專利名稱：監(jiān)控抽頭選擇器功能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)控抽頭選擇器功能的方法。
日本專利公開說明書Hei-2-213105中已公開了一種抽頭選擇器的功能監(jiān)控方法，其中，對(duì)不同的測(cè)量值，比如壓強(qiáng)、驅(qū)動(dòng)部件的負(fù)載、電流和油料污染進(jìn)行檢測(cè)，這些值描繪了抽頭選擇器的瞬時(shí)實(shí)際狀態(tài)。這些測(cè)量值被存儲(chǔ)起來，并與先前存儲(chǔ)的各抽頭選擇器特定的目標(biāo)值相比較。如果比較結(jié)果表明有差異，就會(huì)產(chǎn)生報(bào)告信息，該信息不僅導(dǎo)致發(fā)出警報(bào)，還會(huì)導(dǎo)致立即關(guān)閉抽頭選擇器。
另外，德國(guó)(聯(lián)邦德國(guó))專利說明書DE4214431C2也公開了一種在抽頭選擇器中進(jìn)行位置檢測(cè)的方法，其中，通過一個(gè)位置傳感器來檢測(cè)一個(gè)與抽頭選擇器相連的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸的各個(gè)位置，并將其用一個(gè)計(jì)算單元轉(zhuǎn)換為一個(gè)二進(jìn)制值，該值可以進(jìn)一步進(jìn)行重復(fù)處理，這種處理不僅用到硬件解碼器，還用到微控制器。這樣，所述微控制器就借助于所述位置傳感器對(duì)所述驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控。
從日本專利申請(qǐng)Sho-60-176213還知道，可以檢測(cè)并存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩，以便將該實(shí)際轉(zhuǎn)矩趨勢(shì)(torque course)與各型抽頭選擇器特定的特征轉(zhuǎn)矩趨勢(shì)相比較。在抽頭選擇器每次啟動(dòng)時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩從所述電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳到所述抽頭選擇器的切換裝置。
德國(guó)(民主德國(guó))專利說明書DD246409描述了一種類似的方法。根據(jù)該方法，對(duì)一次負(fù)載轉(zhuǎn)換過程中轉(zhuǎn)矩對(duì)時(shí)間的趨勢(shì)進(jìn)行測(cè)量，所得結(jié)果與各抽頭選擇器典型的轉(zhuǎn)矩時(shí)間趨勢(shì)相比較。
用來稍后與目標(biāo)值相比較的測(cè)量值通常存為ASCII文件。在極少數(shù)情況下要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，以便能夠最大程度地利用所能得到的存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)空間。在向存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)測(cè)量值時(shí)，測(cè)量值被存為一系列絕對(duì)值。關(guān)于這些值的重要性的信息，系基于輸入通道的有效參數(shù)化給出的。
公司出版物HydroTEC HT2000(Deltatronic Instruments公司，奧地利)中公開了一種方法，其中，關(guān)于測(cè)量值的值和持續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù)被存為一個(gè)ASCⅡ文件，該文件在下面的例子中需要30字節(jié)的存儲(chǔ)空間開始時(shí)間11:49:1128測(cè)量結(jié)束12:59:1117(17作為下一次測(cè)量的新值)
在下面這篇論文中公開了另一種測(cè)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方法Viereck,《傳感器在變換器中的使用》(Use of Sensors in Transformers),TU Dresden,1992。在這種方法中，在一段被分割為若干確定的時(shí)間間隔的不變時(shí)間段中，除了將時(shí)間間隔數(shù)存為十六進(jìn)制值外，還存有恒定的模擬值，因而使得能夠在存儲(chǔ)介質(zhì)的僅兩個(gè)地址內(nèi)檢測(cè)不同的時(shí)間段。例子
這樣，存儲(chǔ)介質(zhì)在地址03H和04H下具有這樣的信息對(duì)值28(1CH)測(cè)量了14個(gè)時(shí)間間隔(0EH)。
