用于诊断电气开关单元的磨损的方法和设备以及电气单元技术

用于诊断电气开关单元的磨损状态的方法，包括电气单元监测阶段(15)。所述监测阶段使用：‑先前加载且代表电气单元的类型的学习数据，以及‑对应于待监测的所述单元且在初始化阶段中存储的初始化数据(CRP)。监测阶段(15)包括：‑测量(50)和获取在打开所述电气单元时的测量曲线(CM)，‑作为所述测量曲线的值、初始化数据以及学习数据(CRU)的函数，确定(51)所述测量曲线的局部描述符的值，‑确定(52)局部描述符值的定位，‑作为所述定位值的函数，确定(53‑55)整体状态等级。设备和电气单元实施该方法。

Method and device for diagnosing wear of electrical switch unit and electrical unit

A method for diagnosing the wear state of an electrical switching unit includes an electrical unit monitoring stage (15). The monitoring phase uses the learning data that is previously loaded and represents the type of the electrical unit, and the initialization data stored in the initialization phase (CRP), which corresponds to the unit to be monitored. The monitoring phase (15) includes the measurement (50) and the acquisition of the measurement curve (CM) when the electrical unit is opened. As a function of the measured curve, the initialization data and the learning data (CRU), the value of the local descriptor of the measured curve is determined (51), and the location of the local descriptor value is determined (52) as described. The function of the location value determines the overall state level (53 * 55). This method is implemented by equipment and electrical units.

