Procedimiento y sistema para monitorizar un sistema de cables de un sistema de transmisión de energía eléctrica.

Un sistema (1000) de monitorización para monitorizar parámetros de un sistema de cables de un sistema detransmisión de energía eléctrica,

comprendiendo el sistema (1000) de monitorización una unidad central (12) yuna pluralidad de nodos (100) de monitorización adaptados para ser colocados en distintos puntos demonitorización del sistema de cables, en el que:

- cada nodo (100) de monitorización está adaptado para operar de forma alterna en modo de reposo y enmodo activo, estando adaptado cada nodo de monitorización durante el modo activo para adquirir unvalor de al menos uno de dichos parámetros y para procesar el valor adquirido de forma que se generendatos de salida correspondientes; y

- la unidad central (12) está adaptada para recoger los datos de salida procedentes de los nodos demonitorización;

en el que los nodos (100) de monitorización están conectados en cascada y porque, durante un modo activo,cada nodo (100) de monitorización está adaptado:

- para conseguir datos de salida procedentes de un nodo (100) de monitorización corriente arriba de lacascada, si lo hay; y

- para enviar a un nodo (100) de monitorización corriente abajo, si lo hay, los datos de salida recibidos dedicho nodo (100) de monitorización corriente arriba y los datos de salida generados por el propio nodo(100) de monitorización, estando adaptado un último nodo (100) de monitorización para enviar dichosdatos de salida a la unidad central (12),

caracterizado porque los nodos (100) de monitorización están adaptados para operar de forma alterna enmodo de reposo y en modo activo con un periodo T, según intervalos de tiempo sincronizados, siendo T eltiempo entre el comienzo de dos modos activos consecutivos.

Procedimiento y sistema para monitorizar un sistema de cables de un sistema de transmisión de energía eléctrica La presente invención versa acerca de un procedimiento y un sistema para monitorizar un sistema de cables de un sistema de transmisión de energía eléctrica.

Normalmente, la transmisión de energía eléctrica desde una central de generación de energía eléctrica se lleva a cabo por medio de sistemas de transmisión de energía eléctrica de alta tensión que pueden ser aéreos, terrestres o submarinos.

Normalmente, un sistema de transmisión de energía eléctrica comprende conductores eléctricos ⎯ya sean aéreos, terrestres o submarinos⎯, conexiones y terminales.

Es ventajoso monitorizar diversos parámetros de un sistema de transmisión de energía eléctrica, tales como la temperatura, las descargas parciales, la presión, la tensión, la corriente, etc., durante la operación del sistema, de forma que se pueda detectar y ubicar un fallo poco después de su incidencia o, aún mejor, intentar prever un posible fallo y planificar la comprobación in situ adecuada.

El documento WO 99/58992, por ejemplo, da a conocer un sistema de monitorización de cables para transporte de energía que comprende uno o más transductores distribuidos a lo largo de un cable submarino. Cada uno de los transductores está conectado operativamente al cable submarino para la medición de parámetros operativos del cable submarino, tales como la temperatura, la presión, la tensión, la corriente, etc., y proporciona una señal de salida en respuesta a valores reales de parámetros. Un cable de datos se extiende sustancialmente en paralelo con el cable submarino. El cable de datos está conectado operativamente a los transductores por medio de unidades correspondientes de bifurcación, para la transmisión de una señal de salida a un controlador.

El documento WO 99/58992 expone que en el sistema de monitorización de cables para transporte de energía en el que los transductores y circuitos electrónicos asociados reciben su suministro de energía de baterías, se pueden obtener ahorros considerables de energía al diseñar los circuitos electrónicos para operar en un modo de ahorro de energía y en un modo activo. En el modo de ahorro de energía, los circuitos se encuentran en un modo inactivo y no se transmiten datos al cable de datos, y en el modo activo se convierten los valores de parámetros de los transductores en señales de datos para ser transmitidas por medio del cable de datos. La operación de los circuitos puede ser controlada por medio de un circuito temporizador incorporado en el convertidor de señales de transductor. El temporizador puede estar programado para interrogar al convertidor de señales de transductor a intervalos predeterminados de tiempo. Tras la interrogación del temporizador, el convertidor de señales de transductor cambia el modo de operación desde su modo de ahorro de energía hasta su modo activo. En el modo activo de operación, se convierte la señal de salida del transductor en una señal de datos y se transmite la señal de datos al controlador. El convertidor de señales de transductor vuelve a su modo de ahorro de energía después de que se ha transmitido la señal de datos.

