多功能在线式智能锁系统装置的研究与应用

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:张凯 徐鹏越 张世涛
[导读] 摘要:随着我国信息化和现代化程度的不断提高,在实现高安全性数据处理,高效化、精细化管理上,传统的管理模式已经不适合当今行业发展需求。
        国网商丘供电公司  河南商丘  476000
        摘要:随着我国信息化和现代化程度的不断提高,在实现高安全性数据处理,高效化、精细化管理上,传统的管理模式已经不适合当今行业发展需求。利用物联网技术、大数据分析处理与应用技术的数据化管理是建立适应行业发展特点新管理体系、切实提高作业效率、降低成本投入、真正实现高效化管理的行业发展战略目标的有效途径。在当前的电力系统各个环节中,锁具的使用和管理都存在各种程度上的安全漏洞和隐患,亟需多功能在线式智能锁具发挥其在生产生活中的重要作用。
        关键词:发展现状、锁具、智能性、社会效益
        一、我国各类锁具发展背景及现状
        (一)电厂锁具发展背景及现状
        发电厂和变电站作为电能生产力源头和电力生产系统活动的基层组织,在电力系统中起着至关重要的作用,为保障发电设备的安全运行和生产的可靠性,电厂日常运行维护的工作是非常重要的,一次失误操作就可能造成大面积的停电事故。然而目前这些地域使用的锁具,都是极为普通的A类锁芯,很容易损坏,生锈。
        电厂的生产区域都是高位的区域,如果不能很严格的把控起来,容易导致一些事故的发生,很多的大设备集中在一起,一旦发生事故,牵一发而动全身,这就要求事故的处理效率必须达到最优化。但是目前大多数的锁具的编码都是采用工程塑料或磁性材料,编码在长期运行后容易老化损坏或者磁化,导致其与设备设定的锁码不对应。在目前,追求高效、安全的大环境下,变电站的“五防工作”不应仅仅依靠传统的微机防误系统,而是应该做出突破和改变。
        (二)配网锁具发展背景及现状
        配网作为电网的分配中心,是居民生活保障、城市经济发展中起着不可或缺的作用。目前,环网柜、分支箱等户外设备由于其简单可靠,在城市配网供电网路中已大量投入使用,随着城网改造的不断深入,环网柜、分支箱的数量还在不断的逐年增加,面对数量众多的环网柜,分支箱,在日常使用中,出于设备安全运行和资产保护的考虑,运行管理部门往往会对环网柜,分支箱等相关部件使用普通挂锁进行闭锁,以达到防误操作和防盗的目的,但是效果并不理想,误操作事故和设备失窃的事件仍然时有发生。
        再者,随着配网设备的增加,挂锁数量也会随之增加,而这些挂锁往往都有各自对应的钥匙,这就造成了一个很小的管辖范围内,存在大量的钥匙,各班组人员每次巡检、检修、倒闸操作或者抄电表时,都得从一大串钥匙中寻找对应钥匙开门解锁,费时费力,如果去现场带错了钥匙,不得不返回重新查找钥匙,大大影响了工作效率,且管理这些钥匙的工作量也会比较大,容易出错。针对钥匙繁多的情况,一些区域引入通用钥匙的做法来解决,即一把钥匙可以打开多把锁头,大大减少了钥匙的数量,管理更方便,去现场只需要携带少量的锁具即可,大大提高了工作效率。但这种做法存在误入其他危险区域的安全隐患,且如果钥匙外借给外来施工班组使用时,无法进行有效监管。
        二、项目研究和实施内容
        智能锁具系统通过后台管理系统实现所有锁具、智能钥匙(手持终端)、人员的注册登记和管理;通过手持终端完成锁具的注册、运行监控和操作发起;整个过程具有传输通讯安全、不用独立建立网路通道、后台管理系统能长期存储开关记录数据及多机同步备份。系统由后台主站软件,手机app,智能钥匙,智能锁等组成,其借助公用移动网络作为组网通道,后台主站软件为统一的调度监控指挥平台,实现现场智能锁具的开锁、关锁的规范化、程序化操作,对所有锁具的开锁,关锁状态进行实时记录,实现集约化的管理,对所有数据进行记录,统计,分析和监控,最终形成管理报表,实现实时管控,避免不必要的安全事故发生。
        智能钥匙作为智能锁与手机app之间的通讯通道,同时为智能锁提供电源,内部集成电源处理模块、蓝牙通信模块、无线电源及通讯模块及电池管理模块等,是整个系统不可或缺的一部分。
