專利名稱：用于以多個操作模式操作的機器的監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上地涉及機器監(jiān)視系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種允許用戶配置多個監(jiān)視參數(shù)集合的機器監(jiān)視系統(tǒng)，從而每個監(jiān)視參集合對于一個或多個機器操作模式是特定的。
背景技術(shù)：
許多機器具有多個操作模式。例如，水電抽水蓄能裝置既向前又向后運轉(zhuǎn)并采用廣泛變化的荷載。航改動力生成機也操作于包括廣泛變化的速度、荷載和溫度的多種模式中。目前的保護/監(jiān)視系統(tǒng)僅允許用戶配置一個監(jiān)視參數(shù)集合，從而所述監(jiān)視參數(shù)集合被應(yīng)用于所有的機器操作模式。結(jié)果，必須的操作折衷降低了提供給機器的保護數(shù)量或?qū)C器效率帶來消極影響。
當(dāng)前，三種方法被典型地用于監(jiān)視具有多種操作模式的機器。一種方法包括臨時抑制警報，從而避免機器臨時性也不受保護。第二種方法將倍增因數(shù)臨時應(yīng)用于警報設(shè)置點。這樣影響在任何給定頻道中的所有的警報設(shè)置點，從而不是通用的。第三種方法包括使用新的參數(shù)重新配置系統(tǒng)。然而，這個過程耗費時間并要求用戶參與，并通常讓機器在一段時間內(nèi)不受保護。
美國專利No.6,859,739和美國專利No.6,678,639描述了狀態(tài)變化指示器或監(jiān)視系統(tǒng)。然而，這些專利沒有討論用于監(jiān)視具有根據(jù)檢測到的操作模式變化其參數(shù)集合的多種操作模式的機器的狀態(tài)變化監(jiān)視器。
因此需要提供一種根據(jù)機器的特定操作模式應(yīng)用監(jiān)視參數(shù)的機器監(jiān)視系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個示例性實施例中，一種用于可以以多個操作模式操作的機器的監(jiān)視系統(tǒng)，該監(jiān)視系統(tǒng)包括一與該機器通信的操作參數(shù)模塊，該操作參數(shù)模塊根據(jù)基于當(dāng)前操作模式的預(yù)定的操作參數(shù)從而控制該機器的操作；以及一與該機器通信的監(jiān)視參數(shù)模塊，該監(jiān)視參數(shù)模塊分別根據(jù)多個操作模式中的每一個操作模式從而存儲保護監(jiān)視參數(shù)，并應(yīng)用基于當(dāng)前操作模式的可應(yīng)用的保護監(jiān)視參數(shù)。
在本發(fā)明的另一個示例性實施例中，一種監(jiān)視可以以多個操作模式操作的機器的方法，該監(jiān)視方法包括(a)根據(jù)基于當(dāng)前操作模式的預(yù)定的操作參數(shù)，控制該機器的操作；(b)確定當(dāng)前操作模式；(c)分別根據(jù)多個操作模式中的每一個操作模式存儲保護監(jiān)視參數(shù)；以及(d)應(yīng)用基于該當(dāng)前操作模式的可應(yīng)用的保護監(jiān)視參數(shù)。
在本發(fā)明的再一個示例性實施例中，提供了一種增強的監(jiān)視系統(tǒng)，用于以多個操作模式操作一機器，多個操作模式包括正向、反向、改變荷載、改變速度以及改變溫度中至少一者。該監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)置有信號處理器，所述信號處理器通過用戶輸入或來自機器的信號來確定當(dāng)前的操作模式。一與機器和信號處理器通信的監(jiān)視參數(shù)模塊存儲分別根據(jù)多個操作模式中的每一個操作模式經(jīng)由用戶界面輸入的保護監(jiān)視參數(shù)集合。一可應(yīng)用的保護監(jiān)視參數(shù)集合基于當(dāng)前操作模式被應(yīng)用，其中根據(jù)基于來自信號處理器的信號的當(dāng)前操作模式的變化，該監(jiān)視參數(shù)模塊自動實現(xiàn)可應(yīng)用的保護監(jiān)視參數(shù)集合的相應(yīng)變化。