通過辨別控制計(jì)算機(jī)中的測(cè)量過程的起始時(shí)間，并假定一個(gè)測(cè)量時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定的時(shí)間，比如五分鐘，那么，就可以以恒定測(cè)量覆蓋較大的時(shí)間段。
這種已知方法有許多缺點(diǎn)。如果用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，如果不進(jìn)行解壓，值就不能直接相互比較。而且，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)只含有關(guān)于絕對(duì)值的信息，因此只能通過其它批次的測(cè)量值進(jìn)行相關(guān)。另外，關(guān)于超出特定抽頭選擇器特有的測(cè)量數(shù)據(jù)限值的信息需要各自定義這些限值。例如，可以用為其測(cè)定并計(jì)算轉(zhuǎn)矩以指示其狀態(tài)的抽頭選擇器基于額定值來確定限值，當(dāng)該值被超過時(shí)，就導(dǎo)致生成報(bào)告信息。這樣，例如可以規(guī)定，超過額定轉(zhuǎn)矩300％就必須關(guān)閉驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。但是，超過額定轉(zhuǎn)矩150％以上時(shí)可能只導(dǎo)致產(chǎn)生“不再安全”的報(bào)告信息，該信息不會(huì)立即導(dǎo)致關(guān)閉，但在監(jiān)控系統(tǒng)范圍內(nèi)被記錄并計(jì)算，例如指示應(yīng)該進(jìn)行維修了。所述轉(zhuǎn)矩額定值在任何情況下都是低于限值的，但是該額定值，即100％的值，對(duì)于特定抽頭選擇器很容易以后者特有的方式而有所不同。在這種情況下，絕對(duì)值的比較不產(chǎn)生結(jié)果。最后，現(xiàn)有方法的缺點(diǎn)還在于其需要相當(dāng)大的存儲(chǔ)空間，以便測(cè)定和計(jì)算各測(cè)量值。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種方法，該方法可進(jìn)行特定抽頭選擇器特有的專用于確定限值的計(jì)算，其中，最好應(yīng)能夠以這樣的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，使得在存儲(chǔ)空間需求減少的前提下，可以進(jìn)行反映被監(jiān)控抽頭選擇器狀態(tài)特征的數(shù)值的測(cè)定、比較以及測(cè)量值與比較值的存儲(chǔ)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種抽頭選擇器的功能監(jiān)控方法，其特征如下--在短的時(shí)間間隔內(nèi)測(cè)定代表被監(jiān)控抽頭選擇器實(shí)際狀態(tài)的有關(guān)測(cè)量值，--在負(fù)載轉(zhuǎn)換過程中進(jìn)行抽頭選擇器的位置測(cè)定，并進(jìn)行每一測(cè)定測(cè)量值與有關(guān)位置的關(guān)聯(lián)，--整個(gè)位置區(qū)間或者時(shí)間區(qū)間被分為若干子區(qū)間，后者對(duì)應(yīng)于在一次負(fù)載轉(zhuǎn)換過程中相繼經(jīng)過的各分操作，--根據(jù)特定的計(jì)算程序，在每一子區(qū)間內(nèi)確定出測(cè)量值的一個(gè)特征值，--將所述特征值與一個(gè)以非易失方式存儲(chǔ)的參數(shù)文件進(jìn)行比較，并對(duì)之分類，將分類值賦給它，作為識(shí)別碼，和--只對(duì)這個(gè)識(shí)別碼進(jìn)一步進(jìn)行處理，并存儲(chǔ)起來，用來基于該識(shí)別碼生成報(bào)告信息。
最好，在完成有關(guān)測(cè)量值與位置的關(guān)聯(lián)后，用下述方式進(jìn)行一次評(píng)定將有關(guān)測(cè)量值與可容許的最大限值進(jìn)行比較--所述限值也類似地以非易失方式存在所述參數(shù)文件中--如果測(cè)量值超過了所述限值，就立即生成危險(xiǎn)報(bào)告信息。
最好，所述測(cè)量值相對(duì)于所述額定值的偏移百分?jǐn)?shù)也存在所述參數(shù)文件中，并被賦予相應(yīng)的識(shí)別碼。在功能監(jiān)控開始之前，可以對(duì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的抽頭選擇器進(jìn)行一次基礎(chǔ)測(cè)量，在此次測(cè)量中確定出測(cè)量值的額定值，并用作所述參數(shù)文件的初始值。
