CN121355152A - 一种摆动式熔断器智能驱动控制方法及系统 - Google Patents
一种摆动式熔断器智能驱动控制方法及系统Info
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Abstract
本发明提供了一种摆动式熔断器智能驱动控制方法及系统,涉及熔断器控制技术领域。该方法包括步骤:判断熔丝管是否达到理论全解锁位置;若判断熔丝管达到理论全解锁位置,则通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否处于假性全解锁状态;若判断熔丝管处于假性全解锁状态,则通过向电动推杆发送脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行预设动作,并在电动推杆执行预设运动后,再次判断熔丝管是否成功全解锁;若判断熔丝管未成功全解锁,则执行异常反馈。本发明的方法旨在解决现有摆动式熔断器在解锁过程中可能出现的“假性全解锁”状态,导致熔丝管难以取出、操作不便以及对设备造成潜在损伤的问题,提高了熔断器解锁的可靠性和维护效率。
Description
技术领域
本发明涉及熔断器控制技术领域,具体而言,涉及一种摆动式熔断器智能驱动控制方法及系统。
背景技术
在现代电力系统中,为了确保供电的连续性和提高运维效率,一种智能化的熔断器控制方法被广泛应用。这种方法通过电动推杆来驱动熔丝与触头进行分离,并且巧妙地利用齿轮机构来带动熔丝和前盖向下摆动,同时让熔丝进行一种特殊的偏心旋转,从而实现熔丝与前盖的彻底分离,达到所谓的“全解锁”状态。当需要重新接通电路时,齿轮机构会反向动作,驱动熔丝和前盖向上摆动,使熔丝与触头重新紧密接触,完成合闸操作。整个过程都由内部的电子控制单元进行精细管理,并依赖于各种传感器来确认每一步动作是否完成。
然而,在实际运行中,这些智能熔断器长期处于工业环境中,尽管有防护措施,但仍然会面临一些挑战。举例来说,系统在设计之初,为了确认熔丝是否已完全脱离前盖,通常会设置一个或多个位置传感器。这些传感器,可能是微动开关、光电传感器或霍尔传感器,它们被安装在熔断器内部的特定位置,用于检测熔丝管在完成偏心旋转后是否到达了预设的“全解锁”终点位置。控制系统正是依据这些传感器的反馈信号,来判断熔丝是否真正处于可安全更换的状态,并向远程监控中心发送相应的状态信息。
随着熔断器在现场的长期运行,以及反复进行的分闸、解锁和合闸操作,其内部的机械传动部件,特别是驱动熔丝管摆动和偏心旋转的齿轮组、连杆机构以及熔丝管自身的枢轴支点,会不可避免地承受持续的机械作用力。这些作用力,日积月累,可能导致轴承磨损、齿轮啮合间隙增大,或者连杆连接处的松动。此外,设备在运行过程中可能遇到的轻微晃动,例如来自附近重型机械的震动,以及环境温度的周期性剧烈变化导致的材料热胀冷缩效应,都会进一步加剧这些机械部件的微观形变和位置漂移。更深层次的原因在于,制造和装配过程中难以完全消除的微小公差,在这些外部因素的长期作用下,会逐渐累积并显现出来。这种累积的偏差并非是部件的即时性损坏,而是一种渐进性的、难以察觉的机械状态变化,导致其运动轨迹或最终停靠位置与初始设计时的理想状态产生了极其细微但关键的偏差。举例来说,熔丝管在摆动和旋转过程中的实际中心线可能不再与理论中心线完全重合,或者其旋转的终点角度与预设值存在微小差异。
具体到熔丝的“全解锁”过程,这种微小的机械偏移会带来一个潜在的问题。当齿轮传动机构驱动熔丝管向下摆动并进行偏心旋转以实现与前盖分离时,由于上述累积的机械偏差,熔丝管在旋转至其理论上的“全解锁”位置时,其与前盖之间的相对位置关系可能已经发生了微妙的变化。这导致熔丝管可能并未完全、彻底地与前盖的卡扣、导向槽或边缘结构脱离。它可能仍然与前盖的某个部位存在轻微的机械干涉,例如卡扣未能完全释放,或者在导向槽中产生了额外的摩擦阻力,甚至仅仅是依靠极小的残余摩擦力保持着接触。然而,此时用于检测“全解锁”状态的位置传感器,例如一个简单的行程开关,其触发点通常被设定在熔丝管达到某个预设物理位置时。由于机械偏差的存在,熔丝管可能在尚未完全解除所有机械束缚的情况下,就已经触碰到了传感器的触发点,并向控制系统发出了“熔丝已全解锁”的信号。这种信号的发出,是基于物理位置的到达,而非基于实际的机械分离状态,从而造成了信息与实际情况的不一致。
控制系统在接收到这个“全解锁”的信号后,会理所当然地认为熔丝已经完全自由,可以进行安全更换,并会将此状态准确无误地上报给远程监控中心。然而,当现场维护人员根据远程系统指示,前往熔断器处准备更换熔丝时,他们会发现熔丝管并不能像预期那样顺畅、轻松地被取出。熔丝管与前盖之间存在的轻微干涉或残余摩擦力,使得取出操作变得异常困难,需要维护人员付出额外的力气。在这种情况下,维护人员为了完成任务,往往会下意识地施加超出正常操作范围的额外力量来拔出熔丝。这种超出设计承受范围的强行操作,极有可能对熔丝管本身造成结构性损伤,例如导致其绝缘套管破裂、触头变形,或者更严重的是,对熔断器内部精密的齿轮传动机构、偏心旋转机构的轴承、连杆、传动轴或前盖的固定结构造成不可逆的机械损坏。这些损伤可能不会立即导致熔断器失效,因为其电气通路可能仍然完整,但它们会显著缩短设备的预期使用寿命,增加未来的故障风险。举例来说,受损的传动机构可能在后续的合闸或分闸操作中出现卡滞、异响,甚至完全无法动作,导致整个智能控制系统无法正常执行指令。更糟糕的是,这种机械损伤往往是隐蔽的,难以通过常规的远程监测手段发现,直到设备彻底失效才暴露出来。这种“假性全解锁”的状态,不仅未能实现智能控制系统提升运维效率和便捷性的初衷,反而引入了新的、难以察觉的潜在风险,给电网设备的长期可靠运行和维护带来了严重的隐患,增加了非计划停机和维修成本的可能性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摆动式熔断器智能驱动控制方法及系统,旨在解决现有摆动式熔断器在解锁过程中可能出现的“假性全解锁”状态,导致熔丝管难以取出、操作不便以及对设备造成潜在损伤的问题,提高了熔断器解锁的可靠性和维护效率。
第一方面,本发明提供了一种摆动式熔断器智能驱动控制方法,用于摆动式熔断器,摆动式熔断器包括电动推杆、齿轮、熔丝管和前盖,电动推杆用于驱动齿轮旋转以使齿轮带动熔丝管和前盖同步下摆,从而解锁熔丝管;
摆动式熔断器智能驱动控制方法包括以下步骤:
S1.控制解锁熔丝管并判断熔丝管是否达到理论全解锁位置;
S2.若判断熔丝管达到理论全解锁位置,则通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否处于假性全解锁状态;
S3.若判断熔丝管处于假性全解锁状态,则通过向电动推杆发送脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行预设动作,并在电动推杆执行预设运动后,再次通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否成功全解锁;
S4.若判断熔丝管未成功全解锁,则执行异常反馈。
本发明提供的摆动式熔断器智能驱动控制方法,能够有效识别并处理熔丝管的“假性全解锁”状态,避免了传统位置传感器误判带来的操作困难和设备损伤,从而提高了熔断器解锁的可靠性和维护效率。
第二方面,本发明提供了一种摆动式熔断器智能驱动控制系统,用于摆动式熔断器,摆动式熔断器包括电动推杆、齿轮、熔丝管和前盖,电动推杆用于驱动齿轮旋转以使齿轮带动熔丝管和前盖同步下摆,从而解锁熔丝管;
摆动式熔断器智能驱动控制系统包括:
判断模块,用于控制解锁熔丝管并判断熔丝管是否达到理论全解锁位置;
分析模块,用于若判断熔丝管达到理论全解锁位置,则通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否处于假性全解锁状态;
控制模块,用于若判断熔丝管处于假性全解锁状态,则通过向电动推杆发送脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行预设动作,并在电动推杆执行预设运动后,再次通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否成功全解锁;
反馈模块,用于若判断熔丝管未成功全解锁,则执行异常反馈。
由上可知,本发明提供的摆动式熔断器智能驱动控制方法,通过引入对电动推杆电流特征的分析,解决了现有技术中仅依赖位置传感器判断熔丝管是否全解锁所导致的“假性全解锁”问题。具体而言,当熔丝管达到理论全解锁位置时,本方法进一步分析电动推杆的电流特征,以判断熔丝管是否仍存在机械干涉或残余摩擦力,即是否处于假性全解锁状态。若检测到假性全解锁状态,系统将通过向电动推杆发送脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行预设动作,例如进行微调或抖动,以解除卡滞,并在动作后再次判断是否成功全解锁。若仍未成功,则执行异常反馈。通过这种方式,本申请能够有效识别并处理熔丝管的“假性全解锁”状态,避免了维护人员在更换熔丝时因熔丝管难以取出而强行操作,从而减少了对熔丝管、齿轮传动机构等部件的机械损伤,延长了设备使用寿命,降低了故障风险,显著提升了熔断器的运维效率和可靠性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明实施例提供的摆动式熔断器智能驱动控制方法的一种流程图。
图2为本发明实施例中的摆动式熔断器的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的摆动式熔断器智能驱动控制系统的一种结构示意图。
标号说明:
1、电动推杆;2、齿轮;3、熔丝管;4、前盖;100、判断模块;200、分析模块;300、控制模块;400、反馈模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参考附图1和附图2,本发明提供一种摆动式熔断器智能驱动控制方法,用于摆动式熔断器(一般具有测温、监测电流、熔丝管位置定位和AI智能监测摄像的功能),摆动式熔断器包括电动推杆1、齿轮2、熔丝管3和前盖4,电动推杆1用于驱动齿轮2旋转以使齿轮2带动熔丝管3和前盖4同步下摆,从而解锁熔丝管3;
摆动式熔断器智能驱动控制方法包括以下步骤:
S1.控制解锁熔丝管并判断熔丝管是否达到理论全解锁位置;
S2.若判断熔丝管达到理论全解锁位置,则通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否处于假性全解锁状态;
S3.若判断熔丝管处于假性全解锁状态,则通过向电动推杆发送脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行预设动作,并在电动推杆执行预设运动后,再次通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否成功全解锁;
S4.若判断熔丝管未成功全解锁,则执行异常反馈。
本申请通过引入对电动推杆电流特征的分析,能够精准识别熔丝管的“假性全解锁”状态,并采取针对性的驱动控制策略,有效避免了传统位置传感器误判带来的潜在风险,从而显著提升了熔断器解锁的可靠性和安全性,保护了设备免受不必要的机械损伤。
本申请所提出的摆动式熔断器智能驱动控制方法,其核心在于对熔丝管解锁过程的精细化控制和状态判断。
在步骤S1中,首先控制电动推杆驱动齿轮旋转,使熔丝管和前盖同步下摆,以解锁熔丝管。在此过程中,需要判断熔丝管是否达到理论全解锁位置。这可以通过多种方式实现。例如,可以采用一个安装在熔丝管摆动路径终点的微动开关。当熔丝管摆动到位并压下微动开关时,微动开关会触发一个信号,表明熔丝管已达到预设的物理终点。另一种方式是使用光电对射传感器,将其安装在熔丝管的摆动路径上。当熔丝管到达预设位置时,会阻断光电传感器的光路,从而触发信号,表示熔丝管已到达理论全解锁位置。此外,还可以采用霍尔传感器,通过检测熔丝管上磁性元件的位置变化来判断其是否达到理论全解锁位置。这些传感器提供了一个初步的、基于物理位置的判断,是后续更精细判断的基础。
在步骤S2中,若判断熔丝管已达到理论全解锁位置,则通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否处于假性全解锁状态。电动推杆在运行过程中,其电流特征会受到负载情况的影响。当熔丝管处于假性全解锁状态时,即使位置传感器显示已到位,但由于存在轻微的机械干涉或残余摩擦力,电动推杆仍需克服额外的阻力,这会在其运行电流中体现出来。例如,可以通过采集电动推杆的运行电流数据,并对这些数据进行分析。一种简单的分析方法是,在熔丝管达到理论全解锁位置后,持续采集电动推杆的运行电流数据,并计算这些数据在预设时间窗内的标准差。如果熔丝管完全解锁,电动推杆的负载会突然减小,电流会趋于稳定,标准差会较小。反之,如果存在假性全解锁状态,电流可能会出现波动或维持在较高水平,导致标准差较大。通过将计算出的标准差与预设阈值进行对比,即可初步判断熔丝管是否处于假性全解锁状态。
