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貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司興義供電局 貴州興義 562400

傳統(tǒng)的低壓空開箱經(jīng)過幾十年的發(fā)展，其功能及性能幾乎己詮釋到了極致。然而，仍不能滿足現(xiàn)代人們對低壓空開箱高可靠性、高安全性、高便利性、信息化、智能化的要求。日常生活中，在獲取信息的同時，人們逐漸發(fā)展到有了更高需求的 “交流”，在這些交流中，除了人與人之間信息的交流，還有人機(jī)設(shè)備之間的交流，需要在技術(shù)研發(fā)上給予重視。

1 傳統(tǒng)低壓空開箱存在的問題

（1）設(shè)備無信息化功能，無法對外交換信息。

（2）設(shè)備上的鎖具簡單，鑰匙管理混亂，無法有效監(jiān)管，出現(xiàn)問題，無法追溯。

（3）設(shè)備門開啟無法定位和主動閉合功能，操作不便，箱體作業(yè)具有危險性。

總之，傳統(tǒng)的低壓空開箱不僅無法確保配電箱內(nèi)的資產(chǎn)和操作安全，而且完全無法滿足配電箱智能化管理的需求[1]。

2 解決辦法

2.1 數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程通信

NB-IoT 構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，使用License 頻段，可采取帶內(nèi)、保護(hù)帶或獨立載波等三種部署方式，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)共存，只消耗大約180KHz 的帶寬，可直接部署于GSM 網(wǎng)絡(luò)、UMTS 網(wǎng)絡(luò)或LTE 網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級。它聚焦于低功耗廣覆蓋（LPWA）物聯(lián)網(wǎng)（IoT）市場，是一種可在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的新興技術(shù)，具有窄帶、低速率、低功耗、低成本、高容量、廣覆蓋、多連接等特點。就本系統(tǒng)而言，低壓空開箱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率及頻次要求不高、安裝范圍非常廣泛且分散，使用NB-IoT 做數(shù)據(jù)通訊有著非常高的契合度。

2.2 無源電子鎖技術(shù)

無源電子鎖技術(shù)具有體積小、無需安裝免維護(hù)、鎖體無源設(shè)計、造價低及各種鎖型適應(yīng)各種箱柜的優(yōu)點，是當(dāng)今可靠性最高、最節(jié)能環(huán)保、性價比甚高的一種免維護(hù)電子鎖具，也是工業(yè)箱柜國家智能化升級換代的最佳選擇。針對電子鎖存在的問題，把電池和通信模塊剝離給智能鑰匙，鎖具僅保留芯片和馬達(dá)，實現(xiàn)了無源化。

2.3 無源電子鎖技術(shù)的工作原理為

把智能鑰匙+N 把智能鎖+1 套管理軟件。管理員完全掌控所有的開鎖過程，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)手工管理升級到 “互聯(lián)網(wǎng)+ 鎖具管理”；開鎖方式：用戶登陸手機(jī)APP 進(jìn)行用戶名密碼認(rèn)證，通過后系統(tǒng)傳輸秘鑰給智能鑰匙，智能鑰匙插入無源電子鎖芯進(jìn)行對碼，成功后給鎖芯內(nèi)馬達(dá)供電開啟無源電子鎖。

在鎖具類型上有電子掛鎖、電子機(jī)柜鎖、電子轉(zhuǎn)舌鎖、電子門把鎖等。

智能鑰匙通過藍(lán)牙與手機(jī)APP 進(jìn)行通信，獲得后臺管理系統(tǒng)的開鎖授權(quán)，插入無源電子鎖，與鎖芯的CPU 進(jìn)行數(shù)據(jù)交互及提供電源，開啟無源電子鎖，同時向手機(jī)APP 上傳相關(guān)信息。

2.4 特點

（1） 智 能 鑰 匙 藍(lán) 牙 協(xié) 議 為Bluetooth Specification V4．0 BLE。

（2）智能鑰匙功耗在自動休眠模式下，待機(jī)電流10uA-30uA，工作電流17．5mA。

（3）智能鑰匙在未連接藍(lán)牙情況下應(yīng)具備休眠功能，連接藍(lán)牙情況下可手動進(jìn)行休眠。

3 1APP 兼容性：手機(jī)APP 兼容安卓系統(tǒng)和蘋果系統(tǒng)

3.1 安全登錄

采用密碼登錄。APP 登錄同時還應(yīng)提供離線登錄模式，保證無網(wǎng)絡(luò)情況下用戶正常使用。

3.2 開鎖操作

APP 用戶登錄后根據(jù)鎖具授權(quán)權(quán)限，連接藍(lán)牙鑰匙，開啟所授權(quán)的鎖具后，應(yīng)有提示開鎖成功或開鎖失敗，并生成開鎖記錄上傳服務(wù)器。

4 阻尼鉸鏈和斷電接地保護(hù)裝置

阻尼鉸鏈的優(yōu)點在在于閉門時候柔和，配合經(jīng)久耐用的液壓缸已成為越來越多的用戶的首選液壓緩沖鉸鏈。它依靠一種全新的技術(shù)來適應(yīng)門的關(guān)閉速度、主動關(guān)門和開啟門的定位。即使大風(fēng)關(guān)門也會輕柔關(guān)閉、保證運動的完美。保證了即使在長時間的使用下，也無需進(jìn)行保養(yǎng)。

5 安全可靠簡易的箱體設(shè)計

空開箱采樣SUS304 材料（或者SMC/SMD）生產(chǎn)。具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，耐腐蝕性強(qiáng)、重量輕等特點。用來存放開關(guān)、互感器、計量表、TTU、通信模塊等安裝位，可以提供在戶外各種惡劣環(huán)境里對存放設(shè)備的保護(hù)，屏蔽電磁干擾，有序、整齊地排列設(shè)備，方便以后維護(hù)設(shè)備。機(jī)箱具有布局設(shè)計緊湊合理、電路配置安全可靠、性能好、經(jīng)久耐用等優(yōu)點[2]。

6 結(jié)語

終上所述，在研制變臺低壓空開箱的過程中，需要確保其體積小，結(jié)構(gòu)簡單，且空開箱門鉸鏈需要做成自動回力門，門鎖設(shè)計為自動吸碰落鎖和芯片感應(yīng)開鎖，以減少低壓箱式設(shè)備鑰匙管理繁亂問題，降低低壓側(cè)作業(yè)時的操作風(fēng)險和停電影響，同時增加計量和遠(yuǎn)程通信功能。