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浅谈智能锁在电力行业的应用

唐望博

国电投河南工程运维有限公司,郑州市,450000

摘要: 通过对智能锁类型的分析,进一步对智能锁在变电站、发电厂、配电网等应用环境下,由于需求不同而展现出不同的行业特点,其配套钥匙和管理系统功能也各不相同。
关键词: 智能锁;变电站;发电厂;配电网
DOI:10.12721/ccn.2023.157323
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随着物联网技术、云技术的发展,各类智能锁如雨后春笋般展现,近几年,智能锁逐步被引入电力行业,使电力行业处于现代化、智能化、系统化的工作环境中,能够简化管理方式,节约人力物力财力。同时智能锁具有强大的功能,可以促进电力安全生产的有利发展,使电力行业的变电、配电乃至电力生产的整个系统运行,纳入到智能化管理的过程中,通过科技化的发展,推进我国电力行业向前发展。

1、智能锁在电力行业应用的必要性

电力行业情况复杂,包括变电站、发电厂、配电网等,运行环境各有不同,以变电站、发电厂为例,逐步采用无人值守监测,其重要区域各类通道门、设备柜门仍然采用传统锁具进行安全管理,因锁具类型繁多、易生锈、且钥匙形态各异,使得发电厂、变电站的日常运维管理效率较低[1];以配电网为例,当前配电柜、开关柜、通讯柜都有各自的锁具和钥匙,在使用过程存在钥匙管理难度大、借还效率低、钥匙丢失及盗配等问题[2]。此外,传统开锁方式,无法确认操作人的身份,也无法控制和记录开锁的权限和时间,过程无法跟踪,一旦发生重大事故,又无法追责。

综上所述,传统锁具已无法满足当今电力电气企业对锁具的需求。因此,为了提高电力行业的智能化管理水平,减少运维人员工作强度,尽可能减少安全隐患,对传统的锁具进行智能化改造,实现电力行业的锁具规范化、标准化是一项值得研究的课题。

2、智能锁的发展概述

智能锁是结合磁卡、接触式IC卡、无线射频、指纹、密码等自动识别技术与自动控制技术、计算机技术、网络通信技术和传统机械锁相结合的高技术产品。通过解锁模式对智能锁进行分类,可以分为:NFC智能锁,蓝牙电子锁和无源电子锁等。

根据智能锁解锁方式的不同,各类智能锁在电力行业均有应用,但是由于电力行业的特殊性,NFC、蓝牙等智能锁都需要内置电池供电,在电力行业内应用较少,而无源电子锁,采用电子钥匙供电,可以在户外长时间免维护工作,在电力行业应用较为广泛。

目前,市场上多以“智能锁+管理系统”的方式帮助用户解决相关问题。智能锁经过多年的发展,在不同行业不同的应用环境下,出现了不同的发展轨迹,其配套钥匙和管理系统功能也更加明细。在电力行业中,在变电站、发电厂的应用,主要是规范操作权限,防止安全事故发生;在配电网的应用,主要在各类配电房、配电箱、计量箱门体上,方便运维人员管理,防止非法开启,防止窃电等,有效保障安全。

3、智能锁在变电站、发电厂的应用

为了对变电站、发电厂内所有与安全生产有关的门或手动设备进行统一管理,将锁具统一更换为各种智能锁具,通过管理系统实现对所有锁具的集中管理,实现对锁具的分权限、分时限、在线监测、远程解锁和状态记录等智能管控功能。

其配置分为单站型系统和集控型系统。其单站型系统包括后台管理系统、门禁主控PC机、智能钥匙、智能钥匙传送/充电器、智能锁具等部件组成,适用于值班模式的发电厂或变电站;其集控型系统,引入局域网通讯,在主站对数据进行统一管理,发送到子站操作,适用于集控管理模式,子站无人值守的发电厂或变电站。

其中,门禁主控主机集成了嵌入式软件、适配器,支持IC卡登陆和指纹登陆,集智能充电、智能钥匙/解锁钥匙管理等功能于一体,能实现管理系统和钥匙的通信;智能钥匙,内部固化系统人员的所有权限,支持IC卡授权和从主控系统接收授权任务,对五防设备和通道门设备进行开锁操作,并在五防倒闸操作中通过GPRS无线通讯中实时反馈设备状态变化;智能锁具管理全覆盖,即具备五防闭锁功能,又可对通道门锁和机构箱柜门锁进行管理。

后台管理系统包括五防专家系统、操作票专家系统、锁控系统等,录入有发电厂、变电站的场地分布结构图,包含各种门、机构箱、端子箱、二次保护柜等所有可操作的设备的位置信息、智能钥匙和人员信息,对五防锁和通道门锁采用不同的管理模式,对五防锁采用先模拟开票然后才能操作,对通道门锁,采用权限管理模式,在管理系统和智能钥匙中预先设置各用户开锁范围、时段等权限,必要时临时授权开锁。

该系统的使用,能有效控制工作人员误开箱门,非工作人员误进入、误操作的风险,加强变电站、发电厂加强人员出入管理、设备使用管理,通过落实安全责任,着力提高安全管理水平,切实把电力安全工作提在日常巡检工作中,推动电力安全发展。
4、智能锁在配电网的应用

配电网的户外的箱式变压器、环网柜、电缆分支箱等配电设备多数在公路、小区内等公共场合,智能锁的应用主要是提高锁具管理水平,方便运维人员的日常工作,使得该系统的运行、维护规范化、标准化,达到简化锁具管理和减少日常锁具维护的工作量,提高生产效率,防止外来人员随意解锁而引起生产事 故的发生。

其应用主要包括智能锁、电子钥匙、手机app和管理系统。其中,智能锁一般采用各类无源电子锁,能满足配电箱、端子箱、环网柜等不同类型的箱门,采用蓝牙电子钥匙供电。手机APP,通过移动网络与服务器通信,通过蓝牙与电子钥匙通信。电子钥匙,通过蓝牙与手机APP连接,按照权限开启无源电子锁,具有进行开关锁数据信息的存储、交互功能,在授权运行的情况下,可以实现一把钥匙开多把锁。其管理系统,预先绘制了配电网线路图,其中包含有所有设备的位置信息、人员信息等,运维人员可以通过交互式图形界面实现系统管理、任务管理(包括限定范围开锁、一键授权)、开锁记录管理等功能,做到钥匙、锁、人员和时间一目了然。

本系统,通过手机APP+蓝牙电子钥匙的模式,配合高安全智能无源电子挂锁,保障现场作业安全、提高作业效率,实现配网作业安全信息化管理。

5、展望

目前,智能锁切实支撑着电力设备智能化管理工作的开展,随着电力行业的应用逐渐深入,智能锁会发挥更重要的作用。未来,智能锁还可以拓展到仓储、物流等行业中,帮助各行业规范资产管理,提高工作效率,相信在这样的大背景下,智能锁的应用前景将更加广阔,

参考摘要:

[1]王靖晖等,智能锁控在智慧变电站的应用研究,信息系统,2020.10.015。

[2]齐永虎、汪娜娜等,基于物联网的智能锁群管理系统 ,中国科技信息,2020.20.022。

作者简介:

唐望博,汉,男,1995.05,河南省平顶山市,助理工程师,本科,新能源方向。