(57)【要約】  本発明は、タップ付変成器３の構成部品を監視するシステム１、方法及びコンピュータプログラム製品に関する。記録領域１５は、測定機器２に集められた、少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎの物理量を受信する役割を果たす。データ編集領域１７では、物理量のフィルター処理が実施されて、最終的に、物理量から、タップ付変成器３の構成部品の信号レベル５０を表す包絡線２２が作成される。データ分析領域１９では、第一の限界値曲線５４と、縦座標Ｏの方向に位置を変更可能な第二の限界値曲線５６とが決定される。第一の限界値曲線５４は限界値を表す。
2021517354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タップ付変成器（３）の少なくとも一つの構成部品の物理量を検出して、このタップ付変成器（３）の少なくとも一つの構成部品を監視するシステム（１）であって、このタップ付変成器（３）の少なくとも一つの構成部品の物理量を検出する少なくとも一つのセンサー（７１，７２，７３，．．．，７Ｎ）と、このタップ付変成器（３）の少なくとも一つの構成部品の物理量を受信するために、この少なくとも一つのセンサー（７１，７２，７３，．．．，７Ｎ）と通信接続された測定機器（２）と通信接続されている計算機（１２）とを備えたシステムにおいて、
この少なくとも一つのセンサー（７１，７２，７３，．．．，７Ｎ）の時間関数として、この測定機器（２）に集められた物理量を受信するように構成された記録領域（１５）と、
このタップ付変成器（３）の少なくとも一つの構成部品の時間関数としての物理量のフィルター処理を行って、そのフィルター処理された信号から、この少なくとも一つの構成部品の物理量の信号レベル（５０）を表す高分解包絡線（２０）を作成するデータ編集領域（１７）と、
第一の限界値曲線（５４）と、縦座標（Ｏ）の方向に位置を変更可能な第二の限界値曲線（５６）とを決定するデータ分析領域であって、この第一の限界値曲線（５４）が限界値を表すデータ分析領域（１９）と、
を有することを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステム（１）において、前記の少なくとも一つの構成部品が、負荷時タップ切替器（５）の異なる切替位置を設定するモーター駆動部（９）を備えた負荷時タップ切替器であり、前記の少なくとも一つのセンサー（７１，７２，７３，．．．，７Ｎ）が、負荷時タップ切替器（５）により切替プロセス時に引き起こされる機械的な振動を検出するために使用されるシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステム（１）において、前記の少なくとも一つのセンサー（７１，７２，７３，．．．，７Ｎ）が加速度センサーであるシステム。
【請求項４】
タップ付変成器（３）の少なくとも一つの構成部品を監視する方法であって、時間関数として物理量を検出する少なくとも一つのセンサー（７１，７２，７３，．．．，７Ｎ）が設けられている方法において、
この少なくとも一つのセンサー（７１，７２，７３，．．．，７Ｎ）からの物理量を測定機器（２）により検出して、この測定機器（２）から計算機（１２）の記録領域（１５）に伝送する工程と、
データ編集領域（１７）において、検出した物理量をフィルター処理して、デジタル高分解包絡線（２０）に変換する工程と、
この高分解包絡線（２０）から、データ削減により得られる包絡線（２２）を生成する工程と、
データ分析領域（１９）において、物理量毎に、この包絡線（２２）に基づき、第一の限界値曲線（５４）と第二の限界値曲線（５６）を算出する工程と、
先行して測定された物理量に関する第一の限界値曲線（５４）と第二の限界値曲線（５６）に基づいて、その後に測定された物理量に関する包絡線（２２）に基づき、これらの第一の限界値曲線（５４）と第二の限界値曲線（５６）を更新する工程であって、この第一の限界値曲線（５４）が限界値を表す工程と、
を有することを特徴とする方法
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記のタップ付変成器（３）の少なくとも一つの構成部品の測定された物理量が、フィルター処理を施されて、そのフィルター処理された物理量がデジタルデータに変換される方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記のフィルター処理が、エイリアス効果を防止するために測定されて記録された物理量のローパスフィルター処理として実施され、このフィルター処理された物理量が、高分解包絡線（２０）になるデジタル信号に変換されて、この高分解包絡線（２０）に対して新たなフィルター処理が適用されて、そのフィルター処理されたデジタル信号がデータ削減を施される方法。
【請求項７】
請求項４から６までのいずれか一つに記載の方法において、前記の包絡線（２２）が、前記の高分解包絡線（２０）に基づき決定される多数のサンプリング点（２１）に基づき算出される方法。
【請求項８】
請求項４から７までのいずれか一つに記載の方法において、前記の包絡線（２２）が、各サンプリング点（２１）に一つの関数（３０）を設定することによって拡張されたものである方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、前記の包絡線（２２）の各サンプリング点（２１）に設定される関数（３０）が、左側が右側よりも狭い下方に開いた非対称の関数（３０）、特に、下方に開いた放物線である方法。
