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可复用电能计量封印

更新时间:2009-03-28

随着经济社会的发展以及电力体制改革的不断深入,我国电力市场化已进入新的阶段,然而电力企业也面临运维成本高、经营风险大等难题,尤其是不法用户窃电行为也会加大线损,并严重影响电力企业的经济效益。为此,电力企业加大了防窃电措施,在电能计量装置上加装封印就是防窃电的第一道防线。不法用户针对电能计量装置的手段越来越多样化,各种高科技手段的应用使得传统计量封印会被轻易破解,因此开发防伪性强、不易破坏和被复制的新一代智能封印非常必要,也很紧迫。

从表2分析求得的传统效率值(综合效率)可知,综合效率值为1的决策单元总共有5个,难以再对这几个的优劣性进行排序,为了使决策结论更具有客观性,引入交叉效率评价模型,将原始数据代入Excel 2010软件中,利用线性规划求解,得出各个市州的交叉效率值,得到如表3所示的交叉效率矩阵。

1 电能计量封印的形式、特点及开发思路

1.1 计量封印常见形式及特点

目前,电力行业的计量封印形式有铅封、铝封、塑封、数字封印、数码封印等。铅封是应用最广的形式,成本低,操作容易。但铅老化快,污染环境,易被伪造,不具备电子信息识别功能;铝封不含重金属,无污染,其他特点同铅封;塑封无污染,简单,也容易被伪造,安全性能较差。数字封印采用条形码,具备数字化功能,但仍无法满足全面数字化管理要求。数码封印利用全球唯一性的RFID编码进行封印,防护功能显著提升,但相对前面几种成本高一些[1—2]

1.2 计量封印的开发思路

根据计量封印形式的分析,应用RFID技术的数码封印具有抗污性好、安全性高、标签容量大、非接触识别等优点,适合新一代电能计量封印。开发思路主要从实用、高效、可靠、安全方面考虑[3]。实用意味着在满足业务需求的前提下易于控制成本,有利于规模实施和推广应用。高效性可克服传统封印不适应自动化检定流水线节拍的问题,满足高效率的自动化检定、智能化仓储、物流化配送需要。可靠性是计量设备必须达到的关键指标。安全性主要是从数据采集方面提出的要求。

2 电能计量封印的设计与应用

2.1 系统架构

电能计量封印系统是封印系统、终端设备与系统平台相结合的产物,如图1所示。封印系统是由智能锁、螺丝、封印组成。智能锁是面向大用户计量柜的一种锁具,开闭锁操作需要数据加密的电子钥匙及终端APP、服务器,确保操作过程处于实时监控状态并实现完全的授权管理,克服了普通机械锁易被复制和无法监控的弊端。计量封印是基于RFID技术的穿线式封印,配合螺丝实现自锁功能,具有较强的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度,并符合环保要求。终端设备是一种现场对智能锁和封印进行操作管理的手持PDA,既可配合智能锁电子钥匙开闭锁,也是识别计量封印编码信息的读写器,还能与服务器上的信息管理系统平台通过移动互联网进行远程通信和交互。整个系统构成源(信息管理系统平台)—链(移动通信网络)—端(手持PDA)的三级架构模式,并实现可复用电能计量封印过程的全周期管理。“源”创建工单并存储执行记录;“端”用于智能锁开、闭和计量封印的启封、加封;“链”用于“源”与“端”之间的信息沟通。

2.2 智能锁的设计

  

图1 可复用电能计量封印系统架构图

手持终端可阅读计量封印的数字ID码,同时也作为智能锁电子钥匙的授权器。主要功能包括支持封印操作、实时用户档案及表计档案管理、电费记录查询、远程任务下载、封印信息上传等。硬件部分由CPU、GPS(全球卫星定位)模块、4G通信模块、光识读模块、传感器、多种接口等组成。操作系统采用Android系统,嵌入GIS(城市地理信息系统)软件和轻型数据库。软件系统包括用户登录模块、工单处理模块、现场采集模块、地图导航模块、查询统计模块、系统管理模块等,是集精密运动控制、智能传感、自动化技术于一体的便携移动平台。

