ES2268236T3 - Procedimiento de visualizacion para reflectometro de dominio temporal. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para asimilar datos que usan un reflectómetro de dominio temporal, comprendiendo: a) la grabación en memoria de al menos tres ondas de reflexión de una señal propagada a partir de un reflectómetro de dominio temporal sobre conductores; b) la modificación de al menos uno de las al menos tres ondas de reflexión de al menos una de las siguientes maneras: i. empleando el procesamiento de señal de inversión de onda; ii. empleando el procesamiento de señal de desplazamiento de onda; iii.empleando el procesamiento de señal de múltiples cursores; iv. empleando la velocidad segmentada del procesamiento de señal de propagación; y v. empleando el procesamiento de cálculo de cables húmedos; c) la visualización de al menos las tres ondas de reflexión sobre una pantalla de visualización de un reflectómetro de dominio temporal; y d) la comparación de al menos tres ondas de reflexión para localizar anomalías. e.- Un soporte legible por ordenador que tiene instrucciones ejecutables por ordenador para llevar a cabo el procedimiento mencionado en la reivindicación 1.
Description
Procedimiento de visualización para
reflectómetro de dominio temporal.
La presente invención se refiere generalmente a
reflectómeros de dominio temporal y más particularmente, a un
procedimiento para minimizar las anomalías y los errores de
señal.
Con el número siempre creciente de cables de
comunicación y transmisión utilizándose por todo el mundo, es
deseable que las anomalías tales como los fallos, las descargas
parciales, el daño en los cables y los empalmes en los cables de
comunicación y de transmisión de electricidad sean localizadas sin
la necesidad de seguimiento o inspección físicos. Un reflectómetro
de dominio temporal (TDR) puede ser usado para analizar un cable y
ver si hay anomalías o cambios en la impedancia del cable para
localizar tales anomalías. Un TDR típico transmite un impulso de
energía eléctrica sobre los cables que incluyen dos conductores
separados por un material dieléctrico. Cuando el impulso encuentra
un cambio en la impedancia del cable, parte de la energía del
impulso se vuelve a reflejar hacia el TDR. La amplitud y la
polaridad de esta reflexión son proporcionales al cambio en la
impedancia. Tales reflexiones son visualizadas normalmente en forma
gráfica en la pantalla de un TDR típico con lo que un técnico puede
interpretar los resultados y localizar anomalías específicas del
cable.
En el pasado, la capacidad de un técnico para
interpretar una forma de onda visualizada estaba limitada por la
incapacidad del TDR en proporcionar información de alta calidad. La
información que se correlaciona con la parte del cable situada más
cerca del TDR es mayor calidad que la parte del cable situada más
alejada del TDR. Esto es debido a que la señal de reflexión se
degrada a medida que aumenta la longitud. Como consecuencia, una
forma de onda reduce su precisión a media que crece la distancia
entre la parte del cable que se está midiendo y el TDR.
Actualmente, hay diversas soluciones disponibles para solucionar la
degradación de la forma de onda. Una solución es situar el TDR en
ambos extremos del cable que se analiza. Esto no es deseable porque
el técnico tendría que comparar manualmente las dos formas de onda y
realizar cálculos para determinar la ubicación de objetos de
interés, tales como la localización y la determinación de
anomalías.
Otra solución es conectar un hilo de transmisión
a un extremo del cable y medir simultáneamente la onda de
reflexión. El TDR podría entonces procesar las dos señales para
precisar mejor las anomalías. Esto no es deseable porque se
necesitan cables de prueba de gran longitud para medir dos extremos
de una gran porción de cable simultáneamente con un único TDR. Se
producen problemas adicionales cuando se analiza un cable de
alimentación eléctrica trifásico estándar y solamente se puede
grabar una fase a la vez. Esto da como resultado potenciales
errores humanos de comparación cuando se descubren las
localizaciones de los empalmes y los fallos.
Otro problema que ha surgido con el uso de un
TDR actualmente disponible, es el soporte de cable con el cambio
de impedancia de segmentos. A menudo, un cable contiene diversos
segmentos de diferentes soportes conductores empalmados juntos para
formar una longitud cohesiva de cable. La razón de que existan
cables segmentados es debido a que se han reemplazado partes de la
longitud con diferentes materiales conductores a causa de un daño
en el cable o la necesidad de sustituir secciones particulares del
cable con un soporte diferente, Un cambio en el soporte afectará a
la impedancia a causa de pequeñas diferencias en las geometrías o
materiales de fabricación de los cables que afectan de este modo a
la velocidad de señal de propagación (VOP). Esto da como resultado
una información imprecisa de las anomalías siguiendo ese conductor.
Otros factores también pueden afectar la VOP. tal como un cambio en
el material dieléctrico que separa los conductores dentro de un
cable. El agua que fluye en el interior de los cables que usa el
aire como parte de la separación dieléctrica de los conductores ha
sido un problema particular que afecta a la VOP de una señal desde
un TDR.
