CN1109945C - 监控抽头选择器功能的方法 - Google Patents

Abstract

一种监控抽头选择器的功能的方法，包括步骤：间歇性地测量所述抽头选择器的一个参数；测定所述抽头选择器在负载转换过程中的位置；将参数测量值与位置测量值关联起来；并将所述抽头选择器的整个位置区间划分为若干分别对应于所述转换过程中的不同阶段的子区间。然后，确定出各子区间测量值的一个特征值，并将该值与一个存储的参数文件相比较，给所述特征值赋予一个识别码。最后，对这些识别码本身进行处理，以确定是否需要发出警告或者关闭的报告信息。

Description

监控抽头选择器功能的方法

技术领域：

本发明涉及一种监控抽头选择器功能的方法。

背景技术：

日本专利公开说明书Hei-2-213105中已公开了一种抽头选择器的功能监控方法，其中，对不同的测量值，比如压强、驱动部件的负载、电流和油料污染进行检测，这些值描绘了抽头选择器的瞬时实际状态。这些测量值被存储起来，并与先前存储的各抽头选择器特定的目标值相比较。如果比较结果表明有差异，就会产生报告信息，该信息不仅导致发出警报，还会导致立即关闭抽头选择器。

另外，德国(联邦德国)专利说明书DE 42 14 431 C2也公开了一种在抽头选择器中进行位置检测的方法，其中，通过一个位置传感器来检测一个与抽头选择器相连的电动驱动机构的驱动轴的各个位置，并将其用一个计算单元转换为一个二进制值，该值可以进一步进行重复处理，这种处理不仅用到硬件解码器，还用到微控制器。这样，所述微控制器就借助于所述位置传感器对所述驱动轴的运动进行监控。

从日本专利申请Sho-60-176213还知道，可以检测并存储驱动轴的转矩，以便将该实际转矩趋势(torque course)与各型抽头选择器特定的特征转矩趋势相比较。在抽头选择器每次启动时，所述转矩从所述电动驱动机构传到所述抽头选择器的切换装置。

德国(民主德国)专利说明书DD 246 409描述了一种类似的方法。根据该方法，对一次负载转换过程中转矩对时间的趋势进行测量，所得结果与各抽头选择器典型的转矩时间趋势相比较。

用来稍后与目标值相比较的测量值通常存为ASCII文件。在极少数情况下要进行数据压缩，以便能够最大程度地利用所能得到的存储介质的存储空间。在向存储介质存储测量值时，测量值被存为一系列绝对值。关于这些值的重要性的信息，系基于输入通道的有效参数化给出的。

公司出版物HydroTEC HT2000(Deltatronic Instruments公司，奥地利)中公开了一种方法，其中，关于测量值的值和持续时间的数据被存为一个ASCII文件，该文件在下面的例子中需要30字节的存储空间：

开始时间：11:49:11    28

测量结束：12:59:11    17(17作为下一次测量的新值)地址：00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F值：  FF 31 31 3A 34 39 3A 31 31 20 20 20 32 38 0D 0A地址：20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2E 2F值：  31 32 3A 35 39 3A 31 31 20 20 20 31 37 0D 0A FF

在下面这篇论文中公开了另一种测量数据的存储方法：Viereck，《传感器在变换器中的使用》(Use of Sensors in Transformers)，TU Dresden，1992。在这种方法中，在一段被分割为若干确定的时间间隔的不变时间段中，除了将时间间隔数存为十六进制值外，还存有恒定的模拟值，因而使得能够在存储介质的仅两个地址内检测不同的时间段。

例子：

地址：01    02    03    04    05    06    07    08

值：  FF    FF    0E    1C    06    11    FF    FF

这样，存储介质在地址03H和04H下具有这样的信息：对值28(1CH)测量了14个时间间隔(0EH)。

通过辨别控制计算机中的测量过程的起始时间，并假定一个测量时间间隔对应于一个特定的时间，比如五分钟，那么，就可以以恒定测量覆盖较大的时间段。

这种已知方法有许多缺点。如果用传统的数据处理方法进行数据压缩，如果不进行解压，值就不能直接相互比较。而且，所存储的数据只包括表示其绝对值的信息，并且只能与其他测量所得的绝对值进行比较，而不能与其它类型的特定数据或值，如平均值或算术平均值，进行比较。另外，关于超出特定抽头选择器特有的测量数据限值的信息需要各自定义这些限值。例如，可以用为其测定并计算转矩以指示其状态的抽头选择器基于额定值来确定限值，当该值被超过时，就导致生成报告信息。这样，例如可以规定，超过额定转矩300％就必须关闭驱动机构。但是，超过额定转矩150％以上时可能只导致产生“不再安全”的报告信息，该信息不会立即导致关闭，但在监控系统范围内被记录并计算，例如指示应该进行维修了。所述转矩额定值在任何情况下都是低于限值的，但是该额定值，即100％的值，对于特定抽头选择器很容易以后者特有的方式而有所不同。在这种情况下，绝对值的比较不产生结果。最后，现有方法的缺点还在于其需要相当大的存储空间，以便测定和计算各测量值。