El documento US 2009/0040039 da a conocer una red de sensores inalámbricos, adecuada para una línea de transporte de energía, en la que los sensores también actúan como nodos de comunicaciones, y cada sensor está configurado no solo para fines de monitorización, sino también para transmitir la información de otro sensor inalámbrico a un servidor. El documento US 2009/0040039 implementa modos activo e inactivo en función de la recepción de una señal de activación procedente de un nodo anterior.

El solicitante afrontó el problema técnico de proporcionar un sistema mejorado de monitorización para monitorizar parámetros de un sistema de cables para una transmisión de energía eléctrica.

En particular, el solicitante afrontó el problema técnico de reducir el consumo de energía en un sistema para monitorizar un sistema de cables para la transmisión de energía eléctrica.

Como se divulga con más detalle a continuación, el solicitante descubrió que se puede solucionar este problema por medio de un sistema de monitorización que comprende una cascada de nodos de monitorización adaptados para operar de forma alterna en un modo de reposo y en un modo activo, en el que los datos adquiridos por los nodos de monitorización durante modos activos son enviados hacia una unidad central al hacer que los datos pasen desde un nodo de monitorización a otro, comenzando desde los nodos de monitorización que generan los datos de salida hasta un último nodo de monitorización, que remite los datos de salida a la unidad central.

En consecuencia, en un primer aspecto la presente invención versa acerca de un sistema de monitorización para monitorizar parámetros de un sistema de cables de un sistema de transmisión de energía eléctrica, comprendiendo el sistema de monitorización una unidad central y una pluralidad de nodos de monitorización adaptados para ser colocados en distintos puntos de monitorización del sistema de cables, en el que:

- cada nodo de monitorización está adaptado para operar de forma alterna en un modo de reposo y en un modo activo, estando adaptado cada nodo de monitorización durante el modo activo para adquirir un valor de al menos

uno de dichos parámetros y para procesar el valor adquirido de forma que se generen datos correspondientes de salida; y

-la unidad central está adaptada para recoger los datos de salida procedentes de los nodos de monitorización;

caracterizado porque los nodos de monitorización están conectados en cascada y porque, durante el modo activo, 5 cada nodo de monitorización está adaptado:

- para recibir datos de salida procedentes de un nodo corriente arriba de la cascada, si lo hay; y

- para enviar a un nodo corriente abajo, si lo hay, los datos de salida recibidos de dicho nodo corriente arriba y los datos de salida generados por el propio nodo de monitorización, estando adaptado un último nodo de monitorización de la cascada para enviar dichos datos de salida a la unidad central.

En la presente descripción y en las reivindicaciones se utilizan las expresiones:

- “nodo de monitorización corriente arriba” con respecto a un nodo dado de monitorización para indicar un nodo que precede a dicho nodo dado de monitorización con respecto a una dirección de propagación de datos hacia una unidad central. Se puede utilizar la expresión “nodo de monitorización corriente arriba” para indicar un nodo que, con respecto a dicho nodo dado de monitorización, se encuentra más alejado de la unidad central;

-“nodo de monitorización corriente abajo” con respecto a un nodo dado de monitorización para indicar un nodo que sigue a dicho nodo dado de monitorización con respecto a una dirección de propagación de datos hacia una unidad central. Se puede utilizar la expresión “nodo de monitorización corriente abajo” para indicar un nodo que, con respecto a dicho nodo dado de monitorización, se encuentra más cerca de la unidad central;

- “último nodo de monitorización”, con respecto a una cascada de nodos de monitorización, para indicar el último

nodo de monitorización de la cascada con respecto a una dirección de propagación de datos hacia una unidad central. La expresión “último nodo de monitorización” puede indicar el nodo más cercano a la unidad central;

- “primer nodo de monitorización”, con respecto a una cascada de nodos de monitorización, para indicar el primer nodo de monitorización de la cascada con respecto a una dirección de propagación de datos hacia una unidad central. La expresión “primer nodo de monitorización” puede indicar el nodo más alejado de la unidad central;

-“modo de reposo” para indicar un modo inactivo de un nodo en el que el nodo no lleva a cabo ninguna operación de recepción de datos, de transmisión de datos ni de adquisición de datos;

- “modo activo” para indicar un modo operativo de un nodo en el que el nodo lleva a cabo operaciones de recepción de datos, de transmisión de datos y/o de adquisición de datos;