【技术实现步骤摘要】
用于诊断电气开关单元的磨损的方法和设备以及电气单元
本专利技术涉及一种用于诊断所述电气开关单元的磨损状态的方法，包括电气开关单元的监测阶段。本专利技术还涉及一种诊断设备和实施该方法的单元。
技术介绍
用于诊断电气单元的状态的方法和设备通常通过将一个或多个电气特性与值的模式进行比较来检查一个或多个电气特性。这些特性通常包括电信号的值得注意的点的电压、电流或时间标记。此类型的诊断方法在专利申请EP2584575中公开了。其它方法通过评估两个事件之间的时间或事件的持续时间来确定诸如触头的电气单元的触头磨损。例如，触头打开或闭合的排序与所述打开或闭合的实际时刻之间的时间。专利申请WO03054895描述了作为控制命令之后初级电流的出现时刻的函数而检测电气单元的触头磨损的特定方式。已知的诊断方法和设备提供了令人满意的结果，其不易于在现有单元或已经安装的单元上部署。通常，电气单元需要干预。此外，需要具有更多的细节和更高水平的确定性用于监测某些电气单元，诸如接触器。
技术实现思路
本专利技术的目的是一种用于诊断电气单元的方法和设备，其给出具有提高的确定性并且易于在电气单元上实施的结果。根据本专利技术，在包括电气开关单元的监测阶段的用于诊断所述电气开关单元的磨损状态的方法中，-所述监测阶段使用：-先前加载的且对应于代表(representative)所述电气单元的产品的类型的学习数据，和-对应于待监测的所述单元且在初始化阶段中存储的初始化数据，并且-所述检测阶段包括：-测量和获取所述电气单元打开时的测量曲线，-作为所述测量曲线的值、保存的初始化数据以及加载的第一学习数据的函数，确定所述测量曲线的局部描述符的值，-确定测量曲线的局部描述符的值相对于第二学习数据的定位，以及-作为所述测量曲线的局部描述符的值相对于所述第二学习数据的定位的值的函数，确定整体状态等级(class)。优选地，在诊断方法中，确定整体状态等级包括：-作为最接近所述局部描述符的定位的函数，至少三次确定中间状态等级，以及-作为所述中间等级的函数，选择所述整体等级。有利地，第一描述符代表所述测量曲线的两个值得注意的点之间的值的差异。优选地，在诊断方法中：-初始化数据包括在测量的稳定化之后在产品的寿命开始时保存的对于待监测的产品特定的至少一条参考曲线，以及-第二描述符代表测量曲线与特定参考曲线之间的偏差，测量曲线距离特定参考曲线越远，该单元将被认为被磨损得越多。优选地，在诊断方法中：-加载的学习数据包括在磨损单元的打开期间对应于电信号的磨损单元的至少一条参考曲线，以及-第三描述符代表测量曲线与磨损参考曲线之间的偏差，测量曲线越接近磨损参考曲线，该单元将被认为被磨损得越多。有利地，第四描述符对应于曲线表面、或对应于测量曲线的两个值得注意的点之间的积分、或对应于第一变化方向上以及相反的第二变化方向上的值的两个阈值。有利地，第五描述符对应于值得注意的点的值的变化，诸如测量曲线上的信号的变化的符号的改变。有利地，加载的学习数据代表在所述电气单元的寿命期间代表所述电信号的预定义特性的描述符的趋势曲线。优选地，描述符的所述趋势曲线以直线段定义格式加载，以减少所述学习数据所需的存储器空间。在优选实施例中，预加载的描述符的所述趋势曲线的值与待监测的单元的状态或磨损等级关联。根据特定实施例，该方法包括：-初步学习阶段，用于在预定次数的操作期间记录代表以下项的学习数据：-在磨损单元的打开期间对应于电信号的、所述磨损单元的至少一条参考曲线，和-在所述电气单元的寿命期间代表所述电信号的预定义特性的描述符的至少两条趋势曲线，-所述学习数据的存储，-所述学习数据的加载，以及-在所述电气单元监测阶段中对学习数据的使用。优选地，该方法包括用于确定所述初始化数据的初始化阶段，所述初始化数据包括在以下时间确定的待监测的产品的所述特定参考曲线：-在预定次数的测量之后，和/或-当测量曲线在两次连续测量之间变化很小时，-保存所述特定参考曲线，以及-在所述电气单元监测阶段中使用初始化数据。根据本专利技术，在用于诊断连接到电气开关单元的电磁线圈致动触头的所述电气开关单元的磨损状态的设备中，诊断设备包括用于实施以上定义的诊断方法的处理电路。在特定实施例中，处理电路包括接近所述单元的本地诊断处理模块，所述单元链接到远离所述单元的外部处理模块。根据本专利技术，包括由电磁控制线圈致动的电源电触头的电气单元包括用于诊断连接到致动所述触头的所述电磁线圈的电气开关单元的磨损状态并且实施以上定义的诊断方法的设备。附图说明从以下作为非限制性示例给出并且在附图中表示的对本专利技术的特定实施例的描述，其它优点和特征将更清楚地显现，其中：-图1表示根据本专利技术的实施例的包括监测设备的电气单元的整体图；-图2表示根据本专利技术的实施例的方法的学习阶段；-图3表示根据本专利技术的实施例的设备和方法的加载的阶段；-图4表示根据本专利技术的实施例的设备和方法的初始化和处理的阶段；-图5表示在待监测的电气单元的打开期间的信号的测量曲线；-图6表示根据本专利技术的实施例的设备和方法的描述符的建模；-图7至图11表示根据本专利技术的实施例的在学习阶段中生成且用于设备和方法的描述符的趋势曲线；-图12示出使用描述符和描述符的趋势曲线的决策表；-图13表示处于良好或新的状况的单元的信号测量曲线、以及磨损单元的信号测量曲线；-图14表示根据本专利技术的实施例的方法的初始化的阶段的步骤；-图15表示根据本专利技术的实施例的方法的监测阶段；以及-图16表示根据本专利技术的实施例的方法的监测阶段的步骤。具体实施方式在图1中，接触器类型的电气单元1包括一个或多个电源电触头2，用于向负载3供电或停止向负载3供电。电触头由电磁线圈4控制。命令或控制电路5控制电磁线圈4闭合或打开触头2。电路5还以减少的能量和控制电流，控制在触头闭合的时刻在浪涌(inrush)阶段期间以及在保持触头闭合的阶段期间在线圈中流动的电流。用于诊断单元1的磨损的设备10与电气单元关联或形成电气单元的一部分。此设备10接收代表诸如控制触头的线圈4的电压或电流的电气量的信号。有利地，设备10与线圈并联连接，以接收在触头打开时由线圈生成的电压信号。也可以使用在线圈中流动的电流信号。然而，在优选实施例中，电压信号有利地更稳定且更易于使用。因此，设备10包括连接到线圈4的模数转换器6、连接到转换器以接收信号并处理电气单元的诊断的诊断模块7、以及用于发信号通知(signal)电气单元的状态(特别是其触头磨损的程度)的设备8。诊断模块7也可以与另一个外部或远程处理模块9连接和处理数据。在这种情况下，诊断设备为两个或更多个部分。外部部分也可以对于几个设备是共同的、或者是集中的。处理模块9可以确保单元的状态的远程信令。显然，模块与设备之间的通信通过有线或无线地进行。因此，对诸如接触器的电气单元的磨损的监测和诊断优选地通过分析所述接触器打开时线圈的电压来完成。该电压代表接触器的移动部分的移动速率。在这种情况下，触头的磨损导致电气单元的移动部分的移动速率的降低。诊断电气单元的磨损状态包括在所述单元的寿命周期期间对大量产品执行的初步学习阶段。此学习阶段使得可以获取学习数据，所述学习数据将首先被存储、建模和保存，然后对于每个待监测的单元被加载以用于监测其具体磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于诊断电气开关单元的磨损状态的方法，包括所述电气单元的监测阶段(15)，其特征在于：‑所述监测阶段使用：‑先前加载且对应于代表所述电气单元的产品的类型的学习数据(CD1、CD2、CD3、CD4、CD5、CRU)，以及‑对应于待监测的所述单元且在初始化阶段(14)中存储的初始化数据(CRP)，并且‑所述监测阶段(15)包括：‑测量(50)和获取在所述电气单元打开时的测量曲线(CM)，‑作为所述测量曲线(CM)的值、保存的初始化数据(CRP)以及加载的第一学习数据(CRU)的函数，确定(30、31、51)所述测量曲线(CM)的局部描述符(DL1、DL2、DL3、DL4、DL5)的值，‑确定(52)测量曲线(CM)的局部描述符(DL1、DL2、DL3、DL4、DL5)的值相对于第二学习数据(CD1、CD2、CD3、CD4、CD5)的定位，‑作为所述测量曲线(CM)的局部描述符(DL1、DL2、DL3、DL4、DL5)的值相对于所述第二学习数据(CD1、CD2、CD3、CD4、CD5)的定位的值的函数，确定(32、53‑55)整体状态等级。