圖1為本發(fā)明示例性實施例中的監(jiān)視系統(tǒng)的示意性框圖；以及圖2為監(jiān)視系統(tǒng)方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明示例性實施例的示意性框圖，表示一種用戶可配置多個保護/監(jiān)視參數(shù)集合的保護/監(jiān)視系統(tǒng)，每個保護/監(jiān)視參數(shù)集合被配置成便于滿足特定機器模式的需求?？刹僮饔诙鄠€操作模式下的機器10被示意性表示。改變操作模式的例子可以包括正向、反向、卸載、改變荷載、改變速度、改變溫度等等，并不局限于此。對于每個操作模式，需要機器10運行于特定的參數(shù)水平中，例如振動、溫度、荷載和速度。該水平一般被稱為警報設(shè)置點并包括于在此討論的監(jiān)視參數(shù)中。本發(fā)明的系統(tǒng)使得用戶能夠定義監(jiān)視參數(shù)以滿足每個機器操作模式的特定需求。
具體化為控制系統(tǒng)的操作參數(shù)模塊12控制機器10的操作，機器10的操作是根據(jù)基于當(dāng)前操作模式而預(yù)定的操作參數(shù)?？刂葡到y(tǒng)12包括任何適合的高性能固態(tài)開關(guān)設(shè)備。例如，該控制系統(tǒng)示意性地表示為一計算機。然而，這僅僅是適當(dāng)?shù)母咝阅芸刂葡到y(tǒng)的示例，其屬于本發(fā)明的范圍。如本發(fā)明的示例而不局限于此，該控制系統(tǒng)包括硅控整流器(silicon controlled rectifier，SCR)，半導(dǎo)體閘流管，金屬氧化物控制的半導(dǎo)體閘流管(MOS-controlled thyristor)和絕緣門雙極晶體管等等中的至少一個。
在舉例說明的實施例中，控制系統(tǒng)實現(xiàn)為單個特定用途的集成電路，例如ASIC，具有用于全局、系統(tǒng)級控制的主要或中央處理器部分，以及用于在中央處理器部分的控制下執(zhí)行各種不同的特定組合、功能和其他處理的分離部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解該控制系統(tǒng)也可使用各種分離專用的或可編程集成的或其他電子電路或設(shè)備來實現(xiàn)，例如包括離散元件電路的硬接線電子或邏輯電路或可編程邏輯設(shè)備，如PLD、PAL、PLA等等。該控制系統(tǒng)也可使用適合的編程多用途計算機來實現(xiàn)，例如微處理器或微控制器，或其他處理器設(shè)備，如CPU或MPU，其為單獨的或與一個或多個外圍數(shù)據(jù)和信號處理設(shè)備相聯(lián)合。通常，限定狀態(tài)的機器可在其上執(zhí)行該應(yīng)用中舉例說明的流程圖的任何設(shè)備或相似設(shè)備均可被用作該控制系統(tǒng)。如圖所示，為了最大的數(shù)據(jù)/信號處理能力和速度，優(yōu)選一種分布式處理結(jié)構(gòu)。該種控制裝置是已知的，在此將不進一步詳細說明。
控制系統(tǒng)12包括與機器10通信以確定當(dāng)前操作模式的信號處理器14。該信號處理器14可基于來自機器10的信號和/或機器10上的開關(guān)16的位置(如圖1的位置2所示)確定當(dāng)前的操作模式。
監(jiān)視參數(shù)模塊18與機器10通信并執(zhí)行監(jiān)視功能。該監(jiān)視參數(shù)模塊18分別根據(jù)多個操作模式中的每一個保存保護監(jiān)視參數(shù)。本文中，該監(jiān)視參數(shù)模塊18監(jiān)視例如振動、溫度、荷載和速度的參數(shù)并將它們當(dāng)前的水平與預(yù)定的監(jiān)視參數(shù)進行比較。當(dāng)這些參數(shù)中的任何一個被超過，該監(jiān)視系統(tǒng)18將執(zhí)行預(yù)先定義的動作進程。一個進程可為通知控制系統(tǒng)12機器10正在一個不希望的狀態(tài)中操作。另一個進程可為執(zhí)行動作將機器10從不希望的狀態(tài)中移除。該種監(jiān)視裝置的結(jié)構(gòu)是已知的，在此將不進一步詳細說明。