在步骤S3中,若判断熔丝管处于假性全解锁状态,则通过向电动推杆发送脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行预设动作。这些预设动作旨在通过机械振动、冲击或微调来解除假性全解锁状态。例如,可以发送一个短促的反向脉冲宽度调制信号,使电动推杆瞬时反向运动,然后立即发送一个正向脉冲宽度调制信号,使其恢复正向运动。这种“拉扯”动作有助于破坏熔丝管与前盖之间的轻微黏连或卡滞。另一种方式是,发送一系列具有特定频率和幅度的脉冲宽度调制信号,使电动推杆执行往复微动,从而通过机械共振或抖动来松动卡滞点。在电动推杆执行预设运动后,需要再次通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否成功全解锁。这与步骤S2的电流特征分析方法类似,通过再次检测电流特征的变化,可以验证预设动作是否有效解除了假性全解锁状态。
在步骤S4中,若判断熔丝管未成功全解锁,则执行异常反馈。异常反馈的目的是及时通知维护人员或系统,存在无法解决的解锁问题。例如,可以控制摆动式熔断器中预设的警报装置对外发出警报信号,例如通过声光报警器发出声音和闪光,以引起维护人员的注意。同时,可以检测预设范围内是否存在维护人员,例如通过无线通信模块或RFID读取器获取预设范围内授权人员的身份识别信号,并根据这些信号判断是否存在授权维护人员。如果规定时限内未能检测到预设范围存在维护人员,可以控制警报装置从高功耗模式切换到低功耗模式对外发出警报信号,以节省能源。若检测到预设范围存在维护人员,则控制警报装置从低功耗模式切换到高功耗模式并对外发出警报信号,以确保维护人员能够及时发现并处理问题。
本申请所提出的摆动式熔断器智能驱动控制方法,其整体工作原理在于通过多层次的判断和针对性的控制策略,有效解决了传统熔断器在解锁过程中可能出现的“假性全解锁”问题。首先,在步骤S1中,系统通过位置传感器初步判断熔丝管是否达到理论全解锁位置。这一步骤是基础,确保熔丝管已物理上接近解锁状态。然而,考虑到机械偏差和残余摩擦力的影响,仅凭位置传感器不足以保证完全解锁。因此,在步骤S2中,引入了对电动推杆电流特征的分析。当熔丝管达到理论全解锁位置后,系统会采集电动推杆的运行电流数据,并分析其特征。如果熔丝管存在轻微卡滞或黏连,电动推杆的电流特征会与完全解锁时的特征有所不同,例如电流波动增大或维持在较高水平。通过这种电流特征分析,系统能够识别出“假性全解锁”状态,从而避免了传统方法中因位置传感器误判而导致的潜在风险。
一旦识别出“假性全解锁”状态,系统在步骤S3中会采取针对性的驱动控制策略。通过向电动推杆发送脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行预设动作,例如瞬时反向运动、往复微动或持续正向运动。这些预设动作旨在通过机械冲击、振动或持续施力来解除熔丝管与前盖之间的卡滞或黏连。例如,对于轻微的黏连,一个短促的反向脉冲可以利用惯性力快速破坏黏性连接;对于微小的卡滞点,往复微动可以利用机械共振效应或轻微抖动来帮助解除。在执行预设动作后,系统会再次通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否成功全解锁。这判断机制确保了预设动作的有效性,并避免了盲目操作。如果熔丝管成功全解锁,则整个解锁过程顺利完成。
然而,如果经过预设动作后,熔丝管仍未成功全解锁,系统将在步骤S4中执行异常反馈。这包括立即控制警报装置发出高功耗警报信号,并检测预设范围内是否存在维护人员。如果维护人员在场,警报会持续高功耗模式以引起注意;如果维护人员不在场,警报会切换到低功耗模式以节省能源,并在检测到维护人员出现时再次切换到高功耗模式。这种异常反馈机制确保了在无法自动解决问题时,能够及时通知人工介入,从而避免了设备损坏和安全隐患。
综上所述,本申请通过将位置传感器判断、电动推杆电流特征分析、针对性驱动控制和异常反馈机制有机结合,形成了一个闭环的智能驱动控制方法。各个技术特征相互配合,共同解决了传统熔断器解锁过程中“假性全解锁”的难题,显著提升了熔断器解锁的可靠性、安全性和运维效率。
本申请所提出的摆动式熔断器智能驱动控制方法,其核心创新点在于引入了对电动推杆电流特征的分析,以精准识别熔丝管的“假性全解锁”状态,并在此基础上采取针对性的驱动控制策略。相比于最接近的现有技术,即仅依赖位置传感器判断熔丝管是否达到理论全解锁位置的方法,本申请具有显著的优势和进步性。
传统方法中,位置传感器(如微动开关或光电传感器)只能检测熔丝管是否到达预设的物理终点。然而,正如背景技术所述,由于机械磨损、间隙增大、环境变化等因素,熔丝管即使到达物理终点,也可能存在轻微的机械干涉或残余摩擦力,导致“假性全解锁”。在这种情况下,传统系统会误判熔丝管已安全解锁,从而可能导致维护人员在更换熔丝时强行操作,对设备造成不可逆的机械损伤。
本申请通过在位置传感器判断的基础上,进一步分析电动推杆的电流特征,能够有效弥补传统方法的不足。电动推杆在克服机械干涉或摩擦力时,其运行电流会呈现出特定的特征,例如电流波动、峰值变化或衰减速度异常。本申请正是利用这些电流特征,通过计算标准差或更精细的电流波形分析,来判断熔丝管是否处于“假性全解锁”状态。这种基于电流特征的判断,能够更准确地反映熔丝管的实际解锁情况,避免了仅凭物理位置判断的局限性。
此外,本申请在识别出“假性全解锁”状态后,能够根据具体情况采取不同的预设动作,例如瞬时反向运动、往复微动或持续正向运动。这些动作是针对不同类型的卡滞或黏连问题而设计的,能够通过机械冲击、振动或持续施力来有效解除假性全解锁状态。这种智能化的驱动控制策略,是传统方法所不具备的。传统方法一旦判断为“全解锁”,便停止驱动,无法对假性全解锁状态进行干预。
最后,本申请还引入了异常反馈机制,在无法成功全解锁时,能够及时发出警报并检测维护人员的存在,从而确保问题能够得到及时处理。这种全面的控制和反馈机制,显著提升了熔断器解锁的可靠性和安全性,有效保护了设备免受不必要的机械损伤,延长了设备使用寿命,降低了运维风险。因此,本申请在解决“假性全解锁”问题方面,展现出显著的技术进步和创新性。
