一种计量封印分发装置的研发方案设计

何雪梅

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）

1 电能计量封印介绍

电能计量封印是用于保证计量设备稳定运行且准确计量的一种技术手段，是具有法定效力的一次性使用的专用标志物体，其具有唯一编码、自锁、防撬、防伪等功能，用来防止未授权人员非法开启计量装置，给电力企业带来经济损失[1-2]。在现有的管理模式下，封印管理进入信息化时代，虽然营销管理系统能够以领用人为检索条件统计出领用数量，但封印数量庞大、更换频繁，以及封印录入系统功能不完善、统计功能存在缺陷，不能实时更新封印运行情况，从而导致管理者无法快速对封印数量的管理进行掌控，尤其是营销管理系统中的封印数据经常出现账物不一致的问题，增加了稽查人员在查处窃电时取证工作的难度，因此，需要严格管控，确保营销系统的封印的持有人和现场实际使用人一致。

目前，各地市级电力公司针对封印入库、发放、配送、领用、调拨及物资盘点等基本还依靠手工，在资产纸质工单及台账管理方面，封印管理员采用手工记账方式发放封印，难以监控封印运行情况，导致封印有多领、丢失、损坏等风险。

本文设计开发了一种新型的电能计量封印分发管理装置，解决了现有电力企业对计量封印粗放管理、不能发挥计量封印安全防护作用的问题。该装置大大方便了电能计量封印的收纳和取用，利用技术手段把住封印的使用关，避免出现封印多领、丢失、领用人和装封人不对应等情况，以节省管理成本，提高企业的经济效益。

本文分别介绍了两种方案的设计思路，并对计量封印分发装置在电气领域的发展趋势和应用前景进行了探讨。

2 设计方案

本次设计了两种方案，分别为固定式计量封印分发柜和移动计量封印分发装置。

2.1 方案设计一：固定式计量封印分发柜

2.1.1 设计组成部分

这种固定式计量封印分发柜的内部结构组件由锁控板、主控机、电源适配器、身份识别器、物品检测传感器、CPU、内存、Wi-Fi模块板、监控系统等组成，其外观如图1所示。

2.1.2 设计原理

计量封印分发柜内置工控机，通过网络与封印仓储管理电脑连接。使用基于Python开发的微服务实现后台服务程序与子系统的通信，采用Maria DB数据库存储整个系统的数据，利用Wi-Fi上网设备局域网进行远程数据传递，通过微服务实现即时监控柜中封印的实时情况。具体的入库和领用流程如图2、图3所示。

图1 固定式计量封印分发柜

图2 封印入库流程

图3 封印领用流程

2.1.3 设计模式优与劣

（1）固定式计量封印分发柜的优势：分发柜能够实现自动识别读取封印盒号，并生成一个指令，将识别信息储存在服务器，自动同步到本地的工控机上，这样可以避免出现网络掉线时无法正常读取保存状态的情况。这种分发柜封印存储量达4万只，容纳空间较大，不需要频繁批量领用。在领用过程中，分发柜采用身份验证，拥有指纹、IC卡和密码三种功能，可防止未经批准而使用计量封印的情况，有效管控封印发放。另外，能自动将发放及领用的人员、封印信息通过接口上传至营销系统流程，提高了各个环节的一致性，实现了定额监控。

（2）固定式计量封印分发柜的劣势：装置生产及维护成本较高，由于分发柜投入量大，供电企业部门班组使用数量多，造价昂贵不便于批量生产；装置占地面积较大，对于部署场地有一定要求，无法适用于各个班组；领用单位在封印入柜时，需要在系统中手动录入入柜信息，工作量大且烦琐，容易造成错乱；分发柜仓位大小和数量有限制，每个仓位存放多盒封印，领用人员可能会多领或少领。

2.2 方案二：移动计量封印分发装置

2.2.1 设计组成部分

这种移动计量封印分发装置的内部结构整体可分为两大部分，分别是上部集料部分和下部推送部分。上部集料部分由集料仓、集料仓门、显示屏、集料仓底座和门把手等部件机构组成；下部推送部分由线性模组、取料仓、指示灯、箱罩等组成。移动计量封印分发装置如图4所示。

图4 移动计量封印分发装置

2.2.2 设计原理

移动计量封印分发装置是基于Python编写的Web服务，采用http协议进行数据的交互，用Maria DB数据库存储装置和封印的数据，在封印流转时能够有效监控，记录下各种状态下的封印数据。具体的入库和领用流程如图5、图6所示。

图5 封印入库流程

图6 封印领用流程

2.2.3 设计模式优与劣

移动计量封印分发装置具有多重优势，具体有如下几方面：

（1）竖向集料仓可一次存放30盒或更多的封印产品，下方设计有防错放机构，避免出现因人为错放产品导致数据混乱的情况。

（2）集料仓门需采用专用的钥匙或者身份验证，使用指纹、IC卡或密码才能正常打开，可有效对封印产品进行管控。

（3）显示屏具备产品数量和数据显示功能，能有效反映集料部分的产品数量和数据。

（4）集料仓底部设置有与下部推送部分相连接的机构，能够使集料部分与推送部分快速正确组合。

（5）门把手的设计有利于搬运方便。

（6）封印在领用和发放时入箱，能自动记录，无须额外录入信息，通过盒号读取封印信息，无须打通营销接口对接数据，开发容易，可减少系统信息泄露带来的风险。

（7）装置轻巧，造价便宜，便于大量生产。

（8）装置采用分体式设计，每次只需要补充集料仓即可继续使用，可设置备用集料仓，保证封印能够及时补充。

移动计量封印分发装置的劣势：该装置要求方便移动和携带，所以容量较小，不能储存太多封印；集料仓防碰撞能力有限，在运输过程中若发生强烈碰撞导致变形，将会使封印无法取出。

3 两种方案的比较

方案一与方案二两种设计都实现了封印的自动分发操作、数据管理和记录。目前暂没有类似的封印分发装置，为了封印流转方便和减少库存积压，且考虑到占地面积小，采用方案二最合适。方案二装置可以储存1 500～2 000只计量封印，更重要的是克服了方案一装置的作用单一，面积庞大且比较沉重，移动和携带不便的缺陷。

方案二装置采用分体式设计，其结构简单，制作方便，成本低廉，可单独对封印集料仓进行补充封印产品，运输方便，产品集料装置设计巧妙，可单独取放、替换方便，同时设置有防错放结构，避免人为错放导致数据混乱的情况的发生。在运作方式上方案二更加优越，即便不连接营销系统也能采用储存卡保存数据，具有多角度统计功能，在数据库中提供很大的存储空间保存封印数据、定期导出并对封印状态进行更新，便于管理人员准确、快速地统计出一段时间内不同状态下的封印数量，从而达到领用定额管控封印的目的，还能建立必要的安全制度和部署必要的技术手段，防范黑客和恶意软件的攻击，有效降低信息安全风险。

4 结语

本移动计量封印分发装置在电力部门基层班组中进行了实践及应用，对封印发放进行了储备定额管控，有效解决了封印多领、冒领的问题。通过扫描封印盒自动记录封印信息，形成自动化在线管理，实现封印的发放自动化和无人化。该装置避免了封印因发生磕碰而造成损坏及丢失的情况的发生，大大降低了企业的损失，提高了封印记录信息的准确性和规范性，简化了物资发放操作流程，满足了用电企业的实际需求。相信随着科技的不断进步和用电企业需求的提高，做到信息安全情况下打通内网连接，移动计量封印分发装置一定会更加完善，满足建设智能电网要求，因此本装置应用前景十分广阔。