发明内容：

因此，本发明的目的是提供一种方法，该方法可进行特定抽头选择器特有的专用于确定限值的计算，其中，最好应能够以这样的方式进行数据压缩，使得在存储空间需求减少的前提下，可以进行反映被监控抽头选择器状态特征的数值的测定、比较以及测量值与比较值的存储。

根据本发明，提供了一种抽头选择器的功能监控方法，其特征如下：

——在短的时间间隔内测定代表被监控抽头选择器实际状态的有关测量值，

——在负载转换过程中进行抽头选择器的位置测定，并进行每一测定测量值与有关位置的关联，

——整个位置区间或者时间区间被分为若干子区间，后者对应于在一次负载转换过程中相继经过的各分操作，

——根据特定的计算程序，在每一子区间内确定出测量值的一个特征值，

——将所述特征值与一个以非易失方式存储的参数文件进行比较，并对之分类，将分类值赋给它，作为识别码，和

——只对这个识别码进一步进行处理，并存储起来，用来基于该识别码生成报告信息。

最好，在完成有关测量值与位置的关联后，用下述方式进行一次评定：将有关测量值与可容许的最大限值进行比较——所述限值也类似地以非易失方式存在所述参数文件中——如果测量值超过了所述限值，就立即生成危险报告信息。

最好，所述测量值相对于所述额定值的偏移百分数也存在所述参数文件中，并被赋予相应的识别码。在功能监控开始之前，可以对正常运转的抽头选择器进行一次基础测量，在此次测量中确定出测量值的额定值，并用作所述参数文件的初始值。

用本发明的方法，对为监控目的而测定的测量值和比较值进行多次压缩。首先进行第一次压缩，其中，将有关测量值与所述位置，即抽头选择器在负载转换过程中的实际位置关联起来。该位置可以直接测定，例如通过一个分解器(resolver)，或者间接测定，例如通过时间测量。然后进行第二次压缩，其中，在一次完全的负载转换中所经过的整个位置区间被划分为单独的子区间，对于每一子区间，根据特定的计算程序，确定出测量值的一个特殊的特征值。最后进行第三次压缩，其中，所述特征值与先前确定的参数文件相比较，并被分类，最后，只有所述分类数据被存储起来，用来发出相应的报告信息或者警报。因此，这种方法的结果是产生隐蔽数据，隐蔽数据本身不再提供关于基础测量值的信息。

根据一项非常好的改进，本方法本身可以确立特定抽头选择器的特有限值，其中，首先测定有关额定值，然后基于预定的限值百分数，确定并存储限值绝对值。这样，所需的参数化就只包括与额定值有关的值。

总之，通过对记录测量值的特征值的计算，并通过赋予为该特征值存于所述参数文件中并代表一时间或位置区间的识别值，可在所述时间区间或位置区间内对数据进行分类。只有所述识别值被存储起来，该识别值是从所述参数文件中取出的，描述了所述负载转换过程中各个阶段的特征值。从而，输出文件的实际测量数据就接收到一个分类字符。该方法允许参照在有关额定值的确定过程中所确定的值，亦即100％的值，与其它设备的数据进行直接比较。

但是，如果知道参数文件和分类程序，初始值是可以恢复再现的。

附图说明：

下面参照附图更加详细地描述本发明方法的实施例，附图中：

图1是一个流程图，示出了本发明第一种方法实施例的各步骤；

图2是一个流程图，示出了本发明第二种方法实施例的各步骤；和

图3是一组图表，示出了在图2所示的方法中计算测量值的逻辑顺序。

具体实施方式：

现在参照附图。在图1中示出了可被驱动以在负载之间进行转换的抽头选择器的功能监控方法的各个步骤。在第一步中，在短的时间间隔内测定一个对于特定抽头选择器的功能监控而言合适的参数的测量值，并将其记录下来。例如，驱动所述抽头选择器的切换装置的机动驱动机构的驱动轴所提供的转矩即可被选作所述参数，但其它的参数也可用于同样的目的。然后，将所述记录下来的测量值与所述抽头选择器在一次负载转换中的相应实际位置关联起来。所述位置的测定可以直接进行，例如通过一个驱动轴处的分解器，或可以间接进行，例如通过时间测量。在后一种情况下，占用时间的测量可从启动机动驱动机构，从而亦启动了所述负载转换过程的时刻开始。

然后，将所述抽头选择器在每一次完整的负载转换过程中所遍历的整个位置区间和时间区间分解为若干对于切换程序来说合适的子区间。这样的子区间示于图3中。时刻t₀到t₇分别相继限定了切换程序中经历的各阶段，从而确定了相应的子区间。

