一種計量封印分發(fā)裝置的研發(fā)方案設(shè)計

何雪梅

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東江門529000）

1 電能計量封印介紹

電能計量封印是用于保證計量設(shè)備穩(wěn)定運行且準確計量的一種技術(shù)手段，是具有法定效力的一次性使用的專用標志物體，其具有唯一編碼、自鎖、防撬、防偽等功能，用來防止未授權(quán)人員非法開啟計量裝置，給電力企業(yè)帶來經(jīng)濟損失[1-2]。在現(xiàn)有的管理模式下，封印管理進入信息化時代，雖然營銷管理系統(tǒng)能夠以領(lǐng)用人為檢索條件統(tǒng)計出領(lǐng)用數(shù)量，但封印數(shù)量龐大、更換頻繁，以及封印錄入系統(tǒng)功能不完善、統(tǒng)計功能存在缺陷，不能實時更新封印運行情況，從而導(dǎo)致管理者無法快速對封印數(shù)量的管理進行掌控，尤其是營銷管理系統(tǒng)中的封印數(shù)據(jù)經(jīng)常出現(xiàn)賬物不一致的問題，增加了稽查人員在查處竊電時取證工作的難度，因此，需要嚴格管控，確保營銷系統(tǒng)的封印的持有人和現(xiàn)場實際使用人一致。

目前，各地市級電力公司針對封印入庫、發(fā)放、配送、領(lǐng)用、調(diào)撥及物資盤點等基本還依靠手工，在資產(chǎn)紙質(zhì)工單及臺賬管理方面，封印管理員采用手工記賬方式發(fā)放封印，難以監(jiān)控封印運行情況，導(dǎo)致封印有多領(lǐng)、丟失、損壞等風(fēng)險。

本文設(shè)計開發(fā)了一種新型的電能計量封印分發(fā)管理裝置，解決了現(xiàn)有電力企業(yè)對計量封印粗放管理、不能發(fā)揮計量封印安全防護作用的問題。該裝置大大方便了電能計量封印的收納和取用，利用技術(shù)手段把住封印的使用關(guān)，避免出現(xiàn)封印多領(lǐng)、丟失、領(lǐng)用人和裝封人不對應(yīng)等情況，以節(jié)省管理成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

本文分別介紹了兩種方案的設(shè)計思路，并對計量封印分發(fā)裝置在電氣領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景進行了探討。

2 設(shè)計方案

本次設(shè)計了兩種方案，分別為固定式計量封印分發(fā)柜和移動計量封印分發(fā)裝置。

2.1 方案設(shè)計一：固定式計量封印分發(fā)柜

2.1.1 設(shè)計組成部分

這種固定式計量封印分發(fā)柜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組件由鎖控板、主控機、電源適配器、身份識別器、物品檢測傳感器、CPU、內(nèi)存、Wi-Fi模塊板、監(jiān)控系統(tǒng)等組成，其外觀如圖1所示。

2.1.2 設(shè)計原理

計量封印分發(fā)柜內(nèi)置工控機，通過網(wǎng)絡(luò)與封印倉儲管理電腦連接。使用基于Python開發(fā)的微服務(wù)實現(xiàn)后臺服務(wù)程序與子系統(tǒng)的通信，采用Maria DB數(shù)據(jù)庫存儲整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，利用Wi-Fi上網(wǎng)設(shè)備局域網(wǎng)進行遠程數(shù)據(jù)傳遞，通過微服務(wù)實現(xiàn)即時監(jiān)控柜中封印的實時情況。具體的入庫和領(lǐng)用流程如圖2、圖3所示。

圖1 固定式計量封印分發(fā)柜

圖2 封印入庫流程

圖3 封印領(lǐng)用流程

2.1.3 設(shè)計模式優(yōu)與劣

（1）固定式計量封印分發(fā)柜的優(yōu)勢：分發(fā)柜能夠?qū)崿F(xiàn)自動識別讀取封印盒號，并生成一個指令，將識別信息儲存在服務(wù)器，自動同步到本地的工控機上，這樣可以避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)掉線時無法正常讀取保存狀態(tài)的情況。這種分發(fā)柜封印存儲量達4萬只，容納空間較大，不需要頻繁批量領(lǐng)用。在領(lǐng)用過程中，分發(fā)柜采用身份驗證，擁有指紋、IC卡和密碼三種功能，可防止未經(jīng)批準而使用計量封印的情況，有效管控封印發(fā)放。另外，能自動將發(fā)放及領(lǐng)用的人員、封印信息通過接口上傳至營銷系統(tǒng)流程，提高了各個環(huán)節(jié)的一致性，實現(xiàn)了定額監(jiān)控。

（2）固定式計量封印分發(fā)柜的劣勢：裝置生產(chǎn)及維護成本較高，由于分發(fā)柜投入量大，供電企業(yè)部門班組使用數(shù)量多，造價昂貴不便于批量生產(chǎn)；裝置占地面積較大，對于部署場地有一定要求，無法適用于各個班組；領(lǐng)用單位在封印入柜時，需要在系統(tǒng)中手動錄入入柜信息，工作量大且煩瑣，容易造成錯亂；分發(fā)柜倉位大小和數(shù)量有限制，每個倉位存放多盒封印，領(lǐng)用人員可能會多領(lǐng)或少領(lǐng)。