在某些实施例中,步骤S2中的具体步骤包括:
S21.判断熔丝管达到理论全解锁位置后,采集电动推杆的运行电流数据;
S22.根据运行电流数据,计算运行电流数据在预设时间窗内的标准差;
S23.通过对比标准差和预设阈值,判断熔丝管是否处于假性全解锁状态。
具体的,在判断熔丝管达到理论全解锁位置后,需要采集电动推杆的运行电流数据。该运行电流数据是指电动推杆在尝试或维持熔丝管解锁状态时所消耗的电流量,其反映了电动推杆的工作负载和运行状态。运行电流数据可以通过安装在电动推杆供电回路中的电流传感器进行实时监测和获取,其目的在于为后续的假性全解锁状态判断提供原始数据基础。
进一步地,根据所采集的运行电流数据,需要计算运行电流数据在预设时间窗内的标准差。其中,预设时间窗是指一段连续的时间区间,例如可以设定为数十毫秒至数百毫秒,用于截取一段运行电流数据进行分析。标准差作为一种统计学指标,用于衡量数据点相对于平均值的离散程度。当熔丝管在理论全解锁位置处存在假性卡滞或异常时,电动推杆的运行电流往往会表现出不稳定的波动,例如电流值在一定范围内频繁变化,而非平稳或迅速下降。通过计算标准差,可以量化这种电流波动的程度,从而有效捕捉到因机械阻力、摩擦力变化等引起的电流异常。
随后,通过对比所计算的标准差和预设阈值,可以判断熔丝管是否处于假性全解锁状态。预设阈值是根据大量实验数据和实际运行经验确定的一个参考值,其用于区分正常解锁状态下的电流波动与假性全解锁状态下的异常波动。例如,若计算得到的标准差大于预设阈值,则表明电动推杆的运行电流存在显著的波动,这通常意味着熔丝管在理论全解锁位置处并未完全顺畅解锁,可能存在某种形式的卡滞或阻碍,即处于假性全解锁状态。反之,若标准差小于或等于预设阈值,则表明电流波动在正常范围内,熔丝管被判断为已成功全解锁。
本申请的方案通过引入对电动推杆运行电流数据标准差的分析,能够更精细地识别熔丝管的假性全解锁状态。当熔丝管在理论全解锁位置处遭遇轻微卡滞、摩擦力异常或黏连等问题时,电动推杆为了克服这些阻力,其驱动电流会呈现出不同于正常解锁状态的波动特征。传统的简单电流阈值判断可能无法区分这些细微的电流变化,容易将假性全解锁误判为正常解锁。然而,通过采集电动推杆的运行电流数据,并计算其在预设时间窗内的标准差,可以量化电流的波动程度。较高的标准差值表明电流存在较大的不稳定性,这正是假性全解锁状态下电动推杆持续受力或间歇性受力的表现。由此,通过将该标准差与预设阈值进行对比,能够有效地区分熔丝管是否真正达到了顺畅的全解锁状态,从而避免因误判而导致的潜在风险。
通过上述技术方案,本申请能够显著提高摆动式熔断器在解锁过程中对假性全解锁状态的识别精度和鲁棒性。相比于仅依赖位置传感器或简单的电流阈值判断,引入电流标准差分析能够更灵敏地捕捉到电动推杆在克服微小阻力时的电流波动特征,从而有效避免将未完全解锁的熔丝管误判为已全解锁。这不仅有助于及时发现并解决潜在的机械故障或卡滞问题,确保熔断器在需要时能够可靠地解锁,而且为后续的智能干预(如上述步骤S3所述的预设动作)提供了更准确的判断依据,从而提升了整个熔断器智能驱动控制系统的可靠性和安全性。
在一些优选的实施例中,下面通过一种具体的例子进行说明。假设摆动式熔断器在执行解锁操作时,熔丝管在达到理论全解锁位置后,由于轻微的泥沙堆积或残余摩擦力,导致其未能完全顺畅地摆动到位。此时,位置传感器可能已经触发信号,指示熔丝管已到达预设的物理终点。然而,电动推杆实际上仍在持续施加微弱的力以克服残余阻力。为了准确判断这种假性全解锁状态,控制系统会启动步骤S21,通过电流传感器实时采集电动推杆的运行电流数据。例如,在熔丝管到达理论全解锁位置后的100毫秒预设时间窗内,系统会连续采集电流数据点。随后,在步骤S22中,根据这些采集到的电流数据,计算其在100毫秒时间窗内的标准差。如果熔丝管存在轻微卡滞,电动推杆的电流可能会在0.5A至0.7A之间小幅波动,计算得到的标准差可能为0.08A。在步骤S23中,该0.08A的标准差会被与一个预设阈值(例如0.05A)进行对比。由于0.08A大于0.05A,系统便会判断熔丝管处于假性全解锁状态,从而触发后续的预设动作以解决该问题。通过这种方式,即使位置传感器已经给出“解锁”信号,系统也能通过电流特征的精细分析,识别出潜在的解锁不彻底情况。
在某些实施例中,假性全解锁状态包括强胶合状态、泥沙堆积状态和冷焊状态。相比于仅判断是否存在假性全解锁状态,本方案能够识别出具体的故障类型(如强胶合、泥沙堆积或冷焊),从而为后续的故障排除提供了明确的方向。这种精确的故障分类有助于系统选择最合适的纠正策略,避免了不必要的能量消耗和对电动推杆的潜在损害,显著提升了熔丝管全解锁的成功率和系统的可靠性。
在某些实施例中,步骤S2中的具体步骤包括:
若电动推杆运行电流的脉冲峰值大于预设电流范围的最大值,且脉冲持续时间小于预设时间范围的最小值,且高频成分占比大于预设占比,则判断熔丝管处于强胶合状态;
若电动推杆运行电流的脉冲峰值小于预设电流范围的最小值,且脉冲持续时间在预设时间范围内,且低频成分占比大于预设占比,则判断熔丝管处于泥沙堆积状态;
若电动推杆运行电流的脉冲峰值在预设电流范围内,且脉冲持续时间大于预设时间范围的最大值,且运行电流的衰减速度小于预设速度,则判断熔丝管处于冷焊状态。
具体的,电动推杆运行电流的脉冲峰值是指电动推杆在驱动过程中,其运行电流瞬时达到的最大值,该值反映了电动推杆在克服阻力时所需的瞬时驱动力。预设电流范围是根据电动推杆的额定参数和正常运行经验设定的电流峰值区间。脉冲持续时间是指电动推杆电流脉冲从开始到结束的时间长度,其反映了电动推杆在特定阻力下持续工作的时间。预设时间范围是根据电动推杆的正常运行特性和故障模式经验设定的时间持续区间。高频成分占比是指电动推杆运行电流信号经过频谱分析后,高频分量在总频谱能量中所占的比例,通常与快速变化的机械冲击或振动相关。低频成分占比是指电流信号中低频分量在总频谱能量中所占的比例,通常与持续性的摩擦或缓慢的阻力变化相关。预设占比是用于区分不同故障状态的经验性或理论性高频或低频成分的阈值比例。运行电流的衰减速度是指电动推杆在停止驱动或阻力突然减小时,其运行电流从峰值下降到稳定值或零值的速率,衰减速度的快慢可以反映阻力的持续性或能量耗散的特性。
