ES2401880A1 - Procedure and system to optimize the maintenance operations in wind turbines and wind farms. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
- Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location
Abstract
Description
- PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA OPTIMIZAR LAS OPERACIONES PROCEDURE AND SYSTEM TO OPTIMIZE OPERATIONS
- DE MANTENIMIENTO EN AEROGENERADORES Y PARQUES EÓLICOS. MAINTENANCE IN AEROGENERATORS AND WIND FARMS.
- Objeto de la invención. Object of the invention.
- 5 5
- La presente invención se refiere a un procedimiento y sistema para The present invention relates to a method and system for
- optimizar las operaciones de mantenimiento en aerogeneradores y parques optimize maintenance operations in wind turbines and parks
- eólicos. wind power
- 1o 1st
- Antecedentes de la invención. Background of the invention.
- Hay que tener en cuenta una miríada de parámetros cuando se realizan A myriad of parameters must be taken into account when they are performed
- las tareas de mantenimiento de complejos sistemas de aerogeneradores y the maintenance of complex wind turbine systems and
- parques eólicos. Puede producirse un exceso de información confusa y wind farms There can be an excess of confusing information and
- 15 fifteen
- contradictoria. contradictory
- Los sistemas de reparación conocidos son gestionados mediante el Known repair systems are managed through the
- manejo humano con ayuda de hojas de cálculo, alarmas o generación de human management with the help of spreadsheets, alarms or generation of
- tareas de mantenimiento basadas principalmente en la intervención humana. maintenance tasks based mainly on human intervention.
- En dichos sistemas ocurre que unas condiciones meteorológicas In such systems it happens that weather conditions
- 2 o 2nd
- inesperadas pueden posponer o cancelar las operaciones de mantenimiento. Unexpected may postpone or cancel maintenance operations.
- También ocurre que los componentes nuevos a veces muestran un It also happens that new components sometimes show a
- rendimiento deficiente o resultan dañados prematuramente. Otros eventos poor performance or are damaged prematurely. Other events
- pueden ser una súbita caída de la producción causada por una serie de they can be a sudden drop in production caused by a series of
- averías acumulativas. cumulative breakdowns
- 2 5 2 5
- Es el objeto de la presente invención presentar un sistema y It is the object of the present invention to present a system and
- procedimiento que pueda aceptar un número muy grande de componentes y procedure that can accept a very large number of components and
- parámetros, así como muchas posibles ubicaciones y tipos de datos parameters, as well as many possible locations and data types
- diferentes. different.
- Es otro objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento It is another object of the present invention to provide a method
- 3 o 3rd
- sencillo y fiable para optimizar o reprogramar tareas de mantenimiento de simple and reliable to optimize or reschedule maintenance tasks
- forma dinámica, teniendo en cuenta que los eventos pueden variar dynamically, considering that events may vary
- rápidamente. quickly.
- Es otro objeto más de la presente invención contar con un sistema que It is another object of the present invention to have a system that
- pueda planificar sistemas de mantenimiento con mucha antelación de can plan maintenance systems well in advance of
- 3 5 3 5
- manera fiable. reliable way.
- Descripción de la invención. Description of the invention
- La presente invención se refiere a un procedimiento y sistema de The present invention relates to a method and system of
- mantenimiento para aerogeneradores o parques eólicos. Dicho sistema tiene maintenance for wind turbines or wind farms. Said system has
- 5 5
- medios de cálculo que comprenden: Means of calculation comprising:
- una conexión de entrada para recibir parámetros de campo medidos an input connection to receive measured field parameters
- desde un aerogenerador o un sistema de parque eólico, y from a wind turbine or wind farm system, and
- un módulo de detección de averías que tiene medios de a fault detection module that has means of
- almacenamiento con parámetros predeterminados correspondientes a storage with default parameters corresponding to
- 1o 1st
- modos de avería predeterminados y que emiten una señal de detección de default fault modes that emit a signal to detect
- averías, y breakdowns, and
- un módulo de localización de averías que tiene medios de a troubleshooting module that has means of
- almacenamiento con datos en estructura nodal jerárquica, en la que dichos storage with data in hierarchical nodal structure, in which said
- nodos corresponden a subsistemas y componentes de aerogenerador (WTG) Nodes correspond to wind turbine components and subsystems (WTG)
- 15 fifteen
- o parque eólico, emitiendo dicho módulo de localización de averías una señal or wind farm, said troubleshooting module emitting a signal
- de localización de averías, y troubleshooting, and
- un módulo de estimación o pronóstico de averías que tiene medios de a fault estimation or forecast module that has means of
- almacenamiento con parámetros de avería incipiente predeterminados, storage with default incipient fault parameters,
- emitiendo dicho módulo de pronóstico de averías al menos una señal de issuing said failure forecast module at least one signal of
- 2 o 2nd
- avería estimada o pronosticada para un componente o subsistema, y estimated or predicted breakdown for a component or subsystem, and
- un módulo programador de mantenimiento para emitir al menos una a maintenance programmer module to issue at least one
- señal de salida de mantenimiento, basándose dicha señal en la combinación maintenance output signal, said signal based on the combination
- de dicha señal de detección de averías, dicha señal de localización de of said fault detection signal, said location signal of
- averías y dicha señal de avería estimada o pronosticada. breakdowns and said estimated or predicted breakdown signal.
