一种线路故障检测方法及系统与流程

本发明属于故障检测技术领域，特别涉及线路故障检测方法及系统。

背景技术：

单相接地是10kv(35kv)小电流接地系统单相接地，单相接地故障是配电系统最常见的故障，多发生在潮湿、多雨天气。由于树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起。

单相接地不仅影响了用户的正常供电，而且很有可能产生过电压，烧坏设备，甚至引起相间短路而扩大事故。因此，发生单相接地后，应加强监视、及时汇报，以及及时找到故障线路予以切除。

技术实现要素：

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种线路故障检测方法，包括以下步骤：s10、当采集单元检测到该采集单元所处相线路在第一时刻发生故障时，向中央处理单元上传故障发生信息；s20、所述中央处理单元在接收到所述故障发生信息后，向每相线路上的采集单元分别下发数据上传请求；s30、利用所述数据上传请求唤醒各个采集单元中的采集通讯模块，各个采集通讯模块将在第二时刻对时后、且满足预设条件的录波数据上传给所述中央处理单元；s40、所述中央处理单元在接收到所述录波数据后，对所述录波数据进行零序合成；s50、所述中央处理单元根据所述录波数据零序合成的合成结果，分析相线路上所发生的故障。

进一步，所述步骤s10包括：s11、当采集单元中的采集处理器检测到该采集单元所处相线路在第一时刻发生故障时，所述采集处理器向所述采集单元中的采集通讯模块发送通讯中断信号；s12、所述采集通讯模块在周期性唤醒模式下唤醒周期内接收到所述通讯中断信号后，所述采集通讯模块从周期性唤醒模式切换至发送模式；s13、所述采集通讯模块在所述发送模式下向所述中央处理单元上传故障发生信息后；所述采集通讯模块从所述接收模式切换至所述周期性唤醒模式。

进一步，所述步骤s30包括：s301、在周期性唤醒模式下唤醒周期内检测到所述数据上传请求的前导码时，则各个采集通讯模块从周期性唤醒模式切换至接收模式；s302、在周期性唤醒模式下唤醒周期内未检测到所述数据上传请求的前导码时，或在周期性唤醒模式下休眠周期内；则各个采集通讯模块继续处于周期性唤醒模式；所述前导码使得各个采集通讯模块均能从周期性唤醒模式切换至接收模式。

进一步，所述步骤s30还包括：s303、各个采集通讯模块在所述接收模式下，检测所述数据上传请求的有效请求信息；s304、在各个采集通讯模块检测到所述有效请求信息时，各个采集通讯模块从所述接收模式切换至发送模式，且同时分别向各个采集单元中的采集处理器发送采集中断信号。

进一步，所述步骤s30还包括：s311、当各个采集处理器接收到各个采集通讯模块发送的采集中断信号时，各个采集处理器在采样录波数据中打上时间戳进行对时，并且各个采集处理器从低功耗模式切换至高速采样模式；s312、根据各个采集处理器在采集录波数据中打上时间戳，各个采集处理器以所述时间戳作为第二时刻，将所述第二时刻前第一预设个数周期至所述第二时刻后第二预设个数周期范围内的采集录波数据作为备传录波数据。

进一步，所述步骤s30还包括：s314、各个采集处理器根据发生故障的第一时刻和对时的第二时刻之间的延时时间，将所述备传录波数据以及其位于前后第三预设个数周期内的采集录波数据作为待上传的录波数据；s315、各个采集通讯模块将该录波数据上传至所述中央处理单元。

进一步，所述步骤s40中所述对所述录波数据进行零序合成包括：根据所述时间戳对所述录波数据进行数据对时处理。

本发明还提供一种线路故障检测系统，包括采集单元和中央处理单元：所述采集单元，用于检测到该采集单元所处相线路在第一时刻发生故障时，向中央处理单元上传故障发生信息；所述中央处理单元，用于在接收到所述故障发生信息后，向每相线路上的采集单元分别下发数据上传请求；所述采集单元包括采集通讯模块，利用所述数据上传请求唤醒各个采集单元中的采集通讯模块，将在第二时刻对时后、且满足预设条件的录波数据上传给所述中央处理单元；所述中央处理单元，用于在接收到所述录波数据后，对所述录波数据进行零序合成；所述中央处理单元，用于根据所述录波数据零序合成的合成结果，分析相线路上所发生的故障。