La solicitud europea 00982473 del mismo
solicitante reivindica un procedimiento similar para visualizar tres
trazas, excepto la etapa d) de la presente reivindicación 1.
De este modo, hay una necesidad de representar
gráficamente la información recogida procedente de un dispositivo
que propaga una señal a lo largo de la longitud de un cable.
Se sabe que el documento
US-A-5 461 318 y el Tektronix
technical test and measurement product Catalogue, 1994, página
1238, representan ambos procedimientos de ensayo que usan
reflectrómetros de dominio temporal que usan dos ondas para ensayar
y visualizar pares de ondas para su análisis por un ingeniero.
Una realización de la presente invención
proporciona un procedimiento, aparato y soporte legible por
ordenador para mejorar la calidad y la precisión de la información
recogida propagando una señal a lo largo de una longitud de cable
con el fin de precisar las anomalías específicas visualizando
múltiples ondas simultáneamente y combinando diversas etapas de
procesamiento de señal con los datos en bruto recogido por un TDR.
Las etapas de procesamiento de señal incluyen: recogida de datos
de señal, inversión de onda, desplazamiento de onda, visualización
de múltiples ondas, velocidad segmentada de propagación, múltiples
cursores, y calculador de cables húmedos.
Usando las diversas realizaciones de la presente
invención junto con un TDR, un técnico puede grabar, modificar y
visualizar diversas formas de onda que corresponden a cables
específicos de uno de los dos extremos de cables específicos y
procesar la información recogida y grabada posteriormente.
Específicamente, un técnico puede tomar un conjunto de dos formas
de onda grabadas que son recogidas a partir del mismo cable y
comparar las formas de onda para determinar la localización de las
anomalías. Si las dos formas de onda son grabadas a partir de
extremos opuestos del cable, entonces se puede usar la inversión de
onda para procesar las formas de onda con el fin de producir una
representación más precisa de la localización de las anomalías a lo
largo del cable.
A título de ejemplo no limitativo, si las dos
formas de no son grabadas a partir de dos puntos diferentes sobre
un cable en la misma dirección de propagación, entonces se puede
usar el desplazamiento de onda para procesar las formas de onda con
el fin de producir una representación más precisa de la localización
de las anomalías a lo largo del cable.
Con el fin de descubrir precisamente la
localización de las anomalías a lo largo de un conjunto de
conductores se pueden visualizar simultáneamente múltiples formas
de onda. Un técnico puede fácilmente precisar la localización de
anomalías particulares, tales como fallos trifásicos o cables
cortados, analizando diversas formas de onda simultáneamente.
Además, en otra realización de la presente
invención, la precisión de localización de anomalías se puede
mejorar si el técnico conoce los segmentos de diferentes soportes a
lo largo de la longitud del cable. Identificando el soporte
particular del segmento sobre el cual se está propagando la señal,
el TDR puede compensar un cambio en la VOP lo cual afectaría la
precisión de la localización actual de la anomalía. Un TDR típico
medirá el intervalo de tiempo entre dos cursores que se pueden
posicionar manual o automáticamente. Debido a esta limitación de
dos cursores, se han analizado por separado diversos segmentos. Sin
embargo, las diversas realizaciones de la presente invención son
capaces de emplear diversos cursores simultáneamente para analizar
toda la longitud de cable con diversos soportes diferentes, y
posteriormente cada uno con una VOP diferente.
Finalmente, en otra realización de la presente
invención, el cálculo de la longitud total de agua que afecta a la
impedancia de un cable es ahora posible. Un técnico que conoce esta
información puede ajustar el procesamiento de señal con el fin de
tomar en cuenta esta condición antes de identificar las anomalías y
sus respectivas localizaciones a lo largo del cable. Esta
realización mejora también la precisión de la localización de
anomalías.
Más adelante se presenta más en detalle un
procedimiento, un aparato y un soporte legible por ordenador capaz
de llevar a cabo acciones generalmente consecuentes con la
adquisición de datos y el procesamiento de señales anteriores para
determinar la localización de anomalías a lo largo de un cable.