本申请的方案通过对电动推杆运行电流的多个特征参数进行综合分析,能够精确识别不同类型的假性全解锁状态。具体来说,当熔丝管处于强胶合状态时,电动推杆需要克服巨大的瞬时粘连力,这会导致运行电流的脉冲峰值异常高,且由于粘连可能突然断裂或推杆在短时间内无法推动,脉冲持续时间会相对较短,同时,这种突然的冲击和断裂过程会产生大量高频振动,从而使得高频成分占比显著增加。当熔丝管处于泥沙堆积状态时,熔丝管与前盖之间存在持续性的摩擦阻力,电动推杆在解锁时虽然阻力不如强胶合状态那样瞬时巨大,但会持续存在,导致电流脉冲峰值可能较低,但持续时间可能在预设范围内,这种持续的摩擦会产生相对平稳的阻力,使得电流信号中低频成分占比增加。当熔丝管处于冷焊状态时,熔丝管与前盖之间发生微观层面的金属结合,电动推杆在解锁时需要克服一个持续且不易断裂的阻力,电流脉冲峰值可能在预设范围内,但由于需要长时间持续施力才能克服冷焊,导致脉冲持续时间异常长,此外,冷焊的解除是一个缓慢的过程,电流衰减速度会明显变慢。
通过上述技术方案,能够对熔丝管的假性全解锁状态进行更精细的分类诊断。相比于仅判断是否处于假性全解锁状态,本方案能够根据电动推杆运行电流的脉冲峰值、脉冲持续时间、高频成分占比、低频成分占比以及运行电流的衰减速度等特征,准确区分强胶合状态、泥沙堆积状态和冷焊状态。这种精细化的诊断为后续采取针对性的解锁策略提供了关键依据,显著提高了故障处理的成功率,并有助于避免因盲目施加过大或不当驱动力而对摆动式熔断器造成二次损伤,从而提升了设备的可靠性和维护效率。
在某些实施例中,步骤S3中的具体步骤包括:
S3A1.若判断熔丝管处于强胶合状态,则先通过向电动推杆发送按照第一占空比和第一持续时间设定的第一脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行瞬时反向运动,后通过向电动推杆发送按照第二占空比和第二持续时间设定的第二脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行正向运动;其中,第一占空比小于第二占空比,第一持续时间小于第二持续时间;
S3B1.若判断熔丝管处于泥沙堆积状态,则通过向电动推杆发送第三脉冲宽度调制信号,控制电动推杆以2-3hz的频率和2-5mm的位移幅度执行往复运动并进行间歇性停顿;
S3C1.若判断熔丝管处于冷焊状态,则通过向电动推杆发送按照第三占空比设定的第四脉冲宽度调制信号,控制电动推杆保持正向运动,并实时监测电动推杆的运行电流,确保运行电流不超过电动推杆额定电流的1.2倍。
具体的,当熔丝管处于强胶合状态时,其表现为熔丝管与前盖之间存在较强的黏性连接,需要较大的瞬时力来克服。为此,本申请采用了一种“拉扯与冲击”的组合策略。首先,通过向电动推杆发送第一脉冲宽度调制信号,该信号具有较小的第一占空比和较短的第一持续时间,以控制电动推杆执行瞬时反向运动。此瞬时反向运动旨在产生一个快速的拉扯力,初步松动胶合点。随后,立即通过发送具有较大第二占空比和较长第二持续时间的第二脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行正向运动,从而产生一个强劲的冲击力。这种先拉后冲的组合动作,能够有效利用惯性力,快速且有力地破坏强胶合连接,避免长时间的持续受力可能导致的部件损坏。
其中,当熔丝管处于泥沙堆积状态时,其特征在于熔丝管与前盖之间存在微小的颗粒物或沉积物,导致轻微的卡滞。针对此类情况,本申请通过向电动推杆发送第三脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行特定频率和幅度的往复运动,并辅以间歇性停顿。具体来说,电动推杆以2-3hz的频率和2-5mm的位移幅度进行小范围的反复摆动,并周期性地暂停。这种往复运动能够产生机械共振效应或轻微的抖动,有助于将堆积的泥沙颗粒“抖落”或“揉散”,使其脱离卡滞点。间歇性停顿则为这些黏性物质提供了松弛和重新分布的时间,进一步促进卡滞的解除。
实际应用中,当熔丝管处于冷焊状态时,其表现为熔丝管与前盖之间因长时间接触或微观氧化而形成的局部“焊接”现象,需要持续且稳定的推力来分离。对此,本申请通过向电动推杆发送按照第三占空比设定的第四脉冲宽度调制信号,控制电动推杆保持正向运动。在此过程中,系统会实时监测电动推杆的运行电流。此监测的目的是为了确保电动推杆在克服冷焊阻力时,其运行电流不会超过电动推杆额定电流的1.2倍。通过限制电流,可以在提供足够推力的同时,有效保护电动推杆免受过载损坏,确保其长期稳定运行。
本申请的方案通过对假性全解锁状态进行精细化分类,并针对每种状态设计定制化的驱动控制策略,从而有效解决了传统通用预设动作在处理复杂故障时的局限性。具体来说,对于强胶合状态,瞬时反向拉扯与正向冲击的组合动作,利用了动量和惯性原理,通过短时间内施加方向相反的力,迅速破坏了黏性连接的分子键合,避免了单一方向持续施力可能导致的应力集中和部件变形。对于泥沙堆积状态,电动推杆的往复运动和间歇性停顿,通过引入周期性的机械振动和松弛时间,使得附着在熔丝管和前盖之间的颗粒物能够被有效扰动和重新分布,从而解除微小的卡滞。对于冷焊状态,持续的正向运动结合实时电流监测,确保了在提供足够分离力的同时,通过精确控制电动推杆的输出功率,避免了因过载而对电动推杆造成的潜在损害,实现了在安全范围内最大化解锁效率。
通过上述技术方案,本申请能够显著提高摆动式熔断器在遇到假性全解锁状态时的解锁成功率和效率。相较于采用单一通用动作的传统方法,本申请针对强胶合、泥沙堆积和冷焊等不同故障模式,提供了精准且高效的解决方案,避免了因误判或不当操作导致的二次损坏。此外,实时电流监测机制在处理冷焊状态时,有效保障了电动推杆的运行安全和使用寿命,从而提升了整个摆动式熔断器智能驱动控制系统的可靠性和维护便利性。
在一些优选的实施例中,本申请具体实施如下:
当系统通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管处于强胶合状态时,例如,检测到电动推杆在达到理论全解锁位置后,其运行电流呈现出短时高脉冲峰值且迅速衰减的特征,表明存在瞬时高阻力。此时,控制模块会首先向电动推杆发送一个第一脉冲宽度调制信号,该信号设定为10%的占空比和50毫秒的持续时间,使电动推杆执行一个快速的反向运动,产生一个瞬时拉扯力。紧接着,立即发送一个第二脉冲宽度调制信号,设定为80%的占空比和200毫秒的持续时间,使电动推杆执行一个强劲的正向运动,形成冲击。这种快速的拉扯与冲击组合,能够有效破坏熔丝管与前盖之间的强胶合。