进一步，所述采集单元还包括采集处理器，用于检测到该采集单元所处相线路在第一时刻发生故障时，所述采集处理器向所述采集单元中的采集通讯模块发送通讯中断信号；所述采集通讯模块，还用于在周期性唤醒模式下唤醒周期内接收到所述通讯中断信号后，所述采集通讯模块从周期性唤醒模式切换至发送模式；所述采集通讯模块，还用于在所述发送模式下向所述中央处理单元上传故障发生信息后；所述采集通讯模块从所述接收模式切换至所述周期性唤醒模式。

进一步，各个采集通讯模块，用于在周期性唤醒模式下唤醒周期内检测到所述数据上传请求的前导码时，则从周期性唤醒模式切换至接收模式；各个采集通讯模块，用于在周期性唤醒模式下唤醒周期内未检测到所述数据上传请求的前导码时，或在周期性唤醒模式下休眠周期内；则继续处于周期性唤醒模式。

与现有技术相比，本发明提供的一种线路故障检测方法及系统，具有以下有益效果：

1)、本发明在一相线路上发生故障时，采集单元向中央处理单元发送故障发生信息。中央处理单元向三相线路上的采集单元分别下发数据上传请求。采集单元将对时后满足预设条件的录波数据上传给中央处理单元。中央处理单元对录波数据进行零序合成，找出线路故障原因，或及时找到故障线路予以切除。本方法适用于在配电系统的新型故障指示器应用中，在单相线路故障发生时，需要对a、b、c三相线路的电流进行同步记录电流波形。

2)、本发明采集通讯模块一般处于周期性唤醒模式，在接收到通讯中断信号后，从周期性唤醒模式切换至发送模式或接收模式；处于周期性休眠状态，以降低其功耗。

3)、本发明在周期性唤醒模式下唤醒周期内检测到前导码，使得各个采集通讯模块从周期性唤醒模式切换至接收模式；很适合用于多种需要高精度唤醒的低功耗应用场景中。

4)、本发明为满足接地故障判断功能，要求在接地故障发生后(t1时刻)把各个采集单元在t1时刻的前4个周波和后6个周波发送给中央处理单元，用作零序合成。实际上各个采集单元对周波进行对时，将对时时刻的前6个周波和后4个周波发送给中央处理单元，从而保证零序合成的精度要求。

5)、本发明考虑到采集处理器检测到故障发生时刻到采集处理器采集录波数据对时时刻之间有延时，特意加上前后第三预设个数周期内(例如1个周期)的采集录波数据，从而保证上传至中央处理单元接收到完成的录波数据；从而提高故障分析的的准确度。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种线路故障检测方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种线路故障检测方法的流程示意图；

图2是本发明中步骤s10的流程示意图；

图3是本发明中步骤s30的一部分流程示意图；

图4是本发明中步骤s30的另一部分流程示意图；

图5是本发明中三相线路的录波数据、以及一相线路发生故障的录波数据示意图；

图6是本发明一种线路故障检测系统中a相线路发生故障的结构示意图；

图7是本发明一种线路故障检测系统中采集单元a向中央处理单元上报故障发生信息的结构示意图；

图8是本发明一种线路故障检测系统中中央处理单元向采集单元a、b、c下发数据上传请求的结构示意图；

图9是本发明一种线路故障检测系统中采集单元a、b、c向中央处理单元上传录波数据的结构示意图；

图10是本发明一种线路故障检测方法中出现延时的示意图；

图11是本发明一种线路故障检测方法中延时预估表；

图12是本发明中一相线路上采集通讯模块的模式切换波形示意图；

图13是本发明中三相线路上采集通讯模块的模式切换波形示意图；

图14是本发明中a相线路上采集处理器的模式切换波形示意图；

图15是本发明中b相线路上采集处理器的模式切换波形示意图；

图16是本发明中c相线路上采集处理器的模式切换波形示意图；

图17是本发明中a、b相线路上对时处理后的采集录波数据的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，一种线路故障检测方法，包括以下步骤：s10、当采集单元检测到该采集单元所处相线路在第一时刻发生故障时，向中央处理单元上传故障发生信息；所述采集单元包括采集通讯模块和采集处理器；所述中央处理单元包括中央通讯模块和中央处理器；所述故障发生信息包括接地故障发生信息等。

