二维码技术在变电站中的应用

周建良　沈宇强　李博　李世倩

摘要：二维码出现后，由于其误码率低、信息容量大，因此在商业流通、工业生产以及邮递业务等诸多领域中得到了大范围地运用。如何在变电站中有效地利用二维码技术，促进变电站实现可持续、长期、顺利运行具有重大意义。为此，本文论述了变电站解锁钥匙的现状，介绍了二维码技术的原理及其特征，紧接着指出了二维码技术的科学技术，基于此具体地介绍二维码技术在变电站中的应用，仅供参考。

关键词：变电站;二维码技术;应用;问题

一、变电站解锁钥匙的现状分析

目前，许多变电站对于紧急解锁钥匙的管理，一直没有很好的办法。通常采取信封封存保管，使用时拆封登记的办法，也有将解锁钥匙锁在抽屉保管的办法，更有甚者随意使用解锁钥匙。这些传统的管理办法既不能保证紧急解锁钥匙的正确使用，又增加了值班员的工作量，也无法科学地统计是设备故障还是装置故障造成解锁操作，不便于对解锁钥匙的使用管理。严重的是紧急解锁钥匙的随意使用给一些值班员养成一种习惯性违章，为恶性误操作埋下了隐患。

二、二维码技术

1二维码技术的原理

二维码指的是依据一定规律采取某一指定的几何图形在平面上以图形的方式进行记录的数据符号信息;从代码编制上看，其灵便地运用从而产生计算机内部逻辑基础的1、0比特流的定义，借助数个和二进制对应的几何形体代表文字数值信息，以光电扫描设备或者图像输入设备为媒介，促进其实施自动识读，从而达到自动处理信息的目的。

2 二维码的特征

二维码属于便携式数据文件，其具有对计算机网络与数据库无依赖性、信息含量大、高密度、信息量大、防伪性能以及保密性能优越、修正错误的能力显著、编码范畴大、信息量庞大、制作费用低且简单、译码可靠程度高的特征。

3二维码技术的科学技术

3.1微步进电机技术

在传统扫码技术所应用的电机中，主要是通过齿轮进行传输。齿轮在传动过程中，咬合密度即便在高，都还是会存在一定缝隙，进而在往返运动过程中，对扫描精确性将造成严重影响。但是在物联网扫码技术内，电机运动范围有效缩短，扫描精确度也能够有效提升。

3.2焦距自动调整技术

扫码技术在不断发展过程中，在光学部分作用下，会产生变形情况，这样镜头聚焦点也会出现偏移情况。焦距自动调整技术在扫码技术内应用，能够有效解决光学因素对扫描成果所造成的影响。焦距自动调整技术在物联网扫码技术内应用，主要作用是对电机在启动过程中，完成焦距自动调节，保证元件与图片之间距离合理。物联网扫码技术在进行图片扫描过程中，所涉及到的电机组数量越多，焦距调整也就越加精确，在部分物联网扫码技术内甚至还应用了四组电机。焦距自动调整技术在对平面图像进行扫描的同时，还能够对实际物体进行扫描，扫描效果能够显著提升，扫描仪器即便在长时间运行之下，扫描质量也会保持不变。

三、智能钥匙管理系统工作流程

智能钥匙管理系统可实现对解锁操作的两级管理，正常情况下使用智能解锁钥匙进行解锁，紧急解锁钥匙限制使用，只有当智能解锁钥匙故障时，才能使用紧急解锁钥匙。

1智能解锁钥匙使用流程

智能解锁钥匙只能对授权的设备进行解锁。解锁时可保证其解锁目标的唯一性，即一对一解锁，走错间隔不能解锁，可有效防止操作人员拿到紧急解锁钥匙后，解锁操作不受控（走错间隔）的问题。

当需要使用智能解锁钥匙时，操作人首先在液晶触摸显示屏选择使用解锁钥匙的原因、需解锁的间隔和设备，然后选择审核方式。本系统利用扫码技术网络远程审核。当解锁钥匙管理机门被打开后，管理机将随时记录管理机里面的解锁钥匙被取出或放回的变化，并形成记录保存在钥匙管理机记忆芯片内。