举例来说,当系统判断熔丝管处于泥沙堆积状态时,例如,检测到电动推杆运行电流在理论全解锁位置附近出现小幅波动且伴有轻微震荡,表明存在细微的摩擦或卡滞。此时,控制模块会向电动推杆发送第三脉冲宽度调制信号,控制电动推杆以2.5hz的频率和3mm的位移幅度执行往复运动,并在每完成5次往复运动后停顿1秒。这种有节奏的往复运动和间歇性停顿,能够有效抖落或揉散堆积的泥沙,解除熔丝管的卡滞。
具体而言,当系统判断熔丝管处于冷焊状态时,例如,检测到电动推杆运行电流在理论全解锁位置附近持续较高但未达到过载阈值,且推杆运动缓慢,表明存在持续的阻力。此时,控制模块会向电动推杆发送按照70%占空比设定的第四脉冲宽度调制信号,控制电动推杆保持正向运动。在此过程中,系统会实时监测电动推杆的运行电流,并将其与电动推杆额定电流的1.2倍(例如,若额定电流为5A,则上限为6A)进行比较。一旦运行电流接近或超过该上限,系统将立即调整脉冲宽度调制信号,以降低输出功率,确保电动推杆在克服冷焊阻力的同时,不会因过载而损坏。
在某些实施例中,步骤S4中的具体步骤包括:
S41.若判断熔丝管未成功全解锁,立即控制摆动式熔断器中预设的警报装置以高功耗模式对外发出警报信号,并检测预设范围内是否存在维护人员;
S42.若规定时限内未能检测到预设范围存在维护人员,则控制警报装置以低功耗模式对外发出警报信号;
S43.若检测到预设范围存在维护人员,则控制警报装置从低功耗模式切换到高功耗模式并对外发出警报信号(可以降低能耗,特别适用于采用电池供电的熔断器)。
具体的,在步骤S41中,当熔丝管未成功全解锁时,摆动式熔断器会立即控制预设的警报装置发出警报信号。该警报装置可以是一种或多种结合的设备,例如声光报警器、无线通信模块(如LoRa、NB-IoT模块)或卫星通信模块,用于向外部环境或远程监控中心发送故障信息。其中,“高功耗模式”是指警报装置以其最大功率或高强度运行,例如声光报警器以最大音量和亮度发出警报,或无线通信模块以高频次、高功率发送数据包,以确保在第一时间引起关注。同时,系统会检测预设范围内是否存在维护人员,这可以通过多种技术实现,例如利用RFID阅读器读取维护人员佩戴的RFID标签、通过蓝牙或UWB(超宽带)定位技术检测维护人员的移动设备信号,或者通过图像识别技术分析监控画面。
进一步地,在步骤S42中,若在预设的规定时限内(例如,可以设定为5分钟、10分钟或更长时间,具体取决于应用场景和响应要求)未能检测到预设范围内存在维护人员,则警报装置会被控制切换至低功耗模式。该“低功耗模式”旨在节省能源,例如声光报警器可以降低音量和亮度,或以间歇性闪烁和鸣叫的方式工作;无线通信模块可以降低数据发送频率或切换到低功耗通信协议。此举是为了在无人响应的情况下,延长警报装置的运行时间,避免因电量耗尽而导致警报中断。
此外,在步骤S43中,一旦系统检测到预设范围内存在维护人员,警报装置将从低功耗模式立即切换回高功耗模式并对外发出警报信号。此操作确保了当维护人员到达现场时,能够清晰、及时地接收到故障警报,从而提高现场维护的效率和安全性。
本申请的方案通过引入动态调整警报模式的机制,有效解决了基础方案中异常反馈可能存在的能耗高和维护响应不及时的问题。具体来说,当熔丝管发生未成功全解锁的异常情况时,系统首先以高功耗模式发出警报,旨在第一时间引起关注并促使维护人员快速响应。若在规定时限内无维护人员响应,系统则智能地将警报模式切换至低功耗模式,此举能够显著降低能源消耗,对于采用电池供电的摆动式熔断器而言尤为重要,从而延长了设备的待机和警报持续时间。一旦检测到维护人员进入预设范围,警报模式会立即恢复至高功耗,确保维护人员能够迅速定位故障并进行处理。这种动态切换机制,正是通过对警报装置的功耗进行智能管理,并结合对维护人员在场情况的实时检测,实现了能耗效率与维护响应速度的优化平衡。
通过上述技术方案,本申请能够显著优化摆动式熔断器在发生故障时的异常反馈机制。首先,通过在无人响应时切换至低功耗模式,有效降低了警报装置的能耗,延长了电池供电熔断器的续航时间,避免了因电量耗尽而导致的警报中断,从而提高了系统的可靠性。其次,通过实时检测维护人员的存在并动态调整警报模式,确保了在维护人员到达现场时能够获得最直接、最有效的警报提示,极大地提升了故障处理的及时性和效率。这种智能化的异常反馈策略,不仅节约了运行成本,也为设备的远程部署和长期稳定运行提供了有力保障。
在一些优选的实施例中,假设一个摆动式熔断器被部署在一个偏远且无人值守的电力变电站中,该熔断器主要依靠内置电池供电。当熔丝管因某种原因未能成功全解锁时,熔断器内部的控制系统会立即启动警报装置。具体而言,一个高亮度的LED闪光灯和一个高分贝的蜂鸣器会以最大功率工作,同时,内置的NB-IoT通信模块会以每分钟一次的频率向远程监控中心发送故障警报信息。如果系统在接下来的10分钟内未能通过其集成的UWB定位模块检测到任何授权维护人员的UWB标签信号,则LED闪光灯的亮度会降低至初始亮度的20%,蜂鸣器会切换为每30秒鸣叫一次的间歇模式,NB-IoT模块的发送频率也会降低至每小时一次,从而大幅降低整体功耗。然而,一旦有携带授权UWB标签的维护人员进入变电站的预设范围(例如50米内),UWB模块检测到其信号后,LED闪光灯和蜂鸣器会立即恢复到高功耗模式,NB-IoT模块也会恢复到高频次发送模式,以确保维护人员能够迅速感知到故障并采取相应措施。这种动态调整的警报机制,在保证故障及时通知的同时,也有效延长了电池的使用寿命,降低了维护成本。
在某些实施例中,步骤S41中,检测预设范围内是否存在维护人员的步骤包括:
S411.获取预设范围内授权人员的身份识别信号;
S412.根据身份识别信号,判断预设范围内是否存在授权维护人员。
具体的,身份识别信号可以理解为能够唯一标识特定人员身份的电子或物理信号,例如,可以是维护人员佩戴的RFID标签发出的无线电信号、蓝牙信标信号、NFC信号,或者是通过生物识别技术(如指纹、面部识别)获取的特征数据。这些信号被预设在摆动式熔断器智能驱动控制系统中的接收模块或传感器所捕获。其中,预设范围是指熔断器周围的一个特定区域,例如距离熔断器5米或10米的半径范围,该范围可根据实际部署环境和需求进行配置。授权人员是指经过系统预先注册和认证,具备操作或维护该摆动式熔断器权限的专业人员。判断预设范围内是否存在授权维护人员,即通过比对获取到的身份识别信号与系统中存储的授权人员身份信息,来确认当前在预设范围内的个体是否为被授权的维护人员。
