二維碼技術在變電站中的應用

周建良　沈宇強　李博　李世倩

摘要：二維碼出現(xiàn)后，由于其誤碼率低、信息容量大，因此在商業(yè)流通、工業(yè)生產(chǎn)以及郵遞業(yè)務等諸多領域中得到了大范圍地運用。如何在變電站中有效地利用二維碼技術，促進變電站實現(xiàn)可持續(xù)、長期、順利運行具有重大意義。為此，本文論述了變電站解鎖鑰匙的現(xiàn)狀，介紹了二維碼技術的原理及其特征，緊接著指出了二維碼技術的科學技術，基于此具體地介紹二維碼技術在變電站中的應用，僅供參考。

關鍵詞：變電站;二維碼技術;應用;問題

一、變電站解鎖鑰匙的現(xiàn)狀分析

目前，許多變電站對于緊急解鎖鑰匙的管理，一直沒有很好的辦法。通常采取信封封存保管，使用時拆封登記的辦法，也有將解鎖鑰匙鎖在抽屜保管的辦法，更有甚者隨意使用解鎖鑰匙。這些傳統(tǒng)的管理辦法既不能保證緊急解鎖鑰匙的正確使用，又增加了值班員的工作量，也無法科學地統(tǒng)計是設備故障還是裝置故障造成解鎖操作，不便于對解鎖鑰匙的使用管理。嚴重的是緊急解鎖鑰匙的隨意使用給一些值班員養(yǎng)成一種習慣性違章，為惡性誤操作埋下了隱患。

二、二維碼技術

1二維碼技術的原理

二維碼指的是依據(jù)一定規(guī)律采取某一指定的幾何圖形在平面上以圖形的方式進行記錄的數(shù)據(jù)符號信息;從代碼編制上看，其靈便地運用從而產(chǎn)生計算機內部邏輯基礎的1、0比特流的定義，借助數(shù)個和二進制對應的幾何形體代表文字數(shù)值信息，以光電掃描設備或者圖像輸入設備為媒介，促進其實施自動識讀，從而達到自動處理信息的目的。

2 二維碼的特征

二維碼屬于便攜式數(shù)據(jù)文件，其具有對計算機網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)庫無依賴性、信息含量大、高密度、信息量大、防偽性能以及保密性能優(yōu)越、修正錯誤的能力顯著、編碼范疇大、信息量龐大、制作費用低且簡單、譯碼可靠程度高的特征。

3二維碼技術的科學技術

3.1微步進電機技術

在傳統(tǒng)掃碼技術所應用的電機中，主要是通過齒輪進行傳輸。齒輪在傳動過程中，咬合密度即便在高，都還是會存在一定縫隙，進而在往返運動過程中，對掃描精確性將造成嚴重影響。但是在物聯(lián)網(wǎng)掃碼技術內，電機運動范圍有效縮短，掃描精確度也能夠有效提升。

3.2焦距自動調整技術

掃碼技術在不斷發(fā)展過程中，在光學部分作用下，會產(chǎn)生變形情況，這樣鏡頭聚焦點也會出現(xiàn)偏移情況。焦距自動調整技術在掃碼技術內應用，能夠有效解決光學因素對掃描成果所造成的影響。焦距自動調整技術在物聯(lián)網(wǎng)掃碼技術內應用，主要作用是對電機在啟動過程中，完成焦距自動調節(jié)，保證元件與圖片之間距離合理。物聯(lián)網(wǎng)掃碼技術在進行圖片掃描過程中，所涉及到的電機組數(shù)量越多，焦距調整也就越加精確，在部分物聯(lián)網(wǎng)掃碼技術內甚至還應用了四組電機。焦距自動調整技術在對平面圖像進行掃描的同時，還能夠對實際物體進行掃描，掃描效果能夠顯著提升，掃描儀器即便在長時間運行之下，掃描質量也會保持不變。

三、智能鑰匙管理系統(tǒng)工作流程

智能鑰匙管理系統(tǒng)可實現(xiàn)對解鎖操作的兩級管理，正常情況下使用智能解鎖鑰匙進行解鎖，緊急解鎖鑰匙限制使用，只有當智能解鎖鑰匙故障時，才能使用緊急解鎖鑰匙。

1智能解鎖鑰匙使用流程

智能解鎖鑰匙只能對授權的設備進行解鎖。解鎖時可保證其解鎖目標的唯一性，即一對一解鎖，走錯間隔不能解鎖，可有效防止操作人員拿到緊急解鎖鑰匙后，解鎖操作不受控（走錯間隔）的問題。

當需要使用智能解鎖鑰匙時，操作人首先在液晶觸摸顯示屏選擇使用解鎖鑰匙的原因、需解鎖的間隔和設備，然后選擇審核方式。本系統(tǒng)利用掃碼技術網(wǎng)絡遠程審核。當解鎖鑰匙管理機門被打開后，管理機將隨時記錄管理機里面的解鎖鑰匙被取出或放回的變化，并形成記錄保存在鑰匙管理機記憶芯片內。

