一种万能转换开关的测控系统及方法
一种万能转换开关的测控系统及方法
【技术领域】
[0001]本专利申请涉及电力技术领域，特别是涉及万能转换开关的测控系统及方法。
【背景技术】
[0002]万能转换开关是一种多档位、多段式、控制多回路的主令电器，就是可以把不同电流的家电用器转换成其能适用的电压和电流下正常工作。当操作手柄转动时，带动开关内部的凸轮转动，从而使触点按规定顺序闭合或断开。
[0003]传统的万能转换开关只能手动控制，无法实现自动控制或远程控制。
【发明内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供万能转换开关的测控系统及方法，实现万能转换开关的自动控制或远程控制；并且进一步的，本专利申请还可实现对万能转换开关的远程故障诊断及修复的目的。
[0005]为实现上述目标及其他相关目标，本专利申请提供一种万能转换开关的测控系统，连接于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；所述测控系统包括:开关位置查询模块，连接各所述位置传感器，接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位；遥控转换模块，用于控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作；故障诊断及修复模块，用于在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，通过遥控转换模块对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复；自动重转换模块，用于在所述故障诊断及修复模块修复故障成功时，通过所述遥控转换模块来控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作。
[0006]可选的，所述遥控转换模块，包括:遥控进位控制模块及遥控退位控制模块；所述遥控进位控制模块，用于执行万能转换开关的遥控进位作业，所述遥控进位作业包括:所述步进电机正转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则所述测控系统发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位失败信号；所述遥控退位控制模块，用于执行万能转换开关的遥控退位作业，所述遥控退位作业包括:所述步进电机反转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则所述测控系统发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位失败信号。
[0007]可选的，所述故障诊断及修复模块包括:位置转换失败诊断及修复模块:所述位置转换失败诊断及修复模块，用于在收到所述进位失败信号的情况下，通过所述遥控退位控制模块对所述万能转换开关尝试退位修复作业，所述退位修复作业包括:所述步进电机反转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则所述测控系统发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位修复失败信号；所述位置转换失败诊断及修复模块，还用于在收到所述退位失败信号的情况下，通过所述遥控进位控制模块对所述万能转换开关尝试进位修复作业，所述进位修复作业包括:所述步进电机正转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则所述测控系统发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位修复失败信号。
[0008]可选的，所述故障诊断及修复模块还包括:无法读取位置状态诊断及修复模块，用于对所述位置传感器及其信号传输线路、及步进电机进行检测。
[0009]可选的，所述自动重转换模块，用于在所述故障诊断及修复模块修复成功的情况下，在预设次数内重新执行故障出现时未到位的动作并通过所述开关位置查询模块判断是否转换到位；若在所述预设次数内未到位，则禁止所述重新执行；若在所述预设次数内到位，则允许所述重新执行。
[0010]为实现上述目标及其他相关目标，本专利申请提供一种万能转换开关的测控方法，应用于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；所述测控方法包括:接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位；控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作；在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复；在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作。
[0011]可选的，所述控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作，包括:执行万能转换开关的遥控进位作业，所述遥控进位作业包括:根据所述万能转换开关是否转换到位的判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位失败信号；所述控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作，还包括:执行万能转换开关的遥控退位作业，所述遥控退位作业包括:所述步进电机反转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位失败信号。
[0012]可选的，所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，包括:在收到所述进位失败信号的情况下，通过所述遥控退位控制模块对所述万能转换开关尝试退位修复作业，所述退位修复作业包括:所述步进电机反转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位修复失败信号；所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，还包括:在收到所述退位失败信号的情况下，对所述万能转换开关尝试进位修复作业，所述进位修复作业包括:所述步进电机正转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位修复失败信号。
[0013]可选的，所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，还包括:对所述位置传感器及其信号传输线路、及步进电机进行检测。
[0014]可选的，所述在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作，包括:在所述修复成功的情况下，在预设次数内重新执行故障出现时未到位的动作并判断是否转换到位；若在所述预设次数内未到位，则禁止所述重新执行；若在所述预设次数内到位，则允许所述重新执行。
[0015]综上所述，本专利申请提供一种万能转换开关的测控系统及方法，应用于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；本专 利申请通过接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位；控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作；在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复；在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作，实现万能转换开关远程控制且可实现远程故障诊断及修复。
【附图说明】
[0016]图1显示为本专利申请中万能转换开关的测控系统的结构示意图。
[0017]图2显示为本专利申请中万能转换开关的测控方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下通过特定的具体实例说明本专利申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利申请的其他优点与功效。本专利申请还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0019]如图1所示，本专利申请提供一种万能转换开关2的测控系统1，连接于万能转换开关2，所述万能转换开关2连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机21，优选的，所述步进电机21可以设于万能转换开关2内，实现独立产品，且所述万能转换开关2内对应各所述转换位置设有多个位置传感器22。
[0020]所述测控系统I包括:开关位置查询模块11、遥控转换模块12、故障诊断及修复模块13及自动重转换模块14。
[0021]所述开关位置查询模块11，连接各所述位置传感器22，接收各所述位置传感器22检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关2是否转换到位；通过例如霍尔传感器、红外传感器、及声波传感器等来实现位置检测的技术以及比较是否运动经过而判别到位的技术本身为现有，而本申请是在于利用这一现有技术来收集万能转换开关2是否转换到位的信息。
[0022]所述遥控转换模块12，用于控制所述步进电机21驱动万能转换开关2进行所述动作。在一实施例中，所述动作包括进位及退位，举例来说，万能转换开关2 —般具有很多档位，例如“O”?“η”，η为整数，分别实现不同的转换，优选的，各所述档位位置均可设置一所述位置传感器22，而分别用于在万能转换开关2运动到达所在档位时候产生变化的感应信号至所述开关位置查询模块11以表示到位；而所述动作即例如万能转换开关2进行运动，从“O”?“I”档的进位，或者从“I”?“O”档的退位等，；对应的，如图2所示，所述遥控转换模块12包括:遥控进位控制模块及遥控退位控制模块。
[0023]在一实施例中，所述遥控进位控制模块，用于执行万能转换开关2的遥控进位作业，所述遥控进位作业包括:所述步进电机21正转(例如顺时针)预设角度，举例来说，所述预设角度可以是和档位转换相关，例如转动所述预设角度在理论上应从“O”档到达“I”档等，然后，根据所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:
[0024]I)若是，则所述测控系统I发送进位成功信号；
[0025]2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机21的单步步进(即例如单步运行的模式，步进电机21的单步运行状态是指步进电机21在一相或多相控制绕组通电状态下仅改变一次通电状态时的运行方式)的驱动方式，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机21，发送进位失败信号。
[0026]举例来说，通过一条控制指令(例如一个脉冲序列)控制步进电机21正转动45度，从“O”档到达“I”档，该控制指令结束后，根据开关位置查询模块11获得万能转换开关2并未到达“I”档，则可根据预设角度除以单步步进的角度来获得单步步进的值的倍数为预设次数；假设步进电机21的单步步进度数为I度，则所述预设次数可以是45次，理论上来说，如果克服了故障问题，不论出现故障的位置在“O”和“ I ”档之间的哪个位置，经过45次单步步进之后必然应该到达“ I ”档，故可发送一个包含和预设次数对应数量的脉冲的序列的控制指令至步进电机21进行驱动，看执行完成之后是否到位；更优选的是，以此控制指令的执行为一周期的话，该周期可以执行多次，即所述包含和预设次数对应数量的脉冲的序列的控制指令可发送多次，例如3次，在该实施例中，即相当于所述步进电机21的单步步进的预设次数即为45*3 = 135次，若该135次以内任何一次检测到到位了，则发送进位成功信号；若3次周期之后还是未到达“I”档位，则发送进位失败信号。
[0027]在一实施例中，所述遥控退位控制模块，用于执行万能转换开关2的遥控退位作业，所述遥控退位作业包括:所述步进电机21反转(若所述正转为顺时针，则反转为逆时针)预设角度，根据所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:
[0028]I)若是，则所述测控系统I发送退位成功信号；
[0029]2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机21的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机21，发送退位失败信号。
[0030]退位控制的原理和上述进位控制大致相同，举例来说，通过一条控制指令(例如一个脉冲序列)控制步进电机21反转动45度，从“I”档到达“O”档，该控制指令结束后，根据开关位置查询模块11获得万能转换开关2并未到达“O”档，则可根据预设角度除以单步步进的角度来获得单步步进的值的倍数为预设次数；假设步进电机21的单步步进度数为I度，则所述预设次数可以是45次，理论上来说，如果克服了故障问题，不论出现故障的位置在“O”和“ I ”档之间的哪个位置，经过45次单步步进之后必然应该到达“O”档，故可发送一个包含和预设次数对应数量的脉冲的序列的控制指令至步进电机21进行驱动，看执行完成之后是否到位；更优选的是，以此为一周期的话，该周期可以执行多次，即所述包含和预设次数对应数量的脉冲的序列的控制指令可发送多次，例如3次，在该实施例中，即相当于所述步进电机21的单步步进的预设次数即为45乘以3等于135次，若该135次以内任何一次检测到到位了，则发送退位成功信号；若3次周期之后还是未到达“I”档位，则发送退位失败信号。
[0031]所述故障诊断及修复模块13，用于在所述开关位置查询模块11判断出所述万能转换开关2进行预定动作但未对应到位时，通过遥控转换模块12对万能转换开关2进行预设操作以诊断故障并修复；自动重转换模块14，用于在所述故障诊断及修复模块13修复故障成功时，通过所述遥控转换模块12来控制所述万能转换开关2重新执行出现故障时的动作。
[0032]在一实施例中，所述故障诊断及修复模块13包括:位置转换失败诊断及修复模块。
[0033]所述位置转换失败诊断及修复模块，用于在收到所述进位失败信号的情况下，通过所述遥控退位控制模块对所述万能转换开关2尝试退位修复作业，所述退位修复作业包括:所述步进电机21反转预设角度，根据所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则所述测控系统I发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机21的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机21，发送退位修复失败信号；所述位置转换失败诊断及修复模块，还用于在收到所述退位失败信号的情况下，通过所述遥控进位控制模块对所述万能转换开关2尝试进位修复作业，所述进位修复作业包括:所述步进电机21正转预设角度，根据所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则所述测控系统I发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机21的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机21，发送进位修复失败信号。
[0034]在一实 施例中，所述进位控制和退位控制可参考上述实施例，所述位置转换失败诊断及修复模块的工作原理简单来说在于:
[0035]执行进位作业，若进位失败，则尝试退位(优选为进位前的原位)以待重新进位，若退位成功则发送退位修复成功信号，若退位失败则停机并发送进位修复失败信号；
[0036]执行退位作业，若退位失败，则尝试进位(优选为退位前的原位)以待重新退位，若进位成功则发送进位修复成功信号，若进位失败则停机并发送退位修复失败信号；
[0037]优选的，所述进位修复失败信号和退位修复失败信号可以为相同的修复失败信号，也可以是不同的信号，此可根据实际需求而加以设定。
[0038]举例来说，若从“O”进位到“ I ”档失败，则尝试通过一个如前述的控制指令来控制电机驱动万能转换开关2退回到“ O ”档，若执行完该控制指令后，到位“ O ”档，则发出退位修复成功信号；而若没有退回“O”档成功，则可如前述实施例中通过预设次数的单步步进方式驱动来执行，若经过预设次数的单步步进之后仍然没有退到“O”档，则发送退位修复失败信号。
[0039]类似的，若从“ I ”退位到“O”档失败，则尝试通过一个如前述的控制指令来控制电机驱动万能转换开关2进回到“ I ”档，若执行完该控制指令后，到位“ I ”档，则发出进位修复成功信号；而若没有进回“I”档成功，则可如前述实施例中通过预设次数的单步步进方式驱动来执行，若经过预设次数的单步步进之后仍然没有成功到达“ I ”档，则发送进位修复失败?目号。
[0040]在一实施例中，所述故障诊断及修复模块13还可包括:无法读取位置状态诊断及修复模块，用于在位置传感器22无法读取位置信号的情况下，对所述位置传感器22及其信号传输线路、及步进电机21进行检测。
[0041]举例来说，所述测控系统I是可以通过硬件电路或搭载于硬件电路的软件实现的，所述硬件电路可以是位于和万能转换开关2通信连接的远程端的，也可以位于万能转换开关2内的，优选的，所述测控系统I发出的前述各种信号还可在处于通信网络内的多个万能转换开关2之间传输或上传给通信网络内的服务器端以供后续处理；所述位置传感器22和开关位置查询模块11 (或其搭载的硬件电路)之间的通信连接是可以通过通信芯片来控制，且存在传输信号的通信连接的线缆；若出现无法收到位置传感器22信号的问题，则则可针对故障进行位置传感器22本身的测试，以及所述通讯芯片和/或线缆等进行检查，也可以对步进电机21进行检查看是否步进电机21故障而无法将位置传感器22的信号送出。
[0042]在一实施例中，所述自动重转换模块14，用于在所述故障诊断及修复模块13修复成功的情况下，在预设次数内重新执行故障出现时未到位的动作并通过所述开关位置查询模块11判断是否转换到位；若在所述预设次数内未到位，则禁止所述重新执行；若在所述预设次数内到位，则允许所述重新执行；其中的预设次数内未到位可以参考前述实施例的实现，故不再作赘述。
[0043]如图2所示，本专利申请提供一种万能转换开关的测控方法，由于其原理同上述测控系统大致相同，在不相互冲突的情况下，前述实施例中的各个特征均能应用于所述方法实施例中，故对重复的技术细节将不作赘述；所述方法应用于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；所述测控方法包括:
[0044]步骤S1:接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位；
[0045]步骤S2:控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作；
[0046]步骤S3:在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复；
[0047]步骤S4:在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作。
[0048]在一实施例中，所述控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作，包括:执行万能转换开关的遥控进位作业，所述遥控进位作业包括:根据所述万能转换开关是否转换到位的判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位失败信号；所述控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作，还包括:执行万能转换开关的遥控退位作业，所述遥控退位作业包括:所述步进电机反转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位失败信号。
[0049]在一实施例中，所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，包括:在收到所述进位失败信号的情况下，通过所述遥控退位控制模块对所述万能转换开关尝试退位修复作业，所述退位修复作业包括:所述步进电机反转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位修复失败信号；所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，还包括:在收到所述退位失败信号的情况下，对所述万能转换开关尝试进位修复作业，所述进位修复作业包括:所述步进电机正转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位修复失败信号。
[0050]在一实施例中，所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，还包括:对所述位置传感器及其信号传输线路、及步进电机进行检测。
[0051]在一实施例中，所述在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作，包括:在所述修复成功的情况下，在预设次数内重新执行故障出现时未到位的动作并判断是否转换到位；若在所述预设次数内未到位，则禁止所述重新执行；若在所述预设次数内到位，则允许所述重新执行。
[0052]综上所述，本专利申请提供一种万能转换开关的测控系统及方法，应用于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；本专利申请通过接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位；控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作；在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复；在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作，实现万能转换开关远程控制且可实现远程故障诊断及修复。
[0053]上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所屈技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利申请的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种万能转换开关的测控系统，其特征在于，连接于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；所述测控系统包括: 开关位置查询模块，连接各所述位置传感器，接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位； 遥控转换模块，用于控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作； 故障诊断及修复模块，用于在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，通过遥控转换模块对万能转换 开关进行预设操作以诊断故障并修复； 自动重转换模块，用于在所述故障诊断及修复模块修复故障成功时，通过所述遥控转换模块来控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作。
2.根据权利要求1所述的能转换开关的测控系统，其特征在于，所述遥控转换模块，包括:遥控进位控制模块及遥控退位控制模块； 所述遥控进位控制模块，用于执行万能转换开关的遥控进位作业，所述遥控进位作业包括:所述步进电机正转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则所述测控系统发送进位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位失败?目号； 所述遥控退位控制模块，用于执行万能转换开关的遥控退位作业，所述遥控退位作业包括:所述步进电机反转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则所述测控系统发送退位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位失败?目号。
3.根据权利要求2所述的能转换开关的测控系统，其特征在于，所述故障诊断及修复模块包括:位置转换失败诊断及修复模块: 所述位置转换失败诊断及修复模块，用于在收到所述进位失败信号的情况下，通过所述遥控退位控制模块对所述万能转换开关尝试退位修复作业，所述退位修复作业包括: 所述步进电机反转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则所述测控系统发送退位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位修复失败?目号； 所述位置转换失败诊断及修复模块，还用于在收到所述退位失败信号的情况下，通过所述遥控进位控制模块对所述万能转换开关尝试进位修复作业，所述进位修复作业包括: 所述步进电机正转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则所述测控系统发送进位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位修复失败?目号。
4.根据权利要求1所述的能转换开关的测控系统，其特征在于，所述故障诊断及修复模块还包括:无法读取位置状态诊断及修复模块，用于对所述位置传感器及其信号传输线路、及步进电机进彳丁检测。
5.根据权利要求1所述的能转换开关的测控系统，其特征在于，所述自动重转换模块，用于在所述故障诊断及修复模块修复成功的情况下，在预设次数内重新执行故障出现时未到位的动作并通过所述开关位置查询模块判断是否转换到位；若在所述预设次数内未到位，则禁止所述重新执行；若在所述预设次数内到位，则允许所述重新执行。
6.一种万能转换开关的测控方法，其特征在于，应用于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；所述测控方法包括: 接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位； 控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作； 在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复； 在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作。
7.根据权利要求6所述的万能转换开关的测控方法，其特征在于，所述控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作，包括: 执行万能转换开关的遥控进位作业，所述遥控进位作业包括:根据所述万能转换开关是否转换到位的判断结果执行以下步骤: 1)若是，则发送进位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位失败信号； 所述控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作，还包括: 执行万能转换开关的遥控退位作业，所述遥控退位作业包括:所述步进电机反转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则发送退位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位失败信号。
8.根据权利要求7所述的万能转换开关的测控方法，其特征在于，所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，包括: 在收到所述进位失败信号的情况下，通过所述遥控退位控制模块对所述万能转换开关尝试退位修复作业，所述退位修复作业包括: 所述步进电机反转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则发送退位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位修复失败信号； 所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，还包括: 在收到所述退位失败信号的情况下，对所述万能转换开关尝试进位修复作业，所述进位修复作业包括: 所述步进电机正转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则发送进位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位修复失败信号。
9.根据权利要求6所述的万能转换开关的测控方法，其特征在于，所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，还包括:对所述位置传感器及其信号传输线路、及步进电机进行检测。
10.根据权利要求6所述的万能转换开关的测控方法，其特征在于，所述在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作，包括:在所述修复成功的情况下，在预设次数内重新执行故障出现时未到位的动作并判断是否转换到位；若在所述预设次数内未到位，则禁止所述重新执行；若在所述预设次数内到位，则允许所述重新执行。
【专利摘要】本发明申请提供一种万能转换开关的测控系统及方法，应用于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；本发明申请通过接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位；控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作；在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复；在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作，实现万能转换开关远程控制且可实现远程故障诊断及修复。
【IPC分类】G05B19-04, G05B19-048
【公开号】CN104865850
【申请号】CN201510121232
【发明人】姚庆华, 王建林, 李爱民, 刘勇, 董林会, 穆勇, 周晓风, 李锦锦, 赵文婧, 鲁玉梅, 宋国忠, 罗朝伟, 张波
【申请人】国网冀北电力有限公司唐山供电公司, 上海海兰电气有限公司, 国家电网公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年3月19日
【技术领域】
[0001]本专利申请涉及电力技术领域，特别是涉及万能转换开关的测控系统及方法。
【背景技术】
[0002]万能转换开关是一种多档位、多段式、控制多回路的主令电器，就是可以把不同电流的家电用器转换成其能适用的电压和电流下正常工作。当操作手柄转动时，带动开关内部的凸轮转动，从而使触点按规定顺序闭合或断开。
[0003]传统的万能转换开关只能手动控制，无法实现自动控制或远程控制。
【发明内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供万能转换开关的测控系统及方法，实现万能转换开关的自动控制或远程控制；并且进一步的，本专利申请还可实现对万能转换开关的远程故障诊断及修复的目的。
[0005]为实现上述目标及其他相关目标，本专利申请提供一种万能转换开关的测控系统，连接于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；所述测控系统包括:开关位置查询模块，连接各所述位置传感器，接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位；遥控转换模块，用于控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作；故障诊断及修复模块，用于在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，通过遥控转换模块对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复；自动重转换模块，用于在所述故障诊断及修复模块修复故障成功时，通过所述遥控转换模块来控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作。
[0006]可选的，所述遥控转换模块，包括:遥控进位控制模块及遥控退位控制模块；所述遥控进位控制模块，用于执行万能转换开关的遥控进位作业，所述遥控进位作业包括:所述步进电机正转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则所述测控系统发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位失败信号；所述遥控退位控制模块，用于执行万能转换开关的遥控退位作业，所述遥控退位作业包括:所述步进电机反转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则所述测控系统发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位失败信号。
[0007]可选的，所述故障诊断及修复模块包括:位置转换失败诊断及修复模块:所述位置转换失败诊断及修复模块，用于在收到所述进位失败信号的情况下，通过所述遥控退位控制模块对所述万能转换开关尝试退位修复作业，所述退位修复作业包括:所述步进电机反转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则所述测控系统发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位修复失败信号；所述位置转换失败诊断及修复模块，还用于在收到所述退位失败信号的情况下，通过所述遥控进位控制模块对所述万能转换开关尝试进位修复作业，所述进位修复作业包括:所述步进电机正转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则所述测控系统发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位修复失败信号。
[0008]可选的，所述故障诊断及修复模块还包括:无法读取位置状态诊断及修复模块，用于对所述位置传感器及其信号传输线路、及步进电机进行检测。
[0009]可选的，所述自动重转换模块，用于在所述故障诊断及修复模块修复成功的情况下，在预设次数内重新执行故障出现时未到位的动作并通过所述开关位置查询模块判断是否转换到位；若在所述预设次数内未到位，则禁止所述重新执行；若在所述预设次数内到位，则允许所述重新执行。
[0010]为实现上述目标及其他相关目标，本专利申请提供一种万能转换开关的测控方法，应用于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；所述测控方法包括:接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位；控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作；在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复；在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作。
[0011]可选的，所述控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作，包括:执行万能转换开关的遥控进位作业，所述遥控进位作业包括:根据所述万能转换开关是否转换到位的判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位失败信号；所述控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作，还包括:执行万能转换开关的遥控退位作业，所述遥控退位作业包括:所述步进电机反转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位失败信号。
[0012]可选的，所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，包括:在收到所述进位失败信号的情况下，通过所述遥控退位控制模块对所述万能转换开关尝试退位修复作业，所述退位修复作业包括:所述步进电机反转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位修复失败信号；所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，还包括:在收到所述退位失败信号的情况下，对所述万能转换开关尝试进位修复作业，所述进位修复作业包括:所述步进电机正转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位修复失败信号。
[0013]可选的，所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，还包括:对所述位置传感器及其信号传输线路、及步进电机进行检测。
[0014]可选的，所述在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作，包括:在所述修复成功的情况下，在预设次数内重新执行故障出现时未到位的动作并判断是否转换到位；若在所述预设次数内未到位，则禁止所述重新执行；若在所述预设次数内到位，则允许所述重新执行。
[0015]综上所述，本专利申请提供一种万能转换开关的测控系统及方法，应用于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；本专 利申请通过接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位；控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作；在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复；在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作，实现万能转换开关远程控制且可实现远程故障诊断及修复。
【附图说明】
[0016]图1显示为本专利申请中万能转换开关的测控系统的结构示意图。
[0017]图2显示为本专利申请中万能转换开关的测控方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下通过特定的具体实例说明本专利申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利申请的其他优点与功效。本专利申请还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0019]如图1所示，本专利申请提供一种万能转换开关2的测控系统1，连接于万能转换开关2，所述万能转换开关2连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机21，优选的，所述步进电机21可以设于万能转换开关2内，实现独立产品，且所述万能转换开关2内对应各所述转换位置设有多个位置传感器22。
[0020]所述测控系统I包括:开关位置查询模块11、遥控转换模块12、故障诊断及修复模块13及自动重转换模块14。
[0021]所述开关位置查询模块11，连接各所述位置传感器22，接收各所述位置传感器22检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关2是否转换到位；通过例如霍尔传感器、红外传感器、及声波传感器等来实现位置检测的技术以及比较是否运动经过而判别到位的技术本身为现有，而本申请是在于利用这一现有技术来收集万能转换开关2是否转换到位的信息。
[0022]所述遥控转换模块12，用于控制所述步进电机21驱动万能转换开关2进行所述动作。在一实施例中，所述动作包括进位及退位，举例来说，万能转换开关2 —般具有很多档位，例如“O”?“η”，η为整数，分别实现不同的转换，优选的，各所述档位位置均可设置一所述位置传感器22，而分别用于在万能转换开关2运动到达所在档位时候产生变化的感应信号至所述开关位置查询模块11以表示到位；而所述动作即例如万能转换开关2进行运动，从“O”?“I”档的进位，或者从“I”?“O”档的退位等，；对应的，如图2所示，所述遥控转换模块12包括:遥控进位控制模块及遥控退位控制模块。
[0023]在一实施例中，所述遥控进位控制模块，用于执行万能转换开关2的遥控进位作业，所述遥控进位作业包括:所述步进电机21正转(例如顺时针)预设角度，举例来说，所述预设角度可以是和档位转换相关，例如转动所述预设角度在理论上应从“O”档到达“I”档等，然后，根据所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:
[0024]I)若是，则所述测控系统I发送进位成功信号；
[0025]2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机21的单步步进(即例如单步运行的模式，步进电机21的单步运行状态是指步进电机21在一相或多相控制绕组通电状态下仅改变一次通电状态时的运行方式)的驱动方式，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机21，发送进位失败信号。
[0026]举例来说，通过一条控制指令(例如一个脉冲序列)控制步进电机21正转动45度，从“O”档到达“I”档，该控制指令结束后，根据开关位置查询模块11获得万能转换开关2并未到达“I”档，则可根据预设角度除以单步步进的角度来获得单步步进的值的倍数为预设次数；假设步进电机21的单步步进度数为I度，则所述预设次数可以是45次，理论上来说，如果克服了故障问题，不论出现故障的位置在“O”和“ I ”档之间的哪个位置，经过45次单步步进之后必然应该到达“ I ”档，故可发送一个包含和预设次数对应数量的脉冲的序列的控制指令至步进电机21进行驱动，看执行完成之后是否到位；更优选的是，以此控制指令的执行为一周期的话，该周期可以执行多次，即所述包含和预设次数对应数量的脉冲的序列的控制指令可发送多次，例如3次，在该实施例中，即相当于所述步进电机21的单步步进的预设次数即为45*3 = 135次，若该135次以内任何一次检测到到位了，则发送进位成功信号；若3次周期之后还是未到达“I”档位，则发送进位失败信号。
[0027]在一实施例中，所述遥控退位控制模块，用于执行万能转换开关2的遥控退位作业，所述遥控退位作业包括:所述步进电机21反转(若所述正转为顺时针，则反转为逆时针)预设角度，根据所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:
[0028]I)若是，则所述测控系统I发送退位成功信号；
[0029]2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机21的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机21，发送退位失败信号。
[0030]退位控制的原理和上述进位控制大致相同，举例来说，通过一条控制指令(例如一个脉冲序列)控制步进电机21反转动45度，从“I”档到达“O”档，该控制指令结束后，根据开关位置查询模块11获得万能转换开关2并未到达“O”档，则可根据预设角度除以单步步进的角度来获得单步步进的值的倍数为预设次数；假设步进电机21的单步步进度数为I度，则所述预设次数可以是45次，理论上来说，如果克服了故障问题，不论出现故障的位置在“O”和“ I ”档之间的哪个位置，经过45次单步步进之后必然应该到达“O”档，故可发送一个包含和预设次数对应数量的脉冲的序列的控制指令至步进电机21进行驱动，看执行完成之后是否到位；更优选的是，以此为一周期的话，该周期可以执行多次，即所述包含和预设次数对应数量的脉冲的序列的控制指令可发送多次，例如3次，在该实施例中，即相当于所述步进电机21的单步步进的预设次数即为45乘以3等于135次，若该135次以内任何一次检测到到位了，则发送退位成功信号；若3次周期之后还是未到达“I”档位，则发送退位失败信号。
[0031]所述故障诊断及修复模块13，用于在所述开关位置查询模块11判断出所述万能转换开关2进行预定动作但未对应到位时，通过遥控转换模块12对万能转换开关2进行预设操作以诊断故障并修复；自动重转换模块14，用于在所述故障诊断及修复模块13修复故障成功时，通过所述遥控转换模块12来控制所述万能转换开关2重新执行出现故障时的动作。
[0032]在一实施例中，所述故障诊断及修复模块13包括:位置转换失败诊断及修复模块。
[0033]所述位置转换失败诊断及修复模块，用于在收到所述进位失败信号的情况下，通过所述遥控退位控制模块对所述万能转换开关2尝试退位修复作业，所述退位修复作业包括:所述步进电机21反转预设角度，根据所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则所述测控系统I发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机21的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机21，发送退位修复失败信号；所述位置转换失败诊断及修复模块，还用于在收到所述退位失败信号的情况下，通过所述遥控进位控制模块对所述万能转换开关2尝试进位修复作业，所述进位修复作业包括:所述步进电机21正转预设角度，根据所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则所述测控系统I发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机21的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块11判断万能转换开关2是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机21，发送进位修复失败信号。
[0034]在一实 施例中，所述进位控制和退位控制可参考上述实施例，所述位置转换失败诊断及修复模块的工作原理简单来说在于:
[0035]执行进位作业，若进位失败，则尝试退位(优选为进位前的原位)以待重新进位，若退位成功则发送退位修复成功信号，若退位失败则停机并发送进位修复失败信号；
[0036]执行退位作业，若退位失败，则尝试进位(优选为退位前的原位)以待重新退位，若进位成功则发送进位修复成功信号，若进位失败则停机并发送退位修复失败信号；
[0037]优选的，所述进位修复失败信号和退位修复失败信号可以为相同的修复失败信号，也可以是不同的信号，此可根据实际需求而加以设定。
[0038]举例来说，若从“O”进位到“ I ”档失败，则尝试通过一个如前述的控制指令来控制电机驱动万能转换开关2退回到“ O ”档，若执行完该控制指令后，到位“ O ”档，则发出退位修复成功信号；而若没有退回“O”档成功，则可如前述实施例中通过预设次数的单步步进方式驱动来执行，若经过预设次数的单步步进之后仍然没有退到“O”档，则发送退位修复失败信号。
[0039]类似的，若从“ I ”退位到“O”档失败，则尝试通过一个如前述的控制指令来控制电机驱动万能转换开关2进回到“ I ”档，若执行完该控制指令后，到位“ I ”档，则发出进位修复成功信号；而若没有进回“I”档成功，则可如前述实施例中通过预设次数的单步步进方式驱动来执行，若经过预设次数的单步步进之后仍然没有成功到达“ I ”档，则发送进位修复失败?目号。
[0040]在一实施例中，所述故障诊断及修复模块13还可包括:无法读取位置状态诊断及修复模块，用于在位置传感器22无法读取位置信号的情况下，对所述位置传感器22及其信号传输线路、及步进电机21进行检测。
[0041]举例来说，所述测控系统I是可以通过硬件电路或搭载于硬件电路的软件实现的，所述硬件电路可以是位于和万能转换开关2通信连接的远程端的，也可以位于万能转换开关2内的，优选的，所述测控系统I发出的前述各种信号还可在处于通信网络内的多个万能转换开关2之间传输或上传给通信网络内的服务器端以供后续处理；所述位置传感器22和开关位置查询模块11 (或其搭载的硬件电路)之间的通信连接是可以通过通信芯片来控制，且存在传输信号的通信连接的线缆；若出现无法收到位置传感器22信号的问题，则则可针对故障进行位置传感器22本身的测试，以及所述通讯芯片和/或线缆等进行检查，也可以对步进电机21进行检查看是否步进电机21故障而无法将位置传感器22的信号送出。
[0042]在一实施例中，所述自动重转换模块14，用于在所述故障诊断及修复模块13修复成功的情况下，在预设次数内重新执行故障出现时未到位的动作并通过所述开关位置查询模块11判断是否转换到位；若在所述预设次数内未到位，则禁止所述重新执行；若在所述预设次数内到位，则允许所述重新执行；其中的预设次数内未到位可以参考前述实施例的实现，故不再作赘述。
[0043]如图2所示，本专利申请提供一种万能转换开关的测控方法，由于其原理同上述测控系统大致相同，在不相互冲突的情况下，前述实施例中的各个特征均能应用于所述方法实施例中，故对重复的技术细节将不作赘述；所述方法应用于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；所述测控方法包括:
[0044]步骤S1:接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位；
[0045]步骤S2:控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作；
[0046]步骤S3:在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复；
[0047]步骤S4:在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作。
[0048]在一实施例中，所述控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作，包括:执行万能转换开关的遥控进位作业，所述遥控进位作业包括:根据所述万能转换开关是否转换到位的判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位失败信号；所述控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作，还包括:执行万能转换开关的遥控退位作业，所述遥控退位作业包括:所述步进电机反转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位失败信号。
[0049]在一实施例中，所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，包括:在收到所述进位失败信号的情况下，通过所述遥控退位控制模块对所述万能转换开关尝试退位修复作业，所述退位修复作业包括:所述步进电机反转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送退位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位修复失败信号；所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，还包括:在收到所述退位失败信号的情况下，对所述万能转换开关尝试进位修复作业，所述进位修复作业包括:所述步进电机正转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤:1)若是，则发送进位成功信号；2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位修复失败信号。
[0050]在一实施例中，所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，还包括:对所述位置传感器及其信号传输线路、及步进电机进行检测。
[0051]在一实施例中，所述在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作，包括:在所述修复成功的情况下，在预设次数内重新执行故障出现时未到位的动作并判断是否转换到位；若在所述预设次数内未到位，则禁止所述重新执行；若在所述预设次数内到位，则允许所述重新执行。
[0052]综上所述，本专利申请提供一种万能转换开关的测控系统及方法，应用于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；本专利申请通过接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位；控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作；在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复；在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作，实现万能转换开关远程控制且可实现远程故障诊断及修复。
[0053]上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所屈技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利申请的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种万能转换开关的测控系统，其特征在于，连接于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；所述测控系统包括: 开关位置查询模块，连接各所述位置传感器，接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位； 遥控转换模块，用于控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作； 故障诊断及修复模块，用于在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，通过遥控转换模块对万能转换 开关进行预设操作以诊断故障并修复； 自动重转换模块，用于在所述故障诊断及修复模块修复故障成功时，通过所述遥控转换模块来控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作。
2.根据权利要求1所述的能转换开关的测控系统，其特征在于，所述遥控转换模块，包括:遥控进位控制模块及遥控退位控制模块； 所述遥控进位控制模块，用于执行万能转换开关的遥控进位作业，所述遥控进位作业包括:所述步进电机正转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则所述测控系统发送进位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位失败?目号； 所述遥控退位控制模块，用于执行万能转换开关的遥控退位作业，所述遥控退位作业包括:所述步进电机反转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则所述测控系统发送退位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位失败?目号。
3.根据权利要求2所述的能转换开关的测控系统，其特征在于，所述故障诊断及修复模块包括:位置转换失败诊断及修复模块: 所述位置转换失败诊断及修复模块，用于在收到所述进位失败信号的情况下，通过所述遥控退位控制模块对所述万能转换开关尝试退位修复作业，所述退位修复作业包括: 所述步进电机反转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则所述测控系统发送退位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位修复失败?目号； 所述位置转换失败诊断及修复模块，还用于在收到所述退位失败信号的情况下，通过所述遥控进位控制模块对所述万能转换开关尝试进位修复作业，所述进位修复作业包括: 所述步进电机正转预设角度，根据所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则所述测控系统发送进位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均通过所述开关位置查询模块判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位修复失败?目号。
4.根据权利要求1所述的能转换开关的测控系统，其特征在于，所述故障诊断及修复模块还包括:无法读取位置状态诊断及修复模块，用于对所述位置传感器及其信号传输线路、及步进电机进彳丁检测。
5.根据权利要求1所述的能转换开关的测控系统，其特征在于，所述自动重转换模块，用于在所述故障诊断及修复模块修复成功的情况下，在预设次数内重新执行故障出现时未到位的动作并通过所述开关位置查询模块判断是否转换到位；若在所述预设次数内未到位，则禁止所述重新执行；若在所述预设次数内到位，则允许所述重新执行。
6.一种万能转换开关的测控方法，其特征在于，应用于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；所述测控方法包括: 接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位； 控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作； 在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复； 在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作。
7.根据权利要求6所述的万能转换开关的测控方法，其特征在于，所述控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作，包括: 执行万能转换开关的遥控进位作业，所述遥控进位作业包括:根据所述万能转换开关是否转换到位的判断结果执行以下步骤: 1)若是，则发送进位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位失败信号； 所述控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作，还包括: 执行万能转换开关的遥控退位作业，所述遥控退位作业包括:所述步进电机反转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则发送退位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位失败信号。
8.根据权利要求7所述的万能转换开关的测控方法，其特征在于，所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，包括: 在收到所述进位失败信号的情况下，通过所述遥控退位控制模块对所述万能转换开关尝试退位修复作业，所述退位修复作业包括: 所述步进电机反转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则发送退位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送退位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送退位修复失败信号； 所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，还包括: 在收到所述退位失败信号的情况下，对所述万能转换开关尝试进位修复作业，所述进位修复作业包括: 所述步进电机正转预设角度，判断万能转换开关是否转换到位，并根据判断结果执行以下步骤: 1)若是，则发送进位成功信号； 2)若否，则在预设次数内尝试所述步进电机的单步步进的驱动方式继续转动，且每次单步步进均判断万能转换开关是否转换到位；若所述预设次数内到位，则发送进位修复成功信号；若所述预设次数内未到位，则停止所述步进电机，发送进位修复失败信号。
9.根据权利要求6所述的万能转换开关的测控方法，其特征在于，所述对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复，还包括:对所述位置传感器及其信号传输线路、及步进电机进行检测。
10.根据权利要求6所述的万能转换开关的测控方法，其特征在于，所述在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作，包括:在所述修复成功的情况下，在预设次数内重新执行故障出现时未到位的动作并判断是否转换到位；若在所述预设次数内未到位，则禁止所述重新执行；若在所述预设次数内到位，则允许所述重新执行。
【专利摘要】本发明申请提供一种万能转换开关的测控系统及方法，应用于万能转换开关，所述万能转换开关连接有为其实现转换位置间转换的各种动作提供驱动力的步进电机，且所述万能转换开关内对应各所述转换位置设有多个位置传感器；本发明申请通过接收各所述位置传感器检测到的传感信号并分别与预设信号比较，以判断所述万能转换开关是否转换到位；控制所述步进电机驱动万能转换开关进行所述动作；在所述开关位置查询模块判断出所述万能转换开关进行预定动作但未对应到位时，对万能转换开关进行预设操作以诊断故障并修复；在所述故障修复成功时，控制所述万能转换开关重新执行出现故障时的动作，实现万能转换开关远程控制且可实现远程故障诊断及修复。
【IPC分类】G05B19-04, G05B19-048
【公开号】CN104865850
【申请号】CN201510121232
【发明人】姚庆华, 王建林, 李爱民, 刘勇, 董林会, 穆勇, 周晓风, 李锦锦, 赵文婧, 鲁玉梅, 宋国忠, 罗朝伟, 张波
【申请人】国网冀北电力有限公司唐山供电公司, 上海海兰电气有限公司, 国家电网公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年3月19日
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