s20、所述中央处理单元在接收到所述故障发生信息后，向每相线路上的采集单元分别下发数据上传请求；优选的，中央处理单元以统一广播方式向每相线路上的采集单元广播数据上传请求；

s30、利用所述数据上传请求唤醒各个采集单元中的采集通讯模块，各个采集通讯模块将在第二时刻对时后、且满足预设条件的录波数据上传给所述中央处理单元；满足预设条件是指一般按照国家电网的要求，需要上传第二时刻的前4后8个周期内的录波数据；当然也可以是上传第二时刻的前4后3个周期内的录波数据等。

s40、所述中央处理单元在接收到所述录波数据后，对所述录波数据进行零序合成；所述录波数据包括电压录波数据和/或电流录波数据。

s50、所述中央处理单元根据所述录波数据零序合成的合成结果，分析相线路上所发生的故障。

具体的，a、b、c三相线路中每相线路上有一个采集单元，采集单元至少包括采集通讯模块和采集处理器，优选的，采集通讯模块采用433mhz通讯模块，433mhz通讯模块包括芯片cc1120和外围电路。当a相线路上采集单元a中采集处理器a在第一时刻t1发生接地故障，如图6所示。采集单元a中采集通讯模块a向中央处理单元上传接地故障发生信息，如图7所示。中央处理单元a在接收到采集单元a中采集通讯模块a发送的接地故障信息后，向a、b、c三相线路中的采集单元分别下发数据上传请求，如图8所示。a、b、c三相线路中采集单元的采集通讯模块a均向中央处理单元上传在第二时刻对时后、且满足预设条件的录波数据，如图9所示。

数据上传请求要求上传接地故障发生的第一时刻t1的前4后8个周期内的周波数据；采集单元将对时时刻为第二时刻t2的前4后8个周期内的周波数据。由于对时时刻与故障发生时刻之间存在时间差，对于第一时刻t1来说，需要上传的周波数据为第一时刻t1的前4后8个周期内的周波数据；对于对时时刻来说，需要上传的周波数据就变成第二时刻t2的前5后9个周期内的周波数据。

如图1、图2所示，根据本发明的另一个实施例，一种线路故障检测方法，包括以下步骤：s11、当采集单元中的采集处理器检测到该采集单元所处相线路在第一时刻发生故障时，所述采集处理器向所述采集单元中的采集通讯模块发送通讯中断信号；所述采集单元包括采集通讯模块和采集处理器；所述中央处理单元包括中央通讯模块和中央处理器。

s12、所述采集通讯模块在周期性唤醒模式下唤醒周期内接收到所述通讯中断信号后，所述采集通讯模块从周期性唤醒模式切换至发送模式；所述周期性唤醒模式包括周期性休眠和周期性唤醒两种状态，例如每休眠5分钟，唤醒3分钟等。

s13、所述采集通讯模块在所述发送模式下向所述中央处理单元上传故障发生信息后；所述采集通讯模块从所述接收模式切换至所述周期性唤醒模式；所述故障发生信息包括接地故障发生信息等。

s21、所述中央处理单元中的中央通讯模块在接收到所述故障发生信息后，所述中央通讯模块从接收模式切换至发送模式；所述中央通讯模块在所述发送模式下向每相线路上的采集单元分别下发数据上传请求。优选的，中央通讯模块在发送模式下以统一广播方式向每相线路上的采集单元广播数据上传请求；

s30、利用所述数据上传请求唤醒各个采集单元中的采集通讯模块，各个采集通讯模块将在第二时刻对时后、且满足预设条件的录波数据上传给所述中央处理单元；满足预设条件是指一般按照国家电网的要求，需要上传第二时刻的前4后8个周期内的录波数据。

