配网户外环网柜智能安全锁控系统
作者：珠海优特电力科技股份有限公司时间：2016-05-31 我要发布
概述
城市配电环网柜、分支箱等户外设备在使用过程中，出于设备安全运行和资产保护的考虑，运行管理部门往往会对环网柜、分支箱等相关部件使用普通挂锁进行闭锁，以达到防误操作和防盗的目的，但是效果并不理想，误操作事故和设备失窃的事件时有发生。
基于以上原因，有必要开发出一种智能安全锁控系统，在实现配网设备安全操作的同时，实现配网设备高安全性防盗功能，且系统具备权限管理、指定范围解锁和操作记录查询等功能，大大提升配网运行管理水平。
现状及存在的问题
环网柜、分支箱等户外设备由于其简单可靠，在城市配网供电网络中已大量使用，随着城网改造的不断深入，环网柜、分支箱的数量还在逐年增加，面对数量众多的环网柜、分支箱，供电企业也制定了很多管理制度、采取了很多组织措施，来保证设备的安全运行和资产受保护，但误操作事故和设备失窃事件还是时有发生。
配电环网柜日常运行维护涉及最多的工作主要有三项：倒闸操作、巡视和日常维护，这三项工作会遇到防误闭锁和锁具管理及防盗等方面的问题。而目前，大多数环网柜主要还是依靠设备自身的机械闭锁和普通挂锁等技术措施和一些管理措施去解决这些问题，经过实践证明，这些措施并不能完全避免误操作事故和设备失窃事件的发生，存在以下几个方面的问题：
1、防误闭锁方面
目前，国内外针对环网柜设备操作的防误闭锁有以下两种方案：
1) 利用环网柜自带的“五防”功能
大部分一次设备厂家在设计环网柜时，采用了机械联锁或互斥结构（如三工位一体化操作孔）的设计，来达到防止误操作的目的。
2) 利用微机防误闭锁技术
在保留环网柜自带“五防”功能的基础上，引入变电站微机防误闭锁技术，并结合配网自身的特点，利用图形拓扑技术对环网柜操作进行防误判断，并结合软硬件等不同的闭锁手段，加以逻辑验证，实现对环网柜操作的防误闭锁功能。
通过分析发现，上述两种方案虽然能够在一定程度上解决一些防误问题，但都存在不足和需要完善的地方：通过一次设备机械结构防误设计，确实能够有效地防止本间隔内的误操作，包括“带电合接地刀闸”，但在遇到环网供电及手拉手网络接线方式时，这种设计无法对电源进线线路侧的带电情况进行有效的闭锁，极易发生“线路有电合接地闸刀”的恶性误操作事故。
采用微机防误闭锁技术能够有效防止所有误操作事故的发生，包括“线路有电合接地闸刀”事故，但在配网中，存在很多紧急抢修的任务，抢修时间十分紧张。因此，为了节约时间，只能使用万能解锁钥匙进行解锁操作，而这样一来，大大增加了误操作的风险，防误系统本身也失去了意义。
2、锁具管理及防盗方面
当前，配网管辖大量环网柜、分支箱、开闭所等户外设备，出于安全运行和防盗的考虑，这些设备的大门一直以来均是使用不同种类的民用挂锁进行闭锁，随着配网设备的增加，挂锁的数量也随之增加，而这些挂锁往往都有各自对应的钥匙，这就造成了一个很小管辖范围内，存在大量的钥匙，各班组人员每次巡检、检修、倒闸操作或抄电表时，都得先从一大串钥匙中寻找对应钥匙开门解锁，费时费力，如果去现场带错了钥匙，不得不返回重新查找钥匙，大大影响工作效率，且管理这些钥匙的工作量也比较大，容易出错。
针对传统做法存在的弊端，许多地区引入了通用钥匙的做法来解决，即一把钥匙可以打开多把锁头，大大减少了钥匙的数量，管理更方便，去现场只需要携带少量的钥匙即可，大大提高了工作效率。但这种做法存在误入其他危险区域的安全隐患，且如果钥匙外借给外来施工班组使用时，无法进行有效监管。