【請求項１０】
請求項４から９までのいずれか一つに記載の方法において、前記の包絡線（２２）の拡張後に、第二の限界値曲線（５６）の新たな計算が行われて、この新たに計算された第二の限界値曲線（５６）を用いて、前記の限界値曲線（５４，５６）の更新が行われる方法。
【請求項１１】
請求項４から１０までのいずれか一つに記載の方法において、前記のタップ付変成器（３）の少なくとも一つの構成部品が、タップ付変成器（３）の異なる切替位置を設定するように構成された負荷時タップ切替器（５）であり、このタップ付変成器（３）には、負荷時タップ切替器（５）を駆動するモーター駆動部（９）と、負荷時タップ切替器（５）の切替プロセスにより引き起こされる機械的な振動を検出する少なくとも一つのセンサー（７１，７２，７３，．．．，７Ｎ）とが付設されている方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、前記の少なくとも一つのセンサー（７１，７２，７３，．．．，７Ｎ）が、負荷時タップ切替器（５）の切替プロセスにより引き起こされる物体発生音信号を時間関数として記録する加速度センサーである方法。
【請求項１３】
多数のプログラム命令を有するコンピュータプログラム製品であって、これらのプログラム命令が計算機（１２）により実行された場合に、この計算機（１２）に請求項４から１２までのいずれか一つに記載の方法の工程を実行させるものであるコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タップ付変成器の少なくとも一つの構成部品の物理量を検出して、そのタップ付変成器の構成部品を監視するシステムに関する。少なくとも一つのセンサーが、タップ付変成器の少なくとも一つの構成部品の少なくとも一つの物理量を検出するために使用される。計算機が測定機器と通信接続され、その測定機器自体は、前記のタップ付変成器の少なくとも一つの構成部品の少なくとも一つの物理量を検出する少なくとも一つのセンサーと通信接続されている。
【０００２】
更に、本発明は、タップ付変成器の少なくとも一つの構成部品を監視する方法に関する。少なくとも一つのセンサーが物理量を時間関数として検出するために設けられている。
【０００３】
同様に、本発明は、タップ付変成器の少なくとも一つの構成部品を監視するコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００４】
負荷時タップ切替器（英語で「オンロードタップチェンジャー」、略してＯＬＴＣ）は、従来技術の至る所で知られるとともに、一般的に使われている。それらは、タップ付変成器の異なる巻線タップの間を無中断で切り替えるために使用される。
【０００５】
特許文献１は、変成器用のタップ切替器を監視する機器を開示している。例えば、タップ切替器のモーター電流、モーター電圧、回転モーメント、モーター雑音、温度及び切替雑音などの少なくとも一つの好適な制御パラメータを測定することによって、監視するためのデータを取得している。その機器は、少なくとも一つの制御パラメータのスタート値を基準値として保存できる手段を提供する。更に、それらの値をその時々の動作中の実際値と比較する手段が設けられており、それから生成されたデータセットが評価ユニットに供給される。機能が好適であると判断された、即ち、故障していない使用対象のタップ切替器が学習のために用いられる。その切替器の第一の動作では、様々な動作状態が試行されて、基準値が検出される。それらの検出された基準値がメモリユニットに保存される。一つの機能によると、振動検知器又はマイクロフォンを用いてモーター雑音を出来る限り検出すると規定される一方、別の検出手段が、実際に切替雑音だけを記録して、モーター雑音による影響が僅かであるように取り付けられている。そして、モーター雑音に関しては、周波数分析が考慮される一方、切替雑音は、イベント検出器を用いて分析される。
【０００６】
特許文献２は、高電圧切替システムから放出される振動音響信号を処理する方法及び装置を開示している。そのアナログ振動音響信号はデジタル信号に変換される。そのデジタル信号は、従来技術のフィルターを用いた改善によって平滑化された後、削減される。新たに調整された信号を得るために、平滑化された信号の新たな調整が基準指標に関して行われる。時間偏差の値は、それが基準値を上回った場合にアラームを発生させる。その新たに調整された信号から、更新された指標である新しい基準が生成される。段階的な変化挙動又は急激な変化を検出するために、その新たに調整された信号が、更新された指標及び基準指標と比較され、そのために、分散が取り入れられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許登録第２４０９３９８号明細書
【特許文献２】米国特許登録第６，２１５，４０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のことから、本発明の課題は、逞しく、検出された限界値の動特性によって、負荷切替時のエラーを確実に検出することを可能にする、タップ付変成器の少なくとも一つの物理量を検出して、そのタップ付変成器の少なくとも一つの構成部品を監視するシステムを提供することである。
【０００９】
