1.背景概述
早在上世纪中后期，为了统一管理变电站内的各类设备钥匙和房间门、屏柜门等钥匙，陆续出现了各式各类的普通钥匙箱，实现对变电站内解锁钥匙的统一规范化管理，与之前的钥匙散乱管理相比，明显节省了查找钥匙的时间。
随着变电站微机防误闭锁系统的全面推广应用，防误解锁工具（钥匙）成为解决防误系统故障或异常退出，以及紧急情况下实现快速开启防误锁具的有效手段。而通过普通钥匙箱、纸质登记等粗放式手段管理防误解锁工具，面临着使用授权不灵活、操作记录不完整、缺乏强制性闭锁、事后难追溯等一系列问题。同时，因防误解锁工具混乱使用而引发的恶性误操作事故仍时有发生，给电力安全生产埋下重大隐患，如何实现防误解锁工具的规范化、信息化、流程化管理成为亟待解决的重要课题。
2.管理现状
目前针对变电站防误解锁工具的管理，从构成上主要分为普通钥匙箱和钥匙管理机两大类型，应用情况如下。
2.1普通钥匙箱
产品组成：钥匙箱由箱体和钥匙扣组成，外观如图1所示。
图1.普通钥匙箱
主要功能：实现对防误解锁工具、设备钥匙、箱柜门和房间门钥匙的管理。
操作流程：预先在钥匙扣上打印相关钥匙标签说明，并挂接对应的钥匙。使用时，操作人员打开箱门，即可取用钥匙到现场开启锁具，执行现场任务结束后，将钥匙扣放回之前取用的位置即可。
产品特点：钥匙存储缺乏强制性闭锁，全程通过人工方式进行管控，取用、归还和记录仅凭工作人员的责任心和管理制度来保证，后续记录难于查找和统计分析。
2.2 钥匙管理机
产品组成：钥匙管理机是由主机、钥匙存储仓、电源和后备电池等组成，采用红外或RFID检测技术，对防误解锁工具进行身份验证，并强制锁定。外观如图2所示。
图2.钥匙管理机
主要功能：实现对防误解锁工具的取用授权和记录管理。
操作流程：操作人员通过授权卡、密码其中任意一种，登录钥匙管理机，选择解锁原因和防误解锁工具，经过审批人员审核授权后，解除钥匙管理机的箱门锁止。操作人员打开箱门，取走对应的防误解锁工具，到现场进行相关操作，钥匙管理机自动生成取用记录并生成报表。操作人员执行现场任务结束后，把防误解锁工具放回正确的钥匙座，如果错放钥匙座会自动报警提示操作人员处理。随后钥匙管理机闭锁防误解锁工具，操作人员关闭钥匙管理机箱门，自动生成放回记录。
产品特点：防误解锁工具的使用已经实现信息化、流程化管控，防误解锁工具的取用和归还时间、人员信息等自动记录，不能轻易删除，有利于解锁情况的统计和追溯。钥匙管理机相比普通钥匙箱有较大进步，一方面，防误解锁工具被强制锁定在钥匙座上，实现强制性封存管理；另一方面还可实现对防误解锁工具的取用授权管控，但是由于防误解锁工具不具备智能化功能，一旦取用，解锁范围就不受控（如走错间隔，擅自扩大工作范围），存在超范围解锁风险。
3.新技术应用
微机防误闭锁技术经过三十多年的不断发展，历经几代技术的革新，成为成熟又实用化的变电作业安全管控技术分支。伴随着防误系统的全面应用，以及无人值守等新型运维模式的大面积推广，因日常运维、检修等工作带来了大量解锁操作。而钥匙管理机作为防误系统的重要组成部分，在使用过程中，发现管理人员难于管控防误解锁工具的解锁操作范围，容易发生走错间隔或超范围解锁情况，引发人身和设备事故,存在安全隐患。
由此，解锁操作防控重点在于防误解锁工具的管理和使用。需重点考虑两个方面：一是加强解锁工具管理，严格审批流程，禁止随意使用解锁工具；二是限制解锁工具的解锁范围。
基于以上需求，新一代具备定向授权解锁（智能解锁）功能的智能钥匙管理机应运而生。新一代智能钥匙管理机在现有钥匙管理机的基础上，增加了大屏幕液晶触摸屏主机、智能解锁钥匙、传输适配器等部件。外观如图3所示。
图3.新一代智能钥匙管理机
3.1 主要功能