用本發(fā)明的方法，對(duì)為監(jiān)控目的而測(cè)定的測(cè)量值和比較值進(jìn)行多次壓縮。首先進(jìn)行第一次壓縮，其中，將有關(guān)測(cè)量值與所述位置，即抽頭選擇器在負(fù)載轉(zhuǎn)換過程中的實(shí)際位置關(guān)聯(lián)起來。該位置可以直接測(cè)定，例如通過一個(gè)分解器(resolver)，或者間接測(cè)定，例如通過時(shí)間測(cè)量。然后進(jìn)行第二次壓縮，其中，在一次完全的負(fù)載轉(zhuǎn)換中所經(jīng)過的整個(gè)位置區(qū)間被劃分為單獨(dú)的子區(qū)間，對(duì)于每一子區(qū)間，根據(jù)特定的計(jì)算程序，確定出測(cè)量值的一個(gè)特殊的特征值。最后進(jìn)行第三次壓縮，其中，所述特征值與先前確定的參數(shù)文件相比較，并被分類，最后，只有所述分類數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)起來，用來發(fā)出相應(yīng)的報(bào)告信息或者警報(bào)。因此，這種方法的結(jié)果是產(chǎn)生隱蔽數(shù)據(jù)，隱蔽數(shù)據(jù)本身不再提供關(guān)于基礎(chǔ)測(cè)量值的信息。
根據(jù)一項(xiàng)非常好的改進(jìn)，本方法本身可以確立特定抽頭選擇器的特有限值，其中，首先測(cè)定有關(guān)額定值，然后基于預(yù)定的限值百分?jǐn)?shù)，確定并存儲(chǔ)限值絕對(duì)值。這樣，所需的參數(shù)化就只包括與額定值有關(guān)的值。
總之，通過對(duì)記錄測(cè)量值的特征值的計(jì)算，并通過賦予為該特征值存于所述參數(shù)文件中并代表一時(shí)間或位置區(qū)間的識(shí)別值，可在所述時(shí)間區(qū)間或位置區(qū)間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。只有所述識(shí)別值被存儲(chǔ)起來，該識(shí)別值是從所述參數(shù)文件中取出的，描述了所述負(fù)載轉(zhuǎn)換過程中各個(gè)階段的特征值。從而，輸出文件的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)就接收到一個(gè)分類字符。該方法允許參照在有關(guān)額定值的確定過程中所確定的值，亦即100％的值，與其它設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接比較。
但是，如果知道參數(shù)文件和分類程序，初始值是可以恢復(fù)再現(xiàn)的。
下面參照附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明方法的實(shí)施例，附圖中

圖1是一個(gè)流程圖，示出了本發(fā)明第一種方法實(shí)施例的各步驟；圖2是一個(gè)流程圖，示出了本發(fā)明第二種方法實(shí)施例的各步驟；和圖3是一組圖表，示出了在圖2所示的方法中計(jì)算測(cè)量值的邏輯順序。
現(xiàn)在參照附圖。在圖1中示出了可被驅(qū)動(dòng)以在負(fù)載之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的抽頭選擇器的功能監(jiān)控方法的各個(gè)步驟。在第一步中，在短的時(shí)間間隔內(nèi)測(cè)定一個(gè)對(duì)于特定抽頭選擇器的功能監(jiān)控而言合適的參數(shù)的測(cè)量值，并將其記錄下來。例如，驅(qū)動(dòng)所述抽頭選擇器的切換裝置的機(jī)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸所提供的轉(zhuǎn)矩即可被選作所述參數(shù)，但其它的參數(shù)也可用于同樣的目的。然后，將所述記錄下來的測(cè)量值與所述抽頭選擇器在一次負(fù)載轉(zhuǎn)換中的相應(yīng)實(shí)際位置關(guān)聯(lián)起來。所述位置的測(cè)定可以直接進(jìn)行，例如通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸處的分解器，或可以間接進(jìn)行，例如通過時(shí)間測(cè)量。在后一種情況下，占用時(shí)間的測(cè)量可從啟動(dòng)機(jī)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而亦啟動(dòng)了所述負(fù)載轉(zhuǎn)換過程的時(shí)刻開始。