2紧急解锁钥匙使用流程

紧急解锁钥匙限制使用，在第一级解锁失败的情况下，使用机械解锁钥匙或电解锁钥匙进行设备解锁操作，电解锁钥匙用于解除电编码锁对电动设备的闭锁，一把电编码锁钥匙可以解除所有电编码锁的闭锁;机械解锁钥匙用于解除机械编码锁对手操设备的闭锁，一把机械解锁钥匙可以打开所有的机械编码锁;紧急解锁钥匙被锁在钥匙存放仓中，授权后才能取出，其使用流程如图1：

四、二维码技术在变电站中的技术应用

1远程授权功能

钥匙机上有二维码，员工要取解锁钥匙时候，通过微信小程序扫描下二维码。借助手机APP与二维码实施远程授权，系统自动产生与站点相对应的唯一动态密码，紧接着在有效时间中将唯一的动态密码输入到钥匙管理机内，这样就能对与之对应的钥匙管理机实施授权解锁。如此，用户可借助二维码随时查询并授权管理解锁钥匙的相关信息，使用户的需要得到充分满足。

扫码以后小程序会自动出现该变电站的所有解锁钥匙名称，值班员选择需要的解锁钥匙，选择解锁原因，选择自己的名字，最后选择审批人员，远程服务器会自动发条短信到审批人员手机，审批人员收到短信同意后，值班员的微信小程序将自动生成动态密码，将动态密码手动输入钥匙机上取出对应的解锁钥匙。

2分级管理功能

针对种类不同的钥匙，采取分级管理放置的方式。具体而言，依据颜色区域对二类钥匙、一类钥匙以及三类钥匙进行区分放置，从而对钥匙类别作出显著区分。同时，还具有指定存取功能，可有效避免出现钥匙放错、取错的误操作问题。

3人员权限管理功能

支持对用户群作出灵活的定义，保证每一位钥匙管理装置的使用者均拥有适当的权限。它能够兼容人员工卡，通过人员工卡得到授权之后，使用人员就可以授权得到相应的要是，但是别的紧急钥匙不得拿走。

4与当前系统兼容

基于当前平台正常运用的前提下，确保实现顺利地兼容接入，其中也涵盖了南瑞智能辅助平台以及五防防误系统的接入，这样的话，只需在作出最轻微的变化的情况下就能授权管理解锁钥匙。

五、项目研究运用状况与效益研究

在变电站试运营基于二维码的智能钥匙管理系统项目之后发现，项目的施行不会对变电站的運行产生任何不利影响。在现场需操作的情况下，相关人员可采取二维码扫描的方式提交授权申请，待通过审批后，手机APP会出现唯一动态密码。操作人员可结合与APP对应的站点的唯一动态密码，对钥匙管理机实施解锁处理，将解锁钥匙拿走后，再一次进行授权申请，把钥匙归还。通过一系列实践，此项目获取到省公司运检部以及现场运行人员的高度认可，具有显著的推广应用价值。

六、对项目执行情况的自我整体评价

通过上述成果，切实解决了目前现有钥匙管理系统的不足问题，同时它还从技术层面解决了紧急解锁钥匙的使用随意、记录不完整，远程授权困难等问题，使电力系统解锁钥匙的管理模式飞跃到了智能化管理的时代。从设计上充分考虑了严格的权限管理、使用的灵活方便、记录的完整详实，彻底杜绝随意使用并且系统更直观、方便、实用、可靠，可以实现全面的防止电气误操作，体现了当今电气防误技术的最高水平，是新一代具有国际领先水平的防误产品。

参考文献：

[1]姜怡.基于二维码识别技术的变电站视频监控对象管理系统的设计与实现[D].山东大学，2017.

[2]卢颖.二维码和云储存技术在变电站后台作业指引中的应用[J].机电信息，2017（21）：18-19.