劉鵬　尹玉娟　魏振　李孟　吳壽山　雷敏　孫昭昌

摘 要：隨著電力系統(tǒng)規(guī)模擴大，供電公司負責(zé)變電站數(shù)目與日劇增。憑借記憶變電站地址和駕駛路徑的傳統(tǒng)工作方式效率日益低下。該文總結(jié)了三種基于智能手機等移動終端的變電站定位導(dǎo)航方法，介紹了它們的地址保密策略和定位導(dǎo)航實現(xiàn)方式。為避免地址泄密，三種方式未在安裝于移動終端的定位導(dǎo)航軟件中存儲變電站地址，而是采用外部輸入或者授權(quán)發(fā)送方式傳送特定地址信息，實現(xiàn)變電站信息與定位導(dǎo)航裝置的分離，降低泄密風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：變電站 定位導(dǎo)航 智能手機 移動終端 數(shù)據(jù)加密

中圖分類號：TM63 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（b）-0008-02

隨著變電站規(guī)模擴大和變電設(shè)備質(zhì)量提高，其檢修周期也相應(yīng)拓寬[1]，工作人員去特定變電站的機會減少，特定人員到特定變電站的機會可能幾年一次。隨著城市建設(shè)、城鄉(xiāng)改造發(fā)展，城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村交通道路、建筑街景等參考地貌也逐年逐月改變。一方面變電站規(guī)模擴大、人員到達現(xiàn)場時間間隔增加，一方面變電站周邊參考地貌改變，造成工作人員對變電站地址和行駛路徑不熟悉，影響達到現(xiàn)場的時間。商用定位導(dǎo)航設(shè)備已非常成熟，但因變電站關(guān)系國計民生，其地址屬國家保密數(shù)據(jù)，商用定位導(dǎo)航設(shè)備并未存儲變電站信息，無法直接對變電站實現(xiàn)定位導(dǎo)航；同時高電壓等級變電站多坐落于荒郊野外，周圍也缺乏必要參考物可用于商業(yè)定位導(dǎo)航設(shè)備中的輔助定位。

如何在地址保密下實現(xiàn)變電站定位導(dǎo)航考驗著電力技術(shù)人員。近年來工程人員相繼提出了基于二維碼的變電站定位導(dǎo)航方法、基于GIS的巡檢現(xiàn)場手機定位導(dǎo)航方法以及基于地址服務(wù)器的手機APP定位導(dǎo)航方法。這幾種變電站定位導(dǎo)航方法均依托目前廣泛應(yīng)用的智能手機等移動終端，該文將對其進行分析介紹。

1 基于二維碼的變電站定位導(dǎo)航方法

廣東電網(wǎng)公司佛山供電局采用了一種基于二維碼的變電站定位導(dǎo)航方法[2]。一個二維碼可容納多達1 850大寫字母或者270個數(shù)字，或500漢字等。因此，利用二維碼“存儲”變電站地址信息綽綽有余。制作變電站地址二維碼卡片的基本原理是首先獲得變電站地址的經(jīng)緯度信息，對變電站的經(jīng)緯度信息轉(zhuǎn)換成固定格式的數(shù)字序列，對得到的數(shù)字序列按照一定的加密策略完成加密處理，對加密后的數(shù)字序列生成二維碼并制作成二維碼卡片。

在地址二維碼解碼方面，采用智能手機或者平板電腦安裝自行開發(fā)的定位導(dǎo)航軟件APP程序?qū)崿F(xiàn)。軟件APP設(shè)有二維碼掃描功能，打開后可以啟動手機或者平板電腦攝像頭，當(dāng)二維碼卡片靠近其攝像頭后可自行完成二維碼掃碼的信息輸入。軟件APP獲得二維碼提供的變電站地址信息后，自動按照預(yù)定的解密策略完成信息解密，從而獲得變電站真正的地址經(jīng)緯度信息。

2 基于GIS的巡檢現(xiàn)場手機定位導(dǎo)航方式

天津市電力公司提出了一種基于GIS的巡檢現(xiàn)場手機定位導(dǎo)航方式，利用電網(wǎng)GIS（地理信息系統(tǒng)）系統(tǒng)的變電站坐標(biāo)信息作為地址來源[3]。整套系統(tǒng)包含四個組成部分，智能手機、外網(wǎng)服務(wù)器、內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器和GIS服務(wù)器。手機終端發(fā)送地址需求到外網(wǎng)服務(wù)器，外網(wǎng)服務(wù)器通過安全隔離裝置請求信息內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，GIS系統(tǒng)發(fā)送加密的位置信息到信息內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，通過安全隔離裝置到達外網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，巡檢人員通過刷新按鈕或系統(tǒng)定時輪詢進行數(shù)據(jù)請求，形成任務(wù)信息下發(fā)到移動客戶端，手機端完成對經(jīng)緯度信息的解密處理，調(diào)用百度或高德地圖完成導(dǎo)航。工作流程中，手機、內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器、外網(wǎng)服務(wù)器均不存儲任何數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳送過程中，通過數(shù)據(jù)加密保證數(shù)據(jù)的安全。

