Wi-Fi鑒權及門禁技術的應用

羅偉昌，郭小華

Wi-Fi鑒權及門禁技術的應用

羅偉昌，郭小華

（廣東電網有限責任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000）

變電站設備場所很多地方都是采用屏柜式，而屏柜有門鎖，開閉門鎖管理是一件很重要的事情。門鎖的形式有多種，但是大部分都是機械鎖，開鎖方式多樣，有的用鑰匙，有的利用聯動機構開啟，由于開鎖手段經常不受監控，誤開鎖導致走錯間隔作業時有發生，對電力系統的穩定運行產生很大風險。有的地方改善了開門鎖匙的管理制度，但實際執行起來缺乏長期、有效的監管措施。由于上述原因，基于Wi-Fi通信、用戶數據鑒權定位原理，結合組合式UNO單片機應用，開發了一套基于YONGHU原理鑒權的鎖具。研究成果有效防止了人為復制，起到了有效的安保作用，是防“三誤”的有效控制措施，并能及時統計監視屏柜的作業數據等信息。

鑒權；Wi-Fi；門禁；電磁鎖

“三誤”中的兩誤為誤觸碰、誤錯間隔，其出現概率非常高，外加現場作業人員安全意識的不足導致概率進一步升高。人的因素是最不能確定的，所以按區管理應該增加輔助手段去補“短板”。電力生產場所的屏柜門的開閉管理一直是一個老大難問題，如何管理一直是個難題。利用Wi-Fi鑒權技術能有效解決此問題，該智能鎖可以將帶電非作業，限制作業帶點區域進出權限，做到有效監管，從而降低了誤觸碰、誤錯間隔的發生概率。

因此，本次研究方案提出的鎖具采用基于Wi-Fi通信用戶鑒權原理的控制系統的總體框架、設計思路以及實現方案，優化了電力作業現場的安全技術管理。

1 系統設計

1.1 總體設計

本系統由手機客戶端、門鎖即孔子系統、鎖體3部分組成，系統整體結構如圖1所示。

1.1.1 手機應用客戶端

手機應用客戶端是基于Android平臺，采用java語言開發，主要為用戶提供友手機程序與連接門鎖服務器的接口。用戶可根據自己的需求點擊按鈕向服務器傳遞相對應的指令，從而實現相應的開鎖、關鎖及在線狀態查詢功能。

1.1.2 門鎖控制系統

嵌入式門鎖系統基于arduino uno芯片技術，利用C++語言編寫程序并進行軟、硬件開發，其中ESP8266芯片作為通信媒介，操作指令均通過這個媒介進行傳輸，arduino uno主板主要記錄智能鎖操作記錄、提供連接手機客戶端的接口，完成與手機之間的通信。

1.1.3 鎖體

鎖體本系統的基本硬件設備，采用5～12 V啟動的電磁鎖，根據arduino uno主板發出的指令改變門鎖的狀態。

1.2 功能分析

項目研究成果設計原則是提高安全性、提高可用性、提高可靠性、提高穩定性、提高擴展性、降低生產成本、優化操作性。具體可以從以下4方面入手：①利用智能手機的APP，可以與門鎖控制器建立安全連接，并利用指令控制門鎖；②根據現場不同工作性質的人員給與不同級別的賬戶ID，根據賬戶ID開放不同使用范圍的權限，并可以根據ID監控用戶使用情況；③用戶認證，根據既定的人按名單輸入用戶庫，每個用戶給出唯一的身份標識，產生唯一的開鎖ID，以備記錄；④查看門禁記錄。用戶可通過手機客戶端查看門禁記錄，實時掌控開鎖者的詳細信息，做到防患于未然。

1.3 系統特點

與其他智能門鎖系統相比，本系統設計具有以下特點：①易開發、受眾廣、可視化好。該系統基于arduino硬件與C++語言結合，并利用Android系統既定的java語言開發的手機應用平臺開發。②穩定性好、成本低。③系統安全性高。本系統從多角度提升整體安全性，包括手機客戶端與服務器建立安全通道。

2 系統實現

2.1 用戶機制

手機正常連接到門鎖Wi-Fi通道后，利用用戶ID數據庫的名單進行比對，開展鑒權操作。

2.2 客戶端

客戶端主要實現用戶注冊、登錄以及操作指令。手機搜索到門鎖Wi-Fi后，輸入正確的密碼成功連接。首次使用該APP，擁有唯一合法的用戶名密碼。用戶登錄APP時，根據指令對電磁鎖進行指令控制。

2.3 電磁鎖開閉原理

電磁鎖根據控制器中央處理器發出指令，改變電磁鐵的勵磁方式：接收開鎖指令，電磁鎖控制器的電磁鐵勵磁，鎖舌往后退，與電磁鐵接觸；接收到上鎖指令，電磁鐵失磁，鎖舌往電磁鎖鎖扣方向推進，進入卡口，完成上鎖動作；每一次開鎖及上鎖都會按照年、月、日、時、分、秒的時標進行記錄，保存至寄存器。

3 結語

本文結合變電站的實際工作需求，提出一種智能鎖與Wi-Fi通信與用戶數據鑒權原理的控制系統的總體框架。優化電力場所作業安全技術管理，解決安全責任不明的問題。所以，變電站智能安全鎖控系統是一套具有安全性、集中性、智能性、高效率性的電力安全管理系統。

［1］孫涵芳，徐愛卿.MCS-51/96系列單片機原理應用［M］.北京：航空航天大學出版社，2004：42.

［2］歐陽駿，陳子龍，黃寧淋.藍牙4.0 BLE完全開發手冊［M］.北京：化學工業出版社，2013：36.

［3］周文超，黃哲，王超，等.基于單片機的藍牙智能門鎖設計與實現［J］.信息技術，2013（7）：133-135.

［4］梁麗.電子密碼鎖的計算機仿真設計［J］.計算機仿真，2005，22（2）：218-220.

TU89

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.071

2095－6835（2019）17－0151－02

〔編輯：張思楠〕