝部位不匹配，且改造工程量大，較難實(shí)施否有效性電子鑰匙防偽性能好，效果明顯經(jīng)濟(jì)性鎖體需求量大且造價(jià)較高，整體投資較大機(jī)械鎖+智能電子鑰匙實(shí)施性1、無需對(duì)現(xiàn)有電能計(jì)量箱（柜）進(jìn)行改造安裝工程量小，較易實(shí)施。2、需加裝驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和信號(hào)接收系統(tǒng)。否有效性智能電子鑰匙具有較好的防偽性，效果明顯經(jīng)濟(jì)性鎖體造價(jià)偏低，電子鑰匙造價(jià)偏高，但可用一把鑰匙開多把鎖方式，整體投資適中機(jī)械式密碼鎖+智能電子鑰匙實(shí)施性無需對(duì)現(xiàn)有電能計(jì)量箱（柜）進(jìn)行改造安裝工程量小，較易實(shí)施，是有效性智能電子鑰匙具有較好的防偽性，可大大加強(qiáng)防非法開啟性能經(jīng)濟(jì)性鎖體造價(jià)偏低，電子鑰匙造價(jià)偏高，但可用一把鑰匙開多把鎖方式，整體投資適中四、提出各種方案并確定最佳方案（二）方案I級(jí)分解隨后，小組成員圍繞方案四展開討論，進(jìn)行了逐級(jí)分解：信號(hào)發(fā)射接收部分鎖具智能電子鑰匙機(jī)械鎖+智能電子鑰匙新型電能計(jì)量鎖具管理系統(tǒng)四、提出各種方案并確定最佳方案結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，小組認(rèn)為應(yīng)具有以下功能：主站系統(tǒng)與智能電子鑰匙配合實(shí)現(xiàn)權(quán)限驗(yàn)證、開（閉）鎖狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋、非法開啟報(bào)警等功能。這些功能的實(shí)現(xiàn)需要加入軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)來達(dá)成。小組成員對(duì)管理系統(tǒng)進(jìn)行了II級(jí)分解，結(jié)果如下：（三）方案II級(jí)分解1、管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)接口設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)要與現(xiàn)有營(yíng)銷系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，小組成員選用JAVA編程語(yǔ)言進(jìn)行了程序的編寫。四、提出各種方案并確定最佳方案（三）方案II級(jí)分解（三）方案II級(jí)分解接口設(shè)計(jì)經(jīng)過分析討論，小組成員為管理系統(tǒng)建立兩個(gè)接口：一是與微機(jī)接口，此為物理接口，通過通訊電纜連接即可。二是與營(yíng)銷系統(tǒng)接口。對(duì)此接口，小組成員提出了三種方案并進(jìn)行分析評(píng)估，結(jié)果如下：四、提出各種方案并確定最佳方案方案評(píng)價(jià)選擇是否選用J2EE/EJB優(yōu)點(diǎn)：不受限于特定的操作系統(tǒng)或硬件平臺(tái)；提供對(duì)事務(wù)安全性以及持續(xù)性的支持；支持多種中間件技術(shù)。缺點(diǎn)：且資源占用量較大、容易受電磁干擾。否Web

Service優(yōu)點(diǎn)：格式的轉(zhuǎn)換基本不受限制，可以滿足不同應(yīng)用系統(tǒng)的需求。缺點(diǎn)：當(dāng)XML內(nèi)容較大時(shí)，解釋程序的執(zhí)行效率較低，一般不適合用于實(shí)現(xiàn)大批量數(shù)據(jù)交互的接口。是中間組件優(yōu)點(diǎn)：開放的體系結(jié)構(gòu)，滿足大用戶量與實(shí)時(shí)性的要求，提供交易的完整性、控制并發(fā)、交易路由和均衡負(fù)載的管理。缺點(diǎn)：處理大數(shù)據(jù)量交易效率不高。否四、提出各種方案并確定最佳方案（三）方案II級(jí)分解2、信號(hào)發(fā)射接收部分2.1信號(hào)發(fā)射接收介質(zhì)小組成員對(duì)市場(chǎng)常用信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備進(jìn)行調(diào)研，統(tǒng)計(jì)出三種常用設(shè)備，對(duì)其工作原理進(jìn)行分析評(píng)估，結(jié)果如下：讀寫設(shè)備優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)評(píng)估結(jié)果讀寫器（藍(lán)點(diǎn)感應(yīng)器）1、成本低；2、操作方便。1、接觸讀??；2、不能讀取加密信息；3、接觸面需要暴露。不選擇RFID（射頻識(shí)別）1、非接觸無線即時(shí)讀?。?、體積小型化、形狀多樣化；3、可無屏障閱讀；4、數(shù)據(jù)記憶容量大。1、附屬設(shè)備多，成本高；2、金屬物件對(duì)RFID有影響；3、壽命小于10年4、防破壞性能低。不選擇紅外線1、壽命大于100年；2、成本低；3、非接觸信息采集；4、金屬物件不影響信息采集。5、適用環(huán)境更廣泛。距離一般不超過7米選擇結(jié)論：考慮到現(xiàn)場(chǎng)鎖具放置環(huán)境的多樣性，采用適用環(huán)境更廣泛的紅外線做為信號(hào)發(fā)射接收的介質(zhì)。四、提出各種方案并確定最佳方案（三）方案II級(jí)分解2.2

