关键词：智能化；巡检锁；无源锁；锁具管理
引言：随着我国坚强智能电网的快速发展，配电网规模也在不断扩大，作为智能电网组成的重要部分，各种电压等级的变电站和配电设备数量出现井喷式增长，如何对设备配置正确的开启和使用权限，保证对设备的安全、高效管理，成为了极大的挑战。本文通过对变电站和各类配电设备所使用的锁具进行全新的设计改进，利用国网公司提出的“电力物联网”技术手段，实现对变电站各类设备的授权操作，保障供电企业的安全可靠运行，实现供电企业科学高效的管理。
一、国内外市场调查
目前国内外市场上的锁具种类层出不穷，多不胜数，传统的机械锁具已走过了近百年历史，其功能及性能几乎己诠释到了极致。然而，仍不能满足现代人们对锁具高可靠性、高安全性、信息化、智能化的要求，自60年代末，半导体(晶体管)技术问世后，人们便将该技术应用于锁具上，发明了形形色色、功能丰富的电子锁具。?
随着国内对各行业基础建设的深入，各行业以集团化运作、集约化发展、精益化管理和标准化建设为特征的管理框架已经基本形成，各行业的安全运行与日常管理难度越来越大，如何确保无人值守、分布广泛、被盗、被破坏严重的行业安全运行，是管理者头痛的大问题。国内市场为了满足一些安防领域的工作需求，沿用了一些高科技手段，通过人脸识别、指纹解锁等智能化技术的应用，实现对管理单位的安全防范措施。虽然这些高科技手段应用较为成熟，但是由于锁具的结构设计等原因，特别是在供电企业的一些领域，由于电力设备的特殊性（如高压开关柜、接地桩、电源箱、安全工器具柜、综自屏等），一些有源锁具设备存在安全隐患，容易发生爆炸性的安全事故，因此需要采用无源锁具进行管理。
二、供电行业钥匙管理的现状
现阶段供电企业的设备管理的行业现状主要有以下几个方面：
1、原出入门使用传统机械门锁，管理难度大，钥匙可以被随意仿制，出现一锁多把钥匙现象，造成隐患危险。
2、锁具采用传统开锁方式，操作人员身份无法确认，也无法记录和控制开锁的权限和时间，全过程无法跟踪掌握，出入门无法有效管理。
3、维护管理需要定期巡护，由于管理缺失，维护人员一旦现场作业监管不到位，发生重大事故时，无法追责。
4、钥匙种类较多，容易造成管理混乱现象；
5、供电、联网监控等方式存在技术难度大、投资大、必要性小；
6、采用门禁管理布线等非常麻烦；
三、体系结构的设计
针对供电行业钥匙管理工作的调查分析，本文通过对供电企业现阶段一些电力设备的安全管理工作需要，结合国网提出的“电力物联网”建设目标，利用智能化的科技手段，研制出一种智能无源巡检锁管理系统，由管理软件、发卡器、智能电子钥匙、智能锁具（锁芯）组成。巡检锁内嵌标准电子锁芯，核心部件采用不锈钢材料，无电源，免布线，免维护，适用于各种环境，具有传统机械锁不具备的人工智能属性，可以在安装设置后按管理需求自由匹配开锁权限；钥匙应用电子加密验证技术，无法被复制；锁具和钥匙都是信息化的设备，开启记录可循且易于灵活扩展。
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1、管理系统的结构组成
1）智能电子钥匙：智能电子钥匙是整个无源电子锁系统的应用核心部分，具有全球唯一的64位ID识别码，安全性高，用户钥匙内置电池，能对无源锁供电和操作，电子钥匙通过软件统一设定权限开启对应的门锁，可收集并保存每次的开锁操作记录。同时进行数据交互、产生、储存实时信息功能。电子钥匙还可以设置系统码，采集锁号及钥匙挂失解挂，应用具有系统特定权限的管理员来保管，并在限定的有效时间内使用。
2.）智能锁具（智能锁芯）：通过在锁具内部安装采用具有独立微处理芯片，电子线路制作而成的锁心，再配备有源电子钥匙进行开锁。当“有源电子钥匙”与“无源电子锁芯”接触的同时，“有源电子钥匙”上的电源(电池)及开锁电子密码同时导入内置微电脑的“无源电子锁芯”内，两者密码符合，锁便能开启。
3）配套设备（发卡器）：配合管理软件使用，可对智能钥匙进行NFC读写操作，与智能钥匙进行数据交互，是无源锁具管理系统中最基本最重要的辅助设备。
4）管理软件：平台设计采用B/S结构，数据库采用Microsoft SQL Server，满足各行业的需求与管理；平台分成三级权限管理，上报汇总，上级单位及上级管理人员可以考核下级单位工作人员，将下级工作人员的情况掌握之中；只在服务器上安装本平台软件，各使用终端不需要安装任何软件，只通过IE浏览器进行浏览、设置、查询、考核等所有操作；界面操作流畅简单，人机交互强；界面友好，操作灵活，方便易懂；远程授权APP开锁权限，蓝牙钥匙连接手机，上传开锁数据到平台中心；作结束手机与钥匙绑定关锁，精确记录关锁时间和人员信息；
2、产品特点
通过对产品各部分的结构设计，综合产品特点有如下几个方面：
①智能巡检锁系统节能环保、大容量存储、全金属外壳坚固耐用、防水（超过IP68）、防震；
②智能巡检锁集成了微型的电子单片机，避免传统机械锁或封印那样被技术开启，采用12位16进制编码安全加密，从而杜绝恶意 开锁和破坏行为，有效的保障各行业系统的正常运行。
③巡检钥匙具有记录开锁事件的能力，重要设备箱体巡检锁开锁记录，分析事件提供了有力的依据。
④巡检锁不需要电池或外接电源，它由电子鈅匙开启时供电，应用更加方便，免除了锁体的维 护和供电费用。
⑤巡检锁具有唯一的ID编码，使地点唯一性，这样能更好的管理相应的地点信息。
⑥巡检锁安装方便、各种标准尺寸，改造方便，只需将原有机械锁芯更换成相对应尺寸的巡检锁芯即可。
⑦无需布线、施工简便、节省开支。
四、装置的应用
本文通过对智能（无源）巡检锁管理系统的研发，解决了供电企业中存在的钥匙繁多、不易区分，解锁慢，丢失麻烦等一系列问题。系统的应用稳定可靠，记录精准，权限灵活，可远程授权，安全防盗，极大地提高了电力企业安全管理水平，杜绝了对巡检人员和重要设备对象无法科学、准确考核与监控的现象，有效地保障了被巡检设施处于安全状态，达到集中管理的目的。
五、结束语 综上所述，本文结合现阶段国网公司提出的“电力物联网”技术手段，通过智能化技术手段的运用，对供电企业的安全生产管理工作进行全面的技术革新。全文从抓钥匙管理难度大这一老大难问题着手，对供电企业各类配电设备的钥匙实现科学高效的管理，从而提高管理部门的工作效率和供电企业的整体管理水平。
论文作者:吴京晶 周文庆 朱小兵 吴琼 程潇
论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期
论文发表时间:2020/1/15
标签：无源论文; 钥匙论文; 锁具论文; 开锁论文; 设备论文; 智能论文; 电子论文; 《科学与技术》2019年16期论文;