智能电网：变电站智能锁控管理系统

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变电站智能锁控管理系统结构示意图

为解决无人值班变电站门锁种类繁多、钥匙管理混乱的问题，黄石供电公司投入100万元与珠海理想科技公司联合开发电力安全智能锁控管理系统，对辖区主网30个变电站锁具进行了统一更换，实现了系统对变电站内所有门锁的集中管理。

系统主要包括操巡队队部的门禁主控PC机授权系统、30个变电站2680套智能锁具设备。用于对变电站重要区域出入通道门(如：高压室门、继保室门、安全工具室门、通讯机房门、办公室门、会议室门、资料室门、员工宿舍门)、各类设备箱柜门(如：保护柜门、监控柜门、端子箱门、机构箱门、汇控柜门、构架爬梯门)及各类手动设备操作机构进行管理。

系统按权限、角色分类实现设备、人员管理，以门禁主控PC机授权系统、智能钥匙、锁具为核心设备，与传统的门禁系统相比具有结构合理、流程完善、管理全面等诸多优点。

1、部件功能

1)PC授权系统

PC授权系统是系统主控单元，PC授权系统操作界面布置有场地分布图，其中包含各种门、机构箱、端子箱、二次保护柜等所有可操作的设备。PC授权系统一般具有多个外部通讯接口，可用于与其它系统(如视频系统)之间通讯。

2)传送/充电适配器

可实现PC机与智能钥匙通讯的通讯转换功能，并兼具完善的恒流充放电回路，给智能钥匙充放电，有效消除电池极化现象。

3)智能钥匙

智能钥匙内部固化使用人员的所有权限，不但能接收授权任务，监控倒闸操作，并可在操作过程中实时记录所有设备的开启次数。内部采用看门狗IC，具有极强的抗扰自纠能力，可在强磁场环境下稳定工作。

在实际倒闸操作中, 智能钥匙同样根据自身记录的工作人员权限，结合当前的开启的设备，以声音的方式提示每个设备的执行情况，对越权的操作强制闭锁，显示越权信息，并予以记录。对权限内的操作，声音及屏幕提示操作人员操作，从而完成强制“锁控”功能。

4)辅助部件的作用及功能

机械锁有三大系列：即挂锁、把手锁、二次柜门锁。

锁体采用防锈材料，内部采用不锈钢零件，防腐、防锈性能优良，适用于各种类型的手动操作机构，如：围栏、端子箱、机构箱、二次保护柜、手动开关机构、爬梯等设备的闭锁。

挂锁、房门锁、二次设备柜门锁、端子箱/机构箱门锁内部装有RFID码片，可由智能钥匙识别和开启。

2、工作流程

1)一键授权

系统预先编写了各变电站的场地分布结构图。管理人员启动系统，使用一键授权，将权限一次性全部传送到智能钥匙中，工作人员可以取智能钥匙对一个或多个变电站内所有房门、端子箱门进行开锁。

2)选择授权

管理人员启动系统，使用选择设备授权，然后选择需要开锁的具体设备，然后将刚选择的设备发送到智能钥匙中，工作人员可以取智能钥匙对一个或多个变电站指定的部分房门、端子箱门等进行开锁。

3)智能开闭锁

当智能钥匙插入需开启的锁具中，智能钥匙自动判断当前是否有权限对该锁具进行开启，若正确，智能钥匙发出“滴”的一声，同时显示屏上显示“符合权限，可以开锁”，这时可以顺时针旋转智能钥匙90°将锁具打开。若开启超出权限的锁具，智能钥匙连续发出“滴滴滴”的警告声音，并在显示屏上显示“超出权限，不能开锁”，此时智能钥匙锁定机构不能旋转开锁，达到强制管理的目的。

4)黑匣子自动追忆

操作结束后，智能钥匙通过传送/充电座或蓝牙方式将锁具开启信息汇报给PC机授权系统存贮，以便管理人员查询考核工作人员操作维护是否到位信息。对于视频系统联机的设备，可以实现PC机授权系统向视频系统发送开启设备命令，实现视频锁控联动。

3、运用成效

1)使用简单方便

以220kV向家湾变电站为例，有各类门共62扇(含端子箱)，原锁具类型十种，钥匙盘3个，一个典型220kV单元停电开锁时间约占操作时间15%。改造完成后，仅一根钥匙，自动识别，缩短时间约10%。

2)管理明晰到位

系统对人员按权限进行分类管理;对配电室门、构架爬梯门、值班室门、机构箱门、端子箱门及保护柜门等进行权限管理;对工作人员分为操巡队长、操巡组长、操巡员、检修人员、值班保安等实行角色管理。最高权限可以打开站内所有的锁具，运行人员可以打开正常运行维护设备的锁具，检修人员可以打开需检修设备的锁具，有效解决越权进入和越权操作的问题。

3)时限记录规范

开锁时限是授权人设定的时限范围，在规定时间内开启锁具，超过时间随即失效，有效避免钥匙未及时收回给变电站带来的安全隐患。

取智能钥匙进行开锁操作前，需在电脑钥匙RFID读卡器上进行身份确认;智能钥匙开锁操作后，通过智能钥匙传送/充电器传输自动回传开锁信息。

系统管理员和安全人员可在本地锁控主控机查询开锁记录，并自动生成人员、时间、门、设备等记录的报表。主控机最多可记录65536条开锁记录，超出后滚动覆盖。记录包括：授权人、开锁人、开锁对象与时间、闭锁情况与时间(部分门或设备)、未遂开锁对象与时间等信息。最长保存十年以上，且可以查询所有开锁记录。

4、推广应用

2012年上半年，黄石供电公司首次提出变电站智能锁控系统管理理念，并与防误锁公司合作在黄石供电公司110kV长乐山变电站进行试点。随着该系统的投入使用，其简单方便的操作特性深受运行人员的喜爱。

目前，变电站智能锁控系统已经从黄石起步走向全省辐射全国，最终引起了国家电网南京自动化有限公司的注意，该公司两名专家参观了变电站智能锁控系统，并现场开锁试验后，对锁控管理系统的设计理念、使用效果赞不绝口，并表示准备与黄石供电公司合作，进行整合设计，最终形成集综自、五防、变电站智能锁控系统、安防一体化变电站解决方案，为变电站智能锁控管理系统的未来勾画了绚丽的蓝图。