Los aspectos anteriores y muchas de las ventajas
relacionadas de esta invención se entenderán mejor en referencia a
la siguiente descripción detalla, cuando se toman junto con los
dibujos anexos, en los cuales:
La figura 1 es un diagrama de bloques de un
sistema de ordenador de orden general para ejecutar una realización
de la presente invención;
La figura 2 es un diagrama de bloques de un
reflectómetro de dominio temporal (TDR) de la técnica anterior);
La figura 3 es un organigrama de una
arquitectura global de programa para un procedimiento de
visualización de ondas recogidas por un TDR;
La figura 4 es un organigrama de una subrutina
de inversión de onda en un procedimiento de visualización de ondas
recogidas por un TDR formado según una realización de la presente
invención;
La figura 5 es un organigrama de una subrutina
de desplazamiento de onda en un procedimiento de visualización de
ondas recogidas por un TDR formado según una realización de la
presente invención;
La figura 6 es un organigrama de una subrutina
de visualización de múltiples ondas en un procedimiento de
visualización de ondas recogidas por un TDR formado según una
realización de la presente invención;
La figura 7 es un organigrama de una velocidad
segmentada de subrutina de propagación en un procedimiento de
visualización de ondas recogidas por un TDR formado según una
realización de la presente invención;
La figura 7A es un organigrama de un cálculo
para la longitud total del agua que afecta a la impedancia de un
cable formado según una realización de la presente invención;
\newpage
La figura 8 es un organigrama de subrutina de
múltiple cursores/señalización en un procedimiento de visualización
de ondas recogidas por un TDR formado según una realización de la
presente invención;
La figura 9 es una forma de onda ejemplar
visualizada sobre un TDR formado según una realización de la
presente invención;
La figura 10 es una forma de onda invertida
ejemplar visualizada sobre un TDR formado según una realización de
la presente invención;
La figura 11 es una combinación ejemplar de una
forma de onda y su traza invertida visualizada sobre un TDR
formado según una realización de la presente invención;
La figura 12 es una forma de onda ejemplar que
muestra la corrosión visualizada sobre un TDR formado según una
realización de la presente invención;
La figura 13 es una forma de onda de comparación
ejemplar visualizada sobre un TDR formado según una realización de
la presente invención;
La figura 14 es una forma de onda trifásica
ejemplar visualizada sobre un TDR formado según una realización de
la presente invención;
La figura 15 es un conjunto ejemplar de formas
de onda visualizadas sobre un TDR con compensación de VOP segmentada
formado según una realización de la presente invención;
La figura 16 es un conjunto ejemplar de formas
de onda visualizadas sobre un TDR con compensación de VOP segmentada
formado según una realización de la presente invención;
Los reflectómetros de dominio temporal (TDR)
transiten un impulso de energía eléctrica sobre los cables que
incluyen dos conductores separados por un material dieléctrico.
Cuando el impulso eléctrico encuentra un cambio en el cable que
hace que cambie la impedancia, parte de la energía de impulso se
vuelve a reflejar hacia el TDR. Midiendo la amplitud y la polaridad
de la onda reflejada, se puede determinar la proporcionalidad del
cambio de impedancia. Además, también se puede determinar la
localización del cambio de impedancia, midiendo el tiempo de
propagación. Las anomalías típicas que originan un cambio de
impedancia incluyen un cambio en el soporte de cable, los empalmes,
los fallos, las descargas parciales y el daño en el cable.
Según una realización de la presente invención
los programas fuentes del procedimiento de visualización del TDR
ejecutan sobre un ordenador, preferiblemente un ordenador de orden
general configurado con funciones básicas de entrada/salida para un
dispositivo manual. La figura 1 y la siguiente explicación están
destinadas a proporcionar una breve descripción general de un
entorno informático apropiado en el cual las realizaciones actuales
de la invención pueden ser ejecutadas. Aunque no sea necesario, las
realizaciones de la presente invención se describen en el contexto
general de instrucciones ejecutables por ordenador, tales como
módulos de programa que se ejecutan por un ordenador personal.
Generalmente, los módulos de programa incluyen rutinas, programas,
objetos, componentes, estructuras de datos, etc. que llevan a cabo
tareas particulares o implementan tipos particulares de datos
abstractos. Además, los expertos en la técnica apreciarán que las
diversas realizaciones de la presente invención pueden ser
practicadas con otras configuraciones de sistemas informáticos, que
incluyen dispositivos manuales, sistemas de multiprocesadores,
electrónica de consumo programable o basada en microprocesadores,
ordenadores personales en red, microordenadores, ordenadores
centrales, y similares. Las diversas realizaciones de la invención
también se pueden poner en práctica en entornos de ordenadores
distribuidos donde las tareas son realizadas por dispositivos
remotos de procesamiento que están unidos a través de una red de
comunicaciones. En un entorno de ordenadores distribuidos, los
módulos de programa pueden estar situados tanto en dispositivos de
almacenamiento de memoria locales como remotos.
Con referencia a la figura 1, un sistema
ejemplar para poner en práctica las realizaciones de la invención
incluye un dispositivo informático de orden general en forma de un
ordenador personal convencional 120. El ordenador personal 120
incluye una unidad de procesamiento 121, una memoria de sistema 122
y un bus de sistema 122 que acopla diversos componentes de sistema
incluyen la memoria de sistema 112 a la unidad de procesamiento
121. El bus de sistema 123 puede ser cualquiera de entre diversos
tipos de estructuras de buses incluyendo un bus de memoria o un
controlador de bus, un bus periférico y un bus local que usa
cualquiera de entre diversas arquitecturas de bus. La memoria de
sistema 122 incluye una memoria de solo lectura (ROM) 124, una
memoria de acceso aleatorio (RAM) 125 y un sistema básico de
entrada/salida (BIOS) 126 que contienen las rutinas básicas que
ayudan a transferir información entre elementos dentro del ordenador
personal 120.
