電能表自動檢定流水線多功能檢定印證的設計與實現

胡 艷

（國網江西省電力科學研究院，江西南昌 330096）

0 引言

為了實現全省計量器具的集中檢定、集中倉儲、統一配送和統一監督，全國很多省、直轄市電力公司都正在進行省級計量中心的建設，有些省、市計量中心建設已基本完成并開始投入試運行。所有檢定合格的電能表在配送出庫之前必需施加防竊電封印，粘貼檢定合格證。在自動檢定流水線上如果采用傳統的防竊電封印則需要使用機器自動穿封線，由于目前機器自動穿封線的成功率不高，因此傳統封印不適合在自動檢定流水線上使用。由于全省計量器具集中檢定，數量很大，如果檢定流水線采用人工施封和人工粘貼合格證，那就需要投入大量的人力，容易造成管理混亂、效率低下，不僅會影響自動檢定流水線速度，而且容易出錯。

1 傳統防竊電封印的不足

目前電能表傳統防竊電封印從防竊電和緊固的原理上大體分為穿絲緊固型和倒掛自鎖型兩大類。穿絲緊固型原理基本為：先將封印絲穿過封印外套，鎖緊在需要施封的地方，再填充鉛料并用封口打印鉗將填充鉛料壓緊即可；倒掛自鎖型封印由凹件和凸件兩部分組成，凹件和凸件分別具有相匹配的防退出倒掛齒，施封時只要將凸件插入凹件，則凸件無法在退出，即將施封口封閉。傳統的防竊電封印曾發揮了很大的作用，但在電能表自動檢定流水線逐漸普遍應用的今天，還存在以下幾方面的不足：

1）傳統封印材料大多為塑料或金屬鉛，塑料封印材料不環保，若用于自動檢定流水線由于受凹件和凸件定位準確率和施壓力度大小不當，成功率不高；而鉛為重金屬，對施封人員身體有較大傷害。并且安裝工作量大，穿鉛封線需非常細心仔細，傷身傷神，若用于自動檢定流水線則自動穿鉛封線成功率較低，因此，傳統封印在電能表自動檢定流水線上不太適用。

2）傳統的防竊電鉛封結構簡單、防偽技術性差，容易仿制等缺點，不能很好完成防止竊電的目的。尤其是查處竊電鑒定鉛封真偽時，容易引起爭議，為查處竊電工作帶來不必要的麻煩。

3）實現封印資產信息化管理困難，為了方便日后防竊電管理和封印資產管理，電能表在電能表自動檢定流水線上檢定合格后的防竊電鉛封的封印編號需要和電能表的資產號進行綁定。現在傳統防竊電封印的封印編號如何自動讀入管理系統還是一個難題。目前只能通過人工輸入到管理系統中，不僅工作量大，還易出錯。

4）傳統的防竊電鉛封施封與檢定合格證的粘貼是各自分步獨立進行的，在電能表自動檢定流水線上則需要2個獨立的實施單元才能分別完成這2項操作。若將防竊電鉛封與檢定合格證合稱為一體，既可降低設備成本，又可節約時間，提高效率。但傳統鉛封的可顯示面積較小，難以將檢定單位、檢定人員、檢定時間等合格證所需信息顯示出來。難以將鉛封與合格證集成為一體。

因此，需要設計一種適合電能表自動檢定流水線檢定印證，將電能表防竊電封印與檢定合格證合二為一，優選防偽技術和印證材料，確保印證防偽性能好，綠色環保，易于實現封印的資產化、信息化管理。

2 電能表自動檢定流水線檢定印證的設計思想

2.1 防竊電封印與檢定合格證合二為一

電能表自動檢定流水線檢定印證將電能表防竊電封印與檢定合格證集成為一體，將檢定封印、檢定合格證打印與粘貼，以及檢定封印、檢定合格證打印與粘貼正確性的自動檢查等若干道合成為一道工序，既優化了流程和工序，也節約了設備投資。檢定印證版面具體設計如圖1。

圖1 電能表自動檢定流水線檢定印證標簽版面

2.2 檢定合格證設計

檢定印證的左側為電能表檢定合格證信息，包括該電能表的檢定單位、檢定日期和檢定人員信息。條形碼封印標簽的右側是該電能表檢定封印的二維條形碼。

2.3 封印的防竊電功能設計

檢定印證采用帶背膠的標簽材料，檢定印證標簽左上角是采用激光鐳射技術制作的國網圖標，國網圖標一是可以展示公司企業形象，二是采用激光鐳射技術制作可防止通過拍照技術翻印仿制本檢定印證。

檢定印證標簽采用背膠防偽設計技術，標簽在撕開后會留下“竊電違法”的明顯標志和痕跡，并且再也無法恢復。標簽粘貼面采用印有“竊電違法”的二維膠水，當標簽在撕離被粘物體后，二維膠水自動分離，其中字樣邊框的一維膠水隨著標簽與被粘物體分離而變為透明。另一維殘留在被粘的物體表面上，若再粘貼回物體則會有清晰的紋路顯現出來，因而一旦標簽被破壞就難以復原。若將被粘物體上的此殘留膠水刮除擦洗干凈。