本申请的方案通过获取预设范围内授权人员的身份识别信号,并基于该信号判断是否存在授权维护人员,从而实现了对维护人员身份的精确识别。这种机制确保了只有具备相应权限的专业人员在场时,系统才会进行后续的警报模式调整,避免了因非授权人员或无关人员的出现而触发不必要的警报响应。通过身份识别信号的获取,系统能够建立起一个可靠的身份验证链条,使得异常反馈流程更加智能化和精准化。
通过上述技术方案,本申请能够有效解决传统检测方式可能存在的误报或响应不精准的问题。通过识别授权维护人员,系统可以更智能地判断是否需要切换到高功耗警报模式,从而优化了警报资源的分配,降低了不必要的能耗,尤其对于采用电池供电的熔断器而言,能够显著延长其续航时间。此外,这种精确的身份识别机制也提升了系统的安全性,确保只有合格人员才能介入处理异常情况,避免了潜在的操作风险。
参考附图3,本发明提供一种摆动式熔断器智能驱动控制系统(该摆动式熔断器智能驱动控制系统采用上述实施例的摆动式熔断器智能驱动控制方法,具体过程参考前文的对应步骤),用于摆动式熔断器,摆动式熔断器包括电动推杆、齿轮、熔丝管和前盖,电动推杆用于驱动齿轮旋转以使齿轮带动熔丝管和前盖同步下摆,从而解锁熔丝管;
摆动式熔断器智能驱动控制系统包括:
判断模块100,用于控制解锁熔丝管并判断熔丝管是否达到理论全解锁位置;
分析模块200,用于若判断熔丝管达到理论全解锁位置,则通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否处于假性全解锁状态;
控制模块300,用于若判断熔丝管处于假性全解锁状态,则通过向电动推杆发送脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行预设动作,并在电动推杆执行预设运动后,再次通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否成功全解锁;
反馈模块400,用于若判断熔丝管未成功全解锁,则执行异常反馈。
判断模块,其功能在于控制解锁熔丝管并判断熔丝管是否达到理论全解锁位置。具体的,判断模块可以被配置为接收来自位置传感器(例如微动开关、光电对射传感器或霍尔传感器)的信号,并根据这些信号判断熔丝管的物理位置。例如,判断模块可以简单地通过检测微动开关的通断状态来确定熔丝管是否到达预设终点,或者通过分析光电对射传感器接收到的光信号强度来判断光路是否被阻断。上述实施方式中已经记载了判断熔丝管是否达到理论全解锁位置的具体实现方式,在此不再赘述。需要强调的是,判断模块是整个系统进行后续电流特征分析和智能控制的基础。
分析模块,其功能在于若判断熔丝管达到理论全解锁位置,则通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否处于假性全解锁状态。具体的,分析模块可以被配置为实时采集电动推杆的运行电流数据。例如,分析模块可以简单地通过比较当前电流值与预设的正常运行电流范围来判断是否存在异常,或者通过计算电流的平均值、最大值或最小值来初步评估负载情况。上述实施方式中已经记载了通过分析电动推杆的电流特征判断熔丝管是否处于假性全解锁状态的具体实现方式,在此不再赘述。需要强调的是,分析模块是识别“假性全解锁”状态的关键,它弥补了单纯位置传感器判断的不足。
控制模块,其功能在于若判断熔丝管处于假性全解锁状态,则通过向电动推杆发送脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行预设动作,并在电动推杆执行预设运动后,再次通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否成功全解锁。具体的,控制模块可以被配置为根据分析模块的判断结果,生成并发送特定的脉冲宽度调制信号。例如,控制模块可以简单地发送一个固定占空比和持续时间的脉冲信号,使电动推杆进行一次短促的冲击动作,或者发送一个持续的正向脉冲信号以维持推力。上述实施方式中已经记载了控制电动推杆执行预设动作的具体实现方式,在此不再赘述。需要强调的是,控制模块是解除“假性全解锁”状态的核心执行单元。
反馈模块,其功能在于若判断熔丝管未成功全解锁,则执行异常反馈。具体的,反馈模块可以被配置为驱动警报装置发出警报信号,例如通过控制蜂鸣器发出声音,或者控制指示灯闪烁。反馈模块还可以被配置为向远程监控系统发送异常状态报告,以便维护人员通过远程界面获取信息。上述实施方式中已经记载了执行异常反馈的具体实现方式,在此不再赘述。需要强调的是,反馈模块是确保系统在无法自动解决问题时,能够及时通知人工介入的重要保障。
在某些实施例中,分析模块200在用于若判断熔丝管达到理论全解锁位置,则通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否处于假性全解锁状态的时候执行:
若电动推杆运行电流的脉冲峰值大于预设电流范围的最大值,且脉冲持续时间小于预设时间范围的最小值,且高频成分占比大于预设占比,则判断熔丝管处于强胶合状态;
若电动推杆运行电流的脉冲峰值小于预设电流范围的最小值,且脉冲持续时间在预设时间范围内,且低频成分占比大于预设占比,则判断熔丝管处于泥沙堆积状态;
若电动推杆运行电流的脉冲峰值在预设电流范围内,且脉冲持续时间大于预设时间范围的最大值,且运行电流的衰减速度小于预设速度,则判断熔丝管处于冷焊状态。
在某些实施例中,控制模块300在用于若判断熔丝管处于假性全解锁状态,则通过向电动推杆发送脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行预设动作的时候执行:
S3A1.若判断熔丝管处于强胶合状态,则先通过向电动推杆发送按照第一占空比和第一持续时间设定的第一脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行瞬时反向运动,后通过向电动推杆发送按照第二占空比和第二持续时间设定的第二脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行正向运动;其中,第一占空比小于第二占空比,第一持续时间小于第二持续时间;
S3B1.若判断熔丝管处于泥沙堆积状态,则通过向电动推杆发送第三脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行往复运动并进行间歇性停顿;