然后，將所述抽頭選擇器在每一次完整的負(fù)載轉(zhuǎn)換過程中所遍歷的整個(gè)位置區(qū)間和時(shí)間區(qū)間分解為若干對(duì)于切換程序來說合適的子區(qū)間。這樣的子區(qū)間示于圖3中。時(shí)刻t0到t7分別相繼限定了切換程序中經(jīng)歷的各階段，從而確定了相應(yīng)的子區(qū)間。
接著，所記錄的測(cè)量值的特征值，在此情況下是轉(zhuǎn)矩，在每一個(gè)經(jīng)歷的子區(qū)間被計(jì)算出來。所述特征值的計(jì)算是按照一個(gè)確定的計(jì)算程序進(jìn)行的。例如，算術(shù)平均值或者平均值可用作所述特征值。
然后，給每一個(gè)確定下來的特征值賦予一個(gè)確定的識(shí)別碼。為此，要使用一個(gè)參數(shù)文件，該文件以非易失方式存儲(chǔ)，包括一個(gè)分類程序。在該參數(shù)文件中，識(shí)別碼是與各測(cè)量值，例如轉(zhuǎn)矩值相關(guān)的。最好，這些測(cè)量值的存儲(chǔ)方式是這樣的，即存為相對(duì)于一個(gè)額定值，例如轉(zhuǎn)矩額定值的偏移百分?jǐn)?shù)。為此，最好對(duì)有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行一次基礎(chǔ)測(cè)量，以確定其額定值。所述確定下來的額定值然后被存儲(chǔ)起來，用作所述參數(shù)文件的分類程序的基礎(chǔ)。如前所述，該參數(shù)額定值，例如額定轉(zhuǎn)矩，在抽頭選擇器特有的，或者同類型的具體抽頭選擇器特有的寬限上很有可能不同。通過所述的基礎(chǔ)測(cè)量，不管測(cè)量值比較的起始位置有何不同，都可以將偏移百分?jǐn)?shù)直接賦予所述參數(shù)文件中的識(shí)別碼。最后，這些短的識(shí)別碼，并且只有這些識(shí)別碼，被存儲(chǔ)起來，用來進(jìn)行功能監(jiān)控。基于特定的從所述特征值與參數(shù)文件的比較中產(chǎn)生的識(shí)別碼，產(chǎn)生必要的報(bào)告信息或者數(shù)據(jù)。這個(gè)過程也示于圖3中，在該圖中，顯然地，不同的識(shí)別碼可以導(dǎo)致相同的報(bào)告信息。
在示于圖2的加以改進(jìn)了的方法中，在與通過位置或時(shí)間測(cè)量而測(cè)定的相應(yīng)位置關(guān)聯(lián)起來后，另進(jìn)行一次比較，即所記錄的測(cè)量值與位置區(qū)間中容許的參數(shù)限制相比較。為此，可以在所述參數(shù)文件中存儲(chǔ)最大容許限值。如果超過了這些最大容許限值，就會(huì)立即產(chǎn)生危險(xiǎn)報(bào)告信息，用來立即關(guān)閉所述機(jī)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
圖3示出了所述功能監(jiān)控的整個(gè)實(shí)際過程。在上部的曲線圖中，繪出了選定參數(shù)，在此是抽頭選擇器的機(jī)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩Md，的測(cè)量值相對(duì)于所述抽頭選擇器所執(zhí)行的負(fù)載轉(zhuǎn)換過程所經(jīng)過或占用的時(shí)間t的記錄曲線。這些測(cè)量值在整個(gè)測(cè)定時(shí)間t上與所述抽頭選擇器在負(fù)載轉(zhuǎn)換過程中的相應(yīng)位置相關(guān)聯(lián)。所述轉(zhuǎn)換過程在時(shí)刻t0開始，在時(shí)刻t7結(jié)束，被劃分為七個(gè)子區(qū)間即t0-t1到t6-t7，這些區(qū)間與切換程序的相應(yīng)階段一起，以表格的形式示于圖3中間的圖表中。在同一表格中還有各子區(qū)間的最大容許額定轉(zhuǎn)矩M1到M7以及特征值m1到m7，后者是從每一子區(qū)間的測(cè)量值通過一個(gè)預(yù)定的計(jì)算程序而得到的，在這里，所述計(jì)算程序就是計(jì)算平均值的程序。在圖3下部的圖表中，以舉例的方式示出了一個(gè)參數(shù)文件，在該文件中，被測(cè)定的轉(zhuǎn)矩Md相對(duì)于相應(yīng)的額定轉(zhuǎn)矩M1到M7的偏移與相應(yīng)的識(shí)別碼00H到09H和0AH到0DH聯(lián)系起來。所述相對(duì)于轉(zhuǎn)矩值的偏移當(dāng)超過額定轉(zhuǎn)矩值時(shí)被表示為從0％到大于100％的百分?jǐn)?shù)，當(dāng)小于額定轉(zhuǎn)矩值時(shí)則被表示為從0％到小于30％的百分?jǐn)?shù)。在功能監(jiān)控的輸出中，不同的識(shí)別碼各自產(chǎn)生不同的報(bào)告信息。