本発明の別の課題は、逞しく、検出された限界値の動的な適合を可能にする（これは、少なくとも一つの構成部品におけるエラーの確実な検出に繋がる）、タップ付変成器の少なくとも一つの構成部品を監視する方法を提供することである。
【００１０】
これに関して、逞しく、検出された限界値の動的な適合を可能にする（これは、少なくとも一つの構成部品のエラーの確実な検出に繋がる）、タップ付変成器の少なくとも一つの構成部品を監視するコンピュータプログラム製品を提供するとの本発明の別の課題も生じさせる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本課題は、請求項１の特徴を有する、タップ付変成器の少なくとも一つの構成部品の物理量を検出して、そのタップ付変成器の少なくとも一つの構成部品を監視するシステムによって解決される。
【００１２】
本課題は、請求項４の特徴を有する、タップ付変成器の少なくとも一つの構成部品を監視する方法によって解決される。
【００１３】
本課題は、請求項１３の特徴を有する、タップ付変成器の構成部品を監視するコンピュータプログラム製品によって解決される。
【００１４】
本発明によるタップ付変成器の少なくとも一つの構成部品の物理量を検出して、そのタップ付変成器の少なくとも一つの構成部品を監視するシステムは、このタップ付変成器の少なくとも一つの構成部品の物理量を検出する少なくとも一つのセンサーを備える。計算機が測定機器と通信接続され、この測定機器は、このタップ付変成器の少なくとも一つの構成部品の物理量を受信するために、この少なくとも一つのセンサーと通信接続されている。このシステムは、測定機器に集められた物理量を、この少なくとも一つのセンサーの時間関数として受信するように構成された記録領域を有する。データ編集領域では、このタップ付変成器３の少なくとも一つの構成部品の時間関数としての物理量のフィルター処理が行われる。これらのフィルター処理された信号から、この少なくとも一つの構成部品の物理量の信号レベルを表す高分解包絡線が作成される。データ分析領域では、第一の限界値曲線と、縦座標の方向に位置を変更可能な第二の限界値曲線とが決定され、第一の限界値曲線は限界値を表す。
【００１５】
本発明によるシステムによって、タップ付変成器の多数の構成部品を監視することができる。タップ付変成器の構成部品とは、例えば、負荷時タップ切替器、セレクター、負荷時タップ切替器のモーター駆動部、換気装置、タップ付変成器に組み込まれた換気装置用モーター、変成器筐体又は変成器筐体内のオイルである。
【００１６】
本発明を限定するものとして解釈すべきではないこととして、この少なくとも一つの構成部品は、モーター駆動部を備えた負荷時タップ切替器であるとすることができる。このモーター駆動部は、負荷時タップ切替器の異なる切替位置を設定するために使用される。この少なくとも一つのセンサーは、負荷時タップ切替器の切替プロセス時に起こる機械的な振動を検出するために使用される。この場合、この少なくとも一つのセンサーは、必ずしも負荷時タップ切替器に取り付ける必要はない。
【００１７】
この物体発生音を記録するためには、例えば、加速度センサーの形に構成されたセンサーで十分であるとすることができる。
【００１８】
本発明によるシステムは、タップ付変成器の全ての関連する動作データの検出及び評価のために用いることが可能な最先端の自動化プロットフォームを備えるとの利点を有する。そのようにして、タップ付変成器の作動手段の動作、保守及び交換をより効率的かつ目的に合った形で計画することができる。この少なくとも一つのセンサーを用いて得られたデータにより、タップ付変成器を確実に監視することができる。
【００１９】
本発明によるタップ付変成器の少なくとも一つの構成部品を監視する方法では、タップ付変成器の中又は上に少なくとも一つのセンサーが設けられており、この少なくとも一つのセンサーが物理量を時間関数として検出するために使用される。
【００２０】
先ずは、この少なくとも一つのセンサーの物理量が測定機器によって検出される。記録されたアナログ物理量は、この測定機器から計算機の記録領域に伝送される。データ編集領域では、検出された物理量がフィルター処理されて、デジタル高分解包絡線に変換される。この高分解包絡線から、データ削減によって、一つの包絡線が得られる。
【００２１】
データ分析領域では、物理量毎に、この包絡線に基づき、第一の限界値曲線と第二の限界値曲線が算出される。これらの第一の限界値曲線と第二の限界値曲線は、その後に測定される物理量に関する包絡線に基づき、先行して測定された物理量に関する第一の限界値曲線と第二の限界値曲線に対して更新される。この第一の限界値曲線は限界値を表す。
【００２２】
このタップ付変成器の少なくとも一つの構成部品の測定された物理量を記録した信号はフィルター処理を施される。これらのフィルター処理された物理量は、デジタルデータに変換される。本発明による方法の一つの有利な実施構成では、このフィルター処理は、記録された物理量のローパスフィルター処理であり、これは、エイリアス効果を防止するために使用される。フィルター処理された物理量は、高分解包絡線を生成するデジタル信号に変換される。この高分解包絡線には、新たなローパスフィルター処理が適用されて、そのフィルター処理されたデジタル信号はデータ削減を施される。
【００２３】