2緊急解鎖鑰匙使用流程

緊急解鎖鑰匙限制使用，在第一級解鎖失敗的情況下，使用機械解鎖鑰匙或電解鎖鑰匙進行設備解鎖操作，電解鎖鑰匙用于解除電編碼鎖對電動設備的閉鎖，一把電編碼鎖鑰匙可以解除所有電編碼鎖的閉鎖;機械解鎖鑰匙用于解除機械編碼鎖對手操設備的閉鎖，一把機械解鎖鑰匙可以打開所有的機械編碼鎖;緊急解鎖鑰匙被鎖在鑰匙存放倉中，授權后才能取出，其使用流程如圖1：

四、二維碼技術在變電站中的技術應用

1遠程授權功能

鑰匙機上有二維碼，員工要取解鎖鑰匙時候，通過微信小程序掃描下二維碼。借助手機APP與二維碼實施遠程授權，系統(tǒng)自動產(chǎn)生與站點相對應的唯一動態(tài)密碼，緊接著在有效時間中將唯一的動態(tài)密碼輸入到鑰匙管理機內，這樣就能對與之對應的鑰匙管理機實施授權解鎖。如此，用戶可借助二維碼隨時查詢并授權管理解鎖鑰匙的相關信息，使用戶的需要得到充分滿足。

掃碼以后小程序會自動出現(xiàn)該變電站的所有解鎖鑰匙名稱，值班員選擇需要的解鎖鑰匙，選擇解鎖原因，選擇自己的名字，最后選擇審批人員，遠程服務器會自動發(fā)條短信到審批人員手機，審批人員收到短信同意后，值班員的微信小程序將自動生成動態(tài)密碼，將動態(tài)密碼手動輸入鑰匙機上取出對應的解鎖鑰匙。

2分級管理功能

針對種類不同的鑰匙，采取分級管理放置的方式。具體而言，依據(jù)顏色區(qū)域對二類鑰匙、一類鑰匙以及三類鑰匙進行區(qū)分放置，從而對鑰匙類別作出顯著區(qū)分。同時，還具有指定存取功能，可有效避免出現(xiàn)鑰匙放錯、取錯的誤操作問題。

3人員權限管理功能

支持對用戶群作出靈活的定義，保證每一位鑰匙管理裝置的使用者均擁有適當?shù)臋嘞蕖Ｋ軌蚣嫒萑藛T工卡，通過人員工卡得到授權之后，使用人員就可以授權得到相應的要是，但是別的緊急鑰匙不得拿走。

4與當前系統(tǒng)兼容

基于當前平臺正常運用的前提下，確保實現(xiàn)順利地兼容接入，其中也涵蓋了南瑞智能輔助平臺以及五防防誤系統(tǒng)的接入，這樣的話，只需在作出最輕微的變化的情況下就能授權管理解鎖鑰匙。

五、項目研究運用狀況與效益研究

在變電站試運營基于二維碼的智能鑰匙管理系統(tǒng)項目之后發(fā)現(xiàn)，項目的施行不會對變電站的運行產(chǎn)生任何不利影響。在現(xiàn)場需操作的情況下，相關人員可采取二維碼掃描的方式提交授權申請，待通過審批后，手機APP會出現(xiàn)唯一動態(tài)密碼。操作人員可結合與APP對應的站點的唯一動態(tài)密碼，對鑰匙管理機實施解鎖處理，將解鎖鑰匙拿走后，再一次進行授權申請，把鑰匙歸還。通過一系列實踐，此項目獲取到省公司運檢部以及現(xiàn)場運行人員的高度認可，具有顯著的推廣應用價值。

六、對項目執(zhí)行情況的自我整體評價

通過上述成果，切實解決了目前現(xiàn)有鑰匙管理系統(tǒng)的不足問題，同時它還從技術層面解決了緊急解鎖鑰匙的使用隨意、記錄不完整，遠程授權困難等問題，使電力系統(tǒng)解鎖鑰匙的管理模式飛躍到了智能化管理的時代。從設計上充分考慮了嚴格的權限管理、使用的靈活方便、記錄的完整詳實，徹底杜絕隨意使用并且系統(tǒng)更直觀、方便、實用、可靠，可以實現(xiàn)全面的防止電氣誤操作，體現(xiàn)了當今電氣防誤技術的最高水平，是新一代具有國際領先水平的防誤產(chǎn)品。

參考文獻：

[1]姜怡.基于二維碼識別技術的變電站視頻監(jiān)控對象管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].山東大學，2017.

[2]盧穎.二維碼和云儲存技術在變電站后臺作業(yè)指引中的應用[J].機電信息，2017（21）：18-19.