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电力安全智能锁控系统一．概述本系统用于对变电站/发电厂重要区域出入通道门（如：高压室门、继保室门、安具室门、通讯机房门、办公室、会议室、资料室、员工宿舍）、各类设备箱柜门（如：保护柜门、监控柜门、端子箱门、机构箱门、汇控柜门、构架爬梯门）及各类手动设备操作机构进行管理。由于系统结构合理、流程完善、品质优良，使其具有管理全面；使用灵活、高效；投资省、安装简单、维护方便；安全、稳定、可靠等诸多优点。该系统的使用可为变电站/发电厂加强人员出入管理、设备使用管理，提高工作效率，确保安全生产提供一种有效的技术手段。二．系统结构本系统有两种配置方案：方案一由管理员工作站、局域通讯网、门禁主控机(嵌入式主控机、PC机)、智能钥匙（SmartKey）、锁具等部件组成；方案二由管理员工作站、局域通讯网、门禁主控机(嵌入式主控机、PC机)、智能钥匙传送/充电器、智能钥匙（SmartKey）、锁具等部件组成系统结构框图一系统结构框图二三．系统特点和传统意义上的门禁系统相比，本系统具有以下特点：1．管理范围广，可以对设备区、办公区、生活区内多种门及各类手动设备操作机构进行管理；2．主控机门禁管理软件设有严格的权限管理功能，使用安全、可靠；在一次任务中，只能对圈定范围内的锁具进行解锁，可以避免走错位置(设备间隔)；3．操作流程完善、高效，可十秒内完成圈定和授权工作，得到最高权限授权可以打开站内所有的锁具，可大大提高工作效率；4．嵌入式主控机内置工控机、液晶触摸屏、指纹识别器、RFID读卡器、钥匙存放仓、传送/充电器等系统部件，体积小、集成度高；壁挂式结构设计，不占用桌面空间，便于布置；5．智能钥匙体积小，方便操作和携带；功耗低，一次充电可连续开锁3000次以上。6．无需铺设电缆线，施工简单、成本低，只需要将锁具安装到指定位置，再将对应数据写入软件数据库即可；7．维护方便，不存在线路维护问题，也不会发生通讯故障；8．锁具可靠性高，户外锁锁芯防雨水、防沙尘等级可达IP68级；使用寿命长，不加油可使用十年以上。四．各部件介绍1．门禁主控机门禁主控机是系统的主控单元，有嵌入式主控机和PC主控机两种类型。PC主控机由通用PC机、可用户自定义的显示器组成。嵌入式主控机由ARM11嵌入式工控机、12寸TFT彩色液晶触摸屏、高像素指纹识别器、RFID读卡器、带门控的智能钥匙存放仓、智能钥匙传送/充电器等部件组成。内部装有门禁管理软件。其外观图、结构图如下：门禁主控机外观图门禁主控机结构图1.1主要功能1．开锁权限管理门禁主控机依据不同类型的使用人员将开锁权限划分为七级，分别是：系统管理员、安全监察人员、值班负责人、运行人员、检修人员、卫生清洁人员、外单位施工人员等。系统管理员级别最高，是本系统的管理者，可在本地主控机或通过局域通讯网以WEB方式对其他人员的权限进行设置或更改。安全监察人员包括安全专责、厂长、站长等人员，有最大的开锁权限（开所有锁），并可查询开锁记录。值班负责人有最大的开锁权限，并可圈定外单位施工人员和卫生清洁人员开锁范围。运行人员（指负责变电站/发电厂设备操作和运行状态检测的人员）开锁权限为职责范围内的门或设备。检修人员（指负责变电站/发电厂设备检修的人员）开锁权限为职责范围内的门或设备。卫生清洁人员可长期在设定的区域内开锁，也可由值班长为其圈定开锁范围。外单位施工人员（指土建施工、设备安装、设备维护等外单位人员）没有固定的开锁范围，工作前需根据工作票内容由值班长为其圈定开锁范围。