この包絡線の算出は、高分解包絡線に基づき決定される多数のサンプリング点に対して行われる。第一及び第二の限界値曲線を決定する前に、各サンプリング点に一つの関数を設定することによって、この包絡線に拡張される。有利には、包絡線の各サンプリング点に、下方に開いた非対称の関数が設定される。特に、この関数は、下方に開いた放物線であるとすることができる。この放物線の別の考え得る特性は、左側が右側よりも狭いことであるとすることができる。放物線の使用は、本発明を限定するものとして解釈してはならない。例えば、非対称の関数などのそれ以外の関数をサンプリング点に対して採用することもできる。
【００２４】
この包絡線への拡張後、第二の限界値曲線の新たな計算が行われる。そして、この新たに計算された第二の限界値曲線を用いて、両方の限界値曲線の更新を行うことができる。同様に、全ての包絡線を第二の限界値曲線の計算に取り入れるわけではないとの手法が得られる。それは、例えば、唐突に一回のイベントが包絡線に発見される場合である。このイベントが複数回相前後して起こる場合、この包絡線が第二の限界値曲線の計算に取り入れられて、場合によっては、誤った機能に関するアラームが発出される。
【００２５】
限定するものとして解釈してはならない、本発明の一つの有利な実施構成では、このタップ付変成器の少なくとも一つの構成部品が負荷時タップ切替器である。この負荷時タップ切替器は、タップ付変成器の異なる切替位置を設定するために使用される。そのために、タップ付変成器には、負荷時タップ切替器を動作させるモーター駆動部と負荷時タップ切替器の切替プロセスにより引き起こされる機械的な振動を検出する少なくとも一つのセンサーとが付設されている。このセンサーの配置は、負荷時タップ切替器又はタップ付変成器の任意の箇所に行うことができる。
【００２６】
この少なくとも一つのセンサーは、機械的な振動を検出するための加速度センサーであるとすることができる。この加速度センサーは、負荷時タップ切替器の切替プロセスにより引き起こされる物体発生音信号を時間関数として記録する。
【００２７】
本方法の利点は、それによって、タップ付変成器の全ての関連する動作データを検出できることである。そのようにして、タップ付変成器の作動手段の動作、保守及び交換をより効率的かつ目的に合った形で計画することができる。この少なくとも一つのセンサーにより得られたデータから、タップ付変成器を確実に監視するとともに、算出される限界値を動的に設定することができる。
【００２８】
同様に、本発明による技術思想は、多数のプログラム命令を有するコンピュータプログラム製品によって実現することができ、これらのプログラム命令は、それらの命令を計算機により実行した場合に、その計算機に本発明による方法の工程を実施させるものである。
【００２９】
有利には、本発明による方法をタップ付変成器の負荷時タップ切替器を監視するために用いることができる。負荷時タップ切替器は、切替プロセス時に、例えば、加速度センサーにより記録して、計算機により評価することができる特徴的な音響指標を発生させる。しかし、物体発生音を記録する場合、例えば、タップ付変成器の作動部分及び冷却設備の雑音が、切り替わる負荷時タップ切替器の雑音に追加して重畳する。負荷時タップ切替器では、負荷切替器の個々の音響指標がタップ切替器の形式を決定する。音響指標は、その時間的な推移及び振幅において、各負荷時タップ切替器の機械的な動作状態を特徴付ける。
【００３０】
一つの可能な実施構成では、加速度センサーは、負荷時タップ切替器の頭部に取り付けることができる。例えば、変成器筐体上や変成器筐体内などのそれ以外の取付箇所も可能である。加速度センサーによる音響信号を細かく分解することは、システムでのその後のアナログ／デジタル変換において、相応の大きなデータ量を発生させる。このデータセットは、切替の前と後におけるタップ切替器の雑音以外に、タップ付変成器の作動部分の基本波と高調波を含む雑音も表現することができる。このデータセットの高周波成分から、一つの包絡線が作成される。例えば、反転切替（初期タップから一つのタップへの切替と初期タップへの切り戻し）、プリセレクター切替又は負荷時タップ切替器の最終位置への切替などの負荷時タップ切替器の周知の様々な切替形式は、異なる外見の包絡線を発生する可能性が有る。
【００３１】
この場合、本発明による振動音響方法は、低分解による現実的な動作方法であり、以下において、トラッキング方法とも称する。
【００３２】
この場合、負荷時タップ切替器の各切替は、その切替が、保存された履歴データセットに適合するのかとの趣旨で検査される。本発明による音響監視システムでは、自己学習アルゴリズムが同時に適用される。本発明では、「学習」システム又は「学習」方法が実現され、第一と第二の限界値曲線のデータセットは、一度だけ保存されるデータではない。第一と第二の限界値曲線は、負荷時タップ切替器の多数の先行する切替に基づき連続して算出される。第一と第二の限界値曲線は、更に重み付け可能な履歴データセットを含む。或る数の切替（イベント）後に漸く、第一と第二の限界値曲線を決定して、限界値を算出する。
【００３３】
負荷時タップ切替器の切替毎に、測定値が記録される。負荷時タップ切替器の切替を評価するために、信号拡張時に、包絡線を生成するためのデータセットの特異部分が約百個のサンプリング点に削減される。このサンプリング点の数は、本発明を限定するものとして解釈してはならない。そのように、例えば、計算機の計算能力に応じて、サンプリング点の数を変えることができる。
【００３４】
