一种三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测方法及装置与流程

本发明属于电气设备状态监测领域，具体涉及一种三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测方法及装置。

背景技术：

高压隔离开关作为输变电系统的一个重要部件之一，是电网中使用量最大的一次设备，隔离开关合闸必须到位，保证触头触指接触良好，分闸必须有明确的空气绝缘距离，保证检修人员安全，因此，通过在隔离开关本体上加装智能部件，达到在检修运行中实时监测开关本体分合闸到位的目的，对于提高电网操作效率，减少人员巡查工作量，提高操作准确度，实现一键顺控、自动预警及智能决策有着重要作用。

现有的确定隔离开关分合闸到位检测的措施有：首先是采用图像识别技术，通过现场摄像机采用视频监控的形式，这种对于变电站布局有一定要求，摄像机有死角，为了保证各摄像机能够准确识别标志物，相与相之间必须有一定的空间，所以受天气、环境影响很大；其次是采用光学感应，利用光栅，如果开关导电臂到一定位置，光电耦合传感器发出信号，判断开关分合闸，没有直接判断触头触指接触，有可能造成漏判、误判；此外，采用低压端辅助触点形式的来判断开关分合闸，辅助开关必须通过有线与后台监控连接，而且不能准确判断触头触指接触情况。

上述方式皆容易出现出误差并不可靠,因此研究针对该型隔离开关分合位置判别方法将具有重要意义。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测方法，所述三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测方法的过程简单，解决了无法准确测量三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位的问题。本发明还出了一种三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测装置。

根据本发明第一方面实施例的三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测方法，包括以下步骤：

将第一姿态传感器和第二姿态传感器通过快速连接装置设置于隔离开关的两侧主导电杆上；

合闸检测：所述第一姿态传感器和第二姿态传感器采集所述隔离开关的两侧主导电杆在合闸过程中绕自身轴线旋转的三维角度信息，该两侧主导电杆的三维角度信息皆超过预设的合闸姿态门限值即合闸到位；

分闸检测：所述第一姿态传感器和第二姿态传感器采集所述隔离开关的两侧主导电杆在分闸过程中绕自身轴线旋转的三维角度信息，该两侧主导电杆的三维角度信息皆超过预设的分闸姿态门限值即分闸到位。

根据本发明实施例的三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测方法，至少具有如下技术效果：通过快速连接装置提供了将第一姿态传感器和第二姿态传感器快速设置于隔离开关的两侧主导电杆上的基础；通过设置在隔离开关的两侧主导电杆上第一姿态传感器和第二姿态传感器，可以实现对隔离开关的两侧主导电杆在合闸或分闸过程中绕自身轴线旋转的三维角度信息的采集；最后，结合隔离开关的运行状态，将三维角度信息和预设的合闸姿态门限值、分闸姿态门限值进行比对，即可判断所述隔离开关是否分合闸到位。相较于传统的测量方式，抗干扰性更好、成本更低、准确性也越高。此外，通过两侧分别设置第一姿态传感器和第二姿态传感器的方式相对于仅在主导电杆一侧设置姿态传感器的方式，也可以有效的排出掉一侧合闸不到位却误判为合闸成功的情况，使检测的准确性更高。

根据本发明的一些实施例，所述快速连接装置包括第一夹紧部件、第二夹紧部件，所述第二夹紧部件上设置有安装板，所述第一夹紧部件、第二夹紧部件用于通过所述安装板将所述第一姿态传感器或第二姿态传感器固定于所述隔离开关的两侧主导电杆上。

根据本发明第二方面实施例的三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测装置，包括：第一姿态传感器、第二姿态传感器，用于采集所述隔离开关的两侧主导电杆绕自身轴线旋转的三维角度信息；快速连接装置，用于将所述第一姿态传感器、第二姿态传感器固定于所述隔离开关的两侧主导电杆上；本地检测装置，分别与所述第一姿态传感器、第二姿态传感器电性连接，用于接收所述第一姿态传感器、第二姿态传感器发出的所述三维角度信息并根据预设的分闸姿态门限值、合闸姿态门限值判断所述隔离开关是否分合闸到位。

