CN115497199A - 一种变电站nfc无源锁具安全管控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，应用于变电站NFC无源锁具管理系统，所述系统包括智能锁、移动终端和系统管理后台，所述方法包括以下步骤：S101、用户将移动终端靠近智能锁，移动终端通过无线方式为智能锁供电，用户通过移动终端输入操作指令；S102、移动终端从系统管理后台获取动态授权指令，所述操作指令包括信息读取指令、开锁指令和关锁指令，并向智能锁发送操作指令和动态授权指令；S103、智能锁对动态授权指令进行验证，验证通过后执行操作指令，并反馈指令执行结果至移动终端，所述方法针对现场作业人员的工作模式，结合移动互联网技术，通过系统管理后台实现人员操作实名认证、锁控授权集中化管理，从而保障变电站设备的安全。

Description

一种变电站NFC无源锁具安全管控方法

技术领域

本发明涉及变电站设备锁具管理技术领域，尤其涉及一种变电站NFC无源锁具安全管控方法。

背景技术

当前输电力网络管辖大量变电站门禁、环网柜、箱式变、分支箱、配电站房、开闭所等电力设备，出于安全运行和防盗的考虑，这些设备的大门一直以来均是使用不同厂家、不同批次、不同种类的传统机械锁具进行管理，随着电网设施的增建，锁的数量也随之增加。由于锁具厂家、种类、批次、锁具标准不统一，导致了大量的钥匙管理问题：一、各班组人员巡检时，都得先从一大串钥匙中寻找对应锁具厂家的钥匙开门解锁，费时费力；二、许多地区为了方便钥匙的管理，引入了通用钥匙，即一把钥匙可以打开一个片区或者整个城市的所有锁具，以减少钥匙的数量，方便现场工作，钥匙管理简单了，但工作人员在现场的权限太大，存在管理有失控的风险；三、当前所使用的锁具为传统锁具造价便宜，结构简单，极易生锈无法开锁，易被强制开锁，防盗性能极差。而环网柜、箱式变、分支箱、配电站房及开闭所等设备均为户外设备，分布范围广，且大多位于开放环境，若无法进行有效的监控管理，势必存在设备被盗事件频发和不必要的人身触电事故。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，以克服或至少部分解决现有技术所存在的上述问题。

为实现上述发明目的，本发明提供一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，所述方法应用于变电站NFC无源锁具管理系统，所述系统包括智能锁、移动终端和系统管理后台，所述智能锁与移动终端通过NFC近场通信技术相连接，所述移动终端与系统管理后台通过无线方式相连接，所述方法包括以下步骤：

S101、用户将移动终端靠近智能锁，移动终端通过无线方式为智能锁供电，用户通过移动终端输入操作指令；

S102、移动终端从系统管理后台获取动态授权指令，所述操作指令包括信息读取指令、开锁指令和关锁指令，并向智能锁发送操作指令和动态授权指令；

S103、智能锁对动态授权指令进行验证，验证通过后执行操作指令，并反馈指令执行结果至移动终端。

进一步的，在步骤S101前，还包括步骤：

S201、系统管理后台在智能锁投运前获取智能锁的MAC地址，为智能锁生成对应的私钥，将其MAC地址与私钥相关联并存储；

S202、用户通过系统管理后台为智能锁设置识别信息，或系统管理后台为智能锁生成识别信息，将智能锁的识别信息与其MAC地址相关联存储；

S203、系统管理后台将私钥发送到智能锁进行存储。

进一步的，移动终端从系统管理后台获取动态授权指令，具体包括以下步骤：

S301、移动终端通过NFC近场通信获取智能锁的识别信息，向系统管理后台发送授权获取请求，所述授权获取请求包括移动终端对应的用户的识别信息、智能锁识别信息和操作指令；