2.3 计量封印的设计

采用RFID射频识别的计量封印设计关键是标签。标签内嵌全球唯一的ID码,且不可更改,所以防伪性高。标签分主动、被动、半主动3种形式,其中被动式由读写器提供能量,不需要外接电源,成本较低,本方案采用被动式。标签工作频率分低频(30~300 kHz)和高频(如13.5 MHz、915 MHz)。低频信号穿透性强,价格低廉,但识别距离短,储存量小;13.5 MHz信号应用广泛,但识别距离较短;915 MHz信号识别距离长、传输快,所以本方案选用915 MHz。标签内存区由Reserved区(保留区)、EPC区(物品标识区)、TID区(标签标识区)和User区(用户数据区)组成,数据格式遵循ISO/IEC 18000-6 Type C标准要求。为了确保安全性,标签认证采用基于SM7加密算法的双向认证方式,密钥长度为128位,可避免非法阅读器获取标签信息或修改标签数据。

2.4 手持终端的设计

本研究设计一种无线智能锁,通过无线通信技术实现实时授权监控,采用无内置芯片的可集中自动化控制的方案。锁体本身不带电,由钥匙提供电能。开锁时,钥匙与锁体交互信息,验证权限后才能开锁,同时将开锁信息保存到钥匙存储器中。钥匙是一种不可复制的电子钥匙,授权器是手持终端App和服务器,App从服务器下载钥匙信息,再由电子钥匙开锁。智能锁采用密码开锁方式,应用了电机伺服技术,并在锁具内建密码机芯与信息存储单元,可适应严酷的自然环境和电磁环境,具有寿命长、免维护的优点。硬件系统架构由智能控制器数据采集与数据发送部分、电子钥匙和智能锁具锁芯等组成,每个部分又由许多小模块构成。电路设计采用PCB布线。软件设计采用嵌入式开发模式,并采用C语言编程。

改进前后,患者的血糖指标,包括空腹血糖(FPG)、餐后2 h血糖(2 hPG)、糖化血红蛋白(HbA1c)。改进前后两组对象的用药依从性指标,参照Morisky服药依从性量表分值分布,联合用药率,过去6个月低血糖发生率。

2.5 可复用电能计量封印系统的应用

可复用电能计量封印系统是一个计量封印、计量装置管理、电力设施设备关联管理的综合信息管理平台,集成工单管理、资产管理、人员管理、数据分析、历史检索、授权管理。可对计量装置的检定、安装、维护、现场检验、用电检查进行全面监督,通过强制性的作业前授权,规范了计量封印加封、启封的操作,并与调度计划互联互通,实现了计量装置安全管理的全程监控以及工作调度与封印所属资产、人员工作信息的全面关联。该系统的应用将产生良好的经济效益和社会效益,并提升电网信息化管理水平。

治疗后,患者呼吸困难、心率改善明显,生命体征平稳,平均动脉压、动脉血气分析具有明显好转,为显效;患者呼吸频率、心率、生命体征有所改善,平均动脉压、动脉血气分析有一定好转,为有效;患者呼吸频率、心率、生命体征、平均动脉压、动脉血气分析没有任何变化,为无效;治疗后,患者死亡,为死亡。总有效率=显效率+有效率。

3 结束语

可复用电能计量封印弥补了传统计量封印各种缺陷和不足,采用了移动通信技术、数字传感技术、自动化技术、数据库技术和物联网技术等,为电能计量安全管理提供了可靠保障,实现了计量封印全生命周期的监管,不仅能有效防范窃电行为,也有助于提升电网信息化管理水平。

参考文献

[1]庄杰,朱京路. 电能计量设备封印系统的研发[J]. 电工技术,2016(11):16-17.

[2]赵能. 基于RFID技术的智能计量封印管理系统研究与应用[D]. 北京:华北电力大学,2015.

[3]周振柳,李丰鹏,郑安刚. 轻量级安全的RFID电能计量封印的设计与实现[N]. 电子测量与仪器学报,2016, 30(2):304-310.

[4]霍凌宇. 新一代电能计量封印的设计与应用[J]. 机电信息,2017(24):7-8.

 
沈桐洲
《农村电气化》 2018年第04期
《农村电气化》2018年第04期文献

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