水轮发电机组联动试验安全警报装置的制作方法

本实用新型涉及水轮发电机组检修领域，特别是一种水轮发电机组联动试验安全警报装置。

背景技术：

水电站机组岁修后必须进行常规无水二次联动试验，此试验为水轮发电机组无水试验，机组大轴不会转动，目的为验证机组所有二次设备的正常动作情况。试验操作人员一般在高处的机组单元控制室内，而被控设备（如机组活动导叶）在相对低处的水车室内。为保证实验期间进入水车室的人员安全，当前采取在水车室门上放置静态的安全警示标识，进入水车室的人员完全依靠自身识别标识，如对当前试验情况不清楚，因机组大轴未转动，放松警惕而冒然接近可能动作的接力器拐臂，将严重威胁其人身安全。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水轮发电机组联动试验安全警报装置，能够通过与水轮机控制器进行通讯，根据水轮机的当前状态采取相应的水车室门相应控制模式，在水轮机二次联动试验中，只有具有相应权限的人员才能进入水车室。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

水轮发电机组联动试验安全警报装置，包括水轮机控制器、门禁联锁警报装置和门禁装置，水轮机控制器与设在水车室内的水轮机电连接，其特征在于，门禁联锁警报装置与水轮机控制器通讯连接，水车室上设有水车室门，水车室门上设有门禁装置，门禁装置与门禁联锁警报装置电连接，门禁装置上设有身份识别终端模块，身份识别终端模块和手持终端无线通讯并确认身份，门禁联锁警报装置接收水轮机控制器传送的水轮机的状态并以此决定门禁装置的控制状态。

上述的门禁装置包括对水车室门进行锁止和开启的电子锁，身份识别终端模块位于水车室门的门框上，水车室门附近设有红外感应模块、扬声器模块和led警报模块，电子锁、身份识别终端模块、红外感应模块、扬声器模块和led警报模块都与门禁联锁警报装置电连接。

上述的门禁联锁警报装置包括控制器，以及与控制器连接的液晶显示屏、电源模块和通讯模块，通讯模块与水轮机控制器连接。

上述的门禁联锁警报装置与门禁装置的连接结构为：身份识别终端模块、红外感应模块和控制器的输入端连接，控制器的输出端与电子锁、扬声器模块和led警报模块连接。

上述的身份识别终端模块采用nfc无线通讯识别。

上述的手持终端为手机。

上述的控制器采用mcu微处理器。

本实用新型提供的水轮发电机组联动试验安全警报装置，通过门禁联锁警报装置与水轮机控制器通讯连接接收水轮机的状态，如果在二次联动试验状态，则控制电子锁对水车室门进行锁止，并通过红外感应模块感应水车室附近是否有人员靠近并进行提醒和告警，具有相应权限的操作人员通过手持终端和身份识别终端模块进行身份识别后可以进入水车室，整套装置自动运行，可以有效的避免因二次联动试验时信息传递不及时导致的试验事故。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1中的局部放大图；

图3为门禁联锁警报装置和门禁装置连接框图；

图4为门禁联锁警报装置的电路示意图；

图5为采取nfc芯片的身份识别终端模块电路连接图；

图6为通讯模块电路原理图。

图中：门禁联锁警报装置1、控制器11、液晶显示屏12、电源模块13、通讯模块14、水轮机控制室2、水车室3、水车室门31、水轮机控制器4、门禁装置5、电子锁51、身份识别终端模块52、红外感应模块53、扬声器模块54、led警报模块55、水轮机6、手持终端7。

具体实施方式

如图1中所示，水轮发电机组联动试验安全警报装置，包括水轮机控制器4、门禁联锁警报装置1和门禁装置5，水轮机控制器4与设在水车室3内的水轮机6电连接，其特征在于，门禁联锁警报装置1与水轮机控制器4通讯连接，水车室3上设有水车室门31，水车室门31上设有门禁装置5，门禁装置5与门禁联锁警报装置1电连接，门禁装置5上设有身份识别终端模块52，身份识别终端模块52和手持终端7无线通讯并确认身份，门禁联锁警报装置1接收水轮机控制器4传送的水轮机6的状态并以此决定门禁装置5的控制状态，当水轮机6处于二次联动试验状态时，操作人员需通过手持终端7进行身份识别方可进入水车室3内，以避免不知道水轮机相应状态的人员进入后误操作导致人身伤害事故和设备事故。

如图2中所示，上述的门禁装置5包括对水车室门31进行锁止和开启的电子锁51，身份识别终端模块52位于水车室门31的门框上，水车室门31附近设有红外感应模块53、扬声器模块54和led警报模块55，电子锁51、身份识别终端模块52、红外感应模块53、扬声器模块54和led警报模块55都与门禁联锁警报装置1电连接，电子锁51用于对水车室门31进行自动锁止和开启，红外感应模块53用于感应水车室门31附近是否有人员靠近，扬声器模块54和led警报模块55用于对靠近的人员进行提醒和告警。