接着，所记录的测量值的特征值，在此情况下是转矩，在每一个经历的子区间被计算出来。所述特征值的计算是按照一个确定的计算程序进行的。例如，算术平均值或者平均值可用作所述特征值。

然后，给每一个确定下来的特征值赋予一个确定的识别码。为此，要使用一个参数文件，该文件以非易失方式存储，包括一个分类程序。在该参数文件中，识别码是与各测量值，例如转矩值相关的。最好，这些测量值的存储方式是这样的，即存为相对于一个额定值，例如转矩额定值的偏移百分数。为此，最好对有关的参数进行一次基础测量，以确定其额定值。所述确定下来的额定值然后被存储起来，用作所述参数文件的分类程序的基础。如前所述，该参数额定值，例如额定转矩，在抽头选择器特有的，或者同类型的具体抽头选择器特有的宽限上很有可能不同。通过所述的基础测量，不管测量值比较的起始位置有何不同，都可以将偏移百分数直接赋予所述参数文件中的识别码。最后，这些短的识别码，并且只有这些识别码，被存储起来，用来进行功能监控。基于特定的从所述特征值与参数文件的比较中产生的识别码，产生必要的报告信息或者数据。这个过程也示于图3中，在该图中，显然地，不同的识别码可以导致相同的报告信息。

在示于图2的加以改进了的方法中，在与通过位置或时间测量而测定的相应位置关联起来后，另进行一次比较，即所记录的测量值与位置区间中容许的参数限制相比较。为此，可以在所述参数文件中存储最大容许限值。如果超过了这些最大容许限值，就会立即产生危险报告信息，用来立即关闭所述机动驱动机构。

图3示出了所述功能监控的整个实际过程。在上部的曲线图中，绘出了选定参数，在此是抽头选择器的机动驱动机构的驱动轴上的转矩Md，的测量值相对于所述抽头选择器所执行的负载转换过程所经过或占用的时间t的记录曲线。这些测量值在整个测定时间t上与所述抽头选择器在负载转换过程中的相应位置相关联。所述转换过程在时刻t₀开始，在时刻t₇结束，被划分为七个子区间即t₀-t₁到t₆-t₇，这些区间与切换程序的相应阶段一起，以表格的形式示于图3中间的图表中。在同一表格中还有各子区间的最大容许额定转矩M1到M7以及特征值m1到m7，后者是从每一子区间的测量值通过一个预定的计算程序而得到的，在这里，所述计算程序就是计算平均值的程序。在图3下部的图表中，以举例的方式示出了一个参数文件，在该文件中，被测定的转矩M_d相对于相应的额定转矩M1到M7的偏移与相应的识别码00H到09H和0AH到0DH联系起来。所述相对于转矩值的偏移当超过额定转矩值时被表示为从0％到大于100％的百分数，当小于额定转矩值时则被表示为从0％到小于30％的百分数。在功能监控的输出中，不同的识别码各自产生不同的报告信息。这样，在偏移大的情况下，产生“关闭”的报告信息，这导致立即关闭所述驱动机构。在偏移不太大的情况下，产生“需要维修”的报告信息，该信息并不禁止抽头选择器的继续操作。在小偏移的情况下，则认为转矩仍然正常，生成“转矩正常”的报告信息。

Claims (5)

1、一种监控可被驱动以在负载之间进行转换的抽头选择器的功能的方法，包括下列步骤：间歇性地测量一个能够指示所述抽头选择器的实际状态的参数；测定所述抽头选择器在其被驱动以进行负载转换的过程中的位置；将代表所述被测参数的测量值与代表所述被测定位置的相应值关联起来；将所述抽头选择器在负载转换过程中遍历的整个位置区间或者该位置区间所占用的时间区间划分为若干分别对应于所述转换过程中的各相继阶段的子区间；在每一个子区间内按照一个预定的计算程序确定出所述测量值的一个特征值；将每一个确定下来的特征值与一个存储的参数文件相比较，以给其赋予一个识别码，从而将其分类；只对这些识别码进行处理，以确定是否需要发出有关抽头选择器之功能的特定报告信息；在所述关联步骤之后，比较所述测量值与所存储的限值，并在测量值超过被比较限值时发出危险报告信息。

2、如权利要求1所述的方法，其中，所述参数文件将所述测量值相对于所述参数的一个额定值的偏移存为百分数形式，并且，所述识别码分别与所述百分数值相关。

3、如权利要求2所述的方法，还包括一个预备步骤，即，在所述抽头选择器正常工作时测定所述参数，以得到所述额定值。

4、如前述权利要求之任何一项所述的方法，其中，所述参数是驱动所述抽头选择器驱动机构的转矩。

5、如前述权利要求1至3中任何一项所述的方法，其中，所述特征值是算术平均值。

Images