El ordenador personal 120 incluye, además, una
unidad de disco duro 127 para leer de y escribir en un disco duro
(no mostrado), una unidad de disco magnético 128 para leer de o
escribir en un disco magnético removible 129, y una unidad de disco
óptico 130 para leer de o escribir en un disco óptico removible 131,
tal como un CD ROM u otro soporte óptico. La unidad de disco duro
127, la unidad de disco magnético 128, y la unidad de disco óptico
130 están conectadas al bus de sistema 123 mediante una interfaz 132
de la unidad de disco duro, una interfaz 133 de la unidad de disco
magnético y una interfaz 134 de la unidad ótica, respectivamente.
Las unidades y sus soportes legibles por ordenador asociados
proporcionan almacenamiento no-volátil de las
instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, módulos
de programa y otros datos para el ordenador personal 120.
Aunque el entorno ejemplar anterior emplea un
disco duro, un disco magnético removible 129 y un disco óptico 131,
los expertos en la técnica deberían apreciar que otros tipos de
soporte legible por ordenador que pueden almacenar datos que son
accesibles por un ordenador, tal como casetes magnéticos, tarjetas
de memoria flash, discos digitales versátiles, cartuchos Bermoulli,
memorias de acceso aleatorio (RAM), memorias de solo lectura (ROM)
y similares, también se pueden usar en el entorno operativo
ejemplar.
Se pueden almacenar una serie de módulos de
programa en el disco duro, disco magnético 129, disco óptico 131,
ROM 124 o RAM 125, incluyendo un sistema operativo 135, uno o más
programas de aplicación 136 y datos de programa 138. Un técnico
puede introducir instrucciones e información en el ordenador
personal 120 a través de dispositivos de entrada tales como un
teclado 140 y dispositivo de punteo 142. Otros dispositivos de
entrada (no mostrados) pueden incluir un micrófono, una palanca de
control, teclado numérico, pantalla táctil escáner o similares.
Estos y otros dispositivos de entrada están a menudo conectados a la
unidad de procesamiento 121 a través de una interfaz de puerto
serie 146 que está acoplada al bus de sistema 123, pero se puede
conectar mediante otras interfaces, tales como un puerto paralelo,
un puerto de juego o un bus serie universal (USB). Un monitor 147 u
otro tipo de dispositivo de visualización está también conectado al
bus de sistema 123 por una interfaz, tal como un adaptador de vídeo
148. Uno o más altavoces 157 están también conectados al sistema de
bus 123 por una interfaz, tal como un adaptador de audio 156.
Además, del monitor y de los altavoces, los ordenadores personales
incluyen típicamente otros dispositivos periféricos de salida (no
mostrados), tales como las impresoras.
El entorno informático anterior puede estar
alojado en un dispositivo manual que se puede acoplar a un par de
cables conectores. La figura 2 describe un TDR manual típico y bien
conocido. La unidad informática, tal como se ha descrito
anteriormente, está alojada en un compartimiento 210. Dentro del
compartimiento 210 se describe la unidad de procesamiento121, la
pantalla de visualización 147, una interfaz 140 de teclado
numérico o pantalla táctil, la memoria de sistema 122, un generador
de impulsos 211, y un sensor de impulsos 212. Cuando el programa es
ejecutado, se genera un impulso en el generador de impulsos 211 y se
propaga por el cable 213. El sensor de impulsos 212 puede entonces
detectar cualquier reflexión debida a un cambio de impedancia en el
cable 213. Al ser detectadas las reflexiones de onda, el programa
recibe información de impulsos del sensor de impulsos 212 y
asimila la información a visualizar en una representación gráfica en
la pantalla de visualización 147. El técnico del TDR puede
interpretar la información de la representación gráfica de las
anomalías detectadas en el cable 213.
Una realización de la presente invención es un
procedimiento de grabación, procesamiento y visualización de la
información recogida por el TDR. La información previamente recogida
y almacenada en un ordenador también puede ser procesada y
visualizada. La figura 3 describe la arquitectura global de programa
del programa. Cuando se ejecuta el programa, un técnico selecciona
una onda a añadir a la pantalla de visualización en la etapa 310.
Seleccionando una onda a visualizar, se cargan los datos que
corresponden a la onda en el programa. Los archivos de onda
cargados se pueden modificar por una serie de procedimientos
descritos más adelante. La carga de un programa se hace usando una
subrutina de navegación que permite que el técnico seleccione
archivos de la memoria o la traza viva actual. Si se han cargado
múltiples ondas, la última onda a modificar (o cargada
recientemente) es la onda activa. Solamente la onda activa puede ser
modificada individualmente. Para modificar una onda diferente, el
técnico debe seleccionar la onda diferente como activa.