驅(qū)動(dòng)設(shè)備接收裝置接收到信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)回路開關(guān)閉合，驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)開鎖機(jī)構(gòu)，鎖具開啟。待選方案方案評(píng)估評(píng)估結(jié)果直流伺服電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：1、轉(zhuǎn)速高、帶載能力強(qiáng)； 缺點(diǎn)：2、精度可達(dá)到；3、轉(zhuǎn)矩恒定，噪音低；4、閉環(huán)控制，性能可靠。1、成本高；2、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)麻煩。選擇步進(jìn)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：1、成本低；2、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：1、高速下扭力極具減小，存在低頻共振；2、負(fù)載大容易失步；3、開環(huán)控制，性能可靠性稍差。不選擇四、提出各種方案并確定最佳方案（三）方案II級(jí)分解鎖體損壞鎖芯損壞鑰匙被復(fù)制07422012年7-9月份非法開啟電能計(jì)量箱鎖具破壞情況上述結(jié)果表明，鎖體材質(zhì)滿足現(xiàn)場(chǎng)需要，可依然采用掛式不銹鋼，鎖具研發(fā)重點(diǎn)部門應(yīng)在

鎖芯和鑰匙。3、鎖具四、提出各種方案并確定最佳方案（三）方案II級(jí)分解序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)彈子鎖杠桿鎖葉片鎖1抵抗非正常開啟時(shí)間14min27min28.5min2防鉆破壞時(shí)間18min26min31min3防鋸破壞時(shí)間6.5min9min11min4防撬破壞時(shí)間15min32min32min5防拉破壞時(shí)間17min27.5min29min6防沖擊破壞時(shí)間16min31min31.5min7防技術(shù)開啟時(shí)間1min13min93min8互開率≤0.03%≤0.01%≤0.0004%表8 鎖芯評(píng)估表為更好地考評(píng)各鎖芯的技術(shù)性能，小組委托專業(yè)廠家對(duì)三種鎖芯進(jìn)行開啟試驗(yàn)，廠家反饋測(cè)試結(jié)果如下：四、提出各種方案并確定最佳方案小組成員圍繞方案Ⅱ級(jí)分解，確定智能電子鑰匙的五個(gè)組成部件，并進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比選擇及相應(yīng)評(píng)估。（三）方案II級(jí)分解4、智能電子鑰匙單片機(jī)顯示屏鍵盤電源通訊接口智能電子鑰匙設(shè)計(jì)四、提出各種方案并確定最佳方案（三）方案II級(jí)分解4.1單片機(jī)4.2

顯示屏方案評(píng)價(jià)選擇是否選用CRT顯示屏CRT映像管熒幕價(jià)格比LCD液晶顯示屏便宜,焦距清楚,畫質(zhì)不太穩(wěn)定,熒幕的體積比LCD液晶顯示屏厚,畫質(zhì)不太清晰,用得太久眼睛會(huì)不舒適否LCD顯示屏高亮度，可達(dá)250cd/m2；高對(duì)比，可視范圍廣，有漢字顯示功能，訊號(hào)反應(yīng)快速，低功耗、散熱小、體積小、圖像還原精確是單片機(jī)是整個(gè)門鎖系統(tǒng)的總控制者和總操作者，負(fù)責(zé)讀取電能計(jì)量鎖具信息，同時(shí)負(fù)責(zé)與上位微機(jī)進(jìn)行通信。方案評(píng)價(jià)選擇是否選用PIC16C84執(zhí)行效率高，速度快，存儲(chǔ)器