以下において、ガウス確率分布を仮定して、記録した包絡線の特異なピークを拡張する。包絡線は、更に妥当性に関して検査されて、場合によっては、第一と第二の限界値曲線の計算に取り入れられない。履歴データ、包絡線への拡張及び／又は縦座標上でのスライドによる結果において、先行する切替の統計処理を考慮するとともに、タップ切替器の切替を特徴付ける、音響学的な音響信号の包絡線のピークによって、第一の限界値曲線が得られる。そのため、単一の異常は、限界値曲線の計算に取り込まれない。
【００３５】
同時に、この統計処理から、音響信号に関する更に大きな限界値を表す、その上方に有る第二の限界値曲線が生成される。
【００３６】
第一と第二の限界値曲線は、保存された履歴データに基づき、システムによって自律的に算出される。そのために、統計方法が適用される。
【００３７】
以下において、添付図面と関連して、本発明とその利点を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるタップ付変成器の構成部品を監視するシステムの一つの実施構成の模式図
【図２】本発明によるタップ付変成器の構成部品を監視するシステムの別の実施構成の模式図
【図３】本発明によるシステムで使用される計算機の模式図
【図４】タップ切替器により実施された、その時々のタップから隣のタップへのタップ付変成器の切替時の振動を記録した信号とそれから生成された包絡線のグラフ図
【図５】例えば、５０個のサンプリング点から構成される、図４に図示された包絡線を簡略化した形のグラフ図
【図６】図５の包絡線を拡張（拡大）するために用いることができる関数の一つの考え得る実施構成のグラフ図
【図７】図６の関数を図５の包絡線のサンプリング点の幾つかに適用したグラフ図
【図８】拡張された包絡線を算出するために、図６の関数を図５の包絡線の全てのサンプリング点に適用したグラフ図
【図９】動作中に有るタップ切替器の切替雑音のトラッキング分析をモニター上に描画した図
【図１０】タップ付変成器に組み込まれたディスプレイ上へのタップ切替器の中の一つの切替雑音のトラッキング分析結果の描画図
【図１１】本発明による方法のフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明の同じ構成要素又は同等に作用する構成要素に対して、同じ符号が使用される。更に、見易くするために、個々の図面には、各図面の説明に必要な符号だけが表示される。図示された実施構成は、単に本発明によるシステム、本発明による方法又は本発明によるコンピュータプログラム製品を如何に構成できるのかに関する例である。
【００４０】
以下の説明は、タップ付変成器の負荷時タップ切替器の物体発生音を検出するシステム及び方法に関連するものである。以下の説明を負荷時タップ切替器の測定された物体発生音からの限界値曲線の決定に限定していることを、本発明を限定するものとして解釈してはならない。本発明による方法により、タップ付変成器の多数の異なる構成部品を監視できることは当業者に自明である。
【００４１】
図１は、本発明によるタップ付変成器３の構成部品を監視するシステム１の一つの実施構成の模式図を図示している。このタップ付変成器３は、変成器筐体１０により取り囲まれている。負荷時タップ切替器５によって、タップ付変成器３の（図示されていない）異なる巻き線タップを切り替えることができる。タップ付変成器３の正常な機能形態を保証できるようにするためには、負荷時タップ切替器５は、支障無く所要の切替フローを実行しなければならない。負荷時タップ切替器５及び／又はタップ付変成器３の劣化プロセスを出来る限り早期に検知して、場合によっては、サービス措置を開始できるようにするために、切替プロセスによる負荷時タップ切替器５の振動音響的振動を検出する少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎが設けられている。この負荷時タップ切替器５は、タップ付変成器３の形式に応じてオイルで満たすことができる変成器筐体１０内に突き出ている。この少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎは、負荷時タップ切替器５、そのセレクター８及び／又はモーター駆動部９に付設され得る。この少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎは、一般的に、例えば、オイル内の水中聴音器、マクロフォン、オイル内の圧電円板、加速度センサー又は振動センサーなどの音波／振動検知器として構成される。ここに図示されている実施構成では、モーター駆動部９の駆動運動が、ロッド６を介して負荷時タップ切替器５又は組み込まれたセレクター８に伝達される。この少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎは、そのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎの信号を集める測定機器２と接続されている。
【００４２】
この少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎにより記録された信号は、測定機器２を介して計算機１２に渡される。これらの信号は、そこで処理、加工することができる。この計算機１２は、図１に図示された実施構成では、場所に関して変成器筐体１０に組み込まれている。
【００４３】