根据本发明实施例的三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测装置，至少具有如下技术效果：通过第一姿态传感器、第二姿态传感器可实现对隔离开关的两侧主导电杆绕自身轴线旋转的三维角度信息进行直接测量；通过快速连接装置可以实现将第一姿态传感器、第二姿态传感器快速固定到隔离开关的两侧主导电杆上；通过本地检测装置，可实现对当前分合闸状态是否完成进行判断，确认是否真实分合闸到位。相较于传统的测量设备或系统成本更低，抗干扰性能会更强，且准确度会更高。此外，通过两侧分别设置第一姿态传感器和第二姿态传感器的方式相对于仅在主导电杆一侧设置姿态传感器的方式，也可以有效的排出掉一侧合闸不到位却误判为合闸成功的情况，使检测的准确性更高。

根据本发明的一些实施例，所述快速连接装置包括第一夹紧部件、第二夹紧部件，所述第二夹紧部件上设置有安装板，所述第一夹紧部件、第二夹紧部件用于通过所述安装板将所述第一姿态传感器或第二姿态传感器固定于所述隔离开关的两侧主导电杆上。

根据本发明的一些实施例，上述三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测装置还包括与所述本地检测装置电性连接的监控端；所述监控端用于接收所述本地检测装置发出的所述三维角度信息。

根据本发明的一些实施例，所述第一姿态传感器、第二姿态传感器分别与所述本地检测装置无线连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一姿态传感器、第二姿态传感器皆采用无源供电。

根据本发明的一些实施例，所述本地检测装置还设置有数据通讯接口，所述数据通讯接口用于与外部设备实现数据交互。

根据本发明的一些实施例，所述第一姿态传感器、第二姿态传感器的外表面皆覆盖金属薄膜，用于减少电磁干扰。

根据本发明的一些实施例，所述第一姿态传感器、第二姿态传感器皆采用高精度的陀螺加速度计mpu6050。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本发明第一方面实施例的隔离开关的合闸状态图；

图2是图1中局部a的放大图示意图；

图3是本发明第一方面实施例的第一姿态传感器的结构示意图；

图4是本发明第一方面实施例的快速连接装置的结构示意图；

图5是本发明第一方面实施例的本地检测装置的结构示意图；

图6是本发明第二方面实施例的系统图。

附图标记：

第一姿态传感器110、第二姿态传感器120、快速连接装置130、第一夹紧部件131、第二夹紧部件132、安装板133、

本地检测装置210、监控端220、

主导电杆310、主动触头320、主静触头330。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二、第三、第四等等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参考图1至图5描述根据本发明第一方面实施例的三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测方法。

根据本发明第一方面实施例的三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测方法，包括以下步骤：

将第一姿态传感器110和第二姿态传感器120通过快速连接装置130设置于隔离开关的两侧主导电杆310上；

合闸检测：第一姿态传感器110和第二姿态传感器120采集隔离开关的两侧主导电杆310在合闸过程中绕自身轴线旋转的三维角度信息，该两侧主导电杆310的三维角度信息皆超过预设的合闸姿态门限值即合闸到位；

分闸检测：第一姿态传感器110和第二姿态传感器120采集隔离开关的两侧主导电杆310在分闸过程中绕自身轴线旋转的三维角度信息，该两侧主导电杆310的三维角度信息皆超过预设的分闸姿态门限值即分闸到位。

为了便于对本发明一些实施例的理解，这里先将叙述一下三柱水平旋转式隔离开关分合闸的过程：

合闸过程：由隔离开关的操作机构带动中间绝缘子上的主导电杆310先顺时针水平旋转，旋转至隔离开关的主动触头320碰到主静触头330上的限位件，此时主导电杆310不能继续水平旋转，只能在拔叉装置作用下绕自身轴线进行逆时针翻转，翻转至合闸完成；