S302、系统管理后台根据用户识别信息查询信息查询用户操作权限，根据智能锁识别信息查询智能锁操作权限需求信息；

S303、系统管理后台根据操作指令、用户操作权限和智能锁操作权限需求信息决定是否向移动终端发送动态授权指令。

进一步的，系统管理后台在向移动终端发送动态授权指令后，将相应的操作指令记录到历史操作指令集中。

进一步的，所述步骤S302与S303之间还包括步骤：

S401、系统管理后台根据智能锁的识别信息确定其对应场所；

S402、系统管理后台根据智能锁对应场所连接部署于对应场所的态势感知模块，获取对应场所的实时安全态势信息；

S403、系统管理后台根据实时安全态势信息判断智能锁对应场所的进入权限是否发生改变，根据智能锁对应场所的进入权限和用户操作权限判断用户是否可进入智能锁对应场所，若是则执行步骤S303。

进一步的，动态授权指令的生成具体为：系统管理后台获取智能锁的MAC地址，以及移动终端的操作指令和动态信息，进行整合后获得整合字符串，将整合字符串输入到预设算法中进行运算，将运算结果作为动态授权指令。

进一步的，智能锁对动态授权指令进行验证，具体包括以下步骤：

S501、获取移动终端发送的动态授权指令和操作指令，同时从移动终端获取动态信息；

S502、将自身的MAC地址与操作指令、动态信息进行整合，获得整合字符串，在本地将整合字符串输入到预设算法中进行运算，将运算结果作为指令对比项；

S503、将指令对比项与动态授权指令进行对比，对比一致则执行操作指令，否则不执行操作指令。

进一步的，当用户所使用的移动终端不具备NFC功能时，通过执行以下步骤控制智能锁开关锁：

S601、用户使用移动终端向系统管理后台发送非NFC方式解锁请求，所述非NFC方式解锁请求包括用户识别信息、设于智能锁表面的智能锁识别信息和开关锁指令；

S602、系统管理后台根据非NFC方式解锁请求生成解锁字符串发送到移动终端；

S603、用户将移动终端接收到的解锁字符串录入到智能锁，智能锁对解锁字符串进行验证，验证通过后执行开关锁操作。

进一步的，系统管理后台根据非NFC方式解锁请求生成解锁字符串具体包括以下步骤：

S701、系统管理后台对用户识别信息进行验证，验证无误后根据智能锁识别信息查找对应智能锁的私钥；

S702、系统管理后台创建一N×N矩阵，随机选择写入模式集合中的一种写入模式，根据写入模式将私钥的每个字节写入N×N矩阵的不同位置，并通过随机选取的值填充N×N矩阵的其他位置；

S703、系统管理后台根据所使用的写入模式在写入模式集合中的序号、填充后的N×N矩阵和开关锁指令生成解锁字符串。

进一步的，智能锁对解锁字符串进行验证具体包括以下步骤：

S801、智能锁提取解锁字符串中的写入模式序号、N×N矩阵和开关锁指令；

S802、智能锁根据写入模式序号确定写入模式；

S803、智能锁根据写入模式提取N×N矩阵中的私钥，验证私钥是否正确，若正确则执行下一步骤；

S804、智能锁执行开关锁指令。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，用户通过移动终端采用NFC近场通信方式控制智能锁解锁，从而无需管理大量的机械钥匙，智能锁采用无电池设计，从而无需定期维护更换电池，针对现场作业人员的工作模式，结合移动互联网技术，通过系统管理后台实现人员操作实名认证、锁控授权集中化管理，从而保障变电站设备的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种变电站NFC无源锁具安全管控方法整体流程示意图。

图2是本发明实施例提供的智能锁注册流程示意图。

图3是本发明实施例提供的移动终端获取动态授权指令流程示意图。

图4是本发明实施例提供的系统管理后台判断智能锁对应场所的进入权限流程示意图。

图5是本发明实施例提供的智能锁验证动态授权指令流程示意图。

图6是本发明实施例提供的不具备NFC功能的移动终端控制智能锁的流程示意图。

图7是本发明实施例提供系统管理后台生成解锁字符串流程示意图。

图8是本发明实施例提供的智能锁对解锁字符串进行验证流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参照图1，本实施例提供一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，所述方法应用于变电站NFC无源锁具管理系统，所述系统包括智能锁、移动终端和系统管理后台，所述智能锁与移动终端通过NFC近场通信技术相连接，所述移动终端与系统管理后台通过无线方式相连接。所述方法包括以下步骤：