基于GIS的巡檢現(xiàn)場手機定位導(dǎo)航方式通過數(shù)據(jù)加密實現(xiàn)變電站地址信息在GIS系統(tǒng)、外網(wǎng)服務(wù)器、內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器和手機終端之間的安全傳遞，實現(xiàn)地址信息的保密，安全性能較高。不過，GIS系統(tǒng)地圖更新程序復(fù)雜、造成更新速度慢，地圖陳舊，可能造成傳送的地址信息不準(zhǔn)確，導(dǎo)航信息不準(zhǔn)等問題。

3 基于地址服務(wù)器的手機APP定位導(dǎo)航方式

江蘇省電力公司檢修公司、山東省電力公司青島供電公司則采用了一種基于地址服務(wù)器的手機APP定位導(dǎo)航方式[4]。該方法與基于GIS的巡檢現(xiàn)場手機定位導(dǎo)航方式有一定的類似之處。其變電地址來源于接入互聯(lián)網(wǎng)的地址服務(wù)器。為了保證該敏感數(shù)據(jù)的安全和不被泄露，存入地址服務(wù)器的變電站地址按照一套安全的加密算法對其進行加密處理?；诎踩紤]，系統(tǒng)采用的密鑰格式為：約定位數(shù)的公共字符串+手機唯一設(shè)備標(biāo)識符。密鑰的構(gòu)成主要分為兩個部分：（1）約定的位數(shù)的公共字符串。由后臺管理員設(shè)定的約定位數(shù)的隨機字符串作為最終密鑰的一部分。（2）手機唯一設(shè)備標(biāo)識符。管理員需要提前獲取使用該APP的手機的設(shè)備標(biāo)識符，該字符串對于每臺手機而言是唯一的，因此，每臺手機對應(yīng)的最終密鑰就具有唯一性，這樣即使經(jīng)過加密的數(shù)據(jù)文件被竊取，敏感信息也不會被大面積的破解和泄露，大大提高了變電站數(shù)據(jù)傳輸和存儲的安全性。

4 基于移動終端的定位導(dǎo)航APP程序

獲得變電站地址信息后，后續(xù)的基于智能手機或平板電腦等移動終端的定位導(dǎo)航APP程序設(shè)計大同小異。近幾年來智能手機已相當(dāng)普及，其硬件包含件包含有CPU、GPU、ROM、RAM、FLASH存儲卡、液晶屏、觸摸屏、攝像頭、Wi-Fi無線連接模塊、3G模塊、GPS模塊及聲音等模塊，類似于個人電腦，用戶可自行安裝第三方開發(fā)的程序，并通過移動通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無限網(wǎng)絡(luò)連接，為手機應(yīng)用程序的研發(fā)提供了非常好的平臺和廣闊的發(fā)展空間[5]。基于移動智能手機等移動終端的APP程序開發(fā)可通過引用商用的地圖導(dǎo)航API實現(xiàn)地圖加載、創(chuàng)建地圖容器元素，創(chuàng)建點坐標(biāo)，地圖初始化，創(chuàng)建地圖等功能。

5 結(jié)語

基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能終端的定位導(dǎo)航方法已經(jīng)在當(dāng)前社會中獲得了廣泛的應(yīng)用，極大方便了人們出行。因變電站關(guān)系國計民生，其地址信息屬國家保密數(shù)據(jù)，商用定位導(dǎo)航軟件或裝置均不能直接實現(xiàn)精確導(dǎo)航。該文總結(jié)了3種目前常用的基于智能手機等移動終端的變電站定位導(dǎo)航方法，介紹了它們的地址保密策略和定位導(dǎo)航的實現(xiàn)方式。為避免變電站地址信息泄漏，它們均采用了地址信息與定位導(dǎo)航裝置分離的設(shè)計方式，外部輸入加密的地址信息，導(dǎo)航裝置解密后獲得當(dāng)前需要定位的變電站地址經(jīng)緯度，從而實現(xiàn)特定變電站的定位導(dǎo)航。這三種變電站定位導(dǎo)航方法均在保證地址信息不會泄密的情況下實現(xiàn)了變電站的定位導(dǎo)航，在當(dāng)前電力系統(tǒng)規(guī)模日益擴大、變電站數(shù)目逐年增長的形勢下，可輔助電力工作人員巡視實現(xiàn)目標(biāo)變電站的定位導(dǎo)航，縮短到達時間，提高工作效率，具有較強的現(xiàn)實應(yīng)用意義。

參考文獻

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[2] 李固，嚴(yán)杰峰，黃衍波，等.基于二維碼的變電站的定位導(dǎo)航方法[J].信息與電腦，2015（12）：94-103.

[3] 何金，王揚，董陽，等.基于GIS的巡檢現(xiàn)場手機定位導(dǎo)航系統(tǒng)[J].電力信息通信技術(shù)，2014（7）：7-11.

[4] 蔣昊松，黃國棟，張霞.基于Android的變電站地理位置導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].無線互聯(lián)科技，2016（4）：61-64.

[5] 邵長恒，趙煥杰.Android程序開發(fā)使用教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014.