[發明專利]狀況監視系統以及因此的訪問控制

在審

• 申請號: 201380072616.3
• 申請日: 2013-02-15
• 公開（公告）號: CN104981745A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: T.杜普萊西斯
• 申請（專利權）人: 斯凱孚公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;F03D11/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 周少杰

技術領域

本發明涉及包含要監視的分布的設備的網絡(具體地，風力發電站的網絡)、至少一個便攜式通信設備和至少一個控制服務器的狀況監視系統。

背景技術

在風能市場(wind?energy?market)中廣泛使用風輪機(wind?turbine)的狀況監視系統，其中系統之一稱為SKF?WindCon系統。

現代風輪機發電機變得越來越復雜，并且往往位于難以接近的諸如離岸風場(off-shore?wind?park)這樣的場所處。為了將停機時間降低到最小并且提高性能和可靠性，維護和維修工作必須以可靠且高效的方式進行，使得可以在小問題導致嚴重故障之前檢測出這些小問題。

關于目前和將來的離岸安裝，到達風輪機的成本可能相當大的，使得在維護工人進入到機艙時避免漏掉關鍵步驟是很重要的。

另外，漸增的風場規模導致漸增的混淆風險。人類維修工人可能將針對一個渦輪機的維修計劃和針對另一個渦輪機的維修計劃弄混，以錯誤的渦輪機標識號將筆記、圖像、聲音文件存儲在中央數據服務器中，或者甚至完全忘記存儲在檢查期間收集的數據或拍攝的圖像。

實際上，維修工人在他離開其辦公室或車間時配備關于他的維修或維護工作的計劃，并且可能在數小時或者甚至數天之后到達渦輪機處。因此，他的計劃可能是過期的和不完整的。因為常規的移動電信網絡例如在離岸風能場中通常是不可用的，所以經由電話呼叫或警告維修工作可能是不可能的，或者在使用衛星通信時是非常昂貴的。

同時，多數現代風輪機配備安裝在風力發電站的機艙中的監視單元，并且配備到中央控制服務器的固定線裝(wire?bound)通信鏈路，該中央控制服務器存儲由安放在渦輪機的關鍵點處以用于監視目的的各種傳感器所收集的數據。該固定通信鏈路可以是例如標準電信纜線等，其可以用電力線以通用信道來引導。

發明內容

本發明尋求通過使用在現場(on-side)安裝的監視單元和中央控制服務器之間的通信鏈路來避免以上問題，如在獨立權利要求中所詳述的那樣。在從屬權利要求和說明書中定義另外的特征和優選的實施例。

本發明開始于包括要監視的分布的設備的網絡、至少一個便攜式通信設備和至少一個中央控制服務器的狀況監視系統。要監視的設備可以是風輪機、在大型工廠站點的分布的設備、或要被中央地控制的遠程設備的任何其他網絡上。便攜式通信設備可以是膝上型計算機、蜂窩電話、平板計算機或能夠與要監視的網絡交換電子數據的任何其他電子設備。

要控制的設備配備用于測量設備的狀況數的至少一個傳感器。傳感器可以包括溫度傳感器、振動傳感器、加速度傳感器、旋轉傳感器、壓力傳感器、相機，或者用于監視機械、機電或電子設備的任何其他適當的傳感器。另外，要監視的設備包括用于接收和處理來自至少一個傳感器的狀況數據的監視單元，其中經由監視單元建立要監視的設備和中央控制服務器之間的通信鏈路。

監視單元被配置為向中央控制服務器與用于標識設備的標識數據相結合地發送有關設備的經處理的狀況數據，使得中央控制服務器可以明確地標識數據發源的設備并且將其連同設備標識號一起存儲在適當的數據庫中。

根據本發明的一方面，提出監視單元配備用于將便攜式通信設備連接到監視單元的通信接口。通信接口可以是無線或線裝通信接口，如在下面進一步詳述。特別地，便攜式通信設備可以配備用于掃描在監視單元上或接近于監視單元設置的計算機可讀碼的掃描設備。掃描設備可以是相機、紅外傳感器或條形碼掃描器、RFID掃描器等。

計算機可讀碼應當設置在設備上或者在最多5m的距離內，以便對于維修工人是立即可見的。

另外，提出便攜式通信設備包含應用軟件，所述應用軟件被配置為基于計算機可讀碼來生成用于與監視設備建立加密數據連接的訪問信息。計算機可讀碼(例如，條形碼或QR碼)應當優先地是僅計算機可讀的，亦即是人類不可讀的。因此，該布置使得能夠自動連接，同時至少確保至少兩重安全控制，首先包括對設備的附近的物理訪問(例如，對風輪機的機艙的訪問)的控制以及專用應用軟件能夠解讀計算機可讀碼并且基于該碼來生成諸如用戶名稱、密碼和/或加密密鑰這樣的訪問數據的要求。訪問信息不需要是分布式的或者可在軟件外部使用的。因此，在諸如藍牙接口或W-lan接口這樣的無線接口的情況下，可以安全地避免在風輪機的機艙外部的未登記的通信設備訪問監視設備。

在要監視的風輪機的情況下，風輪機的機艙還將用作屏蔽來自機艙內的信號的法拉第籠。