电能表自动检定流水线多功能检定印证的设计与实现

胡 艳

（国网江西省电力科学研究院，江西南昌 330096）

0 引言

为了实现全省计量器具的集中检定、集中仓储、统一配送和统一监督，全国很多省、直辖市电力公司都正在进行省级计量中心的建设，有些省、市计量中心建设已基本完成并开始投入试运行。所有检定合格的电能表在配送出库之前必需施加防窃电封印，粘贴检定合格证。在自动检定流水线上如果采用传统的防窃电封印则需要使用机器自动穿封线，由于目前机器自动穿封线的成功率不高，因此传统封印不适合在自动检定流水线上使用。由于全省计量器具集中检定，数量很大，如果检定流水线采用人工施封和人工粘贴合格证，那就需要投入大量的人力，容易造成管理混乱、效率低下，不仅会影响自动检定流水线速度，而且容易出错。

1 传统防窃电封印的不足

目前电能表传统防窃电封印从防窃电和紧固的原理上大体分为穿丝紧固型和倒挂自锁型两大类。穿丝紧固型原理基本为：先将封印丝穿过封印外套，锁紧在需要施封的地方，再填充铅料并用封口打印钳将填充铅料压紧即可；倒挂自锁型封印由凹件和凸件两部分组成，凹件和凸件分别具有相匹配的防退出倒挂齿，施封时只要将凸件插入凹件，则凸件无法在退出，即将施封口封闭。传统的防窃电封印曾发挥了很大的作用，但在电能表自动检定流水线逐渐普遍应用的今天，还存在以下几方面的不足：

1）传统封印材料大多为塑料或金属铅，塑料封印材料不环保，若用于自动检定流水线由于受凹件和凸件定位准确率和施压力度大小不当，成功率不高；而铅为重金属，对施封人员身体有较大伤害。并且安装工作量大，穿铅封线需非常细心仔细，伤身伤神，若用于自动检定流水线则自动穿铅封线成功率较低，因此，传统封印在电能表自动检定流水线上不太适用。

2）传统的防窃电铅封结构简单、防伪技术性差，容易仿制等缺点，不能很好完成防止窃电的目的。尤其是查处窃电鉴定铅封真伪时，容易引起争议，为查处窃电工作带来不必要的麻烦。

3）实现封印资产信息化管理困难，为了方便日后防窃电管理和封印资产管理，电能表在电能表自动检定流水线上检定合格后的防窃电铅封的封印编号需要和电能表的资产号进行绑定。现在传统防窃电封印的封印编号如何自动读入管理系统还是一个难题。目前只能通过人工输入到管理系统中，不仅工作量大，还易出错。

4）传统的防窃电铅封施封与检定合格证的粘贴是各自分步独立进行的，在电能表自动检定流水线上则需要2个独立的实施单元才能分别完成这2项操作。若将防窃电铅封与检定合格证合称为一体，既可降低设备成本，又可节约时间，提高效率。但传统铅封的可显示面积较小，难以将检定单位、检定人员、检定时间等合格证所需信息显示出来。难以将铅封与合格证集成为一体。

因此，需要设计一种适合电能表自动检定流水线检定印证，将电能表防窃电封印与检定合格证合二为一，优选防伪技术和印证材料，确保印证防伪性能好，绿色环保，易于实现封印的资产化、信息化管理。

2 电能表自动检定流水线检定印证的设计思想

2.1 防窃电封印与检定合格证合二为一

电能表自动检定流水线检定印证将电能表防窃电封印与检定合格证集成为一体，将检定封印、检定合格证打印与粘贴，以及检定封印、检定合格证打印与粘贴正确性的自动检查等若干道合成为一道工序，既优化了流程和工序，也节约了设备投资。检定印证版面具体设计如图1。

图1 电能表自动检定流水线检定印证标签版面

2.2 检定合格证设计

检定印证的左侧为电能表检定合格证信息，包括该电能表的检定单位、检定日期和检定人员信息。条形码封印标签的右侧是该电能表检定封印的二维条形码。

2.3 封印的防窃电功能设计

检定印证采用带背胶的标签材料，检定印证标签左上角是采用激光镭射技术制作的国网图标，国网图标一是可以展示公司企业形象，二是采用激光镭射技术制作可防止通过拍照技术翻印仿制本检定印证。

检定印证标签采用背胶防伪设计技术，标签在撕开后会留下“窃电违法”的明显标志和痕迹，并且再也无法恢复。标签粘贴面采用印有“窃电违法”的二维胶水，当标签在撕离被粘物体后，二维胶水自动分离，其中字样边框的一维胶水随着标签与被粘物体分离而变为透明。另一维残留在被粘的物体表面上，若再粘贴回物体则会有清晰的纹路显现出来，因而一旦标签被破坏就难以复原。若将被粘物体上的此残留胶水刮除擦洗干净。