s40、所述中央处理单元在接收到所述录波数据后，对所述录波数据进行零序合成；

s50、所述中央处理单元根据所述录波数据零序合成的合成结果，分析相线路上所发生的故障。

具体的，在采集处理器a检测到a相线路发生接地故障时，向采集通讯模块a发送通讯中断信号，采集通讯模块a在周期性唤醒模式下唤醒周期内接收到通讯中断信号时，从周期性唤醒模式切换至发送模式；采集通讯模块a在发送模式下向中央处理单元上传接地故障发生信息。中央处理单元中的中央通讯模块在接收到采集通讯模块a发送的接地故障发生信息后，中央通讯模块从接收模式切换至发送模式后；或者，中央通讯模块在周期性唤醒模式下唤醒周期内接收到接地故障发生信息的前导码，从周期性唤醒模式切换至接收模式；接收到采集通讯模块a发送的接地故障发生信息后，中央通讯模块从接收模式切换至发送模式后；中央处理器利用中央通讯模块均向采集通讯模块a、采集通讯模块b、采集通讯模块c下发数据上传请求。优选的，中央通讯模块也采用433mhz通讯模块，433mhz通讯模块包括芯片cc1120和外围电路。

如图1～图4所示，根据本发明的又一个实施例，一种线路故障检测方法，包括以下步骤：s11、当采集单元中的采集处理器检测到该采集单元所处相线路在第一时刻发生故障时，所述采集处理器向所述采集单元中的采集通讯模块发送通讯中断信号；所述采集单元包括采集通讯模块和采集处理器；所述中央处理单元包括中央通讯模块和中央处理器。

s12、所述采集通讯模块在周期性唤醒模式下唤醒周期内接收到所述通讯中断信号后，所述采集通讯模块从周期性唤醒模式切换至发送模式；所述周期性唤醒模式包括周期性休眠和周期性唤醒两种状态，例如每休眠5分钟，唤醒3分钟等。

s13、所述采集通讯模块在所述发送模式下向所述中央处理单元上传故障发生信息后；所述采集通讯模块从所述接收模式切换至所述周期性唤醒模式；所述故障发生信息包括接地故障发生信息等。

s21、所述中央处理单元中的中央通讯模块在接收到所述故障发生信息后，所述中央通讯模块从接收模式切换至发送模式；所述中央通讯模块在所述发送模式下向每相线路上的采集单元分别下发数据上传请求。优选的，中央通讯模块在发送模式下以统一广播方式向每相线路上的采集单元广播数据上传请求；

s301、在周期性唤醒模式下唤醒周期内检测到所述数据上传请求的前导码时，则各个采集通讯模块从周期性唤醒模式切换至接收模式；所述前导码具有一定长度，能够使得各个采集通讯模块均能从周期性唤醒模式切换至接收模式。

s302、在周期性唤醒模式下唤醒周期内未检测到所述数据上传请求的前导码时，或在周期性唤醒模式下休眠周期内；则各个采集通讯模块继续处于周期性唤醒模式。

s303、各个采集通讯模块在所述接收模式下，检测所述数据上传请求的有效请求信息；

s304、在各个采集通讯模块检测到所述有效请求信息时，各个采集通讯模块从所述接收模式切换至发送模式，且同时分别向各个采集单元对应的采集处理器发送采集中断信号。

s311、当各个采集处理器接收到各个采集通讯模块发送的采集中断信号时，各个采集处理器在采样录波数据中打上时间戳进行对时，并且各个采集处理器从低功耗模式切换至高速采样模式；

s312、根据各个采集处理器在采集录波数据中打上时间戳，各个采集处理器以所述时间戳作为第二时刻，将所述第二时刻前第一预设个数周期至所述第二时刻后第二预设个数周期范围内的采集录波数据作为备传录波数据。第一预设个数周期是指一般按照国家电网的要求，设置为4个周期；第一预设个数周期是指一般按照国家电网的要求，设置为8个周期。

s314、各个采集处理器根据发生故障的第一时刻和对时的第二时刻之间的延时时间，将所述备传录波数据以及其位于前后第三预设个数周期内的采集录波数据作为待上传的录波数据；