上述权限定义可根据不同使用场合由系统管理员进行定义和修改。2．圈定开锁范围门禁主控机以图形方式显示所有纳入管理范围的门或设备。系统管理员可以通过图形界面圈定不同级别人员的固定开锁范围；值班长可根据工作票内容为外单位施工人员或卫生清洁人员圈定开锁范围。3．开锁流程监控取智能钥匙进行开锁操作前，需在配置于主控机右下部的高像素指纹识别器或RFID读卡器上进行身份确认；通过确认后，主控机将已圈定好的开锁范围数据通过智能钥匙传送/充电器传输给智能钥匙；智能钥匙开锁操作后，通过上述通讯方式自动回传开锁信息。4．开、闭锁信息记录和查询门禁主控机最多可记录15536条开锁记录，超出后滚动覆盖。记录包括：开锁人、开锁对象和时间、闭锁情况和时间（部分门或设备）、未遂开锁对象和时间等信息。最长保存十年以上。可在本地主控机或通过局域通讯网以WEB方式查询开锁记录，有按人员、按时间（年、月、日、区间）、按门或设备三种查询方式，可形成报表，可网络传送。1.2技术性能指标1．ARM11嵌入式工控机CPU：三星S3C6410，ARM11内核，16/32-bitRISC（精简指令），主频533MHz；存储空间：内存128MB，闪存2GMB，内置2GSD卡；双声道音响：功率20W；微型话筒：灵敏度-48±3Db,频率响应100～10KHz，信噪比＞60Db；通讯接口：双10M/100M自适应以太网、一个802.11g无线以太网、四个USB2.0，四个Rs232；2．TFT彩色液晶触摸屏：12英寸，1024x768点阵，6.5K彩色，LED背光，电阻式摸屏板；3．高像素指纹识别器a)像素:500dpi;b)指纹容量:3000枚（可选）;c)记录容量:50000条（可选）;d)拒真率:≤0.01%;e)认假率:≤0.0001%;f)指纹识别时间:≤1.2s;g)有效采集面积:18mm×16mm;4．RFID读卡器：读卡频率125KHz，读卡距离可达120mm；5．带门控的智能钥匙存放仓：可存放四把智能钥匙和两把紧急解锁钥匙；6．智能钥匙传送/充电器：采用磁耦合工作原理，无触点，最大充电功率可达5W、通讯速率可达19200Bit/s；7．最大闭锁点量：65536个；8．最大开锁记录数量：65536条，超出后滚动覆盖；信息最长保存十年以上；9．工作电源：AC220V（+20%，-15%）；10．备用电源：内置10000mA/h3.7V聚合物锂离子电池，可保证停电后连续运行8小时；11．平均功耗：3W；注：未考虑钥匙充电功耗。12．外形尺寸：530×300×80mm3；13．电磁兼容性：符合DL/T687-1999标准要求；14．使用寿命：大于十年。2．智能钥匙（SmartKey）智能钥匙（SmartKey）是本系统的主要开锁工具。智能钥匙实物图片智能钥匙结构图片2.1功能1．可开启所有本系统配置的锁具。典型开锁操作流程：从门禁主控机接收开锁范围数据后，通过识别锁具内RFID码值判定是否符合开锁条件，符合条件才可开锁；条件不符则无法开锁。开锁操作后记录相关操作信息，插入智能钥匙传送/充电器后自动回传记录信息。2．可自动回传记录信息。插入智能钥匙传送/充电器后自动回传所有开锁操作记录和读取的RFID卡开锁信息。3．可对RFID电控锁进行权限设置和RFID卡开锁信息读取。管理员权限下，进入智能钥匙的“电控锁权限”菜单，输入RFID码值，对准RFID电控锁读卡区，按“确认”键即可完成设置；无论何种权限，只要持智能钥匙进行开锁操作，均自动读取近期持RFID卡开锁的操作记录；管理员权限下，进入智能钥匙的“电控锁信息读取”菜单，对准RFID电控锁读卡区，按“确认”键即可读取全部持RFID卡开锁的操作记录（最多1000条）。