分闸过程：隔离开关的操作机构运转后，主导电杆310绕先绕自身轴线翻转，待不再翻转后，由隔离开关的操作机构继续带动中间绝缘子上的主导电杆310逆时针旋转至分闸位置，完成分闸动作。

参考图1至图4，为了保证能够准确的检测到隔离开关的运行姿态，那么首先要对第一姿态传感器110和第二姿态传感器120安装位置进行选定，并进行合理的安装布置。

在本发明的一些实施例中，第一姿态传感器110和第二姿态传感器120被设置在隔离开关的两侧主导电杆310上，两侧各安装一个，分别用来采集两侧的主导电杆310的绕自身轴线旋转的三维角度信息。第一姿态传感器110和第二姿态传感器120的安装需要通过快速连接装置130完成，通过快速连接装置130一方面可以提高第一姿态传感器110和第二姿态传感器120安装的准确度，另一方面也增加了第一姿态传感器110和第二姿态传感器120的可替代性，例如：如果一个隔离开关上的某一个姿态传感器故障，则可以从另一个正常合闸的并长时间不会改变合闸状态的隔离开关上拆解一个，可满足紧急状态下使用。最后，在开始合闸检测后通过第一姿态传感器110和第二姿态传感器120采集主导电杆310两侧的三维角度信息，如果两侧主导电杆310三维角度信息皆超过预设的合闸姿态门限值即可判定为合闸到位。同样，在开始分闸检测后通过第一姿态传感器110和第二姿态传感器120采集两侧主导电杆310的三维角度信息，如果该三维角度信息超过预设的分闸姿态门限值即可判定为分闸到位。

下面简单叙述一下合闸检测和分闸检测的过程。

合闸检测：当隔离开关合闸时，隔离开关的主导电杆310开始顺时针水平转动，此时第一姿态传感器110和第二姿态传感器120会开始工作。主导电杆310继续水平旋转至隔离开关的主动触头320碰到主静触头330上的限位件，主导电杆310开始绕自身轴线旋转，旋转至合闸位置。在主导电杆310绕自身轴线旋转过程中，第一姿态传感器110和第二姿态传感器120持续两侧主导电杆310的三维角度信息并将三维角度信息传输到本地检测装置210，通过本地检测装置210进行判断，当采集的两侧主导电杆310的三维角度信息皆超过预设的合闸姿态门限值时，即判断为完成合闸。

分闸检测：当隔离开关分闸时，隔离开关的主导电杆310先开始绕自身轴线旋转，此时第一姿态传感器110和第二姿态传感器120会开始工作。主导电杆310继续绕自身轴线旋转，待不再翻转后，隔离开关的操作机构带动中间绝缘子上的主导电杆310逆时针旋转至分闸位置。在分闸过程中，第一姿态传感器110和第二姿态传感器120持续采集两侧主导电杆310的三维角度信息并将三维角度信息传输到本地检测装置210，通过本地检测装置210进行判断，当采集的两侧主导电杆310的三维角度信息超过预设的分闸姿态门限值时，即判断为完成分闸。

根据本发明实施例的三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测方法，通过快速连接装置130提供了将第一姿态传感器110和第二姿态传感器120快速设置于隔离开关的两侧主导电杆310上的基础；通过设置在隔离开关的两侧主导电杆310上第一姿态传感器110和第二姿态传感器120，可以实现对隔离开关的两侧主导电杆310在合闸或分闸过程中绕自身轴线旋转的三维角度信息的采集；最后，结合隔离开关的运行状态，将三维角度信息和预设的合闸姿态门限值、分闸姿态门限值进行比对，即可判断隔离开关是否分合闸到位。相较于传统测量的方式，抗干扰性更好、成本更低、准确性也越高。此外，通过两侧分别设置第一姿态传感器110和第二姿态传感器120的方式相对于仅在主导电杆310一侧设置姿态传感器的方式，也可以有效的排出掉一侧合闸不到位却误判为合闸成功的情况，使检测的准确性更高。