- “cascada” para indicar una pluralidad de nodos de monitorización conectados en serie, de forma que los datos de

salida de uno son transmitidos al siguiente, con respecto a una dirección de propagación de datos hacia una unidad central;

- “enlace de transmisión de datos” para indicar... [Seguir leyendo]

1. Un sistema (1000) de monitorización para monitorizar parámetros de un sistema de cables de un sistema de transmisión de energía eléctrica, comprendiendo el sistema (1000) de monitorización una unidad central (12) y una pluralidad de nodos (100) de monitorización adaptados para ser colocados en distintos puntos de monitorización del sistema de cables, en el que:

- cada nodo (100) de monitorización está adaptado para operar de forma alterna en modo de reposo y en modo activo, estando adaptado cada nodo de monitorización durante el modo activo para adquirir un valor de al menos uno de dichos parámetros y para procesar el valor adquirido de forma que se generen datos de salida correspondientes; y

-la unidad central (12) está adaptada para recoger los datos de salida procedentes de los nodos de monitorización;

en el que los nodos (100) de monitorización están conectados en cascada y porque, durante un modo activo, cada nodo (100) de monitorización está adaptado:

-para conseguir datos de salida procedentes de un nodo (100) de monitorización corriente arriba de la 15 cascada, si lo hay; y

- para enviar a un nodo (100) de monitorización corriente abajo, si lo hay, los datos de salida recibidos de dicho nodo (100) de monitorización corriente arriba y los datos de salida generados por el propio nodo

(100) de monitorización, estando adaptado un último nodo (100) de monitorización para enviar dichos datos de salida a la unidad central (12) ,

caracterizado porque los nodos (100) de monitorización están adaptados para operar de forma alterna en modo de reposo y en modo activo con un periodo T, según intervalos de tiempo sincronizados, siendo T el tiempo entre el comienzo de dos modos activos consecutivos.

2. Un sistema (1000) de monitorización según la reivindicación 1, en el que los intervalos de tiempo están sincronizados de tal forma que los nodos (100) de monitorización pasan de cada modo de reposo a cada modo activo en secuencia, uno tras otro.

3. Un sistema (1000) de monitorización según la reivindicación 1, en el que los intervalos de tiempo están sincronizados de tal forma que cada nodo (100) de monitorización comienza a operar en cada modo activo antes de que el nodo (100) de monitorización corriente arriba comience a enviarle los datos de salida.

4. Un sistema de monitorización según la reivindicación 3, en el que los intervalos de tiempo están sincronizados de tal forma que cada nodo de monitorización comienza a operar en cada modo activo inmediatamente antes de que el nodo de monitorización corriente arriba comience a enviar los datos de salida.

5. Un sistema (1000) de monitorización según la reivindicación 1, en el que los intervalos de tiempo están sincronizados de forma que se minimice el tiempo de espera para recibir los datos de salida procedentes de un 35 nodo (100) de monitorización corriente arriba.

6. Un sistema (1000) de monitorización según la reivindicación 1, en el que los nodos (100) de monitorización están conectados entre sí en cascada por medio de una pluralidad de enlaces de transmisión de datos.

7. Un sistema de monitorización según la reivindicación 6, en el que los enlaces de transmisión de datos son inalámbricos.

8. Un sistema (1000) de monitorización según la reivindicación 1, en el que la unidad central (12) está adaptada para operar de forma alterna en modo de reposo y en modo activo, con un intervalo de tiempo sincronizado con el intervalo de tiempo del último nodo (100) de monitorización de la cascada.

9. Un sistema (1000) de monitorización según la reivindicación 1, en el que los nodos (100) de monitorización son alimentados por generadores locales de energía.

10. Un sistema de monitorización según la reivindicación 1, en el que cada uno de los nodos de monitorización comprende al menos un sensor.