S101、用户将移动终端靠近智能锁，移动终端通过无线方式为智能锁供电，用户通过移动终端输入操作指令。

S102、移动终端从系统管理后台获取动态授权指令，所述操作指令包括信息读取指令、开锁指令和关锁指令，并向智能锁发送操作指令和动态授权指令。所述信息读取指令用于读取智能锁的基本信息，例如编号、设置地点等。

S103、智能锁对动态授权指令进行验证，验证通过后执行操作指令，并反馈指令执行结果至移动终端。

本实施例中所述智能锁设置于变电站门禁、环网柜、箱式变、分支箱、配电站房、开闭所等电力设备。智能锁采用经过防腐处理的驱动机构，与相关驱动单元联合，完成锁控功能，开锁及关锁分离，均需通过指令交互方式进行。同时采用精准检测方式，实现对锁状态的检测。智能锁无锁芯，并采用无线供电及通信方式，由移动终端实现供电及通信交互。用户在进行开关锁操作时，只需将移动终端靠近智能锁并输入操作指令，从而无需管理大量钥匙。

参照图2，在步骤S101前，还包括步骤：

S201、系统管理后台在智能锁投运前获取智能锁的MAC地址，为智能锁生成对应的私钥，将其MAC地址与私钥相关联并存储；

S202、用户通过系统管理后台为智能锁设置识别信息，或系统管理后台为智能锁生成识别信息，将智能锁的识别信息与其MAC地址相关联存储；

S203、系统管理后台将私钥发送到智能锁进行存储。

本实施例中在智能锁投运前通过将智能锁的唯一MAC地址和私钥、识别信息进行绑定，从而完成对智能锁的注册。

参照图3，移动终端从系统管理后台获取动态授权指令，具体包括以下步骤：

S301、移动终端通过NFC近场通信获取智能锁的识别信息，向系统管理后台发送授权获取请求，所述授权获取请求包括移动终端对应的用户的识别信息、智能锁识别信息和操作指令。所述用户的识别信息用于唯一识别用户；智能锁识别信息用于唯一识别智能锁。

S302、系统管理后台根据用户识别信息查询信息查询用户操作权限，根据智能锁识别信息查询智能锁操作权限需求信息。所述智能锁操作权限需求信息记录有对智能锁执行不同操作所需的相应权限信息，智能锁操作权限需求信息预先与智能锁识别信息关联绑定并存储于系统管理后台。

S303、系统管理后台根据操作指令、用户操作权限和智能锁操作权限需求信息决定是否向移动终端发送动态授权指令。当用户所具有的操作权限满足智能锁操作权限需求，则系统管理后台向移动终端发送动态授权指令，否则向移动终端反馈用户权限不足。

作为一种优选的示例，系统管理后台在向移动终端发送动态授权指令后，将相应的操作指令记录到历史操作指令集中，从而便于后期管理追溯，实现信息化管理。

参照图4，所述步骤S302与S303之间还包括步骤：

S401、系统管理后台根据智能锁的识别信息确定其对应场所。所述对应场所为智能锁所部署的场所。

S402、系统管理后台根据智能锁对应场所连接部署于对应场所的态势感知模块，获取对应场所的实时安全态势信息。所述态势感知模块用于感知对应场所内的实时安全态势，例如设备是否正常运行、是否发生失火或其他安全事件等，并形成相应的实时安全态势信息，反馈至系统管理后台。

S403、系统管理后台根据实时安全态势信息判断智能锁对应场所的进入权限是否发生改变，根据智能锁对应场所的进入权限和用户操作权限判断用户是否可进入智能锁对应场所，若是则执行步骤S303。本实施例中，随着不同场所实时安全态势的改变，其所需的进入权限相应发生改变，系统管理后台根据各个智能锁部署场所的实时安全态势，调整其进入权限，从而实现严格的安全控制，防止发生安全事故。

作为一种优选的示例，动态授权指令的生成具体为：系统管理后台获取智能锁的MAC地址，以及移动终端的操作指令和动态信息，进行整合后获得整合字符串，将整合字符串输入到预设算法中进行运算，将运算结果作为动态授权指令。示例性的，所述预设算法可以是散列算法，也可以是其他算法，本发明对此不做具体限制。示例性的，所述动态信息可以是时间信息也可以是当前天气信息，当动态信息为天气信息时，可以采用不同的字符对应不同的天气。

参照图5，智能锁对动态授权指令进行验证，具体包括以下步骤：

S501、获取移动终端发送的动态授权指令和操作指令，同时从移动终端获取动态信息。

S502、将自身的MAC地址与操作指令、动态信息进行整合，获得整合字符串，在本地将整合字符串输入到预设算法中进行运算，将运算结果作为指令对比项。

S503、将指令对比项与动态授权指令进行对比，对比一致则执行操作指令，否则不执行操作指令。

作为一种优选的示例，当用户所使用的移动终端不具备NFC功能时，通过执行以下步骤控制智能锁开关锁：

S601、用户使用移动终端向系统管理后台发送非NFC方式解锁请求，所述非NFC方式解锁请求包括用户识别信息、设于智能锁表面的智能锁识别信息和开关锁指令。

S602、系统管理后台根据非NFC方式解锁请求生成解锁字符串发送到移动终端；

S603、用户将移动终端接收到的解锁字符串录入到智能锁，智能锁对解锁字符串进行验证，验证通过后执行开关锁操作。示例性的，用户将移动终端接收到的解锁字符串录入到智能锁，可以是移动终端通过屏幕显示接收到的解锁字符串，智能锁通过图像采集模块采集移动终端的屏幕图像，并通过图像识别技术读取屏幕图像中显示的解锁字符串；也可以是用户通过智能锁上的输入按钮输入解锁字符串，本发明对录入解锁字符串的方式不作具体限制。

在此基础上，参照图7，系统管理后台根据非NFC方式解锁请求生成解锁字符串具体包括以下步骤：

S701、系统管理后台对用户识别信息进行验证，验证无误后根据智能锁识别信息查找对应智能锁的私钥。对用户识别信息进行验证具体为验证用户识别信息是否与系统管理后台预先存储的所有用户识别信息中的任一条信息相匹配。

S702、系统管理后台创建一N×N矩阵，随机选择写入模式集合中的一种写入模式，根据写入模式将私钥的每个字节写入N×N矩阵的不同位置，即每种写入模式对应一种为N×N矩阵不同位置写入值的方式，并通过随机选取的值填充N×N矩阵的剩余位置。

S703、系统管理后台根据所使用的写入模式在写入模式集合中的序号、填充后的N×N矩阵和开关锁指令生成解锁字符串。示例性的，在生成解锁字符串时，开关锁指令用相应的字符指代，写入模式序号、N×N矩阵和开关锁指令在解锁字符串中的先后次序固定，在写入N×N矩阵时，将其转换为单行字符串写入，例如可按照从左至右从上至下的顺序将矩阵转换为单行字符串。

参照图8，智能锁对解锁字符串进行验证具体包括以下步骤：

S801、智能锁提取解锁字符串中的写入模式序号、N×N矩阵和开关锁指令。具体的，智能锁根据写入模式序号、N×N矩阵和开关锁指令在解锁字符串中的先后次序对其分别进行拆分提取。

S802、智能锁根据写入模式序号确定私钥写入N×N矩阵的写入模式。

S803、智能锁根据写入模式提取N×N矩阵中的私钥，验证私钥是否正确，若正确则执行下一步骤。

S804、智能锁执行开关锁指令。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，其特征在于，所述方法应用于变电站NFC无源锁具管理系统，所述系统包括智能锁、移动终端和系统管理后台，所述智能锁与移动终端通过NFC近场通信技术相连接，所述移动终端与系统管理后台通过无线方式相连接，所述方法包括以下步骤：

S101、用户将移动终端靠近智能锁，移动终端通过无线方式为智能锁供电，用户通过移动终端输入操作指令；

S102、移动终端从系统管理后台获取动态授权指令，所述操作指令包括信息读取指令、开锁指令和关锁指令，并向智能锁发送操作指令和动态授权指令；

S103、智能锁对动态授权指令进行验证，验证通过后执行操作指令，并反馈指令执行结果至移动终端。

2.根据权利要求1所述的一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，其特征在于，在步骤S101前，还包括步骤：