S3C1.若判断熔丝管处于冷焊状态,则通过向电动推杆发送按照第三占空比设定的第四脉冲宽度调制信号,控制电动推杆保持正向运动,并实时监测电动推杆的运行电流,确保运行电流不超过电动推杆额定电流的1.2倍。
在某些实施例中,反馈模块400在用于若判断熔丝管未成功全解锁,则执行异常反馈的时候执行:
S41.若判断熔丝管未成功全解锁,立即控制摆动式熔断器中预设的警报装置以高功耗模式对外发出警报信号,并检测预设范围内是否存在维护人员;
S42.若规定时限内未能检测到预设范围存在维护人员,则控制警报装置以低功耗模式对外发出警报信号;
S43.若检测到预设范围存在维护人员,则控制警报装置从低功耗模式切换到高功耗模式并对外发出警报信号。
在某些实施例中,反馈模块400在用于检测预设范围内是否存在维护人员的时候执行:
S411.获取预设范围内授权人员的身份识别信号;
S412.根据身份识别信号,判断预设范围内是否存在授权维护人员。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种摆动式熔断器智能驱动控制方法,用于摆动式熔断器,其特征在于,摆动式熔断器包括电动推杆、齿轮、熔丝管和前盖,电动推杆用于驱动齿轮旋转以使齿轮带动熔丝管和前盖同步下摆,从而解锁熔丝管;
摆动式熔断器智能驱动控制方法包括以下步骤:
S1.控制解锁熔丝管并判断熔丝管是否达到理论全解锁位置;
S2.若判断熔丝管达到理论全解锁位置,则通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否处于假性全解锁状态;
S3.若判断熔丝管处于假性全解锁状态,则通过向电动推杆发送脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行预设动作,并在电动推杆执行预设运动后,再次通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否成功全解锁;
S4.若判断熔丝管未成功全解锁,则执行异常反馈。
2.根据权利要求1所述的摆动式熔断器智能驱动控制方法,其特征在于,步骤S2中的具体步骤包括:
S21.判断熔丝管达到理论全解锁位置后,采集电动推杆的运行电流数据;
S22.根据运行电流数据,计算运行电流数据在预设时间窗内的标准差;
S23.通过对比标准差和预设阈值,判断熔丝管是否处于假性全解锁状态。
3.根据权利要求1所述的摆动式熔断器智能驱动控制方法,其特征在于,假性全解锁状态包括强胶合状态、泥沙堆积状态和冷焊状态。
4.根据权利要求3所述的摆动式熔断器智能驱动控制方法,其特征在于,步骤S2中的具体步骤包括:
若电动推杆运行电流的脉冲峰值大于预设电流范围的最大值,且脉冲持续时间小于预设时间范围的最小值,且高频成分占比大于预设占比,则判断熔丝管处于强胶合状态;
若电动推杆运行电流的脉冲峰值小于预设电流范围的最小值,且脉冲持续时间在预设时间范围内,且低频成分占比大于预设占比,则判断熔丝管处于泥沙堆积状态;
若电动推杆运行电流的脉冲峰值在预设电流范围内,且脉冲持续时间大于预设时间范围的最大值,且运行电流的衰减速度小于预设速度,则判断熔丝管处于冷焊状态。
5.根据权利要求3所述的摆动式熔断器智能驱动控制方法,其特征在于,步骤S3中的具体步骤包括:
S3A1.若判断熔丝管处于强胶合状态,则先通过向电动推杆发送按照第一占空比和第一持续时间设定的第一脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行瞬时反向运动,后通过向电动推杆发送按照第二占空比和第二持续时间设定的第二脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行正向运动;其中,第一占空比小于第二占空比,第一持续时间小于第二持续时间。
6.根据权利要求3所述的摆动式熔断器智能驱动控制方法,其特征在于,步骤S3中的具体步骤包括:
S3B1.若判断熔丝管处于泥沙堆积状态,则通过向电动推杆发送第三脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行往复运动并进行间歇性停顿。
7.根据权利要求3所述的摆动式熔断器智能驱动控制方法,其特征在于,步骤S3中的具体步骤包括:
S3C1.若判断熔丝管处于冷焊状态,则通过向电动推杆发送按照第三占空比设定的第四脉冲宽度调制信号,控制电动推杆保持正向运动,并实时监测电动推杆的运行电流,确保运行电流不超过电动推杆额定电流的1.2倍。
8.根据权利要求1所述的摆动式熔断器智能驱动控制方法,其特征在于,步骤S4中的具体步骤包括:
S41.若判断熔丝管未成功全解锁,立即控制摆动式熔断器中预设的警报装置以高功耗模式对外发出警报信号,并检测预设范围内是否存在维护人员;
S42.若规定时限内未能检测到预设范围存在维护人员,则控制警报装置以低功耗模式对外发出警报信号;
S43.若检测到预设范围存在维护人员,则控制警报装置从低功耗模式切换到高功耗模式并对外发出警报信号。
9.根据权利要求8所述的摆动式熔断器智能驱动控制方法,其特征在于,步骤S41中,检测预设范围内是否存在维护人员的步骤包括:
S411.获取预设范围内授权人员的身份识别信号;
S412.根据身份识别信号,判断预设范围内是否存在授权维护人员。
10.一种摆动式熔断器智能驱动控制系统,用于摆动式熔断器,其特征在于,摆动式熔断器包括电动推杆、齿轮、熔丝管和前盖,电动推杆用于驱动齿轮旋转以使齿轮带动熔丝管和前盖同步下摆,从而解锁熔丝管;
摆动式熔断器智能驱动控制系统包括:
判断模块,用于控制解锁熔丝管并判断熔丝管是否达到理论全解锁位置;
分析模块,用于若判断熔丝管达到理论全解锁位置,则通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否处于假性全解锁状态;
控制模块,用于若判断熔丝管处于假性全解锁状态,则通过向电动推杆发送脉冲宽度调制信号,控制电动推杆执行预设动作,并在电动推杆执行预设运动后,再次通过分析电动推杆的电流特征,判断熔丝管是否成功全解锁;
反馈模块,用于若判断熔丝管未成功全解锁,则执行异常反馈。
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