在本发明的一些实施例中，参考图2、图4，快速连接装置130包括第一夹紧部件131、第二夹紧部件132，第二夹紧部件132上设置有安装板133，第一夹紧部件131、第二夹紧部件132用于通过安装板133将第一姿态传感器110或第二姿态传感器120固定于隔离开关的两侧主导电杆310上。参考图4，第一夹紧部件131、第二夹紧部件132的主体为对称的半圆弧结构，两者的圆弧凹面相对设置形成以一个类圆形的紧固空间。第二夹紧部件132上该设置有安装板133，安装板133用于安装第一姿态传感器110或第二姿态传感器120。安装板133通常会与第二夹紧部件132相切设置，相切设置可以使第一姿态传感器110或第二姿态传感器120采集的三维角度信息变化更加小，更有利于后续的数据处理。第一姿态传感器110或第二姿态传感器120固定在安装板133上后，便通过第一夹紧部件131、第二夹紧部件132设置在隔离开关的主导电杆310上，通常第一姿态传感器110和第二姿态传感器120分别通过一套快速连接装置130分别安装在两侧主导电杆310上。第一夹紧部件131、第二夹紧部件132的两侧皆设置有安装孔，可以便于通过螺栓等紧固器件进行锁紧安装，也可以直接通过焊接方式完成对快速连接装置130的安装。在本发明的一些实施例中，参考图3，第一姿态传感器110和第二姿态传感器120两边会设置突出的片状结构，片状结构上开有通孔，以便固定于快速连接装置130上。第一姿态传感器110和第二姿态传感器120和快速连接装置130实际组装时，快速连接装置130的安装板133上面开有与第一姿态传感器110和第二姿态传感器120对应的通孔，通过螺栓进行固定，且内侧设置有绝缘垫层。第一姿态传感器110、第二姿态传感器120和快速连接装置130的通孔通常皆设置为直径为6mm。

根据本发明第二方面实施例的三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测装置，包括：第一姿态传感器110、第二姿态传感器120、快速连接装置130、本地检测装置210。第一姿态传感器110、第二姿态传感器120，用于采集隔离开关的两侧主导电杆310绕自身轴线旋转的三维角度信息；快速连接装置130，用于将第一姿态传感器110、第二姿态传感器120固定于隔离开关的两侧主导电杆310上；本地检测装置210，分别与第一姿态传感器110、第二姿态传感器120电性连接，用于接收第一姿态传感器110、第二姿态传感器120发出的三维角度信息并根据预设的分闸姿态门限值、合闸姿态门限值判断隔离开关是否分合闸到位。

参考图1至图6。当隔离开关需要合闸时，此时本地检测装置210会发出合闸检测信号，第一姿态传感器110、第二姿态传感器120开始工作并开始持续采集两侧主导电杆310的三维角度信息，并将该三维角度信息传输到本地检测装置210，本地检测装置210通过持续比较两侧主导电杆310的三维角度信息与合闸姿态门限值的大小判断是否合闸到位，当两侧主导电杆310的三维角度信息同时超过合闸姿态门限值时确定隔离开关合闸到位。当隔离开关需要分闸时，此时本地检测装置210会发出分闸检测信号，第一姿态传感器110、第二姿态传感器120开始工作并开始持续采集两侧主导电杆310的三维角度信息，并将两侧主导电杆310的三维角度信息传输到本地检测装置210，本地检测装置210通过比较两侧主导电杆310的三维角度信息与分闸姿态门限值的大小判断是否分闸到位，当两侧主导电杆310的三维角度信息同时超过分闸姿态门限值时确定隔离开关分闸到位。