【技术特征摘要】
2016.12.16 FR 16625761.用于诊断电气开关单元的磨损状态的方法，包括所述电气单元的监测阶段(15)，其特征在于：-所述监测阶段使用：-先前加载且对应于代表所述电气单元的产品的类型的学习数据(CD1、CD2、CD3、CD4、CD5、CRU)，以及-对应于待监测的所述单元且在初始化阶段(14)中存储的初始化数据(CRP)，并且-所述监测阶段(15)包括：-测量(50)和获取在所述电气单元打开时的测量曲线(CM)，-作为所述测量曲线(CM)的值、保存的初始化数据(CRP)以及加载的第一学习数据(CRU)的函数，确定(30、31、51)所述测量曲线(CM)的局部描述符(DL1、DL2、DL3、DL4、DL5)的值，-确定(52)测量曲线(CM)的局部描述符(DL1、DL2、DL3、DL4、DL5)的值相对于第二学习数据(CD1、CD2、CD3、CD4、CD5)的定位，-作为所述测量曲线(CM)的局部描述符(DL1、DL2、DL3、DL4、DL5)的值相对于所述第二学习数据(CD1、CD2、CD3、CD4、CD5)的定位的值的函数，确定(32、53-55)整体状态等级。2.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，确定整体状态等级包括：-作为最接近所述局部描述符的定位的函数，至少三次确定(52、54)中间状态等级(CLI)，以及-作为所述中间等级的函数(32)，选择(55)所述整体等级。3.根据权利要求1或2所述的诊断方法，其特征在于，第一描述符(D1、DL1)代表所述测量曲线(CM)的两个值得注意的点(21、22)之间的值的差异(20)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的诊断方法，其特征在于：-初始化数据包括在测量的稳定化之后在产品的寿命开始时保存的对于待监测的产品特定的至少一条参考曲线(CRP)，并且-第二描述符(D2、DL2)代表测量曲线(CM)与所述特定参考曲线(CRP)之间的偏差，测量曲线(CM)距离特定参考曲线(CRP)越远，单元将被认为被磨损得越多。5.根据权利要求1至4中任一项所述的诊断方法，其特征在于：-加载的学习数据包括在磨损单元的打开期间对应于电信号的磨损单元的至少一条参考曲线(CRU)，并且-第三描述符(D3、DL3)代表测量曲线(CM)与所述磨损参考曲线(CRU)之间的偏差，测量曲线(CM)越接近磨损参考曲线(CRU)，单元将被认为被磨损得越多。6.根据权利要求1至5中任一项所述的诊断方法，其特征在于，第四描述符(D4、DL4)对应于曲线表面、或对应于测量曲线(CM)的两个值得注意的点(24、25)之间的积分、或对应于在第一变化方向上和在相反的第二变化方向上的值的两个阈值(26、27)。7.根据权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：MEA里米，J德福奇，FJM罗拉德，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR