一種計量封印分發裝置的研發方案設計

何雪梅

（廣東電網有限責任公司江門供電局，廣東江門529000）

1 電能計量封印介紹

電能計量封印是用于保證計量設備穩定運行且準確計量的一種技術手段，是具有法定效力的一次性使用的專用標志物體，其具有唯一編碼、自鎖、防撬、防偽等功能，用來防止未授權人員非法開啟計量裝置，給電力企業帶來經濟損失[1-2]。在現有的管理模式下，封印管理進入信息化時代，雖然營銷管理系統能夠以領用人為檢索條件統計出領用數量，但封印數量龐大、更換頻繁，以及封印錄入系統功能不完善、統計功能存在缺陷，不能實時更新封印運行情況，從而導致管理者無法快速對封印數量的管理進行掌控，尤其是營銷管理系統中的封印數據經常出現賬物不一致的問題，增加了稽查人員在查處竊電時取證工作的難度，因此，需要嚴格管控，確保營銷系統的封印的持有人和現場實際使用人一致。

目前，各地市級電力公司針對封印入庫、發放、配送、領用、調撥及物資盤點等基本還依靠手工，在資產紙質工單及臺賬管理方面，封印管理員采用手工記賬方式發放封印，難以監控封印運行情況，導致封印有多領、丟失、損壞等風險。

本文設計開發了一種新型的電能計量封印分發管理裝置，解決了現有電力企業對計量封印粗放管理、不能發揮計量封印安全防護作用的問題。該裝置大大方便了電能計量封印的收納和取用，利用技術手段把住封印的使用關，避免出現封印多領、丟失、領用人和裝封人不對應等情況，以節省管理成本，提高企業的經濟效益。

本文分別介紹了兩種方案的設計思路，并對計量封印分發裝置在電氣領域的發展趨勢和應用前景進行了探討。

2 設計方案

本次設計了兩種方案，分別為固定式計量封印分發柜和移動計量封印分發裝置。

2.1 方案設計一：固定式計量封印分發柜

2.1.1 設計組成部分

這種固定式計量封印分發柜的內部結構組件由鎖控板、主控機、電源適配器、身份識別器、物品檢測傳感器、CPU、內存、Wi-Fi模塊板、監控系統等組成，其外觀如圖1所示。

2.1.2 設計原理

計量封印分發柜內置工控機，通過網絡與封印倉儲管理電腦連接。使用基于Python開發的微服務實現后臺服務程序與子系統的通信，采用Maria DB數據庫存儲整個系統的數據，利用Wi-Fi上網設備局域網進行遠程數據傳遞，通過微服務實現即時監控柜中封印的實時情況。具體的入庫和領用流程如圖2、圖3所示。

圖1 固定式計量封印分發柜

圖2 封印入庫流程

圖3 封印領用流程

2.1.3 設計模式優與劣

（1）固定式計量封印分發柜的優勢：分發柜能夠實現自動識別讀取封印盒號，并生成一個指令，將識別信息儲存在服務器，自動同步到本地的工控機上，這樣可以避免出現網絡掉線時無法正常讀取保存狀態的情況。這種分發柜封印存儲量達4萬只，容納空間較大，不需要頻繁批量領用。在領用過程中，分發柜采用身份驗證，擁有指紋、IC卡和密碼三種功能，可防止未經批準而使用計量封印的情況，有效管控封印發放。另外，能自動將發放及領用的人員、封印信息通過接口上傳至營銷系統流程，提高了各個環節的一致性，實現了定額監控。

（2）固定式計量封印分發柜的劣勢：裝置生產及維護成本較高，由于分發柜投入量大，供電企業部門班組使用數量多，造價昂貴不便于批量生產；裝置占地面積較大，對于部署場地有一定要求，無法適用于各個班組；領用單位在封印入柜時，需要在系統中手動錄入入柜信息，工作量大且煩瑣，容易造成錯亂；分發柜倉位大小和數量有限制，每個倉位存放多盒封印，領用人員可能會多領或少領。

2.2 方案二：移動計量封印分發裝置

2.2.1 設計組成部分

這種移動計量封印分發裝置的內部結構整體可分為兩大部分，分別是上部集料部分和下部推送部分。上部集料部分由集料倉、集料倉門、顯示屏、集料倉底座和門把手等部件機構組成；下部推送部分由線性模組、取料倉、指示燈、箱罩等組成。移動計量封印分發裝置如圖4所示。

圖4 移動計量封印分發裝置

2.2.2 設計原理

移動計量封印分發裝置是基于Python編寫的Web服務，采用http協議進行數據的交互，用Maria DB數據庫存儲裝置和封印的數據，在封印流轉時能夠有效監控，記錄下各種狀態下的封印數據。具體的入庫和領用流程如圖5、圖6所示。

圖5 封印入庫流程

圖6 封印領用流程

2.2.3 設計模式優與劣

移動計量封印分發裝置具有多重優勢，具體有如下幾方面：

（1）豎向集料倉可一次存放30盒或更多的封印產品，下方設計有防錯放機構，避免出現因人為錯放產品導致數據混亂的情況。

（2）集料倉門需采用專用的鑰匙或者身份驗證，使用指紋、IC卡或密碼才能正常打開，可有效對封印產品進行管控。

（3）顯示屏具備產品數量和數據顯示功能，能有效反映集料部分的產品數量和數據。

（4）集料倉底部設置有與下部推送部分相連接的機構，能夠使集料部分與推送部分快速正確組合。

（5）門把手的設計有利于搬運方便。

（6）封印在領用和發放時入箱，能自動記錄，無須額外錄入信息，通過盒號讀取封印信息，無須打通營銷接口對接數據，開發容易，可減少系統信息泄露帶來的風險。

（7）裝置輕巧，造價便宜，便于大量生產。

（8）裝置采用分體式設計，每次只需要補充集料倉即可繼續使用，可設置備用集料倉，保證封印能夠及時補充。

移動計量封印分發裝置的劣勢：該裝置要求方便移動和攜帶，所以容量較小，不能儲存太多封印；集料倉防碰撞能力有限，在運輸過程中若發生強烈碰撞導致變形，將會使封印無法取出。

3 兩種方案的比較

方案一與方案二兩種設計都實現了封印的自動分發操作、數據管理和記錄。目前暫沒有類似的封印分發裝置，為了封印流轉方便和減少庫存積壓，且考慮到占地面積小，采用方案二最合適。方案二裝置可以儲存1 500～2 000只計量封印，更重要的是克服了方案一裝置的作用單一，面積龐大且比較沉重，移動和攜帶不便的缺陷。

方案二裝置采用分體式設計，其結構簡單，制作方便，成本低廉，可單獨對封印集料倉進行補充封印產品，運輸方便，產品集料裝置設計巧妙，可單獨取放、替換方便，同時設置有防錯放結構，避免人為錯放導致數據混亂的情況的發生。在運作方式上方案二更加優越，即便不連接營銷系統也能采用儲存卡保存數據，具有多角度統計功能，在數據庫中提供很大的存儲空間保存封印數據、定期導出并對封印狀態進行更新，便于管理人員準確、快速地統計出一段時間內不同狀態下的封印數量，從而達到領用定額管控封印的目的，還能建立必要的安全制度和部署必要的技術手段，防范黑客和惡意軟件的攻擊，有效降低信息安全風險。

4 結語

本移動計量封印分發裝置在電力部門基層班組中進行了實踐及應用，對封印發放進行了儲備定額管控，有效解決了封印多領、冒領的問題。通過掃描封印盒自動記錄封印信息，形成自動化在線管理，實現封印的發放自動化和無人化。該裝置避免了封印因發生磕碰而造成損壞及丟失的情況的發生，大大降低了企業的損失，提高了封印記錄信息的準確性和規范性，簡化了物資發放操作流程，滿足了用電企業的實際需求。相信隨著科技的不斷進步和用電企業需求的提高，做到信息安全情況下打通內網連接，移動計量封印分發裝置一定會更加完善，滿足建設智能電網要求，因此本裝置應用前景十分廣闊。