چکیده
تعداد کل ایستگاههای کلیدزنی و ایستگاههای توزیع در شبکه توزیع سالبهسال افزایش یافته است؛ خطوط هوایی بهتدریج به کابلهای زیرزمینی تبدیل شدهاند و تعداد کابینتهای شبکه حلقوی و ترانسفورماتورهای جعبهای نیز بهسرعت افزایش یافته است. تجهیزات شبکه توزیع ویژگی «کوچک، بسیار متعدد و پراکنده» دارند و مدیریت آنها دشوار است. برای مدت طولانی، مسائلی مانند سرقت، بازکردن بدون مجوز تجهیزات و انجام عملیات خصوصی و بدون مجوز، مدیران بهرهبرداری شبکه توزیع را درگیر کرده و بر کارکرد ایمن و پایدار شبکه و قابلیت اطمینان تأمین برق اثر گذاشته است.
سامانه مدیریت و کنترل ایمنی قفل هوشمند که در این پژوهش پیشنهاد شده، بر وضعیت واقعی شبکه توزیع برق مبتنی است و قفل مکانیکی اولیه را با قفل هوشمند جایگزین میکند. این سامانه از طریق «بازکردن مجاز» با ترمینال دستی، فرایند عملیات تولید و وضعیت تجهیزات توزیع برق را بهصورت مؤثر و بلادرنگ مدیریت و کنترل میکند. همزمان، مدیریت اطلاعاتی و بصری تجهیزات، کارکنان و اطلاعات مرتبط را فراهم میسازد تا مدیران شبکه بتوانند نقش کنترلکننده اصلی را ایفا کنند. نتیجه، افزایش توان مدیریت و کنترل تجهیزات توزیع و ارتقای سطح بهرهبرداری و مدیریت شبکه توزیع است.
۱. مقدمه
با توسعه اقتصادی و شتابگرفتن شهرنشینی، تعداد کل ایستگاههای کلیدزنی، مراکز کلیدزنی و ایستگاههای توزیع در شبکه توزیع سالبهسال افزایش یافته و هم کیفیت و هم کمیت آنها بهسرعت رشد کرده است [۱، ۲]. ساخت و مدیریت شبکههای توزیع شهری در شبکه هوشمند قدرتمند، نقش مهمتری پیدا کرده است.
در حال حاضر، تجهیزات داخلی مانند اتاقهای توزیع و اتاقهای کلیدزنی و همچنین تجهیزات بیرونی مانند کابینتهای حلقوی، ترانسفورماتورهای جعبهای و جعبههای انشعاب کابل، برای حفاظت ایمنی و جلوگیری از سرقت با قفل آویز مکانیکی یا قفل کلیدی مکانیکی بسته میشوند؛ با این حال نتیجه مطلوب نیست، زیرا مشکلات مدیریت امنیتی ناشی از این قفلها بهخوبی حل نشدهاند [۳].
در همین زمان، پستها بهتدریج از ساختار متعارف به هوشمند و از بهرهبرداری با نیروی حاضر به بهرهبرداری بدون نیروی مستقر تغییر کردهاند و در بخشهای مهم ایستگاه، ادراک جامع وضعیت و پایش متمرکز در سامانه پشتیبان تا حد زیادی محقق شده است. با وجود این، حوادث ایمنی ناشی از تغییر بدون مجوز محل کار یا گسترش دامنه عملیات همچنان رخ میدهد [۴، ۵].
برای حل مشکل قفلگذاری مکانیکی، این پژوهش سامانه مدیریت و کنترل امنیت قفل هوشمند را پیشنهاد میکند. قفل هوشمند امنیت بالا و کاربری آسان دارد، میتواند ایمنی تجهیزات توزیع را افزایش دهد، عملیات کارکنان را سادهتر کند و بهرهوری بهرهبرداری و نگهداری را بالا ببرد. همچنین با استفاده از سوابق عملکرد قفل هوشمند، تحلیل عملیات و نگهداری تجهیزات و تحلیل مسیر حرکت کارکنان امکانپذیر میشود.
