芻議二維碼在電力設(shè)備管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

鄧?yán)?/p>

摘? 要：隨著科技日新月異的發(fā)展，我國方方面面的業(yè)務(wù)水平與規(guī)模都在不斷擴(kuò)大，國內(nèi)電網(wǎng)也不例外，不進(jìn)規(guī)模達(dá)到了新的高度，系統(tǒng)內(nèi)含的電力設(shè)備數(shù)量也翻了幾番，這樣的變化使得電網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)量成倍增長，而員工之間卻不能及時互通最新數(shù)據(jù)，這會導(dǎo)致相關(guān)工作的質(zhì)量下降，效率也會變低。因此，數(shù)據(jù)之間的及時溝通是當(dāng)前國家電網(wǎng)發(fā)展亟待解決的問題，二維碼就是解決這個問題的一大優(yōu)良途徑，其能保證員工實時的調(diào)取信息以及更改數(shù)據(jù)，從而維持相關(guān)工作的穩(wěn)定性和高效率性。

關(guān)鍵詞：二維碼;電力設(shè)備;管理系統(tǒng)

前? 言

在我國邁進(jìn)信息化時代的過程中，電力行業(yè)是較早一批將信息化手段融入運行手段中的一批行業(yè)，直到現(xiàn)在電力行業(yè)的自動化程度仍超越了很多其他行業(yè)。隨著行業(yè)智能化水平的提高，電力行業(yè)企業(yè)在運營中已經(jīng)離不開各種信息技術(shù)了，只有具備技術(shù)支撐的公司才能高效率且高質(zhì)量的完成運營工作。電力行業(yè)公司的職責(zé)在于分配電力資源，勢必需要數(shù)量龐大且異常精密的儀器設(shè)備協(xié)助工作，這些設(shè)備是一家電力公司最重要的資產(chǎn)，而企業(yè)只有科學(xué)妥善的管控好這些資產(chǎn)，企業(yè)才能保證自身的可靠性和效益，因此，引入二維碼手段優(yōu)化企業(yè)設(shè)備管理勢在必行。在當(dāng)前社會二維碼的運用已經(jīng)越來越廣泛，社會各界對此的關(guān)注度也很高，這也從側(cè)面證明了二維碼技術(shù)的便利性。

1? 二維碼特性分析

二維碼是在一維條碼的基礎(chǔ)上演變而來的一個概念，一維條碼的本質(zhì)是二進(jìn)制字符，但需要通過特定方向上排布的不同條碼寬度來表示，盡管一維條碼所能表達(dá)的字符信息量很龐大，但隨著時代的發(fā)展卻仍舊顯得捉襟見肘，因此，二維條碼應(yīng)運而生。二維條碼即二維碼（QuickResponseCode），在一維條碼的基礎(chǔ)上增多了一個維度，能在平面上特定的兩個方向上進(jìn)行編碼和解碼，從而通過某些特定的集合圖形表示二進(jìn)制字符信息，二維碼的出現(xiàn)不僅有效擴(kuò)充了信息編碼的容量，還具備一定的校驗?zāi)芰亩ＷC數(shù)據(jù)的精度與安全。

2? 二維碼編碼原理

二維碼只是一個籠統(tǒng)的概念，具體根據(jù)不同的編碼原理可以分為以下兩種類型：一種稱為層排式二維碼;另一種稱為矩陣式二維碼。前者運用的編碼原理與一維條碼大同小異，甚至可以說就是多個一維條碼堆積而成的多行條碼，因此這種類型的二維碼延續(xù)了一維條碼的某些特點，在印刷識讀上也與一維條碼技術(shù)兼容，但由于多行的特性其算法與編譯軟件并不能完全等同于一維條碼。后者運用的編碼原理是一種融入計算機(jī)圖像處理技術(shù)、組合編碼原理等技術(shù)的新型圖形符號自動識讀處理碼制，具體來說，這種二維碼以某種符號的出現(xiàn)表示二進(jìn)制中的“1”，而以其不出現(xiàn)表示“0”，這種特殊符號在矩形空間排列組合構(gòu)成信息，最終反應(yīng)到二維碼圖案上就是非黑即白的像素塊。盡管這兩類二維碼的應(yīng)用都曾很廣泛，但目前我國使用率最高的還是矩陣式二維碼。

