基于泛在物联网的NB智能锁应用方案

基于泛在物联网的 NB智能锁应用方案

唐俊，王海伟，张衍，郭坚铮，黄云龙，赵晔

国网安徽省电力有限公司合肥供电公司，安徽省合肥市包河区， 238005

一、配网锁具管理现状分析

配网安全运行是供电系统正常运作的基础和保障，目前系统内配网设备的安全防护主要通过锁具实现。配网设备具有分散性广，数量大、种类多，安装地点广等特点，大量设备分布于城市各角落，主要以普通机械锁为主，配网设备多交叉作业，管理部门多，为了便于管理，采用通用钥匙，依赖人工记录分配钥匙，维护人员经常错拿或丢失钥匙，配电箱、电力柜等设施易被破坏或撬开，偷电漏电时有发生，且易出现人身触电安全等事故，出现问题无法追溯到责任人，设备运维巡检到位率也无法保证，使运维工作浪费大量人力物力，这样的管理逐渐暴露出以下种种弊端，需要探索一种新的管理方式来提升效率。

二、锁具管理当前存在的主要弊端

1、 不利于工作效率提升。传统电网钥匙使用，依赖人工记录分配，维护人员经常错拿或丢失钥匙，这不仅影响工作效率，也浪费大量人力物力，同时管理人员对设备位置不熟悉，现场督察需要设备运维人员陪同才能到达现场，工作效率不高。

2、 不利于规范管理。配农网、营销等专业对设备交叉管理，运维、抢修和施工等使用人员多、管理复杂，存在多部门一把钥匙开锁的现象，无法明确具体开箱时间和维护人员，造成职责不清，运维数据不明，造成管理混乱；由于电网运行设备数量众多，存在一把钥匙开多个锁和私配钥匙等现象，门锁与钥匙无法一一对应，现场开锁的时间、地点和运维人员等相关记录无法及时掌握，对于运维人员是否正常运行维护无法监管，运维数据不明。尤其是少数不法人员利用私配钥匙私自打开电表箱窃电等行为无法管控，对公司线损治理带来不利影响。

3、 不利于安全运行。传统锁具以机械锁形态为主，防护能力差，一旦现场锁具遭受恶意破坏后不能及时通知相关部门现场稽查，容易造成电力设施破坏，对设施周报及居民安全造成一定影响，容易发生私自操作供电设备，产生电能损失的风险。

4. 配农网、营销等专业大量业务外委，采用通用钥匙后，很多施

工单位贪图省事借用钥匙不还或为了方便私自配钥匙，不通过管理单位自行开锁施工，存在安全管理漏洞；

4. 锁具被破坏后因锁具分部广泛，又巡视力量有限，导致巡视周

期长，锁具被破坏无法及时发现，存在潜在安全和经济隐患。

4. 普通锁具运维巡检记录不可查，无法进行大数据分析，维人员

是否巡视设备也无人知晓，怠工行为无法得到有效控制，无法对巡检进行精细化管理；

4. 传统锁具以机械锁形态为主，无法进行通信，状态无法监控，

开启方式防护能力差，针对配网设备的偷盗现象时有发生，因巡视周期长发现不及时，因力设备的安全运行对锁具状态有监控需求。

4. 传统智能锁具，考虑锁具供电问题，采用钥匙带有蓝牙传输功

能，智能定期上传钥匙内记录，不能实时反映锁具状态。

3. 智能锁具的解决方法

为了解决上述问题，昆山供电公司主动思考，大胆尝试，立足于国网公司“三型两网”战略思路，准备率先在省内采用“一通三智，统一监控”的解决方案，即无线通信技术与智能蓝牙锁具、智能NB蓝牙锁具及智能断梁锁具等智能锁具结合，搭建统一监控管理平台，对公司系统所有10kV配电网环网柜，分支箱，开闭所，配电房，以及低压楼前分支箱、电表、计量箱等设备门锁进行规范管理。

四、智能锁具的成效分析

1、经济效益

锁具使用寿命大大增加，智能锁具的使用寿命为10年，而传统锁具使用寿命平均为5年，减少了现场传统锁具的更换次数，节约了运维成本。

2、管理效益

新型智能锁具配合实时通信监控系统，形成了对各类开关箱、柜和计量箱、柜的实时监控，通过系统授权，运维人员即到即开，各操作日志于后台保留齐全，便于运维单位统计，分析与常态化监管。