利用率高，安全可靠，可直接

與繼電器電路連接，使用方便。否指令豐富，功能性強(qiáng)，具有在線下載功能，開發(fā)容易，并且At89s52價(jià)格便宜，實(shí)用性能高，安全可靠，功耗低，自身資源基本滿足設(shè)計(jì)要求功，但命令和程序執(zhí)行采用流水線方式，需兩是個(gè)及以上周期才能完成一個(gè)指令訪問和操作。四、提出各種方案并確定最佳方案（三）方案II級(jí)分解4.3

鍵盤4.4

電源方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)評(píng)估結(jié)果電池1、易實(shí)施2、成本低存在因電池用完造成無法使用的可能不選擇外接電源1、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單2、無需頻繁購(gòu)買電池，

無廢舊電池，污染小；

3、可在有市電地方充電，操作方便存在因忘記充電造成無法使用的可能不選擇電池+外接電源電池、電源互為備用，可靠性高制作工藝復(fù)雜。選擇鍵盤作為人機(jī)接口常用的器件，通過它可以向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)，傳送命令，控制CPU的運(yùn)行。方案評(píng)價(jià)選擇是否選用編碼式鍵盤響應(yīng)速度快，但它以復(fù)雜的硬

件結(jié)構(gòu)為代價(jià)，其復(fù)雜性隨著

按鍵功能的增加而增加。而且，按鍵的代碼是固定的，不易修

改和擴(kuò)充。否非編碼式鍵盤響應(yīng)速度不如編碼鍵盤快，但它可通過軟件為按鍵重新定義其編碼，為擴(kuò)充鍵盤功能提供了極大的方便，因而得到廣泛的使用。是四、提出各種方案并確定最佳方案（三）方案II級(jí)分解4.5通訊接口方案評(píng)價(jià)選擇是否選用RS232可雙工傳輸，但至少需要三根線，存在共地和噪聲干擾問題。否RS485最高傳輸速度為10Mbps,接口電路不易損壞，抗干擾能力強(qiáng)，但只能半雙工傳輸，收發(fā)不能同時(shí)進(jìn)行。是RS422可雙工工作互不影響，但傳輸速度受傳輸距離影響嚴(yán)重。否四、提出各種方案并確定最佳方案（三）方案II級(jí)分解5、確定最佳方案軟件設(shè)計(jì)JAVA開發(fā)平臺(tái)管理系統(tǒng)研發(fā)新型電能計(jì)量鎖具信號(hào)發(fā)射接收部分鎖具接口設(shè)計(jì)智能電子鑰匙Web

Service信號(hào)發(fā)射接收介質(zhì)紅外線信號(hào)驅(qū)動(dòng)設(shè)備直流伺服電機(jī)鎖體設(shè)計(jì)掛式不銹鋼鎖體鎖芯設(shè)計(jì)葉片鎖芯單片機(jī)顯示屏鍵盤電源通訊接口At89s52單片機(jī)LCD顯示屏非編碼式鍵盤電池+外接電源RS-485接口五、制定對(duì)策表14 對(duì)

策

表序號(hào)項(xiàng)目對(duì)策目標(biāo)措施地點(diǎn)時(shí)間責(zé)任人1軟件設(shè)計(jì)JAVA開發(fā)平臺(tái)功能滿足需要；系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸正確率100%；系統(tǒng)運(yùn)行可靠率100%。1、建立邏輯層次；2、編程；3、通訊和功能模擬測(cè)試。實(shí)訓(xùn)室4.11-5.17陳慧芬曲曉峰2接口設(shè)計(jì)Web

Service系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸正確率100%。1、通過通訊電纜與微機(jī)接口連接；2、通過Web

Service與營(yíng)銷系統(tǒng)建立接口。3、系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試。實(shí)訓(xùn)室5.17-5.21田甜李珂3信號(hào)發(fā)射接收介質(zhì)紅外線信號(hào)1m之內(nèi)光束收斂/分散率為零；信號(hào)接收率