在二維碼符號表示方面現(xiàn)已研發(fā)出多種碼制，每種碼制有特定的字符集，常用的碼制有PDF417、QRCode、Code49、Code16K、CodeOne等，國內(nèi)在現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，制定了兩個國家標(biāo)準(zhǔn)：《二維碼網(wǎng)格矩陣碼》（SJ/Tl1349-2006）和《二維碼緊密矩陣碼》（SJ/Tl1350-2006）。

3? 二維碼的優(yōu)勢

3.1與一維條碼比較

與一維條碼相比，二維碼所能容納的信息量翻了幾番，且在有名的香農(nóng)（Shannon）信息理論中更是明確的指出一個新源所能包含的信息量與其空間不確定性之間的關(guān)系，具體來說，用H（x）表示信源的信息量，用p表示信源空間的概率密度，則信源的信息量：

雖然信息容量大只是二維碼最基礎(chǔ)的優(yōu)勢，但也正是因為其能容納更龐大的信息數(shù)據(jù)，二維碼在編碼范圍、容錯糾錯能力以及加密能力等方面都有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一維條碼的能力。除此之外，二維碼還有一個重要特性，即離線狀態(tài)下也可以攜帶某些基本信息，避免了在某些脫離數(shù)據(jù)庫的情況下完全無法工作的問題，這也使得企業(yè)在管理工作中有更強(qiáng)的處理突發(fā)事件的能力。

3.2與射頻標(biāo)簽比較

目前應(yīng)用廣泛的數(shù)據(jù)載體還有一類被稱為RFID的技術(shù)，這種技術(shù)也被稱作射頻標(biāo)簽或電子標(biāo)簽，通常在設(shè)備管理、物流跟蹤、信息采集等方面的應(yīng)用更為廣泛。盡管射頻標(biāo)簽作為數(shù)據(jù)載體也具備有非接觸以及自動識別等特點，但其完全無法用于電力行業(yè)進(jìn)行管理工作，這是因為射頻標(biāo)簽的工作極易收到電磁環(huán)境的影響，而電力企業(yè)中的電磁場非常復(fù)雜，射頻標(biāo)簽處于其中很難被正確識別。二維碼作為熱點技術(shù)完美避開了這個缺陷，同時還有效的降低了制作成本，既能保證在各種環(huán)境中穩(wěn)定工作，又能提升收益。

4? 二維碼在電力設(shè)備管理中的應(yīng)用

電力企業(yè)再對各類設(shè)備進(jìn)行管理時會利用各種現(xiàn)代電子信息技術(shù)設(shè)計一套管理系統(tǒng)，從而有效優(yōu)化相應(yīng)的管理工作流程，并進(jìn)一步提升設(shè)備管理工作的效率與質(zhì)量。二維碼技術(shù)作為新時代熱門的新興技術(shù)，對于電力設(shè)備管理系統(tǒng)的價值非常大，將其作為管理系統(tǒng)的接口不僅能有效的聯(lián)通數(shù)據(jù)庫與設(shè)備，更能方便員工實時進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入與查看，如若在其中有效融入信息加密技術(shù)，則可以進(jìn)一步保證數(shù)據(jù)信息的安全性。

4.1資產(chǎn)錄入

電力領(lǐng)域企業(yè)每天的工作量極大，設(shè)備運行的強(qiáng)度同樣也很大，因此電力設(shè)備的更新?lián)Q代非?？?，電力企業(yè)每年都會買入大量的器具設(shè)備，這些設(shè)備的錄入是一項工程量龐大的工作，完全靠人力很難完成，如果引入二維碼技術(shù)這項工作的困難程度將會大幅降低。舉例來說，在錄入電表數(shù)據(jù)時，如果將電表的各項基本信息制作成二維碼貼在電表上，相關(guān)人員在錄入時只需要使用專門的掃碼器將二維碼掃描一遍就可以將電表信息自動存儲到數(shù)據(jù)庫中?？梢姸S碼技術(shù)的應(yīng)用不僅大大簡化了錄入工作的流程，也有效的提升了工作人員錄入的效率和準(zhǔn)確性。

4.2運維管理

二維碼在設(shè)備管理工作的貢獻(xiàn)也是不可忽視的，只要將一臺設(shè)備的基本信息、開始運行時間、總運行時長等信息制作成二維碼貼在設(shè)備上，有關(guān)人員在檢修管理設(shè)備時通過掃碼器不僅可以將設(shè)備的實時信息錄入信息庫，同時還能極高效率的確定這臺設(shè)備是否需要更新?lián)Q代或維修。不僅如此，一臺設(shè)備在入庫時還應(yīng)被分配一個獨一無二的代號，工作人員在有需要時則可以通過“便攜式移動工作站”查詢代號，從而獲取設(shè)備的實時狀態(tài)信息。