當(dāng)從信號處理器14接收到當(dāng)前操作模式的指示后，監(jiān)視參數(shù)系統(tǒng)18應(yīng)用基于當(dāng)前操作模式的可應(yīng)用的保護監(jiān)視參數(shù)。根據(jù)當(dāng)前操作模式中的改變，監(jiān)視參數(shù)模塊18實現(xiàn)保護監(jiān)視參數(shù)的相應(yīng)變化。在一種安排中，監(jiān)視參數(shù)系統(tǒng)18包括用戶界面20，其允許用戶為每一機器操作模式定義和存儲保護監(jiān)視參數(shù)。
圖2為說明監(jiān)視系統(tǒng)操作的參考流程圖。開啟(步驟S1)監(jiān)視系統(tǒng)18后，系統(tǒng)為缺省模式從存儲的參數(shù)集合中自動加載預(yù)先定義的監(jiān)視參數(shù)(步驟S2)。監(jiān)視系統(tǒng)18接下來將在其監(jiān)視機器10的狀況時應(yīng)用所加載的監(jiān)視參數(shù)(步驟S3)。監(jiān)視系統(tǒng)18持續(xù)檢查來自控制系統(tǒng)12的模式變化命令(步驟S4)。如果沒有檢測到模式變化，監(jiān)視系統(tǒng)繼續(xù)應(yīng)用當(dāng)前的加載參數(shù)。如果檢測到模式變化(步驟S4中的“是”)，監(jiān)視系統(tǒng)18自動基于檢測到的操作模式從存儲的集合中加載新的參數(shù)(步驟S5)并在其監(jiān)視機器10的狀況時應(yīng)用所加載的參數(shù)(步驟S3)。
由于多個保護監(jiān)視參數(shù)的集合已被配置在系統(tǒng)中，系統(tǒng)能夠迅速反應(yīng)操作者的需求或操作參數(shù)模塊去變化參數(shù)集合。這種變化是自動發(fā)生的，其僅需非常少的或者不需要人為參與。從而該系統(tǒng)為機器的每個操作模式提供了具有特定保護監(jiān)視參數(shù)的監(jiān)視能力。
在示例性應(yīng)用中，該系統(tǒng)通過監(jiān)視參數(shù)模塊18，除了為特定操作模式利用特定參數(shù)集合之外，還能夠改變用于計算諸如振動/溫度/荷載水平的監(jiān)視參數(shù)水平的算法。該算法存儲在監(jiān)視參數(shù)模塊18中并與相應(yīng)的操作模式相聯(lián)系。這種功能可被用于水電抽水蓄能應(yīng)用。在本文中，轉(zhuǎn)子具有在其上的以數(shù)字順序計數(shù)的電極。如果機器以一個方向旋轉(zhuǎn)，該數(shù)字增加；如果機器以相反方向旋轉(zhuǎn)，該數(shù)字減少。監(jiān)視參數(shù)模塊18被編程以依靠轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向識別與定子具有最大和最小間隙的電極。在航改和其他應(yīng)用中，本發(fā)明能夠?qū)⒉煌臑V波器應(yīng)用到每一個模式的輸入信號。
然而本發(fā)明是聯(lián)系目前認(rèn)為最實際和優(yōu)選的實施例進行說明的，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不局限于所公開的實施例，而相反，其覆蓋包括在后附的權(quán)利要求的精神和范圍中的各種變化和等效形式。
組件列表機器 10開關(guān) 16操作參數(shù)模塊 12監(jiān)視參數(shù)模塊 18信號處理器14用戶界面 20
權(quán)利要求