2.2技术特点：1．旋转式磁控开锁机构，体积小、可靠性高、符合传统开锁习惯；2．采用OLED高亮度点阵显示器，亮度高、对比度大，可在-40°C正常显示；3．独特的磁耦合式通讯/充电设计，确保有极高的通讯和充电可靠性，通讯速率可达19200Bit/s；4．高分贝蜂鸣器、四位组合键盘，可提供直观、高效的人机交互手段；5．有通讯、时间、显示、音响设置、采码、电量查询等多种辅助功能。6．低功耗设计及600mAH大容量锂电池，确保一次充电可连续开锁3000次以上。7．业界最小的钥匙体积（61mm高、40mm宽、18mm厚），只有五防电脑钥匙的1/4大小，便于操作和携带；8．全密封设计,防水、防尘等级IP68,确保可在水中进行开锁操作；9．可在各种条件下使用（户内或户外）；10．电磁兼容性符合DL/T687-1999标准要求；11．使用寿命长，累计开锁次数大于50000次，使用时间大于十年。3．锁具锁具有挂锁、房门锁、二次设备柜门锁、端子箱/机构箱门锁和RFID电控锁等类型。3.1挂锁、房门锁、二次设备柜门锁、端子箱/机构箱门锁挂锁、房门锁、二次设备柜门锁、端子箱/机构箱门锁均为“一匙通”锁具，内部装有RFID码片，可由智能钥匙识别和开启。其主要特点是：1.安装简单、操作方便；2．全密封磁编码锁芯，可有效防止雨水、沙尘进入锁芯内部，防水、防尘等级可达IP68；3．锁具结构简单，主要部件采用不锈钢或铜质材料制造，具有较好的耐腐蚀性；4．挂锁锁环组件由锁环和防水帽组成。防水帽用于防止纵向下落的雨水、灰尘直接进入锁体内部；5．使用寿命长，不加油可使用十年以上。挂锁房门锁二次设备柜门锁端子箱/机构箱门锁3.2RFID电控锁RFID电控锁用于办公室、会议室、资料室、员工宿舍等有保密性要求的场所。智能钥匙可对RFID电控锁进行授权、解锁和解锁信息查询。解锁信息通过智能钥匙回传给主控机。相关人员还可通过配发的RFID钥匙开锁，这样既解决了管理问题，也解决了保密性、方便性问题。RFID电控锁结构图4.管理员工作站管理员工作站配置在有运行和安全管理职能的上级部门（如：调度中心、变电管理所、变电工区、集控中心等）。系统管理员可通过局域网设置或更改人员权限；安全监察人员可查询、统计开锁记录。五．闭锁方案本系统可以对设备区、办公区、生活区内多种门及设备进行管理。1．设备区闭锁方案设备区采用挂锁、房门锁、二次设备柜门锁、端子箱/机构箱门锁等锁具对位于设备区的各类高压室房门、主控室房门、继保室房门、电缆层房门、通讯机房门、安具室房门、监控柜门、保护柜门、直流屏柜门、计量屏柜门、汇控柜门、电容器网门、端子箱门、机构箱门、构架爬梯门及各类手动设备操作机构进行闭锁。挂锁主要用于未安装固定锁具的通道门（如：各类高压室房门、主控室房门、继保室房门、安具室房门、通讯机房门）、各类设备网柜门（如：端子箱、机构箱、构架爬梯）及各类手动设备操作机构的闭锁。房门锁用于重要区域出入通道门的闭锁（如：各类高压室房门、主控室房门、继保室房门、安具室房门、通讯机房门等）。二次设备柜门锁用于二次设备柜门的闭锁（如：保护柜门、监控柜门、直流屏柜门、通讯机柜门、计量屏柜门等）。端子箱、机构箱门锁用于端子箱、机构箱门的闭锁。2．办公区、生活区闭锁方案采用RFID电控锁对办公室房门、会议室房门、休息室房门、资料室房门、宿舍房门进行闭锁。六．使用案例广州电力公司500KV广南变电站使用案例。高压场地高压室门高压室门爬梯门