同様に、これらの信号を、この少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎから計算機１２に送信することが考えられ、それに関しては、全ての流通している伝送手段が想定され、その結果、検出された信号の評価は、場所的に離れた所、例えば、（図示されていない）サービスセンターで行われる。この少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎにより記録されて、計算機１２で処理された信号を可視化するために、モニター１４又はユーザーインターフェースが組み込まれている。
【００４４】
図２は、負荷時タップ切替器５又はセレクター８用モーター駆動部９の構成の別の実施構成を図示している。このモーター駆動部９は、変成器筐体１０の外で負荷時タップ切替器５に直に組み込まれている。変成器筐体１０には、モーター駆動部９のための制御部１１が設けられている。この制御部１１の制御信号は、例えば、ケーブル接続１３を介してモーター駆動部９に伝えられる。このシステム１は、ここに図示された実施構成では、例えば、負荷時タップ切替器５、セレクター８又は変成器筐体１０に組み込まれた複数のセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎを有する。この少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎは、測定機器２と通信接続されている。測定された信号は、測定機器２から計算機１２に伝えられる。一般的に、計算機１２とモニター１４は、変成器筐体１０の近くに配置される。しかし、このことは、決して本発明を限定するものとして解釈してはならない。
【００４５】
図１又は図２の実施構成で検出された信号の評価時に偏差が確認された場合、このシステムにより、アラーム通報を発出することができる。このアラーム通報は、例えば、モニター１４に出力することができる。それ以外の警報を出力する手法も考えられる。
【００４６】
図３には、計算機１２の構造が模式的に図示されている。この計算機は、少なくとも記録領域１５、データ編集領域１７及びデータ分析領域１９を有する。この記録領域１５には、計算機１２の記録領域１５と通信接続された、この少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎによって記録された信号が集められる。この少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎは、例えば、加速度センサーとして構成することができる。検出された信号は、測定ユニット１５から計算機１２のデータ編集領域１７に伝えられる。先ずは、これらの信号がデータ編集領域１７に受信される。これらの供給された信号（生データ）は、フィルター処理されて、デジタルデータに変換される。これらのデジタルデータから、一つの包絡線が作成される。この包絡線は細かく分解されたものである。
【００４７】
図４は、既に振動の高分解包絡線２０に変換された、この少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎにより記録された信号のグラフ図を図示している。これらの振動は、負荷時タップ切替器５により行われる、（図示されていない）その時々のタップから（図示されていない）隣のタップへの切替時に起こり、この高分解包絡線２０から生成される包絡線２２は、削減された数の測定点で構成される。この包絡線２２を算出するために、高分解包絡線２０から、最終的に包絡線２２を決定する多数のサンプリング点２１が算出される。この振動（物体発生音）を記録する少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎは、例えば、加速度センサーであるとすることができる。横座標Ａには、時間が任意の単位でプロットされている。縦座標Ｏには、信号強度がデシベル（ｄＢ）でプロットされている。タップ切替器の切替毎に、図４に図示された高分解包絡線２０と包絡線２２が算出される。この場合、タップ切替器の各切替は、それが保存された履歴データセット（第一の限界値曲線又は第二の限界値曲線）に適合するのかとの趣旨で検査される。この場合、高分解包絡線２０のデータセットの特異部分は、包絡線２２を生成するために、約百個のサンプリング点２１に削減される（既に前に述べた通り、このサンプリング点２１の数は、本発明を限定するものとして解釈してはならない）。
【００４８】
図５は、図４に図示された包絡線２２を簡略化した形のグラフ図を図示している。この包絡線２２は、ここに図示された例では、５０個のサンプリング点２１から構成され、限界値曲線５４，５６（図８又は９を参照）の取得形態を示すために図示されている。横座標Ａには、時間がプロットされ、縦座標Ｏには、信号がプロットされている。
【００４９】
図６は、図４の包絡線２２に拡張（拡大）するために使用できる関数３０の一つの考え得る実施構成のグラフ図を図示している。ここに図示された実施構成では、この関数３０は、放物線（この拡張のために使用できる二次関数）である。この関数３０の形式は、本発明を限定するものとして解釈してはならない。図５の関数（放物線）の適用形態が図７に図示されている。包絡線２２のサンプリング点２１の中の幾つかにおいて、この関数３０が設定されている。
【００５０】