如图3中所示，上述的门禁联锁警报装置1包括控制器11，以及与控制器11连接的液晶显示屏12、电源模块13和通讯模块14，通讯模块14与水轮机控制器4连接，液晶显示屏12用于显示当前的水轮机组状态以及操作信息。

如图3-6中所示，上述的门禁联锁警报装置1与门禁装置5的连接结构为：身份识别终端模块52、红外感应模块53和控制器11的输入端连接，控制器11的输出端与电子锁51、扬声器模块54和led警报模块55连接，控制器11输入端接收红外感应模块53的信息判断是够有人靠近水车室门31，身份识别终端模块52接收手持终端7的信息并识别后将结果传送至控制器11，控制器11根据身份权限决定是否开启电子锁51，并进行相应得到语音提示和led告警。

如图3和5中所示，上述的身份识别终端模块52采用nfc无线通讯识别，nfc无线通讯在日常生活的应用相当普及，使用成本较低

上述的手持终端7为手机，现有的大多数手机都带有nfc通讯功能，当操作人员的身份在nfc终端进行储备后，无需进行多次的注册，用操作人员手机就能自动识别，无需额外的设备采购。

上述的控制器11采用mcu微处理器，例如msp430f147型mcu微处理器。

如图4中所示，mcu微处理器与lcd液晶显示屏连接，根据水轮机控制器4发送的水轮机状态显示相应界面，并对手持终端7的识别结果予以显示。

如图5中显示手机中的nfc芯片通过a1感应线圈对nfc识别芯片u2进行信号传输，nfc识别芯片u2将识别结果通过串口通讯传送至控制器11。

如图6中所示，为控制器11的rs485通讯接口电路，控制器11通过rs485与水轮机控制器4进行通讯。

技术特征：

1.水轮发电机组联动试验安全警报装置，包括水轮机控制器（4）、门禁联锁警报装置（1）和门禁装置（5），水轮机控制器（4）与设在水车室（3）内的水轮机（6）电连接，其特征在于，门禁联锁警报装置（1）与水轮机控制器（4）通讯连接，水车室（3）上设有水车室门（31），水车室门（31）上设有门禁装置（5），门禁装置（5）与门禁联锁警报装置（1）电连接，门禁装置（5）上设有身份识别终端模块（52），身份识别终端模块（52）和手持终端（7）无线通讯并确认身份，门禁联锁警报装置（1）接收水轮机控制器（4）传送的水轮机（6）的状态并以此决定门禁装置（5）的控制状态。

2.根据权利要求1所述的水轮发电机组联动试验安全警报装置，其特征在于，所述的门禁装置（5）包括对水车室门（31）进行锁止和开启的电子锁（51），身份识别终端模块（52）位于水车室门（31）的门框上，水车室门（31）附近设有红外感应模块（53）、扬声器模块（54）和led警报模块（55），电子锁（51）、身份识别终端模块（52）、红外感应模块（53）、扬声器模块（54）和led警报模块（55）都与门禁联锁警报装置（1）电连接。

3.根据权利要求2所述的水轮发电机组联动试验安全警报装置，其特征在于，所述的门禁联锁警报装置（1）包括控制器（11），以及与控制器（11）连接的液晶显示屏（12）、电源模块（13）和通讯模块（14），通讯模块（14）与水轮机控制器（4）连接。

4.根据权利要求3所述的水轮发电机组联动试验安全警报装置，其特征在于，所述的门禁联锁警报装置（1）与门禁装置（5）的连接结构为：身份识别终端模块（52）、红外感应模块（53）和控制器（11）的输入端连接，控制器（11）的输出端与电子锁（51）、扬声器模块（54）和led警报模块（55）连接。

5.根据权利要求1所述的水轮发电机组联动试验安全警报装置，其特征是：所述的身份识别终端模块（52）采用nfc无线通讯识别。

6.根据权利要求1所述的水轮发电机组联动试验安全警报装置，其特征是：所述的手持终端（7）为手机。

7.根据权利要求3所述的水轮发电机组联动试验安全警报装置，其特征是：所述的控制器（11）采用mcu微处理器。

技术总结
水轮发电机组联动试验安全警报装置，门禁联锁警报装置与水轮机控制器通讯连接，水车室上设有水车室门，水车室门上设有门禁装置，门禁装置与门禁联锁警报装置电连接，门禁装置上设有身份识别终端模块，身份识别终端模块和手持终端无线通讯并确认身份，门禁联锁警报装置接收水轮机控制器传送的水轮机的状态并以此决定门禁装置的控制状态。通过门禁联锁警报装置与水轮机控制器通讯连接接收水轮机的状态，控制电子锁对水车室门进行锁止和开启，具有相应权限的操作人员通过手持终端和身份识别终端模块进行身份识别后可以进入水车室，整套装置自动运行，可以有效的避免因二次联动试验时信息传递不及时导致的试验事故。

技术研发人员：周立成;朱斌;翟玉杰;张堃;艾远高;夏国强;邓友汉;谭勇;白二;李翰夫;金笑笑;李溪
受保护的技术使用者：中国长江电力股份有限公司
技术研发日：2020.11.25
技术公布日：2021.08.17