新一代智能钥匙管理机除具备现有钥匙管理机的所有功能以外，采用最新移动互联网和智能传感技术，实现指定设备定向授权解锁，支持远程移动授权，高效便捷。主要功能如下：
3.2 技术特点
相较于现有的钥匙管理机，防误解锁工具的使用流程更加严谨，不仅自动记录防误解锁工具的取用和归还时间、操作人员等信息，还具备定向授权解锁功能，解决了紧急解锁时解锁范围不受控（如走错间隔，擅自扩大工作范围）等问题。与此同时，新产品具备多种审核授权方式，可就地授权或远程授权。在传统就地刷卡、密码授权的基础上，支持手机APP扫描二维码进行远程动态密码授权和工作汇报流，完善任务流程的闭环管理。新一代智能钥匙管理机还支持扩展人脸、指纹生物识别技术应用，实现操作人员资质审核，解锁操作就地监护等功能。其主要技术特点如下：
u定向解锁、操作可控
基于分级使用、定向授权原则，采用分层可视化选择解锁设备，通过解锁任务定向授权相关设备，实现解锁操作范围的严格限定，非授权设备无法进行解锁操作，保障操作时解锁目标的唯一性，杜绝因紧急解锁钥匙特性而带来人员可能随意解锁的安全隐患。在获得解锁授权后，操作人员可以无序、无次数限制的重复解锁指定设备，直到作业结束为止。
u高效审批、灵活授权
具备多种审核授权方式，可就地授权或远程授权，支持APP移动办公，高效便捷，支持扩展人脸、指纹生物识别技术应用，实现操作人员资质审核，解锁操作就地监护等功能
u状态监测、指定存取
采用“电子铅封”智能传感技术，对防误解锁工具进行唯一身份标识，可实时监测解锁工具的在线状态。在配置指定存取功能模式下，未经授权的解锁工具无法取用，实现解锁工具定置存取。如若采用暴力破坏钥匙扣取用解锁工具，系统会自动报警提醒。
u任务闭环、信息安全
支持远程二维码同步加密算法，利用移动设备的APP进行远程授权和任务完成后的二维码汇报工作流，最大程度保障信息安全的同时，还更好地完善了任务流程的闭环管理。
3.3 操作流程
操作人员在智能钥匙管理机上选择解锁设备和解锁原因，然后通过手机APP扫描二维码，发送授权申请给审批人员进行审核授权。审批人员查看并核实现场情况后，点击APP上相应的待办任务，同意即可生成与之匹配的唯一动态密码。操作人员在手机APP上查收唯一动态密码，并输入到钥匙管理机进行智能解锁钥匙授权，授权成功即可打开钥匙管理机门，获取智能解锁钥匙定向解锁指定的设备。当操作人员执行现场任务结束后，将智能解锁钥匙归还到传输适配器，系统自动生成汇报二维码。操作人员扫描二维码汇报任务完成，同时审批人员也会收到任务完成提示信息，实现任务闭环管理。
4.应用成效
随着国家对安全生产工作的日益重视和智能电网的不断发展建设，新一代智能解锁钥匙管理机作为微机防误闭锁系统的重要组成部分，应用最新移动互联网和智能传感技术，支持解锁工具远程监测、申请和审批，将由工作人员驱车前往现场签字审批和传统的纸质化记录管理，变成流程化、移动化、痕迹化的高效远程申请、审批和管控，防范了防误解锁工具的不规范使用，减少一线人员长途奔波的风险，降低现场人员的劳动强度，有效节约人、财、物等生产成本，提高工作效率，提高企业效益和安全控水平。
与此同时，新一代智能钥匙管理机支持指定设备定向授权解锁，可防范一线人员在运检过程因走错间隔或超范围解锁引发的人身和设备事故，防止了人员伤亡和设备损坏的发生。产品操作简单，维护与扩展方便，整体符合智能电网信息化、自动化、智能化的基本技术发展方向，目前已经大量试点应用在电网、电厂、石化、轨交等工业领域。
5.结束语
基于“定向解锁”的新一代智能钥匙管理机的应用，深度融合了物联网、移动互联网、云计算等技术应用，为变电运检作业安全管控提供了灵活、高效的技术支撑，有效提高解锁操作的规范性和安全性，实现了解锁管理的流程化、信息化、智能化，进一步提升运检作业工作效率和管理水平。