s315、各个采集通讯模块将该录波数据上传至所述中央处理单元。

s40、所述中央处理单元在接收到所述录波数据后，对所述录波数据进行零序合成；对所述录波数据进行零序合成包括：根据所述时间戳对所述录波数据进行数据对时处理；

s50、所述中央处理单元根据所述录波数据零序合成的合成结果，分析相线路上所发生的故障。

具体的，当中央通讯模块在发送模式(tx模式)下向采集单元a、采集单元b、采集单元c下发数据上传请求后；采集通讯模块a、b、c(433mhz通讯模块)在周期性唤醒模式下唤醒周期内检测到数据上传请求的前导码时，则各个采集通讯模块从周期性唤醒模式切换至接收模式(rx模式)；如图12所示，图12中tx栏前面是前导码。图12是单个433mhz通讯模块中cc1120芯片的模式切换波形图，图13是三相线路上433mhz通讯模块中cc1120芯片的模式切换波形图。前导码需要足够长，能够使得三相线路上433mhz通讯模块中cc1120芯片均能从周期性唤醒模式切换至接收模式，接收数据上传请求。三相线路上433mhz通讯模块存在时间差。三相线路上433mhz通讯模块均在接收模式下接收数据上传请求时，同时向采集处理器a、采集处理器b、采集处理器c通过gpio端口发送采集中断信号。

采集处理器a、采集处理器b、采集处理器c同时在采集录波数据上打上时间戳进行对时，且采集处理器a、采集处理器b、采集处理器c从低功耗模式切换至告诉采样模式，如图14、图15、图16。采集处理器a、采集处理器b、采集处理器c将已采集到的采集录波数据以时间戳为点进行对时处理，以达到同步采样的目的；如图17所示。将第二时刻t2的前4个周期至第二时刻t2的后3个周期内的采集录波数据作为备传录波数据。再将备传录波数据以及前后1个周期内的采集录波数据共同作为录波数据，上传至中央处理单元；如图5所示；此处是以第二时刻的前4后3个周期内的录波数据为例。

如图6～图9所示，根据本发明的一个实施例，一种线路故障检测系统，包括采集单元和中央处理单元：所述采集单元包括采集处理器，用于检测到该采集单元所处相线路在第一时刻发生故障时，所述采集处理器向所述采集单元中的采集通讯模块发送通讯中断信号；所述采集单元包括采集通讯模块和采集处理器；所述中央处理单元包括中央通讯模块和中央处理器。

所述采集单元还包括采集通讯模块，用于在周期性唤醒模式下唤醒周期内接收到所述通讯中断信号后，所述采集通讯模块从周期性唤醒模式切换至发送模式；所述周期性唤醒模式包括周期性休眠和周期性唤醒两种状态，例如每休眠5分钟，唤醒3分钟等。

所述采集通讯模块，用于在所述发送模式下向所述中央处理单元上传故障发生信息后；所述采集通讯模块从所述接收模式切换至所述周期性唤醒模式；所述故障发生信息包括接地故障发生信息等。

所述中央处理单元包括中央通讯模块，用于在接收到所述故障发生信息后，所述中央通讯模块从接收模式切换至发送模式；所述中央通讯模块在所述发送模式下向每相线路上的采集单元分别下发数据上传请求。

各个采集通讯模块，用于在周期性唤醒模式下唤醒周期内检测到所述数据上传请求的前导码时，则从周期性唤醒模式切换至接收模式；所述前导码具有一定长度，能够使得各个采集通讯模块均能从周期性唤醒模式切换至接收模式。

各个采集通讯模块，用于在周期性唤醒模式下唤醒周期内未检测到所述数据上传请求的前导码时，或在周期性唤醒模式下休眠周期内；则继续处于周期性唤醒模式。

各个采集通讯模块，用于在所述接收模式下，检测所述数据上传请求的有效请求信息；

各个采集通讯模块，用于检测到所述有效请求信息时，各个采集通讯模块从所述接收模式切换至发送模式，且同时分别向各个采集单元对应的采集处理器发送采集中断信号。

各个采集处理器，用于接收到各个采集通讯模块发送的采集中断信号时，各个采集处理器在采样录波数据中打上时间戳进行对时，并且各个采集处理器从低功耗模式切换至高速采样模式；