再者，当前这两种锁具管理的方法，基本上都使用的是普通挂锁，锁鼻等部位防盗性能极差，而环网柜、分支箱、开闭所等设备均为户外设备，分布范围广，且大多位于开放环境，如路边、草地、小区等，无法进行有效的监控管理，导致设备被盗事件频发。
针对目前的现状及存在的问题，优特科技设计开发出一种配网户外环网柜智能安全锁控系统，在实现接地刀闸强制验电闭锁的基础上，结合高安全性智能锁具在防盗上的特性，实现柜门锁安全、高效、智能化管理。
解决方案
配网户外环网柜智能安全锁控系统由管理软件、智能解锁钥匙、强制验电闭锁装置、高安全性智能防盗锁具、防误锁具构成，如图1所示。
系统在调试完成或是维护后，将准备好的闭锁数据下载到智能解锁钥匙，操作人员在日常工作中，当需要进行现场操作时，可以携带智能解锁钥匙到现场开锁；当打开柜门时，智能解锁钥匙给高安全性智能锁具供电并进行通讯判断操作权限，在权限许可的情况下解锁并对解锁结果进行记录，方便后期查询；当操作地刀时，智能解锁钥匙会提示先验电，操作人员通过强制验电闭锁装置验电，在验电为无电的情况下才能对地刀闭锁锁具进行开锁，操作地刀；不验电或是验电为有电，则无法开锁地刀闭锁锁具。
1、系统主要功能
■ 防误闭锁功能
通过智能解锁钥匙，将线路侧有电状态与接地刀闸操作关联起来，做到强制验电闭锁，不验电或是验电有电无法进行接地操作；
■ 防盗功能
柜门采用高安全性锁具，防盗性能好，无法技术性开锁，只有使用通过授权的智能钥匙才能开锁，授权的时间和范围可设定，安全性极高。智能钥匙不同于普通钥匙，不存在被非法复制的风险；且智能钥匙具有登录校验功能，校验通过才能使用，丢失钥匙或未认证钥匙不会对安全造成影响；
■ 解锁授权管理功能
对解锁范围及解锁时间段进行授权管理，并对解锁结果进行记录，方便查询。
2、防误闭锁改造方案
在接地刀闸操作孔上加装闭锁附件，挡住操作孔，在操作接地刀闸前，首先使用智能解锁钥匙插入到高压带电显示装置中进行验电，当智能解锁钥匙提示无电时才能解锁接地刀闸的闭锁锁具，对接地刀闸进行操作；当电脑钥匙提示有电时，闭锁接地刀闸的锁具就打不开，有效避免了带电合接地刀闸误操作的出现，见图2所示。
3、柜门锁改造方案
拆除原有配网环网柜、分支箱、开闭所等设备的门锁，通过整体替换的方式改造，替换为高安全性智能锁具，防火门使用智能防火门锁整体替换，其他类型门锁采用智能挂锁进行替换。
4、应用模式
根据配网主要工作内容及使用习惯，配网户外环网柜智能安全锁控系统可采用以下三种模式：
■ 在正常倒闸操作时，智能解锁钥匙根据操作内容自动判断所开门锁是否正确，如果不正确，则给出提示，并提示是否需要继续，如果继续，则电脑钥匙记录开锁时间、开锁人等相关信息，方便后续查询；进入后可进行正常防误开锁操作。
■ 在巡检模式时，可以打开门锁并记录开锁信息等，但是设备上安装的防误锁具将不能被打开。
■ 在外借模式，智能解锁钥匙可以通过身份授权方式指定来借人开锁的范围及时间，非许可范围内的门锁将不能被打开，同时超时后，门锁将不能被打开。在上级管理人员许可的情况下，可以通过无线通讯的方式延期或是扩大开锁范围。
一把智能解锁钥匙内置不同人员的授权信息，根据登录人的授权范围和授权时间不同，解锁钥匙的解锁范围和时间也将不同。