這樣，在偏移大的情況下，產(chǎn)生“關(guān)閉”的報(bào)告信息，這導(dǎo)致立即關(guān)閉所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在偏移不太大的情況下，產(chǎn)生“需要維修”的報(bào)告信息，該信息并不禁止抽頭選擇器的繼續(xù)操作。在小偏移的情況下，則認(rèn)為轉(zhuǎn)矩仍然正常，生成“轉(zhuǎn)矩正?！钡膱?bào)告信息。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)控可被驅(qū)動(dòng)以在負(fù)載之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的抽頭選擇器的功能的方法，包括下列步驟間歇性地測(cè)量一個(gè)能夠指示所述抽頭選擇器的實(shí)際狀態(tài)的參數(shù)；測(cè)定所述抽頭選擇器在其被驅(qū)動(dòng)以進(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)換的過程中的位置；將代表所述被測(cè)參數(shù)的測(cè)量值與代表所述被測(cè)定位置的相應(yīng)值關(guān)聯(lián)起來；將所述抽頭選擇器在負(fù)載轉(zhuǎn)換過程中遍歷的整個(gè)位置區(qū)間或者該位置區(qū)間所占用的時(shí)間區(qū)間劃分為若干分別對(duì)應(yīng)于所述轉(zhuǎn)換過程中的各相繼階段的子區(qū)間；在每一個(gè)子區(qū)間內(nèi)按照一個(gè)預(yù)定的計(jì)算程序確定出所述測(cè)量值的一個(gè)特征值；將每一個(gè)確定下來的特征值與一個(gè)存儲(chǔ)的參數(shù)文件相比較，以給其賦予一個(gè)識(shí)別碼，從而將其分類；最后，只對(duì)這些識(shí)別碼進(jìn)行處理，以確定是否需要發(fā)出有關(guān)抽頭選擇器之功能的特定報(bào)告信息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括另外的步驟，即，在所述關(guān)聯(lián)步驟之后，比較所述測(cè)量值與所存儲(chǔ)的限值，并在測(cè)量值超過被比較限值時(shí)發(fā)出危險(xiǎn)報(bào)告信息。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述參數(shù)文件將所述測(cè)量值相對(duì)于所述參數(shù)的一個(gè)額定值的偏移存為百分?jǐn)?shù)形式，并且，所述識(shí)別碼分別與所述百分?jǐn)?shù)值相關(guān)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括一個(gè)預(yù)備步驟，即，在所述抽頭選擇器正常工作時(shí)測(cè)定所述參數(shù)，以得到所述額定值。
5.如前述權(quán)利要求之任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述參數(shù)是驅(qū)動(dòng)所述抽頭選擇器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩。
6.如前述權(quán)利要求之任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述特征值是算術(shù)平均值。
全文摘要
一種監(jiān)控抽頭選擇器的功能的方法,包括步驟:間歇性地測(cè)量所述抽頭選擇器的一個(gè)參數(shù);測(cè)定所述抽頭選擇器在負(fù)載轉(zhuǎn)換過程中的位置;將參數(shù)測(cè)量值與位置測(cè)量值關(guān)聯(lián)起來;并將所述抽頭選擇器的整個(gè)位置區(qū)間劃分為若干分別對(duì)應(yīng)于所述轉(zhuǎn)換過程中的不同階段的子區(qū)間。然后,確定出各子區(qū)間測(cè)量值的一個(gè)特征值,并將該值與一個(gè)存儲(chǔ)的參數(shù)文件相比較,給所述特征值賦予一個(gè)識(shí)別碼。最后,對(duì)這些識(shí)別碼本身進(jìn)行處理,以確定是否需要發(fā)出警告或者關(guān)閉的報(bào)告信息。
文檔編號(hào)G01R31/02GK1222695SQ98121399
公開日1999年7月14日 申請(qǐng)日期1998年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月22日
發(fā)明者迪特·多納爾, 克里斯蒂安·赫德克, 卡斯登·威里克 申請(qǐng)人:賴茵豪森機(jī)械制造公司