Способ и устройство для мониторинга автоматического выключателя - заявка 2016138633 на патент на изобретение в РФ

1. Способ мониторинга автоматического выключателя, причем автоматический выключатель содержит приводной механизм для выполнения замыкания и размыкания подвижного контакта автоматического выключателя; способ включает этапы, на которых:
получают характеристическое усилие, связанное с приводным механизмом в течение времени; и
определяют момент времени, когда происходит замыкание и/или размыкание автоматического выключателя, путем идентификации изменения указанного усилия;
при этом на этапе определения определяют момент, когда происходит увеличение характеристического усилия, в качестве момента замыкания автоматического выключателя; и определяют момент, когда происходит снижение характеристического усилия, в качестве момента размыкания автоматического выключателя.
2. Способ по п. 1, в котором указанное характеристическое усилие представляет собой любой из следующих параметров:
- контактное усилие, которое непосредственно оказывает подвижный контакт автоматического выключателя на рычажный механизм приводного механизма;
- внутреннее усилие, оказываемое любым рычагом рычажного механизма приводного механизма;
- результирующее усилие, оказываемое каждым концом любого рычага рычажного механизма;
- компонента результирующего усилия, оказываемого каждым концом любого рычага рычажного механизма, причем указанная компонента действует в направлении контактного усилия;
- компонента результирующего усилия, оказываемого каждым концом любого рычага рычажного механизма, причем указанная компонента действует в направлении перпендикулярном контактному усилию;
- результирующее усилие, оказываемое любой осевой точкой рычажного механизма;
- компонента результирующего усилия, оказываемого любой осевой точкой рычажного механизма, причем указанная компонента действует в направлении контактного усилия;
- компонента результирующего усилия, оказываемого любой осевой точкой рычажного механизма, причем указанная компонента действует в направлении перпендикулярном контактному усилию.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором на этапе получения: с использованием измеренного усилия, связанного с приводным механизмом, вычисляют контактное усилие, которое непосредственно оказывает подвижный контакт автоматического выключателя на рычажный механизм приводного механизма;
при этом на этапе определения: определяют момент времени, когда происходит замыкание и/или размыкание автоматического выключателя, путем идентификации изменения указанного вычисленного контактного усилия.
4. Способ по п. 3, в котором контактное усилие вычисляют с использованием измеренного усилия, которое измеряют в любой осевой точке рычажного механизма.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором изменение усилия идентифицируют, исходя из величины усилия и/или скорости изменения усилия.
6. Способ по п. 5, в котором на этапе получения:
производят выборку количества числа значений характеристического усилия в различные моменты времени, начиная с начального момента, и
получают первый массив F [a1, а2, … ai, … an], представляющий значения характеристического усилия в моменты выборки, и второй массив Т [t1, t2, … ti, … tn], представляющий соответствующие моменты выборки, где "ai" - значение отобранного характеристического усилия для i-го отсчета, "n" - число отсчетов, "ti" - момент времени для i-го отсчета.
7. Способ по п. 6, в котором на этапе определения: идентифицируют элемент (ai), начиная с первого элемента в первом массиве F, значение которого впервые достигает или превосходит первое заданное значение (VI) усилия, и определяют момент (ti) времени во втором массиве Т, соответствующий идентифицированному элементу (ai) из первого массива F, как момент времени замыкания автоматического выключателя.
8. Способ по п. 6, в котором на этапе определения: идентифицируют элемент (ai), начиная с первого элемента в первом массиве F, значение которого впервые меньше или равно второму заданному значению (V2) усилия, и определяют момент (ti) времени во втором массиве Т, соответствующий идентифицированному элементу (ai) из первого массива F, как момент времени размыкания автоматического выключателя.