100%。1、購(gòu)置紅外線發(fā)射和接收裝置組件；2、性能測(cè)試。創(chuàng)新室5.21-5.23譚嘉怡李珂4驅(qū)動(dòng)設(shè)備直流伺服電機(jī)動(dòng)作正確率100%。1、購(gòu)置直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件；2、確定工作原理；3、安裝組件；4、驅(qū)動(dòng)測(cè)試。實(shí)訓(xùn)室5.23-5.27陳慧芬韓冰5鎖體設(shè)計(jì)掛式不銹鋼鎖體與計(jì)量箱匹配率100%；性能試驗(yàn)合格率100%。1、外觀設(shè)計(jì)；2、測(cè)試。實(shí)驗(yàn)室5.27-5.30霍艷霞田甜6鎖芯設(shè)計(jì)葉片鎖芯開啟時(shí)間大于1分鐘。1、采購(gòu)葉片鎖芯；2、試驗(yàn)。實(shí)訓(xùn)室5.30-6.04吳麗靜霍艷霞7單片機(jī)At89s52單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率≤10E-6。1、購(gòu)置At89s52芯片單片機(jī)；2、繪制工作原理圖；3、測(cè)試。創(chuàng)新室6.04-6.07田甜楊晶8顯示屏LCD顯示屏強(qiáng)光線和弱光線下內(nèi)容清晰率為100%。1、購(gòu)置LCD顯示屏；2、繪制工作原理圖；3、測(cè)試。創(chuàng)新室6.07-6.10陳慧芬程淼9鍵盤非編碼式鍵盤按鍵正確動(dòng)作率100%。1、購(gòu)置非編碼式鍵盤；2、繪制工作原理圖；3、測(cè)試。創(chuàng)新室6.10-6.11吳麗靜安瑩10電源電池+外接電源保證設(shè)備工作12小時(shí)及以上。1、購(gòu)置電源接口；2、測(cè)試。創(chuàng)新室6.11-6.12張?chǎng)罹?1通訊接口RS-485接口通訊正常。1、購(gòu)置RS-485接口；2、繪制連接圖；3、通訊測(cè)試。創(chuàng)新室6.12-6.14吳麗靜霍艷霞六、對(duì)策實(shí)施對(duì)策實(shí)施一：JAVA開發(fā)平臺(tái)建立邏輯層次編程通訊和功能模塊測(cè)試結(jié)論：系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸正確率100%，系統(tǒng)運(yùn)行可靠率100%，系統(tǒng)功能滿足要求。六、對(duì)策實(shí)施對(duì)策實(shí)施二：Web

Service接口結(jié)論：系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸正確率100%，滿足要求。1、通過通訊電纜與微機(jī)接口連接；小組成員購(gòu)買通訊電纜，將其與微機(jī)接口相連接。2、通過Web

Service與營(yíng)銷系統(tǒng)建立接口。

3、系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試。接口連接成功后，通過模擬數(shù)據(jù)傳輸，均可正確接收。六、對(duì)策實(shí)施1、小組成員購(gòu)置了紅外線發(fā)射裝置和接收裝置，并將編碼盤（模擬鎖芯部分）與紅外線接收裝置進(jìn)行了連接組成驅(qū)動(dòng)裝置。工作原理如下：編碼盤上設(shè)置一序列卡槽，紅外線發(fā)射裝置發(fā)射的光束打在旋轉(zhuǎn)的編碼盤，根據(jù)打孔部位和未打孔部位反射光的強(qiáng)弱不同，形成序列，經(jīng)過放大電路，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換，采集到一個(gè)唯一的密碼。紅外線接收裝置內(nèi)置芯片將采集到的密碼與存儲(chǔ)器中密碼進(jìn)行校對(duì)，結(jié)果一致則啟動(dòng)電機(jī)控制回路開啟電能計(jì)量鎖具，否則，電能計(jì)量鎖具無法開啟。對(duì)策實(shí)施三：紅外線信號(hào)圖4

開鎖原理圖 圖5

接收模塊電路圖六、對(duì)策實(shí)施對(duì)策實(shí)施三：紅外線信號(hào)小組成員在不同時(shí)間和不同地點(diǎn)對(duì)紅外線接收裝置分別做了60次信號(hào)接收測(cè)試，數(shù)據(jù)表明，滿足需要。表16信號(hào)接收測(cè)試結(jié)果結(jié)論：紅外線發(fā)射裝置和接收裝置配合良好，信號(hào)接收率為100%，滿足需要。序號(hào)12345678910平均值正確開啟次數(shù)6060606060606060606060六、對(duì)策實(shí)施對(duì)策實(shí)施四：直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備直流伺服電機(jī)電功率較高，可減少智能電子鑰匙耗電量，有效延長(zhǎng)一次充電的工作周期。利用其PID反饋控制算法，實(shí)時(shí)校準(zhǔn)智能電子鑰匙的密碼對(duì)位角度，就可實(shí)現(xiàn)鎖具的智能化開啟。小組成員對(duì)直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)性能進(jìn)行定位試驗(yàn)，結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下：平均定位距離為0.00075mm,且每次均≤0.001mm,符合要求。序號(hào)12345678910平均定位距離

