高壓計量柜帶電閉鎖安全管理系統(tǒng)研究
時間:2022-02-24 08:31:53
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摘要:為防止人員擅自開啟計量柜柜門進行作業(yè),當前計量柜使用機械或者電子鎖具等,安全性較差,而為了日常工作方便,一個區(qū)域較多采用統(tǒng)一的開鎖鑰匙或密碼,但鑰匙遺失或被復(fù)制、密碼被盜用的情況偶有發(fā)生因。研究了一種高壓計量柜帶電閉鎖安全管理系統(tǒng),通過授權(quán)管理、數(shù)據(jù)加密、記錄管理等,實現(xiàn)計量柜的安全管理。并且通過帶電顯示器與智能鎖進行邏輯綁定,先驗電后開鎖,起到防止人員擅自開啟計量柜柜門進行作業(yè)的作用。同時創(chuàng)新融入智能設(shè)備位置信息記錄功能,操作員可通過導(dǎo)航功能,快速、精確到達工作地點,提高工作效率。
關(guān)鍵詞:計量柜;帶電閉鎖;安全管理
目前,計量柜的防誤閉鎖措施較差,管理比較規(guī)范的地區(qū)會有增加一些掛鎖進行防誤,可是這些掛鎖多為普通機械鎖,在性能、安全和管理上并不能滿足實際需求[1]。本文提出高壓計量柜帶電閉鎖安全管理系統(tǒng),通過帶電顯示器與智能鎖進行邏輯綁定,先驗電后開鎖,起到防止人員擅自開啟計量柜柜門進行作業(yè)的作用。
1現(xiàn)狀
隨著社會的發(fā)展,電力與生產(chǎn)及生活已經(jīng)密不可分,計量柜作為至關(guān)重要的一環(huán),對該類設(shè)備的使用和管理就顯得尤為重要[2-4],出于設(shè)備安全運行和資產(chǎn)保護的考慮,運行管理部門往往會對計量柜使用不同的鎖具進行上鎖管理,以達到防誤操作和防盜的目的。然而傳統(tǒng)鎖具存在各種缺陷,同時運維人員在工作時也需要攜帶不同的鑰匙開展工作,增加了工作班組和工作人員鑰匙的使用和管理負擔,難以滿足目前電網(wǎng)發(fā)展及安全要求。同時,使用效果并不理想,誤操作事故和設(shè)備失竊的事件時有發(fā)生[5]。因此亟需新的解決方案。
2高壓計量柜帶電閉鎖安全管理系統(tǒng)
本文提出高壓計量柜帶電閉鎖安全管理系統(tǒng),其主要技術(shù)原理如下:第一,具備安全防誤操作管控功能。將電子、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、信息安全、云、電力控制等技術(shù)融合到一起,管理人員可通過移動終端實時查看鎖具位置、使用情況等相關(guān)信息,實現(xiàn)24h在線監(jiān)控管理,提高防誤操作水平。第二,有效杜絕帶電操作隱患。通過高壓帶電顯示器,有效杜絕帶電操作隱患。第三,智能鑰匙管控設(shè)備安全使用。一套鑰匙管控所有設(shè)備的管理,工作人員無須攜帶鎖類眾多的鑰匙到現(xiàn)場,減輕工作人員負擔,提升運維工作效率;采取動態(tài)加密授權(quán)模式,非授權(quán)無法開啟,防止走錯間隔,杜絕無開啟及誤操作。第四,具備移動端操作功能。創(chuàng)新加入移動終端,可實現(xiàn)遠程授權(quán)許可、實時記錄開鎖記錄并上傳,有效提高工作效率;實現(xiàn)分組管理,對主業(yè)和非主業(yè)人員實現(xiàn)有效管理,提高人員及設(shè)備運行管理水平,鎖具硬件如圖1所示。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由智能鎖、手持終端、主站3部分組成。智能鎖:智能鎖系統(tǒng)的執(zhí)行部分,安裝在計量柜門上,實現(xiàn)閉鎖保護功能,由硬件部分、軟件部分及機械機構(gòu)部分組成。手持終端:與智能鎖通過藍牙通信,與主站軟件通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸,開關(guān)鎖操作發(fā)起,完成主站軟件與智能鎖之間的數(shù)據(jù)交互同時進行身份認證,實現(xiàn)授權(quán)操作與實時記錄登記。主站軟件:對操作人、智能鎖等進行信息化管理;實時記錄操作及智能鎖狀態(tài)等。