2.2 方案二：移動計量封印分發(fā)裝置

2.2.1 設(shè)計組成部分

這種移動計量封印分發(fā)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)整體可分為兩大部分，分別是上部集料部分和下部推送部分。上部集料部分由集料倉、集料倉門、顯示屏、集料倉底座和門把手等部件機構(gòu)組成；下部推送部分由線性模組、取料倉、指示燈、箱罩等組成。移動計量封印分發(fā)裝置如圖4所示。

圖4 移動計量封印分發(fā)裝置

2.2.2 設(shè)計原理

移動計量封印分發(fā)裝置是基于Python編寫的Web服務(wù)，采用http協(xié)議進行數(shù)據(jù)的交互，用Maria DB數(shù)據(jù)庫存儲裝置和封印的數(shù)據(jù)，在封印流轉(zhuǎn)時能夠有效監(jiān)控，記錄下各種狀態(tài)下的封印數(shù)據(jù)。具體的入庫和領(lǐng)用流程如圖5、圖6所示。

圖5 封印入庫流程

圖6 封印領(lǐng)用流程

2.2.3 設(shè)計模式優(yōu)與劣

移動計量封印分發(fā)裝置具有多重優(yōu)勢，具體有如下幾方面：

（1）豎向集料倉可一次存放30盒或更多的封印產(chǎn)品，下方設(shè)計有防錯放機構(gòu)，避免出現(xiàn)因人為錯放產(chǎn)品導(dǎo)致數(shù)據(jù)混亂的情況。

（2）集料倉門需采用專用的鑰匙或者身份驗證，使用指紋、IC卡或密碼才能正常打開，可有效對封印產(chǎn)品進行管控。

（3）顯示屏具備產(chǎn)品數(shù)量和數(shù)據(jù)顯示功能，能有效反映集料部分的產(chǎn)品數(shù)量和數(shù)據(jù)。

（4）集料倉底部設(shè)置有與下部推送部分相連接的機構(gòu)，能夠使集料部分與推送部分快速正確組合。

（5）門把手的設(shè)計有利于搬運方便。

（6）封印在領(lǐng)用和發(fā)放時入箱，能自動記錄，無須額外錄入信息，通過盒號讀取封印信息，無須打通營銷接口對接數(shù)據(jù)，開發(fā)容易，可減少系統(tǒng)信息泄露帶來的風(fēng)險。

（7）裝置輕巧，造價便宜，便于大量生產(chǎn)。

（8）裝置采用分體式設(shè)計，每次只需要補充集料倉即可繼續(xù)使用，可設(shè)置備用集料倉，保證封印能夠及時補充。

移動計量封印分發(fā)裝置的劣勢：該裝置要求方便移動和攜帶，所以容量較小，不能儲存太多封??；集料倉防碰撞能力有限，在運輸過程中若發(fā)生強烈碰撞導(dǎo)致變形，將會使封印無法取出。

3 兩種方案的比較

方案一與方案二兩種設(shè)計都實現(xiàn)了封印的自動分發(fā)操作、數(shù)據(jù)管理和記錄。目前暫沒有類似的封印分發(fā)裝置，為了封印流轉(zhuǎn)方便和減少庫存積壓，且考慮到占地面積小，采用方案二最合適。方案二裝置可以儲存1 500～2 000只計量封印，更重要的是克服了方案一裝置的作用單一，面積龐大且比較沉重，移動和攜帶不便的缺陷。

方案二裝置采用分體式設(shè)計，其結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，成本低廉，可單獨對封印集料倉進行補充封印產(chǎn)品，運輸方便，產(chǎn)品集料裝置設(shè)計巧妙，可單獨取放、替換方便，同時設(shè)置有防錯放結(jié)構(gòu)，避免人為錯放導(dǎo)致數(shù)據(jù)混亂的情況的發(fā)生。在運作方式上方案二更加優(yōu)越，即便不連接營銷系統(tǒng)也能采用儲存卡保存數(shù)據(jù)，具有多角度統(tǒng)計功能，在數(shù)據(jù)庫中提供很大的存儲空間保存封印數(shù)據(jù)、定期導(dǎo)出并對封印狀態(tài)進行更新，便于管理人員準確、快速地統(tǒng)計出一段時間內(nèi)不同狀態(tài)下的封印數(shù)量，從而達到領(lǐng)用定額管控封印的目的，還能建立必要的安全制度和部署必要的技術(shù)手段，防范黑客和惡意軟件的攻擊，有效降低信息安全風(fēng)險。

4 結(jié)語

本移動計量封印分發(fā)裝置在電力部門基層班組中進行了實踐及應(yīng)用，對封印發(fā)放進行了儲備定額管控，有效解決了封印多領(lǐng)、冒領(lǐng)的問題。通過掃描封印盒自動記錄封印信息，形成自動化在線管理，實現(xiàn)封印的發(fā)放自動化和無人化。該裝置避免了封印因發(fā)生磕碰而造成損壞及丟失的情況的發(fā)生，大大降低了企業(yè)的損失，提高了封印記錄信息的準確性和規(guī)范性，簡化了物資發(fā)放操作流程，滿足了用電企業(yè)的實際需求。相信隨著科技的不斷進步和用電企業(yè)需求的提高，做到信息安全情況下打通內(nèi)網(wǎng)連接，移動計量封印分發(fā)裝置一定會更加完善，滿足建設(shè)智能電網(wǎng)要求，因此本裝置應(yīng)用前景十分廣闊。