根据本发明实施例的三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测装置，通过第一姿态传感器110、第二姿态传感器120可实现对隔离开关的两侧主导电杆310绕自身轴线旋转的三维角度信息进行直接测量；通过快速连接装置130可以实现将第一姿态传感器110、第二姿态传感器120快速固定到隔离开关的两侧主导电杆310上；通过本地检测装置210，可实现对当前分合闸状态是否完成进行判断，确认是否真实分合闸到位。相较于传统的间接测量的设备成本更低，抗干扰性能会更强，且准确度会更高。此外，通过两侧分别设置第一姿态传感器110和第二姿态传感器120的方式相对于仅在主导电杆310一侧设置姿态传感器的方式，也可以有效的排出掉一侧合闸不到位却误判为合闸成功的情况，使检测的准确性更高。

在本发明的一些实施例中，参考图2、图4，快速连接装置130包括第一夹紧部件131、第二夹紧部件132，第二夹紧部件132上设置有安装板133，第一夹紧部件131、第二夹紧部件132用于通过安装板133将第一姿态传感器110或第二姿态传感器120固定于隔离开关的两侧主导电杆310上。参考图4，第一夹紧部件131、第二夹紧部件132的主体为对称的半圆弧结构，两者的圆弧凹面相对设置形成以一个类圆形的紧固空间。第二夹紧部件132上该设置有安装板133，安装板133用于安装第一姿态传感器110或第二姿态传感器120。安装板133通常会与第二夹紧部件132相切设置，相切设置可以使第一姿态传感器110或第二姿态传感器120采集的三维角度信息变化更加小，更有利于后续的数据处理。第一姿态传感器110或第二姿态传感器120固定在安装板133上后，便通过第一夹紧部件131、第二夹紧部件132设置在隔离开关的主导电杆310上，通常第一姿态传感器110和第二姿态传感器120分别通过一套快速连接装置130分别安装在两侧主导电杆310上。第一夹紧部件131、第二夹紧部件132的两侧皆设置有安装孔，可以便于通过螺栓等紧固器件进行锁紧安装，也可以直接通过焊接方式完成对快速连接装置130的安装。在本发明的一些实施例中，参考图3，第一姿态传感器110和第二姿态传感器120两边会设置突出的片状结构，片状结构上开有通孔，以便固定于快速连接装置130上。第一姿态传感器110和第二姿态传感器120和快速连接装置130实际组装时，快速连接装置130的安装板133上面开有与第一姿态传感器110和第二姿态传感器120对应的通孔，通过螺栓进行固定，且内侧设置有绝缘垫层。第一姿态传感器110、第二姿态传感器120和快速连接装置130的通孔通常皆设置为直径为6mm。

在本发明的一些实施例中，参考图6，上述三柱水平旋转式隔离开关分合闸到位检测装置还包括与本地检测装置210电性连接的监控端220；监控端220用于接收本地检测装置210发出的三维角度信息。在实际应用中，为了进一步节约成本，可以将对隔离开关分合闸到位检测判断的过程转移到监控端220进行，本地检测装置210只进行简单数据采集和传输，这样可以实现将一个较大范围内的所有本地检测装置210采集的三维角度信息汇聚到一个监控端220进行运算，这样可以节约大量的成本。在实际汇聚多个本地检测装置210采集的三维角度信息时，只需要加入编码地址进行区分，即可保证不会将不同的隔离开关的合闸信息混淆。此外，在所需要汇集的本地检测装置210的数量仍然过大或传输距离较远时，可以增加交换机作为中间转接，这样可有效减少布线的数量和难度，最终可以实现在监控端220完成对区域的隔离开关分合闸的三维角度信息汇聚，并判断是否到位的监控。此外，在一些大型工程中，还会根据实际需求增加汇控柜，已满足更大的通信需求。