مقایسه قفل مکانیکی و قفل هوشمند
جدول ۱ — مقایسه قفلهای مکانیکی سنتی و قفلهای هوشمند
| مورد مقایسه | قفل مکانیکی سنتی | قفل هوشمند |
|---|
| نسبت کلید | بیش از ۱ به ۳ | ۳۰ به ۱ |
| روش مدیریت کلید | مدیریت دستی | مدیریت متمرکز یا غیرمتمرکز |
| روش استفاده از کلید | کلید از جعبه تحویل گرفته میشود و همان روز بازگردانده میشود. | مدیریت مجوز سلسلهمراتبی بر اساس شیء، دفعات استفاده و بازه زمانی. |
| حالت بازکردن | یکبهیک | مجوز یکبهچند برای بازکردن |
| ثبت بازکردن | ثبت دستی روی کاغذ | ثبت خودکار در سامانه پشتیبان |
| بازکردن اضطراری موقت | بازگشت به دفتر مدیریت و دریافت دوباره کلید یا قفل مکانیکی متناظر. | درخواست مجوز جدید بهصورت آنلاین. |
| اقدام در صورت گمشدن کلید | آسیبدادن مکانیکی و بازکردن اجباری قفل. | صدور مجوز دوباره برای کلید جدید و سپس بازکردن. |
| ریسک لو رفتن کلید | قابلیت بازکردن همچنان معتبر میماند. | با پاککردن مجوز، قابلیت بازکردن نامعتبر میشود. |
| سامانه مدیریت پشتیبان | وجود ندارد. | ارائه گزارش داده، آمار داده و تحلیل داده. |
۲. فناوریهای کلیدی
۲.۱. فناوری ارتباط بیسیم حامل انرژی
ارتباط بیسیم حامل انرژی نوعی ارتباط بیسیم است که برخلاف ارتباط بیسیم سنتی، تنها اطلاعات را منتقل نمیکند؛ بلکه در کنار سیگنالهای بیسیم اطلاعاتی متعارف، امکان انتقال سیگنال انرژی به تجهیزات بیسیم را نیز فراهم میسازد. پس از دریافت سیگنال انرژی توسط مدار مناسب در تجهیز بیسیم و انجام مجموعهای از تبدیلها، انرژی بیسیم میتواند در باتری خود تجهیز ذخیره شود. انرژی جمعآوریشده برای مصرف مدار تعامل اطلاعاتی عادی و مدار جذب انرژی مورد استفاده قرار میگیرد.
استفاده از این فناوری میتواند هزینه سیم و کابل را کاهش دهد و مشکل تعویض باتری تجهیزات بیسیم را کم کند. در این پژوهش، فناوری ارتباط بیسیم کارآمد از نظر انرژی برای تکمیل تغذیه و تبادل داده ترمینال در مدت کمتر یا برابر با ۳ ثانیه بهکار رفته است تا سهولت و قابلیت اطمینان عملیات افزایش یابد و اثر ضربه و آسیب ناشی از ولتاژ بالای خارجی بهطور مؤثر محدود شود.
۲.۲. راهبرد کنترل فرایند دسترسی
با استقرار سیاستهای کنترلی روی سامانه مدیریت و کنترل ایمنی قفل هوشمند و تجهیزات، احراز هویت برای دسترسی و مجوز کنترل انجام میشود. این راهبرد امنیت بهرهبرداری سامانه، امنیت کنترل تجهیزات و امنیت انتقال اطلاعات را افزایش میدهد.
۲.۳. مجوزدهی با رمز عبور پویای سامانه
سامانه مدیریت و کنترل ایمنی قفل هوشمند، درخواستهای عملیاتی را با محاسبه هش در سرویس پشتیبان ترکیب میکند تا رمزهای عبور پویا برای عملیات مجوزدهی تولید شوند. هدف، دستیابی به مدیریت و کنترل امنتر عملیات کاربران و حل مشکل نظارت ناکارآمد در روشهای سنتی است.
۳. ساختار سامانه
۳.۱. ساختار سامانه
سامانه از سه بخش اصلی تشکیل میشود: سامانه مدیریت امنیت قفل هوشمند، ترمینال دستی و قفل هوشمند. سامانه مدیریت و کنترل امنیت قفل هوشمند بهعنوان واحد کنترل اصلی، مدیریت دادههای پایه، موقعیتیابی جغرافیایی، مدیریت مجوز و تحلیل آماری دادهها را انجام میدهد. ترمینال دستی، کار سیار برای مدیریت قفل هوشمند را فراهم میکند، درخواستهای باز و بستهکردن قفل کارکنان را در هر زمان و مکان بررسی و تأیید میکند و وضعیت امنیتی تجهیزات در محدوده مسئولیت و نحوه انجام کار کارکنان را بررسی میکند.
قفلهای هوشمند میتوانند شامل قفل آویز، قفل دستگیرهای، قفل در و انواع مشابه باشند. این قفلها از استحکام مکانیکی بالا و مقاومت مناسب در برابر خوردگی برخوردارند. کدگذاری RFID کاملاً آببندیشده برای اختصاص یک کد یکتا به هر قفل استفاده میشود تا سطح امنیت قفل افزایش یابد.
شکل ۱ — معماری سامانه مدیریت و کنترل ایمنی قفل هوشمند
کلیدسازی شبانه روزی مهندس مهرداد
برای خدمات کلید، قفل، ریموت و سوئیچ خودرو با مهندس مهرداد تماس بگیرید.
09131055395