S201、系统管理后台在智能锁投运前获取智能锁的MAC地址，为智能锁生成对应的私钥，将其MAC地址与私钥相关联并存储；

S202、用户通过系统管理后台为智能锁设置识别信息，或系统管理后台为智能锁生成识别信息，将智能锁的识别信息与其MAC地址相关联存储；

S203、系统管理后台将私钥发送到智能锁进行存储。

3.根据权利要求1所述的一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，其特征在于，移动终端从系统管理后台获取动态授权指令，具体包括以下步骤：

S301、移动终端通过NFC近场通信获取智能锁的识别信息，向系统管理后台发送授权获取请求，所述授权获取请求包括移动终端对应的用户的识别信息、智能锁识别信息和操作指令；

S302、系统管理后台根据用户识别信息查询信息查询用户操作权限，根据智能锁识别信息查询智能锁操作权限需求信息；

S303、系统管理后台根据操作指令、用户操作权限和智能锁操作权限需求信息决定是否向移动终端发送动态授权指令。

4.根据权利要求3所述的一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，其特征在于，系统管理后台在向移动终端发送动态授权指令后，将相应的操作指令记录到历史操作指令集中。

5.根据权利要求3所述的一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，其特征在于，所述步骤S302与S303之间还包括步骤：

S401、系统管理后台根据智能锁的识别信息确定其对应场所；

S402、系统管理后台根据智能锁对应场所连接部署于对应场所的态势感知模块，获取对应场所的实时安全态势信息；

S403、系统管理后台根据实时安全态势信息判断智能锁对应场所的进入权限是否发生改变，根据智能锁对应场所的进入权限和用户操作权限判断用户是否可进入智能锁对应场所，若是则执行步骤S303。

6.根据权利要求1所述的一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，其特征在于，动态授权指令的生成具体为：系统管理后台获取智能锁的MAC地址，以及移动终端的操作指令和动态信息，进行整合后获得整合字符串，将整合字符串输入到预设算法中进行运算，将运算结果作为动态授权指令。

7.根据权利要求6所述的一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，其特征在于，智能锁对动态授权指令进行验证，具体包括以下步骤：

S501、获取移动终端发送的动态授权指令和操作指令，同时从移动终端获取动态信息；

S502、将自身的MAC地址与操作指令、动态信息进行整合，获得整合字符串，在本地将整合字符串输入到预设算法中进行运算，将运算结果作为指令对比项；

S503、将指令对比项与动态授权指令进行对比，对比一致则执行操作指令，否则不执行操作指令。

8.根据权利要求1所述的一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，其特征在于，当用户所使用的移动终端不具备NFC功能时，通过执行以下步骤控制智能锁开关锁：

S601、用户使用移动终端向系统管理后台发送非NFC方式解锁请求，所述非NFC方式解锁请求包括用户识别信息、设于智能锁表面的智能锁识别信息和开关锁指令；

S602、系统管理后台根据非NFC方式解锁请求生成解锁字符串发送到移动终端；

S603、用户将移动终端接收到的解锁字符串录入到智能锁，智能锁对解锁字符串进行验证，验证通过后执行开关锁操作。

9.根据权利要求8所述的一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，其特征在于，系统管理后台根据非NFC方式解锁请求生成解锁字符串具体包括以下步骤：

S701、系统管理后台对用户识别信息进行验证，验证无误后根据智能锁识别信息查找对应智能锁的私钥；

S702、系统管理后台创建一N×N矩阵，随机选择写入模式集合中的一种写入模式，根据写入模式将私钥的每个字节写入N×N矩阵的不同位置，并通过随机选取的值填充N×N矩阵的其他位置；

S703、系统管理后台根据所使用的写入模式在写入模式集合中的序号、填充后的N×N矩阵和开关锁指令生成解锁字符串。

10.根据权利要求9所述的一种变电站NFC无源锁具安全管控方法，其特征在于，智能锁对解锁字符串进行验证具体包括以下步骤：

S801、智能锁提取解锁字符串中的写入模式序号、N×N矩阵和开关锁指令；

S802、智能锁根据写入模式序号确定写入模式；

S803、智能锁根据写入模式提取N×N矩阵中的私钥，验证私钥是否正确，若正确则执行下一步骤；

S804、智能锁执行开关锁指令。

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