2.4 隱形防偽設計

在檢定封印標簽的某個部位印有隱形的防偽圖標作為標簽的防偽標識，隱形條形碼在自然光下是不可見的，所以在標簽上添加隱形的防偽圖標既可以使一般的制假者難以仿制，達到很好的防偽效果，也不會破壞檢定標簽的整體設計和外觀效果。圖標隱形的方式從原理上大致有三種：一是覆蓋式隱藏，在圖標印制完成后，再將特定的膜或涂層將其覆蓋，正常狀況下無法看見識別，二是采用光化學進行處理，通過光化學技術對印刷的圖標進行處理，處理后在非特定光源下不能對圖標進行識別；三是采用隱形油墨方式，利用隱形油墨印制，采用與普通工藝進行印刷。本印證標簽采用的是隱形油墨印制方式。首先電能表自動檢定流水線貼標計算機將計算獲得的標簽上要打印的隱形圖標，再將添加有熒光染料的熒光油墨通過氣溶膠噴射打印機噴在檢定標簽上，通過這種方法打印出的隱形圖標，用肉眼是看不見的，只有在特定頻段的近紅外激光燈的照射下，才能看見隱形圖標和其他防偽信息。

2.5 自動貼標機構設計

在檢定工作完成后，檢定合格的電能表無需人工施封或粘貼檢定合格證，自動貼標機構從數據庫中按順序讀取封印條形碼碼值信息、讀取當前日期和檢定人員信息，并將這些打印在印證標簽上，自動貼標機構再將打印好的印證標簽自動粘貼在電能表制定的位置，然后通過識別器對貼標結果進行檢查。若經識別器掃描判定電能表貼標不成功，則電能表通過回轉道重新輸送到自動貼標機構重新貼標。其工作效率在滿足檢定系統要求的基礎上預留20%以上的冗余。貼標成功率大于99.5%，貼標完好性識別準確率為100%。具體工作流程如圖2所示。

圖2 自動貼標工作流程

3 條形碼加密設計

由于二維條形碼的特點是信息容量大，二維條形碼PDF417的信息密度是一維條形碼Code39的二十多倍，能夠對ASCII碼、漢字、圖像等一切可數字化的信息經編碼后形成便攜式數據文件，可直接進行有效地傳遞，不需像一維條形碼那樣還要借助數據庫的支持才能查明更詳細的信息。因此，本檢定印證的防竊電封印條形碼采用的是二維條形碼。

3.1 加密算法

電能表自動檢定流水線在自動打印和粘貼檢定印證時，首先是控制電腦根據要打印的印證類型、序列號等屬性產生原始條形碼，二維條形碼結構和碼值的產生原則參照“營銷業務應用系統條碼編制規則”，有了檢定印證條形碼的原始值，即可對其進行加密產生二維條形碼的加密值。表1展示了一種加密方法和加密過程。

表1 封印原始條形碼加密過程

3.2 條形碼顯示

檢定封印條形碼描識別系統采用專用PDA終端掃描，采用SQLCE和C#編程技術開發了專用解密軟件。通過PDA掃描將條形碼信息讀入，再通過解密程序顯示出檢定封印條形碼的真實內容。如果是采用其他掃描設備進行掃描，則只能獲得條形碼內容的密文而無法知道條形碼的真正碼值。

4 檢定印證設計特點

1）封證標簽左上角是采用激光鐳射技術制作的國網圖標，既展示了公司的企業形象，又可防止通過拍照技術翻印仿制。

2）將電能表檢定封印與檢定合格證合成為一體，將自動檢定流水線的檢定封印、檢定合格證打印與粘貼的合成為一道工序，優化了流程和工序，節約了設備投資。

3）封證標簽采用背膠防偽技術，撕開后會留下“竊電違法”的明顯標志和痕跡，并無恢復。可通過肉眼清晰的發現標簽的殘留膠水。

4）封證標簽條形碼與電能表資產號通過檢定流水線自動綁定上傳到營銷系統，為日后用電稽查提供基礎數據。

5）采用了隱形防偽設計，只有在特定頻段的近紅外激光燈的照射下，才能看見隱形圖標和其他防偽信息。

6）封印條形碼采用了二維加密算法，自行開發了解密軟件，只有內部專用條形碼掃描器通過專用解密軟件才能讀出正確的碼值。其他掃描器讀出的只會是亂碼。二維加密條形碼原始碼的編碼規則參照“營銷業務應用系統條碼編制規則”。

5 結語

檢定印證已在江西省電力公司計量中心的單相電能表自動檢定流水線、三單相電能表自動檢定流水線投入應用，并得到國家電網公司、省質量技術監督局和個兄弟單位的肯定。2013年，江西省電力公司計量中心將檢定全省的單、三相電能表，每塊電能表都要粘貼2條檢定印證（其中一條是計量中心的，另一條是省質量技術監督局的），并且今年還將再建一條單相電能表自動檢定流水線，因此本檢定印證應用前景廣闊。

[1]紀壽文，繆立新，李克強.現代物流裝備與技術實務[M].北京:海天出版社，2004.

[2]韋元華.條形碼技術與應用[M].北京:中國紡織出版社北京圖書發行部，2003.

[3]GoldreiehOded.Foundationsoferyptography:basietools.Cambridge,U.K.Newyork:CambridgeUniversityPress，2001.

[4]彭煌.條碼在制品生產管理中的應用研發[M].南京:南京航天航空大學出版社，2005.

[5]TrappeWade.IntroduCtiontocryptography:witheodingtheory.UpperSaddleRiver，NJ:PrentieeHall，2002.

[6]王曉紅.防偽技術[M].北京:化學工業出版社，2003.

[7]袁偉華.條形碼技術在物流管理中的應用[M].北京:電子工業出版社.

[8]杜兆將，郭鮮鳳，劉占文.SQLSERVER數據庫管理與開發教程與實訓[M].北京:北京大學出版社，2006.