Una vez que se ha selecciona una onda particular
almacenada para ser cargada, el técnico está listo parta
seleccionar si o no la puesta en práctica del procedimiento de
inversión de onda en la etapa 315. Si se selecciona la inversión de
onda, entonces se realiza la subrutina de inversión de onda, la cual
se describe en la figura 4 y se explica más adelante. Si el técnico
no selecciona la inversión de onda, entonces se carga el archivo de
onda en una pantalla de visualización inicial, etapa 320. Se
pregunta entonces al técnico si el técnico desea selecciona la
carga de otra onda. El técnico puede repetir las etapas
310-320 si se desea otra onda, pero si no es el
caso, el programa avanza hacia una pantalla de visualización de
onda, Etapa 325.
El técnico selecciona entonces una de entre las
ondas cargas para que sea la activa, etapa 325. El técnico puede
modificar atribuciones individuales de onda, etapa 330, que
solamente afectarán a la onda activa o puede modificar atribuciones
globales de onda, etapa 335 que afectarán a todas las ondas
cargadas. La modificación de atribuciones individuales de onda
incluye el desplazamiento de onda, descrito en la figura 5 o la
señalización con múltiples cursores, descrita en la figura 8. Las
modificaciones de atribuciones globales de onda incluyen,
movimiento panorámico, plano de ampliación y velocidad segmento de
propagación, descritas en la figura 7. Además, el técnico puede
permitir un cálculo de cables húmedos sobre cualquier cable o parte
del mismo. Después de que cada modificación haya sido ejecutada, se
visualizan todas las ondas cargadas en la pantalla de visualización
147 en la etapa 340. Este procedimiento de visualización de
múltiples ondas se encuentra disperso dentro del flujo global de la
figura 3 y se presenta en mayor detalle en la figura 8. Cada
procedimiento de modificación de atributo e analizado en mayor
detalle más adelante.
La figura 4 es un organigrama de la subrutina
para la inversión de onda. Si un técnico elige la inversión de
onda en la etapa 315, entonces se ejecuta esta subrutina. Tal como
se ha expuesto anteriormente, el procedimiento de inversión de onda
se lleva a cabo cuando se está cargando una onda particular. Una
ventaja separada de navegación se abre en la pantalla de
visualización en la etapa 410 que permitirá que una técnica
seleccione un archivo de onda particular en la Etapa 415. El
técnico puede entonces elegir ejecutar la inversión de onda en la
etapa 420. Cuando se elige la inversión de onda, se podrá abrir una
utilidad de archivos que convierten los datos de una manera
transpuesta.
Con la inversión de onda, se pueden visualizar
dos trazas de una onda reflejada del mismo cable en la pantalla de
visualización 147 con una de las trazas invertida. La primera onda
es una traza grabada o una traza viva y descrita como una onda que
se propaga desde el extremo A al extremo B como se muestra en la
figura B. El extremo A representa la localización del TDR y el
extremo B representa el otro extremo del conductor. Una segunda
onda, que es la onda invertida es una traza grabada o una traza viva
y descrita desde el extremo B al extremo A como se muestra en la
figura 10. Además, el extremo A y el extremo B se pueden transponer,
donde el extremo B representa la localización del TDR y el extremo
A representa el otro extremo del conductor. Aunque se han usado dos
ondas en el ejemplo anterior, debería ser evidente que la misma
invención se puede aplicar a más ondas, tales como seis ondas (que
representan ondas de reflexión desde ambos extremos de un sistema
de cabe trifásico) o más (cuando representan un cable conductor
múltiple tal como el usado en loas telecomunicaciones).
A medida que un impulso recorre un cable, su
amplitud se atenúa. Las imperfecciones tales como los empalmes y la
corrosión, menudo denominadas anomalías, reflejarán una parte de la
onda de señal de vuelta al TDR. Por consiguiente, las reflexiones
más alejadas de un cable son más pequeñas que las reflexiones más
cercanas. Además, de esta atenuación del cable, los objetos que el
impulso encuentra consumirán parte de la energía de impulso que
también atenúa el impulso. Si hay dos empalmes en un cable, la
reflexión de tipo de onda del segundo aparecerá generalmente más
pequeña que la primera. La reflexión de la corrosión neutral es una
pequeña reflexión solamente positiva. A menudo es suficientemente
pequeño para ser difícil de reconocer.
