风电机组塔筒的智能门锁控制系统、方法及风电机组与流程

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种风电机组塔筒的智能门锁控制系统、方法及风电机组。

背景技术：

风力发电机组一般安装在山区、林区、沿海地区，机组运行时无人值守。目前塔筒门锁一般使用传统机械式门锁，传统门锁有两个明显的缺陷。缺点一是无法实时监控门锁状态。某些不法分子为了个人利益可能强行破坏塔筒门锁，盗窃机组电缆和电气设备。但从监控系统仅能掌握机组运行情况，无法实时监控机组设备安全。机组电缆和设备被盗后，一方面无法及时辨认和抓获不法分子，另一方面机组难以尽快恢复运行，延误了机组的投产，减少了机组的发电时间，造成极大的财产损失，也容易发生触电伤亡事故。缺点二是必须使用专门的钥匙才能打开门锁。由于风力发电机组安装地点一般距离基地较远，某些现场从基地到机位开车长达数小时，一旦发现钥匙丢失或忘记携带，操作人员不得不返回基地取备用钥匙。不但浪费了操作人员的宝贵时间，而且也会对机组维护进度造成影响。因此，风力发电机组的门锁智能化问题值得重点关注。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种风电机组塔筒的智能门锁控制系统、方法及风电机组，解决了无关人员误进入塔筒和强行闯入塔筒的问题，同时也解决了使用传统机械锁时忘记携带塔筒门钥匙或丢失钥匙的问题，可以实现机组防盗功能，保证机组运行安全。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种风电机组塔筒的智能门锁控制系统，所述系统包括：接近传感器，与所述智能门锁控制系统的控制单元连接，用于检测是否有人员接近塔筒门，当检测到有人员接近塔筒门时，向控制单元进行反馈；身份识别单元，与所述智能门锁控制系统的控制单元连接，用于将接收到的人员身份信息反馈给控制单元；控制单元，用于在接收到接近传感器的反馈后，启动身份识别单元以获取人员身份信息，以及在获取到人员身份信息后，将人员身份信息与后台数据库中合法人员的身份信息进行对比，根据比对结果控制是否打开门锁。

在一些实施方式中，所述人员身份信息包括：人脸识别信息、指纹识别信息、授权码识别信息中的任意一种。

在一些实施方式中，还包括：行程开关，与所述智能门锁控制系统的控制单元连接，用于检测塔筒门的开闭状态，并将门锁的当前状态反馈至控制单元。

在一些实施方式中，所述控制单元还用于在身份未授权状态下检测到行程开关的打开动作，启动塔筒内的摄像头记录人员进入塔筒到离开塔筒的全过程，控制语音提示单元发出声光报警信号，以及操作主断路器断电。

在一些实施方式中，还包括：语音提示单元，连接至所述控制单元，用于在所述接近传感器检测到由人员接近时，发出语音提示接近人员验证身份；在接近人员的身份未授权，行程开关未动作，且门锁未被破坏时，提示接近人员再次进行身份验证；以及在身份未被授权，但行程开关动作或门锁被破坏时，发出声光报警信号。

在一些实施方式中，还包括：摄像单元，设置在塔筒外及塔筒内，连接至所述控制单元，用于在身份被授权，对操作人员进行拍照；以及在身份未被授权，但行程开关动作或门锁被破坏时，记录操作人员进入塔筒到离开塔筒的全过程。

在一些实施方式中，还包括：存储单元，连接至所述控制单元，用于存储相关数据，其中，相关数据包括人员信息、进出门时间、进入次数及影像资料。

在一些实施方式中，还包括：通信单元，兼容多种通讯接口连接至所述控制单元，用于与主控系统和中央控制系统实时进行通讯。

此外，本发明还提供了一种风电机组塔筒的智能门锁控制方法，所述方法包括：检测是否有人员接近塔筒门，当检测到有人员接近塔筒门时，进行反馈；在接收到有人员接近塔筒门的反馈后，启动对接近人员的人员身份信息的获取；将获取到的接近人员的人员身份信息反馈；在获取到人员身份信息后，将人员身份信息与后台数据库中合法人员的身份信息进行对比，根据比对结果控制是否打开门锁。

此外，本发明还提供了一种风电机组，所述风电机组包括根据前文所述的风电机组塔筒的智能门锁控制系统。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

可以检测是否有操作人员接近塔筒门及塔筒门的开/闭状态，并通过身份验证单元验证进塔操作人员的身份，禁止未授权的无关人员进入，可以实现机组防盗功能，保证机组运行安全。

门锁为智能门锁，操作人员完成身份验证后，不必使用机械式钥匙即可进入塔筒，杜绝了钥匙丢失或忘记携带造成的困扰。

当遇到不法分子非法闯入塔筒盗窃设备和电缆时，自动启动摄像头对其进行摄像，并立即进行报警，可以提醒相关人员第一时间到达现场，将机组损失降到最低，也为公安机关依法抓获不法分子提供有力证据。同时将机组主电源断开，也避免了不法分子因不了解机组工作原理、随意操作设备造成的人身伤亡。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明提供的风电机组塔筒的智能门锁控制系统的结构图；