9. Способ по п. 6, в котором на этапе определения: идентифицируют элемент (ai), начиная с первого элемента в первом массиве F, который впервые удовлетворяет условию:
имеется только заданное число (V3) следующих друг за другом элементов от предыдущего элемента до идентифицированного элемента (ai) в первом массиве F, причем каждый из идущих друг за другом элементов имеет значение, меньше или равное второму заданному значению (V2) усилия;
и затем определяют момент (ti-V3+1) времени во втором массиве Т, соответствующий первому элементу из заданного числа (V3) следующих друг за другом элементов в первом массиве F, как момент времени размыкания автоматического выключателя.
10. Способ по п. 6, в котором на этапе получения также: вычисляют и получают третий массив dF [(a2-a1)/(t2-t1), (a3-a2)/(t3-t2),…(ai-ai-1)/(ti-ti-1),…(an-an-1)/(tn-tn-1)], представляющий скорость изменения усилия, в котором каждый элемент относится к скорости изменения усилия в течение двух соседних отсчетов.
11. Способ по п. 9, в котором на этапе определения:
идентифицируют элемент (ai), начиная с первого элемента в первом массиве F, который впервые удовлетворяет следующим условиям:
- значение идентифицированного элемента (ai) достигает или превосходит первое заданное значение (V1) усилия;
- среди нескольких элементов в третьем массиве dF, которые равны или близки к соответствующему элементу ((ai-ai-1)/(ti-ti-1)) в третьем массиве dF, имеется элемент ((aj-aj-1)/(tj-tj-1)), значение которого достигает или превосходит первое значение (V4) скорости изменения усилия, причем соответствующий элемент ((ai-ai-1)/(ti-ti-1)) в третьем массиве dF относится к скорости изменения усилия в тот момент времени, когда отобран идентифицированный элемент (ai) в первом массиве F;
и затем определяют момент (ti) времени во втором массиве Т, соответствующий идентифицированному элементу (ai) из первого массива F как момент времени замыкания автоматического выключателя.
12. Способ по п. 9, в котором на этапе определения:
идентифицируют элемент (ai), начиная с первого элемента в первом массиве F, который впервые удовлетворяет следующим условиям:
- значение идентифицированного элемента (ai) меньше или равно второму заданному значению (V2) усилия;
- среди нескольких элементов в третьем массиве dF, которые равны или близки к соответствующему элементу ((ai-ai-1)/(ti-ti-1)) в третьем массиве dF, имеется элемент ((aj-aj-1)/(tj-tj-1)), абсолютное значение которого достигает или превосходит второе заданное значение (V5) скорости изменения усилия, причем соответствующий элемент ((ai-ai-1)/(ti-ti-1)) в третьем массиве dF относится к скорости изменения усилия в тот момент времени, когда отобран идентифицированный элемент (ai) в первом массиве F;
и затем определяют момент (ti) времени во втором массиве Т, соответствующий идентифицированному элементу (ai) из первого массива F в качестве момента размыкания автоматического выключателя.
13. Способ по п. 5, в котором:
на этапе получения получают профиль значения характеристического усилия с течением времени; и
на этапе определения определяют момент времени, когда происходит замыкание и/или размыкание автоматического выключателя, путем идентификации изменения профиля.
14. Способ по п. 13, в котором на этапе определения: обрабатывают профиль с помощью вейвлет-преобразования и определяют момент времени, когда происходит замыкание и/или размыкание автоматического выключателя, путем идентификации изменения в обработанном профиле.
15. Способ по п. 14, в котором вейвлет-преобразование основано на функции Хаара.
16. Устройство мониторинга автоматического выключателя с приводным механизмом для выполнения замыкания и размыкания подвижного контакта автоматического выключателя, содержащее:
средство для получения характеристического усилия, связанного с приводным механизмом, в течение времени; и
средство определения момента времени, когда происходит замыкание и/или размыкание автоматического выключателя, путем идентификации изменения усилия;
причем указанное средство определения выполнено с возможностью определять момент, когда происходит увеличение характеристического усилия, в качестве момента времени замыкания автоматического выключателя, и с возможностью определять момент, когда происходит снижение характеристического усилия, в качестве момента времени размыкания автоматического выключателя.
Наверх