1.一種用于可以以多個操作模式操作的機器的監(jiān)視系統(tǒng)，該監(jiān)視系統(tǒng)包括一與該機器(10)通信的操作參數(shù)模塊(12)，該操作參數(shù)模塊根據(jù)基于當(dāng)前操作模式的預(yù)定的操作參數(shù)從而控制該機器的操作；以及一與該機器通信的監(jiān)視參數(shù)模塊(18)，該監(jiān)視參數(shù)模塊分別根據(jù)多個操作模式中的每一個操作模式從而存儲保護監(jiān)視參數(shù)，并應(yīng)用基于當(dāng)前操作模式的可應(yīng)用的保護監(jiān)視參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，一信號處理器(14)與機器(10)和操作參數(shù)模塊(12)通信，并且其中該信號處理器基于來自機器的信號確定當(dāng)前操作模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，一信號處理器(14)與機器(10)和操作參數(shù)模塊(12)通信，并且其中該信號處理器基于機器上開關(guān)(16)的位置確定當(dāng)前操作模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，多個操作模式包括正向、反向、加載和卸載中的至少一者，并且其中監(jiān)視參數(shù)系統(tǒng)(18)在當(dāng)前操作模式改變時改變保護監(jiān)視參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，監(jiān)視參數(shù)系統(tǒng)(18)包括一用戶界面(20)，其允許用戶定義和存儲保護監(jiān)視參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，操作參數(shù)模塊(12)包括控制系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，監(jiān)視參數(shù)系統(tǒng)(18)存儲多個確定監(jiān)視參數(shù)水平的算法，該監(jiān)視參數(shù)系統(tǒng)基于當(dāng)前操作模式應(yīng)用其中一個算法。
8.一種監(jiān)視可以以多個操作模式操作的機器的方法，該監(jiān)視方法包括(a)根據(jù)基于當(dāng)前操作模式的預(yù)定的操作參數(shù)，控制該機器(10)的操作；(b)確定當(dāng)前操作模式；(c)分別根據(jù)多個操作模式中的每一個操作模式存儲保護監(jiān)視參數(shù)；以及(d)應(yīng)用基于該當(dāng)前操作模式的可應(yīng)用的保護監(jiān)視參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，步驟(b)由基于來自機器(10)的信號確定當(dāng)前操作模式來實現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，步驟(b)由基于機器(10)上開關(guān)(16)的位置確定當(dāng)前操作模式來實現(xiàn)。
全文摘要
一種監(jiān)視系統(tǒng)，其監(jiān)視可在多個操作模式下操作的機器(10)。該系統(tǒng)包括一操作參數(shù)模塊(12)，其根據(jù)基于當(dāng)前操作模式的預(yù)定的操作參數(shù)從而控制該機器的操作；以及一監(jiān)視參數(shù)模塊(18)，其應(yīng)用基于當(dāng)前操作模式的可應(yīng)用的保護監(jiān)視參數(shù)。所述保護監(jiān)視參數(shù)根據(jù)多個操作模式中的每一個操作模式存儲于監(jiān)視參數(shù)模塊中。該系統(tǒng)能夠為變化的機器操作模式而改變將被應(yīng)用的保護監(jiān)視參數(shù)。
文檔編號G05B23/02GK1983092SQ20061017297
公開日2007年6月20日 申請日期2006年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日
發(fā)明者D·溫特, R·詹森, A·哈克, A·坎達爾高恩卡, S·瓦加爾 申請人:通用電氣公司