總而言之，二維碼在這套工作流程中充當(dāng)了“鑰匙”的作用，管控著數(shù)據(jù)庫與外界信息之間的鎖，工作人員可以通過二維碼調(diào)取數(shù)據(jù)庫的信息，也可以通過二維碼修改增添其中的信息，通過二維碼這把鑰匙外界可以有效的跟蹤信息變動情況。不僅如此，二維碼作為數(shù)據(jù)儲量很大的信息存儲機(jī)制，可以將大批量的設(shè)備數(shù)據(jù)錄入存儲，并不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)流錯亂的問題，工作人員在調(diào)取校驗時就不必攜帶電腦或臺賬，只需要掃碼就能完成工作，在很大程度上節(jié)省了工作時間，也提高了工作效率。

5? 信息安全防范措施

現(xiàn)代社會無論是生活還是工作都離不開信息二字，在信息資源與社會聯(lián)系越來越緊密的今天，信息安全問題也屢見不鮮，甚至國家層面上的信息安全事件發(fā)生率也越來越高，這樣的現(xiàn)狀讓大眾意識到信息安全的重要性。就目前相關(guān)的研究成果表明，通常所說的信息安全包含以下五個方面的內(nèi)容：其一是信息的保密性;其二是信息的完整性;其三是信息的可用性;其四是信息的可控性;其五是信息的不可否認(rèn)性。筆者在做相關(guān)研究時高度關(guān)注了與二維碼技術(shù)相關(guān)的設(shè)備管理系統(tǒng)信息的安全問題，最終提出了以下兩個能有效保護(hù)信息安全的方案。

方案1：更換加密方式，不再直接加密二維碼攜帶信息，而是通過處理設(shè)備編號的方式保護(hù)信息安全。具體來說，首先需要在設(shè)備編號頭添加Salt值，即冗余碼，這一步要注意Salt值的確定方式，只能由二維碼編碼器自動生成;然后進(jìn)行md5加密，再傳輸?shù)椒?wù)器上與數(shù)據(jù)庫中存儲的md5碼進(jìn)行對比，將符合的數(shù)據(jù)列表傳回。之所以使用md5的加密方式，是因為就目前的技術(shù)手段來說這種加密方式基本上是不可破解的，未授權(quán)的編碼在訪問數(shù)據(jù)是不會有信息傳回的，非常有效的避免了信息泄露的問題。除此之外，md5碼能在一定程度上防止SQL注入。

方案2：仍舊對二維碼攜帶信息進(jìn)行加密，但使用編碼重組的方式進(jìn)行加密，只有獲得授權(quán)的用戶在訪問時才能獲取正確信息。這種模式的具體操作需要一種特質(zhì)二維碼生成器對設(shè)備信息進(jìn)行DES加密，生成二維碼時則使用已加密后的信息。之所以這種模式中運用到DES加密，是因為這種加密模式被稱為對稱密鑰加密，只有攜帶密鑰的掃碼器才能成功解析信息。

結(jié)語

綜上所述，二維碼技術(shù)的本質(zhì)是一種工具，作為工具，二維碼具備同類型工具無法替代的優(yōu)點。首先，二維碼的生成快捷且成本低廉;其次，二維碼技術(shù)的信息容量是其他類型信息存儲器所不能比的;最后，二維碼在使用過程中受到環(huán)境影響的可能性非常低且自帶一定的加密功能。因此，筆者在研究時發(fā)現(xiàn)，二維碼技術(shù)是目前來說最適合用于電力設(shè)備管理系統(tǒng)的技術(shù)手段，既能有效簡化系統(tǒng)運行維護(hù)的流程，也節(jié)省了管理工作的時間，更有利的保護(hù)了電力設(shè)備的相關(guān)信息。

參考文獻(xiàn)

[1]段振斌.配電站房巡檢管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].廈門理工學(xué)院，2018.

[2]李丹丹.基于物聯(lián)網(wǎng)GIS的電力巡檢系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].武漢大學(xué)，2017.

[3]鐵成梁.電廠設(shè)備管理智能系統(tǒng)及其大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)，2019.

[4]葉水勇，程前，王文林，齊微微，雍文濤，洪海霞，汪淑芬.基于二維碼資產(chǎn)全生命周期智能管理系統(tǒng)的研制[J].電力與能源，2018，39（06）：761-764.