图2是本发明提供的风电机组塔筒的智能门锁控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明是针对于风电机组塔筒的智能门锁控制系统、方法及风电机组，通过相应的控制策略，解决了无关人员误进入塔筒和强行闯入塔筒的问题，同时也解决了使用传统机械锁时忘记携带塔筒门钥匙或丢失钥匙的问题。不仅便于中央控制系统统一管理，而且可以在机组被盗时避免或减小机组设备和人员受到损失。

图1示出了风电机组塔筒的智能门锁控制系统的结构。参见图1，风电机组塔筒的智能门锁控制系统的硬件部分至少包括传感器、供电单元、通讯单元、存储单元、控制单元、摄像单元、语音提示单元、身份识别单元、门锁本体九个部分。各部分功能如下：

传感器包括安装在门锁内部的接近传感器和安装在塔筒门上的行程开关。接近传感器用于检测是否有操作人员接近塔筒门，当检测到有操作人员接近塔筒门时，向控制单元进行反馈，供控制单元做出分析。

行程开关用于检测塔筒门是否被打开，塔筒门被打开后，行程开关向控制单元发出信号，供控制单元做出逻辑判断和处理。

供电单元的输入电源来自于塔底控制柜，经过供电单元内部电力电子变换后转换为不同的电压等级向其他各单元供电。

通讯单元用于与主控系统和中央控制系统实时进行通讯，可以将智能门锁系统的用户身份识别状态、塔筒门状态、存储数据等内容通过交换机向主控系统和中央控制系统传输。

存储单元用于存储相关数据，包括操作人员信息，进出门时间、进入次数、及相关影像资料等。

控制单元作为智能门锁系统的核心，从传感器及其他单元得到信号输入，再根据自身控制逻辑和算法进行数据处理，发出控制命令来控制门锁的开关、身份识别单元和摄像单元的运行、语音提示单元的启动停止等。

摄像单元和语音提示单元的启动受控制单元的控制，用于记录操作人员从进门到出门的整个过程，并将影像资料传送到存储单元。语音提示单元可以设置多种不同的语音，用于提示操作人员及吓退不法分子。

身份识别单元用于确认操作人员的身份。如果进入塔筒的操作人员未提前进行授权，身份识别单元无法确认身份信息，则拒绝打开塔筒门。如果身份识别单元确认了进入塔筒的操作人员的信息，则控制单元向门锁本体发出控制命令，打开塔筒门锁，同意进入塔筒。

图2示出了风电机组塔筒的智能门锁控制方法的流程。参见图2，以下对风电机组塔筒的智能门锁控制方法的运行流程进行说明。

接近开关集成在智能门锁内部或安装于门锁附近，用于探测是否有操作人员接近塔筒门。一旦有操作人员接近塔筒门，会向控制器发出反馈信号，控制单元经过数据处理后控制语音提示单元，门锁即会发出语音提示操作人员验证身份。

操作人员通过身份识别单元向控制器发出身份信息，控制器将接收到的身份信息后，与数据库中身份信息进行对比，如果操作人员的身份已被授权，则控制门锁打开，并同时启动塔筒门前的摄像头，对操作人员进行拍照，并将人员信息及进入时间进行记录，保存在存储单元内部，供中央控制系统进行管理和查阅。如果操作人员身份未被授权，则控制器会控制语音提示单元提示操作人员重新进行身份验证。如果身份未被授权，但塔筒门行程开关动作或门锁被破坏，说明有不法分子强行闯入塔筒，可能会影响机组运行安全，此时控制器不仅会启动塔筒内的摄像头记录操作人员进入塔筒到离开塔筒的全过程，控制语音提示单元发出声光报警信号，而且会操作主断路器断电，以确保操作人员的人身安全。

身份识别单元包含人脸识别、指纹识别、授权码识别等多种方式。

摄像单元由面向塔筒门外的摄像头和安装在塔筒内部的多个摄像头构成，摄像头的开启和关闭由控制器进行控制。

通讯单元兼容光纤、rs232、rs485、rs422、以太网、蓝牙等多种通讯接口。可通过交换机与机组主控系统和中央控制系统进行通讯。

语音提示单元根据控制器的控制策略可发出多种提示音。提示音的内容可以根据实际需要进行更改。

供电单元内部设有电源保护功能，可以实现包括过流保护、过压保护、欠压保护、超温保护、接地故障保护、三相不平衡保护等多项保护功能，保障系统的用电安全。

门锁带机械钥匙插口，一旦机组长期断电时，智能门锁系统无法工作，可通过机械钥匙打开塔筒门。

本发明的优势在于：

本发明作为独立的控制方案，可以检测是否有操作人员接近塔筒门及塔筒门的开/闭状态，并通过身份验证单元验证进塔操作人员的身份，禁止未授权的无关人员进入，可以实现机组防盗功能，保证机组运行安全。

本发明所用的门锁为智能门锁，操作人员完成身份验证后，不必使用机械式钥匙即可进入塔筒，杜绝了钥匙丢失或忘记携带造成的困扰。

当遇到不法分子非法闯入塔筒盗窃设备和电缆时，自动启动摄像头对其进行摄像，并立即进行报警，可以提醒相关人员第一时间到达现场，将机组损失降到最低，也为公安机关依法抓获不法分子提供有力证据。同时将机组主电源断开，也避免了不法分子因不了解机组工作原理、随意操作设备造成的人身伤亡。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。