专利名称：用于以多个操作模式操作的机器的监视系统的制作方法
技术领域：
本发明总体上地涉及机器监视系统，并且更具体地涉及一种允许用户配置多个监视参数集合的机器监视系统，从而每个监视参集合对于一个或多个机器操作模式是特定的。
背景技术：
许多机器具有多个操作模式。例如，水电抽水蓄能装置既向前又向后运转并采用广泛变化的荷载。航改动力生成机也操作于包括广泛变化的速度、荷载和温度的多种模式中。目前的保护/监视系统仅允许用户配置一个监视参数集合，从而所述监视参数集合被应用于所有的机器操作模式。结果，必须的操作折衷降低了提供给机器的保护数量或对机器效率带来消极影响。
当前，三种方法被典型地用于监视具有多种操作模式的机器。一种方法包括临时抑制警报，从而避免机器临时性也不受保护。第二种方法将倍增因数临时应用于警报设置点。这样影响在任何给定频道中的所有的警报设置点，从而不是通用的。第三种方法包括使用新的参数重新配置系统。然而，这个过程耗费时间并要求用户参与，并通常让机器在一段时间内不受保护。
美国专利No.6,859,739和美国专利No.6,678,639描述了状态变化指示器或监视系统。然而，这些专利没有讨论用于监视具有根据检测到的操作模式变化其参数集合的多种操作模式的机器的状态变化监视器。
因此需要提供一种根据机器的特定操作模式应用监视参数的机器监视系统。
发明内容
在本发明的一个示例性实施例中，一种用于可以以多个操作模式操作的机器的监视系统，该监视系统包括一与该机器通信的操作参数模块，该操作参数模块根据基于当前操作模式的预定的操作参数从而控制该机器的操作；以及一与该机器通信的监视参数模块，该监视参数模块分别根据多个操作模式中的每一个操作模式从而存储保护监视参数，并应用基于当前操作模式的可应用的保护监视参数。
在本发明的另一个示例性实施例中，一种监视可以以多个操作模式操作的机器的方法，该监视方法包括(a)根据基于当前操作模式的预定的操作参数，控制该机器的操作；(b)确定当前操作模式；(c)分别根据多个操作模式中的每一个操作模式存储保护监视参数；以及(d)应用基于该当前操作模式的可应用的保护监视参数。
在本发明的再一个示例性实施例中，提供了一种增强的监视系统，用于以多个操作模式操作一机器，多个操作模式包括正向、反向、改变荷载、改变速度以及改变温度中至少一者。该监视系统设置有信号处理器，所述信号处理器通过用户输入或来自机器的信号来确定当前的操作模式。一与机器和信号处理器通信的监视参数模块存储分别根据多个操作模式中的每一个操作模式经由用户界面输入的保护监视参数集合。一可应用的保护监视参数集合基于当前操作模式被应用，其中根据基于来自信号处理器的信号的当前操作模式的变化，该监视参数模块自动实现可应用的保护监视参数集合的相应变化。
图1为本发明示例性实施例中的监视系统的示意性框图；以及图2为监视系统方法的流程图。
具体实施例方式
图1为本发明示例性实施例的示意性框图，表示一种用户可配置多个保护/监视参数集合的保护/监视系统，每个保护/监视参数集合被配置成便于满足特定机器模式的需求。可操作于多个操作模式下的机器10被示意性表示。改变操作模式的例子可以包括正向、反向、卸载、改变荷载、改变速度、改变温度等等，并不局限于此。对于每个操作模式，需要机器10运行于特定的参数水平中，例如振动、温度、荷载和速度。该水平一般被称为警报设置点并包括于在此讨论的监视参数中。本发明的系统使得用户能够定义监视参数以满足每个机器操作模式的特定需求。
具体化为控制系统的操作参数模块12控制机器10的操作，机器10的操作是根据基于当前操作模式而预定的操作参数。控制系统12包括任何适合的高性能固态开关设备。例如，该控制系统示意性地表示为一计算机。然而，这仅仅是适当的高性能控制系统的示例，其属于本发明的范围。如本发明的示例而不局限于此，该控制系统包括硅控整流器(silicon controlled rectifier，SCR)，半导体闸流管，金属氧化物控制的半导体闸流管(MOS-controlled thyristor)和绝缘门双极晶体管等等中的至少一个。
在举例说明的实施例中，控制系统实现为单个特定用途的集成电路，例如ASIC，具有用于全局、系统级控制的主要或中央处理器部分，以及用于在中央处理器部分的控制下执行各种不同的特定组合、功能和其他处理的分离部分。本领域技术人员将理解该控制系统也可使用各种分离专用的或可编程集成的或其他电子电路或设备来实现，例如包括离散元件电路的硬接线电子或逻辑电路或可编程逻辑设备，如PLD、PAL、PLA等等。该控制系统也可使用适合的编程多用途计算机来实现，例如微处理器或微控制器，或其他处理器设备，如CPU或MPU，其为单独的或与一个或多个外围数据和信号处理设备相联合。通常，限定状态的机器可在其上执行该应用中举例说明的流程图的任何设备或相似设备均可被用作该控制系统。如图所示，为了最大的数据/信号处理能力和速度，优选一种分布式处理结构。该种控制装置是已知的，在此将不进一步详细说明。
控制系统12包括与机器10通信以确定当前操作模式的信号处理器14。该信号处理器14可基于来自机器10的信号和/或机器10上的开关16的位置(如图1的位置2所示)确定当前的操作模式。
监视参数模块18与机器10通信并执行监视功能。该监视参数模块18分别根据多个操作模式中的每一个保存保护监视参数。本文中，该监视参数模块18监视例如振动、温度、荷载和速度的参数并将它们当前的水平与预定的监视参数进行比较。当这些参数中的任何一个被超过，该监视系统18将执行预先定义的动作进程。一个进程可为通知控制系统12机器10正在一个不希望的状态中操作。另一个进程可为执行动作将机器10从不希望的状态中移除。该种监视装置的结构是已知的，在此将不进一步详细说明。
当从信号处理器14接收到当前操作模式的指示后，监视参数系统18应用基于当前操作模式的可应用的保护监视参数。根据当前操作模式中的改变，监视参数模块18实现保护监视参数的相应变化。在一种安排中，监视参数系统18包括用户界面20，其允许用户为每一机器操作模式定义和存储保护监视参数。
图2为说明监视系统操作的参考流程图。开启(步骤S1)监视系统18后，系统为缺省模式从存储的参数集合中自动加载预先定义的监视参数(步骤S2)。监视系统18接下来将在其监视机器10的状况时应用所加载的监视参数(步骤S3)。监视系统18持续检查来自控制系统12的模式变化命令(步骤S4)。如果没有检测到模式变化，监视系统继续应用当前的加载参数。如果检测到模式变化(步骤S4中的“是”)，监视系统18自动基于检测到的操作模式从存储的集合中加载新的参数(步骤S5)并在其监视机器10的状况时应用所加载的参数(步骤S3)。
由于多个保护监视参数的集合已被配置在系统中，系统能够迅速反应操作者的需求或操作参数模块去变化参数集合。这种变化是自动发生的，其仅需非常少的或者不需要人为参与。从而该系统为机器的每个操作模式提供了具有特定保护监视参数的监视能力。
在示例性应用中，该系统通过监视参数模块18，除了为特定操作模式利用特定参数集合之外，还能够改变用于计算诸如振动/温度/荷载水平的监视参数水平的算法。该算法存储在监视参数模块18中并与相应的操作模式相联系。这种功能可被用于水电抽水蓄能应用。在本文中，转子具有在其上的以数字顺序计数的电极。如果机器以一个方向旋转，该数字增加；如果机器以相反方向旋转，该数字减少。监视参数模块18被编程以依靠转子旋转方向识别与定子具有最大和最小间隙的电极。在航改和其他应用中，本发明能够将不同的滤波器应用到每一个模式的输入信号。
然而本发明是联系目前认为最实际和优选的实施例进行说明的，应当理解本发明并不局限于所公开的实施例，而相反，其覆盖包括在后附的权利要求的精神和范围中的各种变化和等效形式。
组件列表机器 10开关 16操作参数模块 12监视参数模块 18信号处理器14用户界面 20
权利要求
1.一种用于可以以多个操作模式操作的机器的监视系统，该监视系统包括一与该机器(10)通信的操作参数模块(12)，该操作参数模块根据基于当前操作模式的预定的操作参数从而控制该机器的操作；以及一与该机器通信的监视参数模块(18)，该监视参数模块分别根据多个操作模式中的每一个操作模式从而存储保护监视参数，并应用基于当前操作模式的可应用的保护监视参数。
2.根据权利要求1的监视系统，其特征在于，一信号处理器(14)与机器(10)和操作参数模块(12)通信，并且其中该信号处理器基于来自机器的信号确定当前操作模式。
3.根据权利要求1的监视系统，其特征在于，一信号处理器(14)与机器(10)和操作参数模块(12)通信，并且其中该信号处理器基于机器上开关(16)的位置确定当前操作模式。
4.根据权利要求1的监视系统，其特征在于，多个操作模式包括正向、反向、加载和卸载中的至少一者，并且其中监视参数系统(18)在当前操作模式改变时改变保护监视参数。
5.根据权利要求1的监视系统，其特征在于，监视参数系统(18)包括一用户界面(20)，其允许用户定义和存储保护监视参数。
6.根据权利要求1的监视系统，其特征在于，操作参数模块(12)包括控制系统。
7.根据权利要求1的监视系统，其特征在于，监视参数系统(18)存储多个确定监视参数水平的算法，该监视参数系统基于当前操作模式应用其中一个算法。
8.一种监视可以以多个操作模式操作的机器的方法，该监视方法包括(a)根据基于当前操作模式的预定的操作参数，控制该机器(10)的操作；(b)确定当前操作模式；(c)分别根据多个操作模式中的每一个操作模式存储保护监视参数；以及(d)应用基于该当前操作模式的可应用的保护监视参数。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于，步骤(b)由基于来自机器(10)的信号确定当前操作模式来实现。
10.根据权利要求8的方法，其特征在于，步骤(b)由基于机器(10)上开关(16)的位置确定当前操作模式来实现。
全文摘要
一种监视系统，其监视可在多个操作模式下操作的机器(10)。该系统包括一操作参数模块(12)，其根据基于当前操作模式的预定的操作参数从而控制该机器的操作；以及一监视参数模块(18)，其应用基于当前操作模式的可应用的保护监视参数。所述保护监视参数根据多个操作模式中的每一个操作模式存储于监视参数模块中。该系统能够为变化的机器操作模式而改变将被应用的保护监视参数。
文档编号G05B23/02GK1983092SQ20061017297
公开日2007年6月20日 申请日期2006年12月12日 优先权日2005年12月12日
发明者D·温特, R·詹森, A·哈克, A·坎达尔高恩卡, S·瓦加尔 申请人:通用电气公司