一种闸机异常转动的检测方法、装置、设备和介质与流程

1.本发明实施例涉及电路控制技术，尤其涉及一种闸机异常转动的检测方法、装置、设备和介质。


背景技术：

2.闸机近几年来得到了快速发展，而且越来越智能化，在安防门禁中发挥了重要作用。
3.为实现对人员的有效管理，管理人员对指定人员授予权限，权限人员通过人脸识别终端、门禁卡等方式授权后，从打开的闸机通道通行，从而有效避免无权限人员进出。但在闸机的使用过程中，存在无权限人员掰动闸机门翼强行通过的现象。为解决这个问题，现有技术多采用离合器或者增大电流的方案。离合器方案是指当门翼被掰动一定角度后，通过离合器将机芯结构锁定，从而阻挡无权限人员进出，但这种方案硬件成本较高。增大电流方案是指当门翼被掰动后，随着掰动角度的增大而增大电流，通过反向作用力阻碍推动，但这种方案使电机持续处于过流状态，容易使电机烧坏。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种闸机异常转动的检测方法、装置、设备和介质，以实现在保证电机安全性的同时，对闸机的异常转动进行检测，降低了硬件成本。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种闸机异常转动的检测方法，该方法包括：
6.控制电路的各上桥臂关闭，各下桥臂打开，以使电路形成闭环回路，实现电机的锁定；
7.对电机进行感应电流监测，和/或位置信息监测；
8.若确定电机满足感应电流条件或者位置信息变化条件，则确定闸机产生异常转动。
9.第二方面，本发明实施例还提供了一种闸机异常转动的检测装置，该装置包括：
10.电机锁定模块，用于控制电路的各上桥臂关闭，各下桥臂打开，以使电路形成闭环回路，实现电机的锁定；
11.电机状态监测模块，用于对电机进行感应电流监测，和/或位置信息监测；
12.电机异常状态确定模块，用于若确定电机满足感应电流条件或者位置信息变化条件，则确定闸机产生异常转动。
13.第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的闸机异常转动的检测方法。
14.第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明实施例中任一所述的闸机异常转动的检测方法。
15.本发明实施例通过控制电路在各上桥臂关闭，各下桥臂打开的状态，形成电路的闭环回路，实现电机锁定，对电机进行感应电流监测，和/或位置信息监测，当电机满足感应电流条件时，或者满足位置信息变化条件时，确定闸机产生异常转动。解决了现有技术中当闸机的门翼被掰动一定角度后，通过离合器将机芯结构锁定的方式硬件成本较高的问题，以及当门翼被掰动后，随着掰动角度的增大而增大电流的方式，容易使电机烧坏的问题，实现了在保证电机安全性的同时，对闸机的异常转动进行检测，并降低了硬件成本。
附图说明
16.图1a是本发明实施例一中的一种闸机异常转动的检测方法的流程图；
17.图1b是本发明实施例一中的一种三相桥式逆变电路的结构示意图；
18.图1c是本发明实施例一中的一种电机内部结构的示意图；
19.图2是本发明实施例二中的一种闸机异常转动的检测方法的流程图；
20.图3是本发明实施例三中的一种闸机异常转动的检测装置的结构示意图；
21.图4是本发明实施例四中的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
23.实施例一
24.图1a是本发明实施例一提供的一种闸机异常转动的检测方法的流程图，本实施例可适用于在闸机的使用过程中，识别无权限人员异常转动闸机的情况，该方法可以由闸机异常转动的检测装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件来实现，并一般集成在计算机设备中，与闸机的电机等装置配合使用。
25.如图1a所示，本发明实施例的技术方案，具体包括如下步骤：
26.s110、控制电路的各上桥臂关闭，各下桥臂打开，以使电路形成闭环回路，实现电机的锁定。
27.可选的，以闸机为三相无刷直流电机星型半桥驱动方式为例，所述电路为三相桥式逆变电路，所述三相桥式逆变电路包括三个上桥臂以及三个下桥臂。电路正常运行时，在一个正弦周期中，每个桥臂开关管开通半个周期，也即180
°
，同一相上下桥臂开关管交替导通，各相开始导电的相位差120
°
，且任一瞬间有3个桥臂同时导通，但不能出现同相桥臂上下开关管同时导通的状态，否则会引起直流侧电源短路。
28.图1b提供了一种三相桥式逆变电路的结构示意图，如图1b所示，逆变电路三相桥臂共有6个开关管及6个反向续流二极管，三相桥臂分别为sa(q0、q1)，sb(q2、q3)，sc(q4、q5)，其中，q1、q3和q5是上桥臂，q0、q2和q4是下桥臂。如果将同一相中上桥臂打开，下桥臂关闭的状态定义为1，将同一相中上桥臂关闭，下桥臂打开的状态定义为0，则共有000、001、010、011、100、101、110以及111八种组合方式。根据图1b的电路结构，当上桥臂全部关闭，下桥臂全部打开时，也即状态为000时，a、b、c三个电阻相互短接，形成闭环回路，电机处于锁定状态。
29.在本发明实施例中，通过主控板控制电路处于上桥臂全部关闭，下桥臂全部打开的状态，从而实现电机的锁定。
30.s120、对电机进行感应电流监测，和/或位置信息监测。
31.在本发明实施例中，当电路保持上桥臂全部关闭，下桥臂全部打开的状态，也即000状态时，电机保持锁定状态。图1c提供了一种电机内部结构的示意图，如图1c所示，bldc(brushless direct current motor，无刷直流电机)电机包括定子和转子，定子由线圈组成，转子由永磁体组成。当电机保持锁定状态时，线圈的磁场保持一个稳定的状态，而如果电机保持锁定后被异常转动，根据楞次定律，当永磁体转动时，对于线圈来说线圈的磁场发生了改变，产生感生电动势，感应电流的磁场总要阻碍引起感生电流的磁通量的变化。具体的，当永磁体靠近线圈时，线圈会主动感应排斥力的磁极，以使线圈和永磁体还是能维持相同的距离，反之，当永磁体远离线圈时，线圈将会感应出吸引的磁极。因此，当电机保持锁定状态后被异常转动时，电路中将会产生感应电流，阻碍永磁体的转动，因此，可以通过对电路中的感应电流进行监测，判断电机是否被异常转动。具体的，可以通过adc(analog-to-digital converter，模数转换器)对电路中的感应电流进行监测，但本实施例对监测感应电流的方式不进行限制。
32.同时，可以设置位置传感器输出电机的位置信息，通过对电机位置信息的监测，判断电机是否被异常转动，同样，本实施例对监测电机位置信息的方式不进行限制。
33.s130、若确定电机满足感应电流条件或者位置信息变化条件，则确定闸机产生异常转动。
34.电机处于锁定状态之后，如果电机被异常转动，根据楞次定律，在电机绕组中将会产生感应电流阻碍电机运动，同时电机的位置信息也会发生变化。因此，如果采集到感应电流，或者采集到的感应电流超过一定电流阈值，则满足感应电流条件。如果电机的位置信息发生变化，则满足位置信息变化条件，只要电机满足感应电流条件或者位置信息变化条件的其中之一，则认为电机被异常转动，也即闸机被异常转动。
35.本发明实施例无需额外设置离合器等硬件设备，减少了外部器件依赖，有效降低了成本。同时，借助电机属性实现了电机的锁定，并根据楞次定律实现了电机异常转动的检测。
36.本实施例的技术方案，通过控制电路在各上桥臂关闭，各下桥臂打开的状态，形成电路的闭环回路，实现电机锁定，对电机进行感应电流监测，和/或位置信息监测，当电机满足感应电流条件时，或者满足位置信息变化条件时，确定闸机产生异常转动。解决了现有技术中当闸机的门翼被掰动一定角度后，通过离合器将机芯结构锁定的方式硬件成本较高的问题，以及当门翼被掰动后，随着掰动角度的增大而增大电流的方式，容易使电机烧坏的问题，实现了在保证电机安全性的同时，对闸机的异常转动进行检测，并降低了硬件成本。
37.实施例二
38.图2是本发明实施例二提供的一种闸机异常转动的检测方法的流程图，本发明实施例在上述实施例的基础上，对控制电路的各上桥臂关闭，各下桥臂打开的过程，以及判断电机是否满足感应电流条件的过程进行了进一步的具体化，并加入了在确定闸机异常转动之后，恢复电机锁定的过程。
39.相应的，如图2所示，本发明实施例的技术方案，具体包括如下步骤：
40.s210、通过第一脉冲宽度调制信号，控制电路的上桥臂和下桥臂进行打开或者关断，以使电机向第一目标位置进行移动。
41.脉冲宽度调制信号，也即pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)信号，通过调节一个周期内高低电平时间的变化来调节信号或者能量的变化，在本发明实施例中，pwm信号通过调节电路处于000、001、010、011、100、101、110以及111八种组合方式的状态的时间，实现电机的移动。
42.具体的，闸机系统上电后，主控板通过第一pwm信号，控制电路的上桥臂和下桥臂依据一定规律进行打开或者关断，也即控制电路状态在八种组合方式中进行切换，以实现电机的移动。第一目标位置是闸机的门翼处于关闭状态时电机的位置，电机移动到第一目标位置之后，控制电机锁定。
43.s220、判断电机是否到达第一目标位置，若是，则执行s230，否则返回执行s210。
44.在本发明实施例中，可以通过位置传感器监测电机的位置，根据位置传感器反馈的电机位置信息，判断电机是否到达第一目标位置，但本实施例对判断电机是否到达第一目标位置的方式不进行限制。
45.s230、控制电路的各上桥臂关闭，各下桥臂打开。
46.在电机到达第一目标位置之后，主控板通过控制pwm信号，使电路中上桥臂全部关断，下桥臂全部打开，也即使电路处于000的状态，此时，电路形成闭环回路，处于锁定状态。
47.s240、对电机进行感应电流监测，以及位置信息监测。
48.本发明实施例中，以电机处于锁定状态之后，对电机进行实时的感应电流监测和位置信息监测为例，同时对电机进行感应电流监测和位置信息监测，并且在感应电流条件或者位置信息变化条件之一满足时，即确定电机被异常转动，可以提高电机异常转动检测的灵敏度和准确率。
49.需要进行说明的是，如果权限用户通过人脸识别，或者门禁卡信号识别等方式，通过了闸机的权限校验，则电机解除锁定状态，通过第三pwm信号，控制电路的上桥臂和下桥臂进行打开或者关断，以使电机向第二目标位置进行移动。其中，第二目标位置是闸机的门翼处于打开状态时电机的位置。当电机到达第二目标位置之后，同样可以保持电机处于000状态，以实现电机的锁定，使权限用户通过。之后，可以继续通过第一脉冲宽度调制信号，控制电路的上桥臂和下桥臂进行打开或者关断，以使电机向第一目标位置进行移动，从而使电机状态再次锁定。
50.s250、判断是否检测到感应电流，若是，则执行s270，否则执行s260。
51.本实施例以检测到感应电流即确定满足感应电流条件为例，还可以将满足感应电流条件设置为感应电流大于或者等于预设感应电流数值，本实施例对此不进行限制。
52.s260、判断当前接收的电机位置信息与上一次接收的电机位置信息是否相同，若是，则执行s270，否则返回执行s240。
53.在本发明实施例中，可以通过电机的位置传感器实时监测电机的位置，并将电机的位置信息反馈给主控板，如果在电机的锁定状态下，当前接收的电机位置信息与上一次接收的电机位置信息不相同，则说明电机的位置发生了异常变化，电机被异常转动。
54.s270、确定闸机产生异常转动。
55.s280、进行闸机异常转动告警，以提示用户闸机发生异常转动。
56.具体的，可以通过状态指示灯闪烁进行告警，或者通过蜂鸣器等装置进行声音告警，以提示用户闸机发生了异常转动，但本实施例对闸机异常转动的告警方式不进行限制。
57.s290、通过第二脉冲宽度调制信号，控制电路的各上桥臂和各下桥臂进行关断。返回执行s210。
58.在本发明实施例中，确定电机异常转动之后，主控板通过第二pwm信号，控制电路中所有的上桥臂和下桥臂全部关断，以避免电路中同一相的上桥臂和下桥臂同时导通，引起电源短路。
59.对电路中的上下桥臂全部关断之后，重新使能pwm信号输出，以再次恢复电机的锁定状态，也即，控制电路的上桥臂和下桥臂进行打开或者关断，以使电机向第一目标位置进行移动，移动到第一目标位置后，控制电路的各上桥臂关闭，各下桥臂打开，再次实现电机的锁定。
60.本实施例的技术方案，通过第一脉冲宽度调制信号，控制电路的上桥臂和下桥臂进行打开或者关断，实现电机向第一目标位置的运动，当电机到达第一目标位置时，控制电路的各上桥臂关闭，各下桥臂打开，形成电路的闭环回路，实现电机锁定，对电机进行感应电流监测，以及位置信息监测，当检测到感应电流时，或者检测到电机的位置信息发生变化时，确定闸机产生异常转动，通过第二脉冲宽度调制信号，控制电路的各上桥臂和各下桥臂进行关断，并再次通过第一脉冲宽度调制信号，控制电路的各上桥臂和各下桥臂进行打开或者关断，实现电机的锁定恢复。解决了现有技术中当闸机的门翼被掰动一定角度后，通过离合器将机芯结构锁定的方式硬件成本较高的问题，以及当门翼被掰动后，随着掰动角度的增大而增大电流的方式，容易使电机烧坏的问题，实现了在保证电机安全性的同时，对闸机的异常转动进行检测，并降低了硬件成本。
61.实施例三
62.图3是本发明实施例三提供的一种闸机异常转动的检测装置的结构示意图，该装置可以集成在计算机设备中，并与闸机的电机、位置传感器等装置配合使用，该装置包括：电机锁定模块310、电机状态监测模块320以及电机异常状态确定模块330，其中：
63.电机锁定模块310，用于控制电路的各上桥臂关闭，各下桥臂打开，以使电路形成闭环回路，实现电机的锁定；
64.电机状态监测模块320，用于对电机进行感应电流监测，和/或位置信息监测；
65.电机异常状态确定模块330，用于若确定电机满足感应电流条件或者位置信息变化条件，则确定闸机产生异常转动。
66.本实施例的技术方案，通过控制电路在各上桥臂关闭，各下桥臂打开的状态，形成电路的闭环回路，实现电机锁定，对电机进行感应电流监测，和/或位置信息监测，当电机满足感应电流条件时，或者满足位置信息变化条件时，确定闸机产生异常转动。解决了现有技术中当闸机的门翼被掰动一定角度后，通过离合器将机芯结构锁定的方式硬件成本较高的问题，以及当门翼被掰动后，随着掰动角度的增大而增大电流的方式，容易使电机烧坏的问题，实现了在保证电机安全性的同时，对闸机的异常转动进行检测，并降低了硬件成本。
67.在上述实施例的基础上，电机锁定模块310，包括：
68.电机移动控制单元，用于通过第一脉冲宽度调制信号，控制电路的各上桥臂和各下桥臂进行打开或者关断，以使电机向第一目标位置进行移动；
69.电机锁定控制单元，用于若确定电机到达第一目标位置，则控制电路的各上桥臂关闭，各下桥臂打开。
70.在上述实施例的基础上，所述装置，还包括：
71.电路关断模块，用于通过第二脉冲宽度调制信号，控制电路的各上桥臂和各下桥臂进行关断；
72.电机锁定恢复模块，用于通过第一脉冲宽度调制信号，控制电路的各上桥臂和各下桥臂进行打开或者关断，以使电机向第一目标位置进行移动。
73.在上述实施例的基础上，电机异常状态确定模块330，包括：
74.第一感应电流条件判断单元，用于若确定检测到感应电流，则确定电机满足感应电流条件；
75.第二感应电流条件判断单元，用于若确定感应电流大于或者等于预设感应电流数值，则确定电机满足感应电流条件。
76.在上述实施例的基础上，电机异常状态确定模块330，包括：
77.位置信息变化条件判断单元，用于若确定当前接收的电机位置信息与上一次接收的电机位置信息不相同，则确定电机满足位置信息变化条件。
78.在上述实施例的基础上，所述电路为三相桥式逆变电路，所述三相桥式逆变电路包括三个上桥臂以及三个下桥臂。
79.在上述实施例的基础上，所述装置，还包括：
80.闸机异常转动告警模块，用于进行闸机异常转动告警，以提示用户闸机发生异常转动。
81.本发明实施例所提供的闸机异常转动的检测装置可执行本发明任意实施例所提供的闸机异常转动的检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
82.实施例四
83.图4为本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图，如图4所示，该计算机设备包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73；计算机设备中处理器70的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器70为例；计算机设备中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
84.存储器71作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的闸机异常转动的检测方法对应的模块(例如，闸机异常转动的检测装置中的电机锁定模块310、电机状态监测模块320以及电机异常状态确定模块330)。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的闸机异常转动的检测方法。该方法包括：
85.控制电路的各上桥臂关闭，各下桥臂打开，以使电路形成闭环回路，实现电机的锁定；
86.对电机进行感应电流监测，和/或位置信息监测；
87.若确定电机满足感应电流条件或者位置信息变化条件，则确定闸机产生异常转动。
88.存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此
外，存储器71可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
89.输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。
90.实施例五
91.本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种闸机异常转动的检测方法，该方法包括：
92.控制电路的各上桥臂关闭，各下桥臂打开，以使电路形成闭环回路，实现电机的锁定；
93.对电机进行感应电流监测，和/或位置信息监测；
94.若确定电机满足感应电流条件或者位置信息变化条件，则确定闸机产生异常转动。
95.当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的闸机异常转动的检测方法中的相关操作。
96.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
97.值得注意的是，上述闸机异常转动的检测装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
98.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。