Volviendo a la figura 4, en la etapa 430, ambas
trazas están visualizadas al mismo tiempo verticalmente adyacentes
y con la primera o la segunda traza viva, pero no ambas. Aunque
ambas pueden también proceder de la memoria. La segunda traza se
visualizará invertida de izquierda a derecha de manera que los
extremos A y B de ambas trazas estén correlacionados. Esto se
muestra en la figura 11. Como se muestra los ecos no coinciden
verticalmente y se descubren fácilmente como simplemente un eco,
mientras se producen otras anomalías en la misma localización.
Igualmente mostradas e la figura 9 son las anomalías representativas
que un TDR localizará y visualizará. Se muestra la corrosión 910,
un empalme 920 y un eco 930 en esta traza particular.
Las reflexiones de corrosión y a veces
reflexiones de empalme también pueden confundirse con ecos. Estos
ecos proceden del rebote de impulsos y reflexiones hacia delante y
hacia atrás entre objetos como empalmes. La inversión de onda hará
la diferencia entre ecos y reflexiones verdaderas más evidente. A
título de ejemplo no limitativo, con solamente una onda
visualizada, no se puede identificar fácilmente una pequeña
reflexión que puede ser un eco o una anomalía distinta del cable de
TDR. Sin embargo, cuando la misma onda está invertida y se
visualiza a partir del segundo extremo, un eco no estará en el mismo
sitio. Cuando la segunda onda está invertida y colocada a lo largo
del primer extremo, las anomalías que eran ecos son muchos más
evidentes.
Cuando la vista de ambos extremos está alineada
usando la inversión de onda, la reflexión de algunos objetos
parecerá no alineada. Este o debido a que el borde izquierdo de la
reflexión es el punto donde el primer impuso encuentra el borde
izquierdo del objeto. Cuando una traza está invertida, el lado
derecho de la reflexión está en el lado derecho del objeto. Puesto
que las dos trazas son vistas del mismo cable de extremos opuestos,
la diferencia en las posiciones de las dos reflexiones es la
diferencia entre la posición verdadera de los extremos izquierdo y
derecho del objeto. De esta manera, se puede medir la longitud de un
objeto. Esto es útil porque la longitud de una reflexión es mayor
que la longitud del objeto que la creó. Es particularmente útil en
la medición de la extensión de la corrosión en los cables de
distribución de energía. Esta corrosión 1210 se muestra en la
figura 12.
La figura 5 es un organigrama de la subrutina
para el desplazamiento de onda. El desplazamiento de onda moverá
horizontalmente una onda activa, tal como se representa en la
pantalla de visualización, respecto de otras ondas, de manera que
las reflexiones o las anomalías de extremo del cable se puede
correlacionar. Esto se muestra generalmente en la figura 13. El
desplazamiento de onda es necesario para ayudar a la utilización de
la anterior función (inversión de onda). Con el desplazamiento de
onda, la segunda traza, que es una vista invertida del mismo cable,
la coordenada temporal no se correlacionaría con la primera,
haciendo de este modo que cualquier comparación sea discutible. Con
ambos, es posible ver cuando una reflexión cambia su posición
aparente si se ve desde el otro extremo. Esto hará ecos 1310 más
evidentes puesto que no se correlacionarán con ninguna reflexión en
una traza de compa-
ración.
ración.
Volviendo a la figura 5, en la etapa 510, un
técnico selecciona una onda particular que hay que desplazar. En la
etapa 520, el técnico selecciona un punto de partida para el
desplazamiento de onda. En la etapa 530, el programa calcula la
coordenada temporal para el inicio del desplazamiento de onda.
Después de introducir estas entradas de técnico, el programa edita
la onda con los parámetros de punto de partida y coordenada
temporal. Después del cálculo, se vuelve a visualizar una vez más
la nueva onda en la etapa 540.
La figura 6 es un organigrama de la función de
ondas múltiples de la presente invención. En la técnica actual, un
TDR monocanal puede visualizar típicamente dos ondas de memoria o
una de memoria y la otra viva, (a menudo actualizada con datos
actuales a partir del cable al que el TDR está conectado
actualmente). En una realización de la presente invención, se
pueden visualizar más de dos ondas al mismo tiempo usando un TDR
monocanal. Puesto que muchos cables de distribución de energía
inspeccionados son parte de un sistema trifásico (un circuito que
consiste en tres cables paralelos), con algunas realizaciones de la
presente invención, todos trifásicas se pueden vigilar, grabar y a
continuación visualizar con un TDR moncanal que reduce la
complejidad y los costes.
La pantalla de visualización de múltiples ondas
permitirá que se visualicen más de dos (usualmente tres y a veces
seis) trazas simultáneamente en cualquier combinación de una única
traza viva mientras que el resto son de archivos almacenados. Esto
facilitará la comprensión y el reconocimiento de los problemas de
los cables en sistemas de cable multifásicos. Este concepto está
ejemplificado en la figura 14, en la cual se muestran verticalmente
tres cables de un sistema trifásico correlacionados para una
comparación fácil. Cuando se usa como inversión de onda, se pueden
visualizar simultáneamente hasta seis ondas. Las trazas se pueden
visualizar verticalmente adyacentes para ayudar a la visualización
de diferencias o podrían fusionarse usando la adición, promedio o
sustracción de puntos de datos para formar una traza compuesta para
ayudar a la visualización de anomalías comunes a todas.