各个采集处理器，用于根据各个采集处理器在采集录波数据中打上时间戳，以所述时间戳作为第二时刻，将所述第二时刻前第一预设个数周期至所述第二时刻后第二预设个数周期范围内的采集录波数据作为备传录波数据。

各个采集处理器，用于根据发生故障的第一时刻和对时的第二时刻之间的延时时间，将所述备传录波数据以及其位于前后第三预设个数周期内的采集录波数据作为待上传的录波数据；

各个采集通讯模块，用于将该录波数据上传至所述中央处理单元。

所述中央处理单元，用于在接收到所述录波数据后，对所述录波数据进行零序合成；对所述录波数据进行零序合成包括：根据所述时间戳对所述录波数据进行数据对时处理；

所述中央处理单元，用于根据所述录波数据零序合成的合成结果，分析相线路上所发生的故障。

具体的，新型的故障指示器在配电系统网络中，处于周期性休眠状态，以降低其功耗。当三相线路中某一相线路发生故障时，三相线路上的故障指示器成从低功耗到高功耗的唤醒，以及随后的同步录波。故障指示器的应用场景，决定了其低功耗的产品特性。通过使用一种低功耗、支持433mhz载波无线传输的通讯芯片，来实现三相故障指示器的无线唤醒与同步录波的问题。使用专业的无线芯片作为唤醒工具，在同步精度上可以达到很高的程度。因芯片具有可编程性，故该方案有很强的扩展性。另外，专业的无线芯片通常具有特定的低功耗方案(如周期性醒来监听载波)。

a相线路在发生故障时到中央处理单元广播对时信号之间，存在着一定的延时。在做接地故障判断的时候，在三相同步之前的延时量必须考虑进去。因为采集单元与中央处理单元之间使用433mhz射频通讯，电磁波以光速传播。所以距离带来的延迟在ns级，可忽略不计。

为了满足低功耗的需求，采集单元的cc1120芯片不是一直处于接收状态(rxmode)，而是一直处于一种周期性唤醒的sniffmode。cc1120从休眠中唤醒，检测有无载波的前导码(preamble)，若在一定时间内没有检测到，则继续休眠，反之则开启rxmode接收同步码和信息(sync+payload)。

在用作无线对时功能时，cc1120可以在检测到有效载波以后，通过三个gpio管脚中的一个向休眠中的mcu发送中断信号。mcu根据收到此中断信号的时刻，在当前任务周期的采样数据中打上时间戳，同时开启高速录波模式(即从低功耗lpm3模式转入正常工作active模式)。最后把各自的前4后6个录波数据发送给汇集单元。中央处理单元收到含有时间戳的录波数据，根据该时间戳进行时刻对齐，从而完成高精度的零序合成。

cc1120的无线对时精度(误差)来自于硬件和软件误差两方面。硬件误差主要来自于cc1120的内部晶振所带来的偏差。cc1120的对时动作是在rx接受模式下完成的，在此模式下cc1120从sniffmode的低速时钟切换到高速时钟(>20mhz)。在此时钟下的周波分辨率<0.05us。所以对时精度的硬件误差预估为1～3us。实际的硬件误差应通过两个或以上的demo板挂上示波器去测量。

无线对时的延迟为图10中t1到t6时刻之间的时差。如表11所分析的，其中占据主要的时差来源为sniffmode的休眠时间。通过软件配置，可暂定为20ms。三相采集单元之间的时差关系，如图5所示。

使用433mhz作为同步唤醒载波；使用一种专业的、可编程的无线芯片实现同步唤醒。唤醒载波将会触发无线芯片产生一个中断信号给被唤醒的cpu。被唤醒的装置平时处于低功耗的休眠状态，在被唤醒以后进入高功耗状态。用作两个到最多九个相同装置的同步唤醒。降低现场维护的时间和次数，提高产品整体寿命，更精确的判断故障。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。