在本发明的一些实施例中，第一姿态传感器110、第二姿态传感器120分别与本地检测装置210无线连接。参考图6，在实际工程中，很多时候因为隔离开关较多，不便于进行大规模的进行有线连接，此时可以通过增加无线模块的方式，来帮助第一姿态传感器110、第二姿态传感器120与本地检测装置210进行无线连接。通信的频段也使用免申请的无线通讯频段，这样可以更有效的提高检测装置的应用范围，在本发明的一实施例中，具体采用433mhz频段进行无线通讯。本地检测装置210的天线可以采用分体设计，也可以采用一体化设计。本地检测装置210可以直接设置在隔离开关的操作机构控制箱中，并直接利用操作机构控制箱内的dc/ac220v取电。在本发明的一些实施例中，本地检测装置210与监控端220可以通过光纤进行数据传输，数据规约支撑modbus_rtu或者iec60870-5-103、iec61850规约。本地检测装置210也可以通过无线与智能手机互联，从智能手机上可以读取采集的相关参数。

在本发明的一些实施例中，本地检测装置210内设置有存储器，用于数据存储。本地检测装置210通过存储器可以具备数据保存、传输功能，用于保存数据按照时间、日期、被测电位置保存数据。

在本发明的一些实施例中，本地检测装置210还设置有数据通讯接口，数据通讯接口用于与外部设备实现数据交互。数据通讯接口可以用于直接连接外部显示设备。通过数据通讯接口可以外接显示器，甚至可以与智能手机互联读取数据。数据通讯接口还可以用于接收角度信号、扭矩信号、电机功率信号。这样可以将本地检测装置210或监控端220提升为一个检测平台，极大的极大地提高了利用率，解决了成本。数据通讯接口根据需求可以直接设置多个，则可以同时满足多种需求。

在本发明的一些实施例中，第一姿态传感器110、第二姿态传感器120的外表面皆覆盖金属薄膜，用于减少电磁干扰。增加金属薄膜减少电磁干扰可以有效的提高第一姿态传感器110、第二姿态传感器120检测的准确性和数据传输的准确性。

在本发明的一些实施例中，第一姿态传感器110、第二姿态传感器120都通常主要包括陀螺加速度计、信号处理模块、电池系统、无线发射系统。具体的，第一姿态传感器110、第二姿态传感器120皆可采用高精度的陀螺加速度计mpu6050。通过信号处理模块读取mpu6050测量的原始数据，原始数据经信号处理模块内部集成姿态解算器，配合动态卡尔曼滤波算法后，能够在动态环境下准确输出当前姿态，即三维角度信息，姿态测量精度和稳定性高，可以通过无线方式能同时输出x、y、z轴角度。

在本发明的一些实施例中，第一姿态传感器110、第二姿态传感器120皆采用无源供电。无源供电具体可以采用两节高能锂电池进行无源供电，高能锂电池可以选用以色列tadirantlh4902。

在本发明的一些实施例中，第一姿态传感器110、第二姿态传感器120皆连接有电源电子开关，电源电子开关用于改变第一姿态传感器110、第二姿态传感器120的运行状态。第一姿态传感器110、第二姿态传感器120在隔离开关分合闸到位后不需要一直处于工作状态,通过电源电子开关可以使第一姿态传感器110、第二姿态传感器120在运行和休眠两种状态下进行切换。当接收到本地检测装置210发送的工作信号后,电源电子开关才接通第一姿态传感器110、第二姿态传感器120进行工作,实际耗电量会降到非常低。采用高能锂电池的前提下能够保证3到6年的寿命要求,可靠稳定。通过无源供电、电源电子开关、无线通讯结合方式，可以有效的降低布线的难度，进而极大的降低后期的维护成本。

在本发明的一些实施例中，检测装置工作的环境温度-40℃～+105℃跨度比较大,检测装置要能耐受一定的温度，对于第一姿态传感器110、第二姿态传感器120的温度要求为：-40℃～+85℃的环境温度，并且传感器壳体有一定的绝缘性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上述结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。