Durante la realización del procedimiento de
visualización múltiple de la presente invención, se cargan ondas
individuales en el programa de visualización en la etapa 610- Con
cada adición, se pueden modificar atribuciones de onda individuales
en la etapa 620 (inversión de onda, desplazamiento de onda) además
de las selecciones del técnico de si la onda ha de ser visible en
la etapa 630 y qué distancia de separación vertical ha de
establecerse entre las ondas visualizadas (valor de desvío
vertical) en la etapa 640. Estas etapas se correlacionan
aproximadamente con las etapas de la inversión de onda 315, la
modificación de atribuciones individuales 330, y la modificación de
atribuciones de onda 335. Una vez que se han cargado todas las ondas
y modificado en consecuencia, cada onda visible se visualiza en la
pantalla de visualización 147 en la etapa 650.
La figura 7 es un organigrama de la velocidad
segmentada de la subrutina de propagación del programa. La velocidad
segmentada de propagación (VOP) permitirá que la(s)
traza(s) se subdivide(n) en segmentos con ajustes de
VOP independientes. Un ajuste de VOP es una determinación de la
velocidad a la cual un impulso viajará a lo largo de un cable y
está controlado por las atribuciones física del conductor. Los
números de VOP son bien conocidos en la técnica para todos los
materiales conductores típicos. Este ajuste de VOP puede compensar y
corregir secciones del cable que tienen diferentes velocidades de
propagación de impulso. Estas velocidades diferentes pueden
proceder de diferentes tipos de cables que están empalmados entre
sí, o de los efectos de otras diferencias de
post-fabricación tal como agua o compuestos de carga
en los cables de telecomunicación. Sin segmentación, las secciones
lentas del cable parecerían más largas o más cortas que la actual
longitud y todas las mediciones de la distancia intermedia sería
imprecisa porque un único ajuste de VOP solo podría disponer la VOP
total del cable. La figura 15 ilustra cómo una longitud particular
del cable puede de esta manera ser tergiversada.
Si la VOP entre el empalme 1, denominado por el
número 1540, y el empalme 2, denominado con el número 1520, es más
lenta que el resto del cable, las reflexiones 1530 y 1540 aparecerán
en la localización incorrecta. En la figura 16, la VOP de los tres
segmentos 1610, 1620 y 1630 que constituyen el cable se establecen
independientemente. Esto ajustará la escala horizontal de la
pantalla de visualización para compensar las diferentes velocidades
y, por consiguiente, el empalme 1 1640 se correlacionará con su
reflexión 1660 mientras el empalme 2 1650 se correlaciona
correctamente con su reflexión 1670.
Para establecer una VOP deseada para un segmento
particular, un técnico abre una ventaja de diálogo en la etapa 710.
El técnico elige una localización "de bandera" en la etapa 720,
una localización "a bandera" en la etapa 730 y un valor de VOP
para el segmento particular en la etapa 740. Después de seleccionar
estas atribuciones, el técnico cierra la ventana de diálogo y el
valor establecido en la etapa 740 reemplaza la variable "D" de
VOP por defecto en la etapa 750. En este momento, si el nuevo valor
de "intervalo global" no es "D", el programa determinará
la nueva VOP del segmento que contiene el punto de datos pertinente
en la etapa 760 y modificará el intervalo X visualizado entre los
puntos de datos pertinentes representados en distancias en la etapa
770. Una vez que se han modificado los nuevos archivos de onda y
una vez que el técnico introduce cualquier opción de ampliación o
desplazamiento en la etapa 780, todas las nuevas ondas son
visualizadas en la etapa 790 en la pantalla de visualización
140.
En una realización particular, un segmento puede
ser analizado para determinar la longitud de cable húmedo que está
presente. Cuando algunos cables de telecomunicación están
instalados, contienen aire entre los conductores de los pares. A lo
largo del tiempo, este espacio se llena con agua, lo que degrada la
calidad del cable. En el funcionamiento convencional de un TDR, el
agua se puede ver como una reflexión negativa y colocar cursores
en ambos extremos de la reflexión puede aproximar la longitud de la
sección húmeda. Sin embargo, el agua puede no llenar una gran
sección contigua que es fácilmente identificada. Puede separarse en
muchos puntos húmedos a partir de unos pocos centímetros a decenas
de metros. Según una realización de la presente invención, un TDR
puede ser usado para calcular automáticamente la longitud total de
un cable que contiene agua usando la siguiente ecuación.