3、社会效益

新型智能锁具及通信监控系统应用后，一改过往各类开关箱、柜和计量箱、柜锁具形式、质量参差不齐的现象，现场环境面貌焕然一新。全天候监控系统使得锁具在受到损坏时运维人员可以迅速采取应对措施，杜绝电网设备和人身安全隐患，营造了“安全美化文明”的运行和维护环境，提升了供电企业的良好形象，也适应了文明城市创建工作精神的要求。

五、基于NB（物联卡）技术云平台智能锁管理系统

NB-IOT是窄带物联网的英文缩写，具有超低功耗、超长待机、超大密度和较低成本四大优势，锁具内置电池。基于泛在物联技术的“NB智能挂锁、系统平台及手机APP相结合的配网智能锁管理系统”，运用智能在线统一管理，建设一套智慧化安防、运维平台，实现对配网锁具统一规范化管理。

搭载NB断梁报警技术的智能锁具，其NB技术的运用高度响应国网公司泛在物联网的顶层设计，以及与蓝牙技术的搭配，实现联锁App秒连接，秒解锁，远程解锁，远程报警，实时报警等功能，同时具有开、关锁记录管理。

六、智能锁具在配网中的应用方案

通过配网智能锁管理系统云平台结合搭载NB断梁报警技术的智能锁具，实现以下功能：

1.云平台对所有配网智能锁具建库，使锁具与设备实现一一对应，基于NB技术与锁具通信，采用深度休眠定时上传的方案，针对不同情况发出不同报警，降低锁具功耗的同时最大限度的降低锁具更换电池维护成本，可实现对锁具及设备即时性监控，对设备的状态进行安全监管，防止造成人员误碰触电等安全隐患的发生；

2.通过平台对手机授权，采用手机号码进行唯一性开锁标识，完全实现无钥匙化管理，运维、抢修、施工等人员可以避免忘记钥匙、拿错钥匙，钥匙过多，不知道使用那把而采取暴力开锁，解决管理人员对锁具种类繁多、钥匙繁多的管理难题；

3.通过平台对施工人员进行交叉授权，按照特定区域有效原则，对配农网及营销等不同施工单位、不同时间段、不同工作地点进行授权开锁，可以有效管控施工人员的施工行为，通过后期对暴力开锁等监控与处罚力度，对施工人员进行有效管控，解决对配网设备作业队伍多，业务部门多的管理难题；

4.利用平台的报警功能，对抢修紧迫情急之下施工队伍的剪锁行为，可以及时补充，对智能锁断梁和锁具门鼻等损坏等偷盗行为也可以及时发现，进行事故追踪和锁具补充完善，避免触电等安全事故的发生；

5.通过运维日志和开锁记录的查询，可以实现对交叉管理设备维护记录进行，有效识别施工单位的先后维护顺序，对施工人员疏忽漏锁等行为进行分析与考核，保证设备保持锁具完好的状态；利用平台日志的导出功能还可以对运维队伍的巡视到位率进行分析，并提出考核依据；

6.利用NB锁具具有的可以通信的属性，可以完美的实现锁具及对应设备的精准定位，特别是故障抢修等应急情况进行快速查找，提高运维抢修的工作效率；

7. 本解决方案采用更加成熟稳定的阿里云平台，云服务器作为平台的部署载体，数据安全备份有保证；对管理人员和施工人员分别授权，每个人的密码、权限分别不同，有效提高数据的私密性和安全性。

8.通过与昆山联通公司的深度合作，对所有锁具内置电池进行监控，对百分之二是以下的电池及时予以更换，保持锁具良好的通信状态。

最终，各运维、施工队伍在智能锁具覆盖区域作业均可通过手机APP开关锁具，通过手机及平台获取锁具开关信息，通过手机APP、WEB平台实时查阅并调取各队伍开关锁日志、工单记录，导出各项记录数据表，通过大数据分析，研判配网设备安防情况，为巡检队伍考核、事故后追踪提供考核建议，基于窄带物联网的NB-IOT智慧防盗锁，结合云平台和APP，实现配网设备的综合性管理，有效解决配网运检钥匙管理的诸多问题。