- 2 5 2 5
- Preferentemente, la señal de salida de mantenimiento es una señal de Preferably, the maintenance output signal is a signal of
- tiempo de mantenimiento correspondiente a operaciones de mantenimiento maintenance time corresponding to maintenance operations
- recomendadas y una fecha y hora de reparación para un equipo de recommended and a repair date and time for a computer
- mantenimiento. Además, dicha señal de salida de mantenimiento identifica maintenance. In addition, said maintenance output signal identifies
- uno o más componentes a sustituir en una ubicación específica del nodo de one or more components to replace at a specific location of the node
- 3 o 3rd
- instancia del parque eólico o el aerogenerador. instance of the wind farm or the wind turbine.
- Ventajosamente, se consideran los parámetros de restricción del Advantageously, the constraint parameters of the
- mantenimiento. Dichos parámetros de restricción pueden ser parámetros de maintenance. Such restriction parameters may be parameters of
- condiciones meteorológicas, parámetros de disponibilidad de partes de weather conditions, availability parameters of parts of
- repuesto o de herramientas. spare or tools.
- 35 35
- Además, dicha señal de salida de mantenimiento es habilitada, In addition, said maintenance output signal is enabled,
- deshabilitada o habilitada con una advertencia para un operador humano, disabled or enabled with a warning for a human operator,
- selectivamente, en base a valores de dichos parámetros de restricción del selectively, based on values of said restriction parameters of the
- mantenimiento. Dichos parámetros de restricción se basan, preferentemente, maintenance. Said restriction parameters are preferably based
- en parámetros meteorológicos en el campo cercano a un aerogenerador o un in meteorological parameters in the field near a wind turbine or a
- 5 5
- parque eólico y pueden ser la velocidad del viento, la temperatura del campo, wind farm and can be wind speed, field temperature,
- la altura de las olas, el espesor de la niebla o relámpagos. the height of the waves, the thickness of the fog or lightning.
- Dicha señal de tiempo de mantenimiento también puede basarse en Said maintenance time signal can also be based on
- un perfil de pérdida, en el que dicho perfil de pérdida se define mediante la a loss profile, in which said loss profile is defined by the
- pérdida de potencia de salida del aerogenerador en funcionamiento estándar loss of output power of the wind turbine in standard operation
- 1o 1st
- o en el máximo de la generación de potencia. or at maximum power generation.
- Adicionalmente, el sistema de mantenimiento puede incluir una matriz Additionally, the maintenance system may include a matrix
- de aplicabilidad multi-dimensional que contiene valores verdaderos o falsos of multi-dimensional applicability that contains true or false values
- para correlacionar una avería dada en una ubicación dada y dicha señal de to correlate a given fault at a given location and said signal of
- salida de mantenimiento. Maintenance output
- 15 fifteen
- El sistema también puede tener medios de filtración de datos para The system may also have data filtration means for
- emitir un número seleccionado de parámetros para un operador humano, y issue a selected number of parameters for a human operator, and
- medios de edición que permiten al operador humano editar los parámetros editing means that allow the human operator to edit the parameters
- de avería, y una interfaz del ser humano para admitir o rechazar un evento of failure, and an interface of the human being to admit or reject an event
- de avería. of failure.