L_{w} =
V_{wx}\{[L - (D_{t} \ x \ V_{d})]/(VOP_{w} -
VOP_{d})\}
Donde:
VOP_{w} = velocidad de impulso en cable
húmedo
VOP_{d} = velocidad de impulso en cable
seco
D_{t} = tiempo requerido para que el impulso
transite por el segmento de cable
L = longitud verdadera de segmento de cable
L_{w} = porción total de segmento que está
húmeda
VOP_{w} y VOP_{d} son propiedades que se
pueden predecir o medir para un tipo de cable dado. Como se puede
observar mejor en la figura 7A, estos valores son introducidos por
el técnico en las etapas 792 y 793 respectivamente. Cuando un
técnico usa la función de cable húmedo, se determinan los datos
conocidos a partir de una tarjeta de información de cable, y el
técnico introduce estos valores en el TDR antes del cálculo.
Alternativamente, el TDR habría almacenado estos datos en un
archivo a partir del cual el técnico elegiría un tipo de cable.
D_{t} se mide con el TDR colocando cursores en las reflexiones
desde el inicio hasta el final del cable, etapa 794. El operador
introduciría la longitud verdadera del cable (L), etapa 795 después
de medirla con una rueda. Con esta información, el TDR puede
calcular automáticamente, etapa 796 y visualizar, etapa 797 la
longitud total de todas las partes del cable que están húmedas.
La figura 8 es un organigrama del procedimiento
para añadir, retirar o ajustar banderas y/o cursores a una onda
activa. Un TDR tradicional mide el intervalo de tiempo entre dos
cursores que se pueden posicionar manual o automáticamente en la
traza visualizada. Un cursor es una indicación de un punto sobre una
traza que el técnico busca identificar con el fin de obtener
información acerca de la localización particular. El cursor puede
ser posicionado manualmente en cualquier punto a lo largo de una
traza usando un dispositivo de entrada como un ratón. El TDR puede
calcular la longitud entre dos cursores. La capacidad para
posicionar más de dos cursores sobre la traza facilitaría las
funciones de VOP segmentada y multitrazas. Se podría crear y
posicionar individualmente cualquier número de cursores sobre una
traza seleccionada. El intervalo de tiempo entre cursores
seleccionados sería entonces multiplicado por la VOP del segmento
para derivar y visualizar cada longitud de segmento.
Una realización de presente invención tomaría la
forma de un único cursor activo y muchas banderas. El cursor activo
puede ser maniobrado a lo largo del eje de coordenadas X y
representará puntos que corresponden a su coordenada X para todas
las ondas cargadas. Se puede colocar una bandera en una onda cargada
particular. Cada bandera estaría representada por una marca de
señalización sobre una onda particular de una visualización de
múltiples ondas. Si esa onda se desplazase respecto de las otras
ondas, la bandera permanecería asociada a la coordenada X de la
única onda. Por otra parte, el cursor activo no se desplazaría con
una única onda. Solamente está asociado a la coordenada X de la
pantalla de visualización total y se desplazaría posiciones
mientras que se ajustan la ampliación global y el acercamiento.
Las banderas pueden ser añadidas por un técnico
seleccionando una onda activa en la etapa 810. El técnico posiciona
entonces el cursor donde se ha de añadir, retirar o modificar una
bandera en la etapa 820. El técnico pueden añadir, retirar o
modificar una bandera en la etapa 830, cuya culminación es una
edición del campo de banderas para la onda activa con una nueva
coordenada X para cada bandera añadida, retirada o modificada en la
etapa 840. Mientras las banderas se añaden, retiran o modifican, se
visualizan como marcas de señalización sobre sus ondas respectivas
en la etapa 850, sobre la pantalla de visualización 147.
Las funciones anteriores se pueden llevar a cabo
usando instrucciones ejecutables por ordenador insertadas en un
soporte legible por ordenador.
Claims (2)
1. Un procedimiento para asimilar datos que usan
un reflectómetro de dominio temporal, comprendiendo:
- a)
- la grabación en memoria de al menos tres ondas de reflexión de una señal propagada a partir de un reflectómetro de dominio temporal sobre conductores;
- b)
- la modificación de al menos uno de las al menos tres ondas de reflexión de al menos una de las siguientes maneras:
- i.
- empleando el procesamiento de señal de inversión de onda;
- ii.
- empleando el procesamiento de señal de desplazamiento de onda;
- iii.
- empleando el procesamiento de señal de múltiples cursores;
- iv.
- empleando la velocidad segmentada del procesamiento de señal de propagación; y
- v.
- empleando el procesamiento de cálculo de cables húmedos;
- c)
- la visualización de al menos las tres ondas de reflexión sobre una pantalla de visualización de un reflectómetro de dominio temporal; y
- d)
- la comparación de al menos tres ondas de reflexión para localizar anomalías.
2. Un soporte legible por ordenador que tiene
instrucciones ejecutables por ordenador para llevar a cabo el
procedimiento mencionado en la reivindicación 1.
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