2.4 隐形防伪设计

在检定封印标签的某个部位印有隐形的防伪图标作为标签的防伪标识，隐形条形码在自然光下是不可见的，所以在标签上添加隐形的防伪图标既可以使一般的制假者难以仿制，达到很好的防伪效果，也不会破坏检定标签的整体设计和外观效果。图标隐形的方式从原理上大致有三种：一是覆盖式隐藏，在图标印制完成后，再将特定的膜或涂层将其覆盖，正常状况下无法看见识别，二是采用光化学进行处理，通过光化学技术对印刷的图标进行处理，处理后在非特定光源下不能对图标进行识别；三是采用隐形油墨方式，利用隐形油墨印制，采用与普通工艺进行印刷。本印证标签采用的是隐形油墨印制方式。首先电能表自动检定流水线贴标计算机将计算获得的标签上要打印的隐形图标，再将添加有荧光染料的荧光油墨通过气溶胶喷射打印机喷在检定标签上，通过这种方法打印出的隐形图标，用肉眼是看不见的，只有在特定频段的近红外激光灯的照射下，才能看见隐形图标和其他防伪信息。

2.5 自动贴标机构设计

在检定工作完成后，检定合格的电能表无需人工施封或粘贴检定合格证，自动贴标机构从数据库中按顺序读取封印条形码码值信息、读取当前日期和检定人员信息，并将这些打印在印证标签上，自动贴标机构再将打印好的印证标签自动粘贴在电能表制定的位置，然后通过识别器对贴标结果进行检查。若经识别器扫描判定电能表贴标不成功，则电能表通过回转道重新输送到自动贴标机构重新贴标。其工作效率在满足检定系统要求的基础上预留20%以上的冗余。贴标成功率大于99.5%，贴标完好性识别准确率为100%。具体工作流程如图2所示。

图2 自动贴标工作流程

3 条形码加密设计

由于二维条形码的特点是信息容量大，二维条形码PDF417的信息密度是一维条形码Code39的二十多倍，能够对ASCII码、汉字、图像等一切可数字化的信息经编码后形成便携式数据文件，可直接进行有效地传递，不需像一维条形码那样还要借助数据库的支持才能查明更详细的信息。因此，本检定印证的防窃电封印条形码采用的是二维条形码。

3.1 加密算法

电能表自动检定流水线在自动打印和粘贴检定印证时，首先是控制电脑根据要打印的印证类型、序列号等属性产生原始条形码，二维条形码结构和码值的产生原则参照“营销业务应用系统条码编制规则”，有了检定印证条形码的原始值，即可对其进行加密产生二维条形码的加密值。表1展示了一种加密方法和加密过程。

表1 封印原始条形码加密过程

3.2 条形码显示

检定封印条形码描识别系统采用专用PDA终端扫描，采用SQLCE和C#编程技术开发了专用解密软件。通过PDA扫描将条形码信息读入，再通过解密程序显示出检定封印条形码的真实内容。如果是采用其他扫描设备进行扫描，则只能获得条形码内容的密文而无法知道条形码的真正码值。

4 检定印证设计特点

1）封证标签左上角是采用激光镭射技术制作的国网图标，既展示了公司的企业形象，又可防止通过拍照技术翻印仿制。

2）将电能表检定封印与检定合格证合成为一体，将自动检定流水线的检定封印、检定合格证打印与粘贴的合成为一道工序，优化了流程和工序，节约了设备投资。

3）封证标签采用背胶防伪技术，撕开后会留下“窃电违法”的明显标志和痕迹，并无恢复。可通过肉眼清晰的发现标签的残留胶水。

4）封证标签条形码与电能表资产号通过检定流水线自动绑定上传到营销系统，为日后用电稽查提供基础数据。

5）采用了隐形防伪设计，只有在特定频段的近红外激光灯的照射下，才能看见隐形图标和其他防伪信息。

6）封印条形码采用了二维加密算法，自行开发了解密软件，只有内部专用条形码扫描器通过专用解密软件才能读出正确的码值。其他扫描器读出的只会是乱码。二维加密条形码原始码的编码规则参照“营销业务应用系统条码编制规则”。

5 结语

检定印证已在江西省电力公司计量中心的单相电能表自动检定流水线、三单相电能表自动检定流水线投入应用，并得到国家电网公司、省质量技术监督局和个兄弟单位的肯定。2013年，江西省电力公司计量中心将检定全省的单、三相电能表，每块电能表都要粘贴2条检定印证（其中一条是计量中心的，另一条是省质量技术监督局的），并且今年还将再建一条单相电能表自动检定流水线，因此本检定印证应用前景广阔。

[1]纪寿文，缪立新，李克强.现代物流装备与技术实务[M].北京:海天出版社，2004.

[2]韦元华.条形码技术与应用[M].北京:中国纺织出版社北京图书发行部，2003.

[3]GoldreiehOded.Foundationsoferyptography:basietools.Cambridge,U.K.Newyork:CambridgeUniversityPress，2001.

[4]彭煌.条码在制品生产管理中的应用研发[M].南京:南京航天航空大学出版社，2005.

[5]TrappeWade.IntroduCtiontocryptography:witheodingtheory.UpperSaddleRiver，NJ:PrentieeHall，2002.

[6]王晓红.防伪技术[M].北京:化学工业出版社，2003.

[7]袁伟华.条形码技术在物流管理中的应用[M].北京:电子工业出版社.

[8]杜兆将，郭鲜凤，刘占文.SQLSERVER数据库管理与开发教程与实训[M].北京:北京大学出版社，2006.