發(fā)鎖流程:為實現(xiàn)智能鎖只有在授權(quán)情況下才能進行操作,須對智能鎖進行注冊操作,即發(fā)鎖,將智能鎖與主站軟件進行對應(yīng)。首先將智能鎖安裝到計量柜柜門,線路接好;手持終端通過賬號密碼與主站軟件連接,之后與智能鎖藍牙連接,通信正常后點擊注冊,填寫注冊信息,提交給主站軟件;最后主站軟件確認后返回結(jié)果信息至手持終端,如圖2所示。開關(guān)鎖流程:主站軟件結(jié)合工作票系統(tǒng),授權(quán)操作人及授權(quán)時間等。手持終端使用授權(quán)的賬號和密碼與主站軟件獲得連接。手持終端與智能鎖中的藍牙進行配對并開始數(shù)據(jù)交互,由手持終端發(fā)出開關(guān)鎖指令,智能鎖解密解析指令并進行判斷,解析正確則驅(qū)動機構(gòu)動作,返回成功,如果解析異常則返回失敗。手持終端將智能鎖返回的狀態(tài)傳給主站,主站完成記錄,如圖3所示。主要創(chuàng)新性分析:第一,防誤邏輯功能可靠性設(shè)計。將智能鎖與帶電顯示器綁定安裝注冊,使兩者具有唯一的關(guān)聯(lián)性。操作智能鎖時自動強制執(zhí)行驗電操作,比傳統(tǒng)“五防”開票流程更加便捷、可靠、智能。在驗電過程中融入帶電顯示器非故障判據(jù),即只有當帶電顯示器正常工作且線路停電時才通過驗電程序,開放解鎖權(quán)限,大大提高了線路停電狀態(tài)判斷的可靠性,有效防止因帶電顯示器自身故障引起的誤解鎖情況。第二,故障的應(yīng)急處理。帶電顯示器有3個物理驗電孔,故障時方便操作人員有效地對線路進行驗電。同時在軟件上設(shè)計了跳步操作的申請功能,一旦出現(xiàn)故障,操作人員可通過App軟件向管理員申請遠程跳步操作,待取得管理員的確認審批后,跳過驗電步驟直接解鎖接地開關(guān)并在系統(tǒng)中記錄操作流程。帶電顯示器設(shè)計成插拔式結(jié)構(gòu),可以在不停電的情況下更換故障的帶電顯示器。第三,后臺軟件系統(tǒng)的配套搭建。后臺管理軟件可固化操作流程,簡化操作步驟,實現(xiàn)一鍵授權(quán),顯示地理信息。在軟件上標記所有注冊智能鎖的位置信息,并顯示開關(guān)狀態(tài)、設(shè)備關(guān)聯(lián)信息等,以智能鎖為數(shù)據(jù)節(jié)點建立東莞配網(wǎng)設(shè)備的大數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上設(shè)計移動App軟件,軟件具備日常操作功能,包括權(quán)限申請、審批,以及記錄查看、人員管理等,提高工作的便捷性及工作效率。第四,數(shù)據(jù)傳輸加密機制的安全性和防破解性。通過移動網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)現(xiàn)場智能鎖與主站數(shù)據(jù)的實時交互,所有的交互數(shù)據(jù)均采用高安全級別的AES加密算法處理,同時在主站下傳數(shù)據(jù)中加入時間節(jié)點報文,雙重加密,保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>
3結(jié)論
本成果將傳統(tǒng)的安保掛鎖和防誤操作程序鎖進行融合,并增加權(quán)限管理、人員管理、設(shè)備管理、記錄管理等功能,實現(xiàn)對智能鎖、智能鑰匙以及操作人員的注冊登記和管理、工單的動態(tài)密碼授權(quán)、實名認證等功能;利用智能手持終端進行數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)全天候覆蓋和在線移動監(jiān)控,實現(xiàn)計量柜智能化管理,減輕了管理部門及工作人員對鑰匙管理的負擔,有效提升安全生產(chǎn)管理水平。
作者:梁永昌 王泉 劉韻藝 具浩 方紹懷 蔣敬鶴 單位:廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局