        智能锁包含硬件电路,软件代码和机械驱动结构。采用严格的保护电路来保证系统的稳定运行,实现系统传输数据的加密,解密,协议解析,协议组建,数据信息存储,驱动结构的驱动控制,通讯数据的转换等。软件处理采用串行任务运行方式,对接收的数据进行解密处理,并进行协议解析分析判断数据的正确性,进而完成相应的动作和处理;对通过串口要发送的数据进行加密处理,并对数据进行协议组帧,从而将数据发送;处理器根据数据解析完成后根据需要发送驱动指令和驱动控制,来完成内部结构的驱动。接卸驱动结构设计采用满足国际和国内市场需求,经过长久验证,满足驱动结构更灵活,安装方便,装配工艺简便,内部结构可以重复利用性更强等。


        三、项目创新点和解决的主要问题
        项目的先进性集中在其具有管理性、记录性、智能性与极高的安全性。智能锁实现开锁、关锁、加密、解密、参数设置、信息存储、状态回复等功能。所有主站软件交互的数据或者命令均采用128bit密钥进行解密,保证传输数据的安全性;智能锁通过与智能钥匙匹配的无线模块进行通信,隐蔽性更好;智能锁整体结构选用不锈钢,锌合金,铝合金,铜等耐腐蚀材料制作,具有很强的抗压性,防腐性,耐高温等特性,可满足不同环境下的使用。
        项目创新点:
         快速,高效,安全,严谨的工作流程,兼容性强;
         灵活的管理方式,支持集中管理,分布式管理;
         可实现人工的自动管理,灵活设置;
         高效的流程集成,整合框架,同时支持嵌入式流程开发。
        项目解决的主要问题主要是可以克服电力锁具传统管理上的漏洞,实现了锁具的实时监控管理,使管理更加清晰,降低了电力安全隐患,提高了管理水平和经济效益,保障电力系统的稳定运行。
        四、项目产生的经济效益和社会效益
        工作人员在进行电力锁具巡检,维护的时候,需重新进行大量繁杂的开锁,闭锁等操作,数量众多的钥匙及万能钥匙的不安全等因素一直困扰着电力锁具的发展,该系统装置规范美观,便于携带,操作安全可靠,可以更好的起到防护作用,节省更多的人力资源,降低了维护成本,降低了电力安全隐患,提高了管理水平和经济效益,该装置产业化后,具有更高性价比。
        1.改进和优化了管理流程,提升工作效率;
        2.规范行为,落实制度;
        3.实现更好的流程控制,提高安全级别;
        4.协同内外,快速响应;
        5.提高管理的柔性,兼容各种管理模式;
        6.监控全面,提升执行。
        五、结论
        传统锁具的漏洞给不法分子有很多的可乘之机,同时随着窃电技术和手段的不断更新,由以往的简单别表、“U”型连接,摘电压压板,接地线等方式向回路控制、遥控窃电、暗线窃电等隐蔽的高科技化转化,给查处窃电以及取证工作带来很大的困难,给国家造成了巨大的经济损失。另外,这些漏洞还带来了巨大的电力安全隐患,触电事故、接地故障、误操作等安全事故不断有发生,使得工作人员生命受到威胁,工作环境难以保证。
        针对以上的种种问题,亟待研发出一种智能锁的安全管理系统,在实现电力设备安全操作的同时,实现电力设备高安全性防盗工作,且系统具备权限管理,指定范围解锁和操作记录查询等功能,大大提升了电网运行管理水平。将先进的密码技术、移动互联网技术、传感器技术、微电子、电力电子技术、大数据、信息安全技术以及精湛的五金加工工艺,将物联网,大数据,信息安全等技术集成到电网安全管理中来,满足电力行业未来管理需求,实现电力行业锁具的全面的动态管理,同时管理系统同电力工单系统对接,实现工单的有效授权,对工作人员的现场环境实现有效的实时安全管控。
        参考文献
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        [2]朱东梅.有效激发智能锁C端市场的启动[J].现代家电.2019(22).
        [3]丁敏强.智能锁:双十一管窥风口[J].现代家电.2019(02).
        [4]王先明.数说中国智能锁市场[J].现代家电.2019(23).
        [5]赵桂勇.智能工厂内网建设思路与实践[J].科学技术创新.2020(02).
        [6]智能投顾在中国[J].软件和集成电路.2019(04).
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