11. Un sistema (1000) de monitorización según la reivindicación 1, en el que los nodos (100) de monitorización están adaptados para sincronizarse según dichos intervalos de tiempo sincronizados al llevar a cabo un procedimiento de sincronización automática en el que:

a) inicialmente, el primer nodo (100) de monitorización de la cascada opera en modo de reposo y en modo activo con el periodo T, mientras que los otros nodos (100) de monitorización de la cascada operan en modo de reposo y en modo activo con un periodo T1 menor que T; permaneciendo todos los nodos (100) de monitorización de la cascada en modo activo durante un tiempo Ta, menor que T y T1;

b) cuando se encuentra en modo activo, el primer nodo (100) de monitorización envía los datos de salida generados por él mismo al segundo nodo (100) de monitorización de la cascada; c) cuando el segundo nodo (100) de monitorización recibe los datos de salida procedentes del primer nodo (100) de monitorización, comienza a operar en modo de reposo y en modo activo con el periodo T y

envía los datos de salida generados por él mismo, junto con los datos de salida recibidos del primer nodo (100) de monitorización, al tercer nodo (100) de monitorización;

en el que la etapa c) es llevada a cabo también por el tercer nodo (100) de monitorización y los otros nodos (100) de monitorización de la cascada hasta que se sincronice el último nodo (100) de monitorización de la cascada.

12. Un sistema (1000) de monitorización según la reivindicación 1, en el que los nodos (100) de monitorización están adaptados para llevar a cabo un procedimiento para mantener una sincronización entre los nodos (100) de monitorización, en el que:

1) cuando pasa de un modo de reposo a un modo activo un nodo N (100) de monitorización de la cascada aguarda la recepción de datos de salida procedentes de un nodo N-1 (100) de monitorización corriente 15 arriba;

2) si no se reciben datos de salida durante un tiempo Ta, entonces el nodo N de monitorización pasa al modo de reposo hasta que transcurre un tiempo T1, comenzando desde el momento en el que el nodo de monitorización se ha vuelto activo en la etapa 1) , siendo Ta menor que T1 y siendo T1 menor que T;

3) si se reciben datos de salida durante el tiempo Ta, entonces el nodo N (100) de monitorización envía al

nodo N+1 (100) de monitorización corriente abajo los datos de salida recibidos del nodo N-1 (100) de monitorización corriente arriba, junto con los datos de salida generados por él mismo y pasa al modo de reposo hasta que transcurre el tiempo T, comenzando desde el momento en el que el nodo de monitorización se ha vuelto activo en la etapa 1) .

13. Un sistema (1000) de monitorización según la reivindicación 12, en el que el procedimiento para mantener la 25 sincronización entre los nodos (100) de monitorización:

- en la etapa 2) , si no se reciben datos de salida durante el tiempo Ta, el nodo N (100) de monitorización comprueba si un número de intentos realizados para recibir datos de salida procedentes del nodo N-1

(100) de monitorización corriente arriba es menor que un límite superior UL;

- en caso afirmativo, el nodo N de monitorización pasa al modo de reposo hasta que transcurre el tiempo

T1, comenzando desde el momento en el que el nodo de monitorización se ha vuelto activo en la etapa 1) ;

- en caso negativo, el nodo N (100) de monitorización está configurado de forma que le permita recibir datos de salida procedentes del nodo N-2 (100) de monitorización corriente arriba y luego pasa al modo de reposo hasta que transcurre el tiempo T1, comenzando desde el momento en el que el nodo de

monitorización se ha vuelto activo en la etapa 1) .

14. Un sistema de transmisión de energía eléctrica que comprende un sistema de cables y un sistema (1000) de monitorización para monitorizar parámetros del sistema de cables según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

15. Un procedimiento para monitorizar parámetros de un sistema de cables de un sistema de transmisión de 40 energía eléctrica, en el que:

- una pluralidad de nodos (100) de monitorización está asociada con distintos puntos de monitorización del sistema de cables;

- los nodos (100) de monitorización operan de forma alterna en modo de reposo y en modo activo;

- en modos activo los nodos (100) de monitorización adquieren valores de al menos uno de dichos

parámetros y procesan los valores adquiridos, de forma que se generen datos de salida correspondientes;

- una unidad central (12) recoge los datos de salida generados por los nodos (100) de monitorización;

en el que los datos de salida generados por los nodos (100) de monitorización son enviados desde los nodos (100) de monitorización, cuando se encuentran en modo activo, hacia la unidad central (12) al hacer que pasen 50 de uno de los nodos (100) de monitorización a otro, comenzando desde el nodo (100) de monitorización que genera los datos de salida hasta un último de los nodos (100) de monitorización, que remite los datos de salida a la unidad central (12) , caracterizado porque los nodos (100) de monitorización operan de forma alterna en modo de reposo y en modo activo con un periodo T, según intervalos de tiempo sincronizados, en el que T es el tiempo entre el

comienzo de dos modos activos consecutivos.