図８は、図５の関数３０を図４の包絡線２２の全てのサンプリング点２１に適用したグラフ図を図示している。この関数３０を包絡線２２の全てのサンプリング点２１に適用することによって、その結果として信号曲線４０が得られる。その結果として得られた信号曲線４０をより良好に識別できるように、その結果として得られた信号曲線４０は、縦座標Ｏの方向に幾らかずらされている。その結果として得られた信号曲線４０は、限界値を算出するために使用される。既に述べた通り、この関数３０の形は、二次関数と異なる形にすることができる。この場合、この関数３０が、信号形状と予想される変化形式を考慮して選定されることに留意すべきである。この関数３０の形は、対称的であるとすることができるが、そうする必要はない。同様に、この関数３０の形は、時間にも、信号強度又はそれ以外のパラメータにも可変に依存して柔軟に構成することができる。
【００５１】
図９は、動作中に有る負荷時タップ切替器５の切替雑音のトラッキング分析を描画したものを図示しており、図９により、それがモニター１４上に如何に図示できるのかを示している。
【００５２】
この場合、負荷時タップ切替器５の各切替フローは、それが、保存された履歴データセットに適合するのかとの趣旨で検査される。クラスター分析の場合のように、それに関するデータベースが、負荷時タップ切替器５の切替フロー毎に、負荷時タップ切替器５の各切替フローの信号レベル５０に基づき検査される。この信号レベル５０は、負荷時タップ切替器５の切替フローの測定データ（信号）から得られ、図３で説明した通り、包絡線２２が信号レベル５０を表す。この信号編集に関して、包絡線又は信号レベル５０を生成するために、測定データ（信号のデータセット）の特異部分が（ここには図示されていない）約百個のサンプリング点２１に削減される。
【００５３】
編集されて算出された包絡線２２は、先ず第一の限界値曲線５４及び第二の限界値曲線５６と比較される。包絡線２２が正常である場合、それは、（図８に図示されている通り）拡張されて、その拡張された包絡線２２の各点に対して、その後の切替を分析するための（第一と第二の限界値曲線５４，５６の）限界値演算に関して、（複数の測定、切替により算出される）ガウス確率分布を仮定して取り入れられる。その結果、信号レベル５０の特徴的なピーク５２に関する第一の限界値曲線５４が得られる。同時に、その統計処理から、負荷時タップ切替器５の音響信号に関する高い方の限界値を表す、その上方に有る第二の限界値曲線５６が生成される。その時々の有効な限界値曲線５４，５６は、その時々に記録された物理量（ここでは、物体発生音）を評価するために用いられる。物理量のその時々の測定は、限界値の計算に取り入れられない。物理量の測定が良好であると判断された場合に、限界値曲線５４，５６が、その時々の包絡線２２とその前の決定された限界値曲線５４，５６の両方を考慮して、物理量のその後の測定のために換算される。
【００５４】
その結果得られた第一の限界値曲線５４は、限界値として利用されると同時に、音響信号の辛うじて許容できる振幅範囲を柔軟に適合するために用いられる。即ち、第一の限界値曲線５４と第二の限界値曲線５６を追従させる。このトラッキング方法によって、本システムは、負荷時タップ切替器５の切替中に、正しく機能する負荷時タップ切替器５の音響指標が如何に見えるのかを反復学習して、自ずと生成された信号レベル５０（包絡線２２）を用いて、負荷時タップ切替器５の全ての連続切替をその正しいフローに関して検査する。
【００５５】
このタップ付変成器３の構成部品を監視するシステムは、切替形式毎に、少なくとも第一と第二の限界値曲線５４，５６を生成する。それにより、負荷時タップ切替器５の新たな切替毎に、各負荷時タップ切替器５が切替雑音の振幅と切替の時間的なフローに関して、依然として許容範囲内で動いているのかを検査することができる。偏差が確認された場合、本システムによって、アラーム通報を発出することができる。
【００５６】
図１０は、負荷時タップ切替器５の切替雑音をトラッキング分析した結果（図８を参照）を描画したものを図示している。この実施構成では、モニター１４がタップ付変成器３に組み込まれている。モニター１４は、負荷時タップ切替器５の切替雑音の評価を図示できるディスプレイ１６を有する。ディスプレイ１６には、図８に図示されている測定された信号レベル５０が（ピーク５２を処理した形で）表示されている。同様に、負荷時タップ切替器の先行する切替の信号レベル５０から、或いは信号レベル５０に基づき算出された限界値曲線５４，５６が図示されている。それによって、負荷時タップ切替器のその前の切替の履歴を限界値曲線５４，５６の計算に組み入れることができる。ディスプレイ１６上のフィールド１８において、ユーザー又は管理者に対して、負荷時タップ切替器５の如何なる切替シーケンスから、その信号レベル５０が生成されたのかとの情報を与えることができる。ここでは、例えば、このフィールド１８を用いて、番号９Ｂのタップから番号９Ａのタップへの負荷時タップ切替器５の切替が行われたとの情報が与えられている。更に、切替の日付と時刻も表示されている。負荷時タップ切替器５の新しい切替形式毎に、新たに算出された信号レベル５０から、限界値曲線５４，５６が新たに生成される。それにより、各負荷時タップ切替器５が切替雑音の振幅及び切替の時間的なフローに関して、依然として許容範囲内で動いているのかを検査することができる。これらの限界値曲線５４，５６は、保存された履歴データに基づき本システム１によって自律的に算出される。そのために、統計的な方法が適用される。
【００５７】