(mm)0.00080.00060.00070.00080.00070.00090.00080.00070.00080.00070.00075在鎖體上雙面雕刻圖案與文字相結(jié)合的特有標(biāo)識(shí)，來凸現(xiàn)公司標(biāo)志。六、對(duì)策實(shí)施1、外觀設(shè)計(jì)對(duì)策實(shí)施五：掛式不銹鋼鎖體小組采購(gòu)了100把掛式不銹鋼鎖體，并進(jìn)行了以下測(cè)試：2、測(cè)試根據(jù)調(diào)查結(jié)果，小組成員選擇了掛式不銹鋼40鎖體。計(jì)量箱鎖鼻半徑（mm）81012數(shù)量（個(gè)）1496521結(jié)論：掛鎖式40鎖體外形與當(dāng)前運(yùn)行的計(jì)量箱（柜）相匹配率100%序號(hào)高壓計(jì)量（柜）低壓配電柜低壓計(jì)量箱掛取方便是是是結(jié)論一：掛式不銹鋼40鎖體性能滿足需要。序號(hào)12345678910拉力試驗(yàn)合格品（把）40404040404040404040扭力試驗(yàn)合格品（把）40404040404040404040耐受試驗(yàn)品（把）40404040404040404040六、對(duì)策實(shí)施對(duì)策實(shí)施六：葉片鎖芯小組成員訂制了40個(gè)葉片鎖芯，并進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下：表21葉片式鎖芯試驗(yàn)結(jié)果結(jié)論二：采購(gòu)鎖芯的性能滿足需要。序號(hào)12345678910平均值平均每把鎖用時(shí)（分）1.31.31.41.31.31.41.31.41.31.31.36對(duì)策實(shí)施七：At89s52芯片單片機(jī)圖6

AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)圖7復(fù)位電路圖AT89S52測(cè)試結(jié)果表明：?jiǎn)纹瑱C(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率≤10E-6。六、對(duì)策實(shí)施對(duì)策實(shí)施八：LCD顯示屏制圖人：陳慧芬制圖時(shí)間：2013.06.10小組委托廠家做專業(yè)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明：強(qiáng)光線和弱光線下內(nèi)容清晰度均為100%。圖8顯示屏電路圖對(duì)策實(shí)施九：非編碼式鍵盤圖9非編碼式鍵盤電路圖小組委托廠家做專業(yè)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明：非編碼式鍵盤按鍵正確動(dòng)作率100%。六、對(duì)策實(shí)施對(duì)策實(shí)施十：電池+外接電源要使整個(gè)系統(tǒng)使用市電作為電源，需要單獨(dú)設(shè)計(jì)電源模塊進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的電源輸出應(yīng)接近5V，且盡量無紋波，以保證單片機(jī)系統(tǒng)的正常工作。小組調(diào)查研究購(gòu)置了采用220V—AC輸入，6

V可調(diào)AC輸出，可以供1000

mA電流的變壓器作為前置電源，并在電路板上安排了一個(gè)集去紋波和穩(wěn)壓功能為一體的電源芯片AX603作為電源模塊的輸出節(jié)點(diǎn)。1、購(gòu)置電源接口2、測(cè)試小組委托廠家做專業(yè)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明：電池可保證設(shè)備工作12小時(shí)及以上。六、對(duì)策實(shí)施對(duì)策實(shí)施十一：RS-485接口1、購(gòu)置RS-485接口2、繪制連接圖。3、通訊測(cè)試結(jié)論：通過測(cè)試，RS485接口通訊通暢，滿足設(shè)計(jì)要求。六、對(duì)策實(shí)施根據(jù)鑰匙的工作原理，小組繪制系統(tǒng)圖并采用購(gòu)買組件完成智能電子鑰匙的安裝。整體組裝，調(diào)試通過程序的編寫和調(diào)試，智能電子鑰匙制作成型，經(jīng)過測(cè)試，滿足要求。七、效果檢查（一）目標(biāo)檢查1、新型電能計(jì)量鎖具研發(fā)成功。圖12鎖具外觀圖2、實(shí)現(xiàn)功能圖13實(shí)現(xiàn)功能示意圖七、效果檢查（一）目標(biāo)檢查七、效果檢查（一）目標(biāo)檢查3、小組于2013年4月開始鎖具加裝同時(shí)與服務(wù)器整合，電能計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)共安裝新型鎖具432把，運(yùn)行3個(gè)月后，對(duì)所選試運(yùn)行區(qū)域開啟電表箱竊電次數(shù)占比進(jìn)行了記錄分析。表23

2013年7-9月竊電情況統(tǒng)計(jì)表序號(hào)竊電方式 次數(shù)（次）占比（%）1214.2881.67開啟計(jì)%量箱鎖具竊電2繞越計(jì)量裝置竊電428.573私自變更互感器銘牌3