【信创】某电厂的智能钥匙研究与应用- 大数跨境

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【信创】某电厂的智能钥匙研究与应用

全电技术协作服务中心

2026-03-11

导读：推荐单位及作者中国长江电力股份有限公司王东、易琳、戴剑、魏龙、郭玉乐摘要：智能钥匙管理，利用先进的传感器和

推荐单位及作者

中国长江电力股份有限公司

王东、易琳、戴剑、魏龙、郭玉乐

摘要：智能钥匙管理，利用先进的传感器和锁控技术实现了智能钥匙的授权功能，并接收智能钥匙、钥匙适配器传回的开锁信息。根据设备状态，识别设备间带电情况，当设备间带电情况发生变化后，会自动核查已授权钥匙，从而完成设备门锁钥匙的自动化和智能化管理。

关键词：智能钥匙；锁控系统；通讯；物联网

引言

科技水平的迅猛发展，给各行各业的安全管理带来了前所未有的机遇与挑战。传统的“人防＋制度”的安全管理手段也遇到了瓶颈，应用“技防”手段落实安全管理制度和优化安全管理业务，成为当前推动、保障企业生产过程“更安全、更高效、更智能”的重要途径。

在某水电厂的日常管理工作中，对于其内部的“五小箱”（端子箱、机构箱、检修电源箱、间隔操作箱、控制箱）、各类网门、各种房间门等设备门锁的管理依然采用传统的机械钥匙，该类钥匙存在易丢失、易复制、配套锁具易生锈等亟待解决的问题，严重影响运维人员的工作效率，不利于精细化管理水平的提升。某水电厂通过智能钥匙研究与应用解决了锁具安全措施监控不足和人工管理的局限性，为电力行业的安全管理树立了一个可借鉴、可复制的典范。

问题现状

传统水电厂的两票、门禁等需要运行人员授权的安全管理系统之间存在孤岛运行，缺乏横向数据互联、互通、互动能力。传统安全管理方式采用钥匙柜管理，各设备区域钥匙全部存放在钥匙柜中，运行人员需要定期核对钥匙数量，此种方式具有被动性、不连续、效率低等特点，在遇到同一工作面内容重合，会出现因传统钥匙数量不够用而影响到检修工作的问题。由于检修人员的身份权限、进出区域、位置分布、作业行为等数据采用人工管理模式，缺乏主动感知、智能识别、风险预警能力，安全风险往往难以在萌芽阶段及时发现和控制；不利于集约化、精细化、平台化管理和追溯分析。

在机组的年度检修工作开展期间，涉及到多部门工作人员配合，难免会出现因钥匙数量、钥匙种类不通用等问题影响到检修、巡检工作顺利展开，进而影响到设备检修工期。另一方面，因为每一个锁具对应一把钥匙，所以运行人员依据检修人员开具的工作票在一堆钥匙中找到所需的，花费时间较长，并且开锁时间也较长。因此结合机组检修以及某电厂设备运维实际情况，由某电厂运行部牵头进行各类门锁钥匙的更新换代以及智能化替代，将电厂设备锁具更换，具备钥匙授权兼具安全性的功能，同时可以节省操作时间，提高检修效率。通过此研究有效改善了机组检修期间遇到的“开门难”问题。

核心方法

某水电厂搭建了智能钥匙操作管理系统运行环境：包括工作站、通讯主机、电脑钥匙及辅控锁具。其中，工作站安装系统软件，存贮人员及锁具信息，可设定人员操作权限，生成开锁序列，并通过通讯主机发送给电脑钥匙，同时保存开锁记录，便于浏览和查询。电脑钥匙可识别锁具身份识别码、开启授权范围内的辅控锁具、自动记录开锁信息。辅控锁具具有唯一身份识别码，用于箱柜门、房间门，可被电脑钥匙识别和控制。

通过无线方式实现授权与操作信息回传。其中智能钥匙可以实现授权管理：电脑钥匙经授权才能打开辅控锁具，可限定开锁区域及时间范围；信息储存与查询：工作站内存储所有人员信息、设备锁具信息、授权信息、操作记录等，可通过相关字段查询授权及操作信息。

通过在智能钥匙适配器上加入识别装置，智能钥匙上加入探针，智能钥匙头部插入适配器，开始识别进行数据传输。智能钥匙管理实现电子钥匙的授权功能，并接收电子钥匙、钥匙适配器传回的开锁信息。根据设备状态，识别设备间带电情况，在设备间带电情况发生变化后，自动核查已授权钥匙，如有钥匙授权借出暂未归还，及时发出提醒。利用先进的传感器和锁控技术，可在安全管理系统中进行任务下发与操作记录回传，实现了门锁钥匙的自动化和智能化管理。与传统的钥匙管理相比，智能锁控不仅提高了管理的精度，并且依托“五防校验原则”，带电设备无法授权解锁，从根本上减少了因人为疏漏造成的不安全事件，实现了本质安全。

利用“两票”执行锁控任务：实现操作票自动生成锁控任务、工作票创建关联锁控任务以及生产测点数据进行锁控带电校验，在带电情况下的禁止授权与数据的实时同步。从而建立完善的钥匙使用记录体系，高效解决传统钥匙管理带来的钥匙随意存取、管理困难等问题。

构建基于“两票”的钥匙授权方法：提出了一种操作票和工作票工作地点准入授权管控方法，构建了操作票和工作票关联锁控任务模型，解决了作业人员进入工作区域解锁范围难管控，超时、超出作业范围工作无技术闭锁等难题。

实现开、闭锁信息记录的实时查询钥匙主控机可实时保存开锁记录：记录包括：开锁人、开锁对象与时间、闭锁情况与间（部分门或设备）、未遂开锁对象与时间（授权未成功）等信息。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。

主要功能

开锁权限管理：钥匙主控机依据不同类型的使用人员将开锁权限划分为五级，分别是：系统管理员、值班负责人、运行人员、检修人员、卫生清洁人员等。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。值班负责人有最大的开锁权限，并可确定检修人员、卫生清洁人员等开锁范围。运行人员（指负责电厂设备操作和运行状态检测的人员）开锁权限为操作范围内的门或设备。检修人员（指负责电厂设备检修的人员）开锁权限为检修工作范围内的门或设备。卫生清洁人员可长期在设定的区域内开锁，也可由值班负责人为其确定开锁范围。上述权限定义可根据不同应用场合由系统管理员进行定义和修改。

确定开锁范围。钥匙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确定不同级别人员的固定开锁范围；值班负责人可根据工作票、操作票内容为运行操作人员、检修人员和卫生清洁人员等确定开锁范围。

开锁流程监控。取智能钥匙进行开锁操作前，需在配置于主控机上的智能钥匙操作管理系统上进行身份授权与使用范围确定；通过确认后，主控机将已确定好的开锁范围数据通过智能钥匙适配器传输给智能钥匙；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。

开、闭锁信息记录与查询。钥匙主控机可实时保存开锁记录，记录包括：开锁人、开锁对象与时间、闭锁情况与时间（部分门或设备）、未遂开锁对象与时间（授权未成功）等信息。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。

结论

智能钥匙管理系统代替了原有的手动找寻钥匙和手动登记的方式，将钥匙管理变得更加智能化，提高了作业效率。智能钥匙在某电厂全面投入运行后，不仅全面替代了传统机械钥匙，同时智能钥匙的“五防”功能降低了误入带电间隔和走错间隔所可能引起人员伤亡、设备损坏的风险，加强了电力生产的安全保障；同时，使智能钥匙操作管理更加规范、统一，提高了设备管理水平。