図１１は、本発明によるタップ付変成器の少なくとも一つの構成部品を監視する方法のフローチャートを図示している。本発明による方法は、図２に図示されている通り、駆動エネルギーを提供されて、それを消費するシステム１に適用される。即ち、この実施例では、モーター駆動部９は、負荷時タップ切替器５の（図２に図示されている）蓋４に設けられている。制御部１１でモーター駆動部９のために生成された駆動命令の伝送は、ケーブル接続１３により行われる。
【００５８】
信号又は測定される物理量は、この少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎにより、負荷時タップ切替器５の切替プロセス時に自動的に記録される。負荷時タップ切替器５の監視ユニットは、現場（負荷時タップ切替器５自体）でのデータの評価及び分析を可能にする。計算機１２及び／又はモニター１４のディスプレイ１６は、タップ付変成器３の変成器筐体１０、変成器筐体１０のキャビネット、中央の局又はそれらと同等の物に収容することができる。この少なくとも一つのセンサー７１，７２，７３，．．．，７Ｎは、加速度センサーとして構成することができる。負荷時タップ切替器の切替の測定値（物体発生音）は、加速度センサーにより自動的に検出されて、通信接続を介して計算機１２に伝えられる。これらの検出された測定値は、データ編集領域１７で本発明による手法により拡張される。
【００５９】
それに続いて、データ編集領域１７では、生データ（測定されたアナログ信号）のフィルター処理が施される。最終的に、相応に処理されたデータが、計算機１２の（図示されていない）アナログ・デジタル変換器によってデジタルデータに変換される。
【００６０】
データ編集領域１７のフィルターは、最初にエイリアス効果を防止するためのローパスフィルター処理を有する。それは、アナログ信号の前置フィルター処理であり、アンチエイリアシング（ＡＡ）又はエッジスムージングの作用を奏する。このローパスフィルター処理によりフィルター処理されたアナログ信号は、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）を用いてデジタル高分解包絡線２０に変換される。この高分解包絡線２０に対して、エイリアス効果を防止するための新たなローパスフィルター処理（デジタル測定値の前置フィルター処理）が適用される。最終的に、デジタル信号のデータ削減（ダウンサンプリング）が行われる。
【００６１】
これらのフィルター処理されたデジタル信号から、一つの高分解包絡線２０が作成される。負荷時タップ切替器５の切替プロセス毎に、相応の削減された包絡線２２が生成される。高分解包絡線２０を作成するために、デジタル信号に対して、４次フィルター、絶対値演算、アンチエイリアシング（ＡＡ）、ダウンサンプリング及び成形フィルター／平滑フィルターのセットが適用される。
【００６２】
この高分解包絡線２０に関してデジタル編集によって得られたデータに対して、最大プーリングによる更に別のダウンサンプリングが実施される。包絡線２２は、その結果である。
【００６３】
それに続いて、データ分析がデータ分析領域１９において行われる。この領域では、先ず（通常は信号が存在しない）負荷時タップ切替器の切替の前と後に、雑音とグリッチに関する包絡線２２の集合体の検出／検査が行われる。雑音は、例えば、統計的な評価（平均値、標準偏差など）により検出される。グリッチは、最大値により検出される。これらの検出された雑音及びグリッチは、定義された、或いは動的な限界値と比較される。大き過ぎる雑音とグリッチの値は、外部からの影響（例えば、雨、雹）を示唆する。これらの状況では、信号の分析が限定された形でのみ実施されるか、或いは信号の分析が全く省略される。
【００６４】
次に、包絡線２２に拡張される。そのために、一つの考え得る実施構成では、既に述べた通り、各サンプリング点（測定点）２１において、下方に開いた非対称の関数３０を設定することができる。この関数３０は、例えば、左側が右側よりも狭い放物線であるとすることができる。
【００６５】
従って、包絡線２２への拡張後に、計算（統計処理の更新）が実施される。これらの新たに計算された統計的なデータを用いて、限界値曲線５４，５６の更新を行うことができる。
【００６６】
先ずは、限界値曲線５４，５６の既存の推移を用いた包絡線２２の検査を行うことができる。次に、この検査の評価が行われて、それが正常であると判断された場合に、同様に限界値曲線５４，５６の更新を行うことができる。
【符号の説明】
【００６７】
１    システム
２    測定機器
３    タップ付変成器
４    蓋
５    負荷時タップ切替器
６    ロッド
７１，７２，７３，．．．，７Ｎ    センサー
８    セレクター
９    モーター駆動部
１０    変成器筐体
１１    制御部
１２    計算機
１３    ケーブル接続
１４    モニター
１５    記録領域
１６    ディスプレイ
１７    データ編集領域
１８    フィールド
１９    データ分析領域
２０    高分解包絡線
２１    サンプリング点
２２    包絡線
３０    関数
４０    結果として得られる信号曲線
５０    信号レベル
５２    ピーク
５４    第一の限界値曲線
５６    第二の限界値曲線
Ａ      横座標
Ｏ      縦座標
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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