- 2 o 2nd
- El módulo programador de mantenimiento también puede comprender The maintenance programmer module can also comprise
- un módulo para la sincronización desencadenada por tiempo de dicha señal a module for time triggered synchronization of said signal
- de salida de mantenimiento que tiene un tiempo de actualización maintenance output that has an update time
- predeterminado, especialmente un tiempo de actualización diario, y un default, especially a daily update time, and a
- módulo para una sincronización desencadenada por un evento de dicha module for synchronization triggered by an event of said
- 2 5 2 5
- señal de salida de mantenimiento. maintenance output signal.
- Un procedimiento de mantenimiento para aerogeneradores o parques A maintenance procedure for wind turbines or parks
- eólicos también forma parte de la presente invención. Éste comprende las Wind power is also part of the present invention. This one includes the
- etapas de: stages of:
- recibir parámetros de campo medidos de un sistema aerogenerador o receive measured field parameters from a wind turbine system or
- 3 o 3rd
- un parque eólico, y a wind farm, and
- detectar parámetros de avería y emitir al menos una señal de detect fault parameters and emit at least one signal from
- detección de averías, y fault detection, and
- localizar averías según datos en estructura nodal jerárquica, en la que Troubleshoot according to data in hierarchical nodal structure, in which
- dichos nodos corresponden a subsistemas y componentes del these nodes correspond to subsystems and components of the
- 3 5 3 5
- aerogenerador o el parque eólico, emitiendo dicho módulo de localización de wind turbine or wind farm, issuing said location module of
- averías una señal de localización de averías, y faults a fault location signal, and
- estimar o pronosticar parámetros de avería incipiente emitiendo al estimate or forecast incipient fault parameters by issuing
- menos una señal de fecha de avería estimada o pronosticada para un minus an estimated or predicted breakdown date signal for a
- componente o subsistema, y component or subsystem, and
- 5 5
- emitir al menos una señal de salida de mantenimiento, basándose emit at least one maintenance output signal, based
- dicha señal en la combinación de dicha señal de detección de averías, dicha said signal in the combination of said fault detection signal, said
- señal de localización de averías y dicha señal de fecha de avería estimada. fault location signal and said estimated fault date signal.
- Preferentemente la señal de salida de mantenimiento es una señal de Preferably the maintenance output signal is a signal of
- tiempo de mantenimiento correspondiente a operaciones de mantenimiento maintenance time corresponding to maintenance operations
- 1o 1st
- recomendadas y una fecha y hora pronosticadas para un equipo de recommended and a predicted date and time for a team of
- mantenimiento. maintenance.
- Además, dicha señal de tiempo de mantenimiento también se basa en In addition, said maintenance time signal is also based on
- parámetros de restricción del mantenimiento, siendo dichos parámetros de maintenance restriction parameters, said parameters being
- restricción, parámetros de condiciones meteorológicas, parámetros de restriction, weather conditions parameters,
- 15 fifteen
- disponibilidad de partes de repuesto o de herramientas y personal. availability of spare parts or tools and personnel.
- Los parámetros de restricción meteorológicos en el campo son The meteorological restriction parameters in the field are
- aquellos cerca del aerogenerador o el parque eólico y son preferentemente those near the wind turbine or wind farm and are preferably
- la velocidad del viento, la temperatura del campo, la altura de las olas, el wind speed, field temperature, wave height,
- espesor de la niebla o relámpagos. Thickness of fog or lightning.
- 2 o 2nd
- Finalmente, la presente invención puede implementarse Finally, the present invention can be implemented
- preferentemente mediante un programa informático legible en sistemas preferably through a computer readable system program
- informáticos. computer.
- Breve descripción de los dibujos. Brief description of the drawings.
- 25 25
- La figura 1 muestra una representación modular de una realización Figure 1 shows a modular representation of an embodiment
- preferida según la presente invención. preferred according to the present invention.
- La figura 2 muestra una realización con una estructura de desglose Figure 2 shows an embodiment with a breakdown structure
- jerárquica de nodos que representan varios subsistemas. hierarchical nodes that represent several subsystems.
- 3 o 3rd
- La figura 3 muestra un diagrama de flujo que se refiere a la detección Figure 3 shows a flow chart that refers to the detection
- y el pronóstico automáticos de parámetros de avería. and the automatic forecast of fault parameters.
- La figura 4 muestra un diagrama de flujo que se refiere a una función Figure 4 shows a flow chart that refers to a function
- de reconocimiento de averías por un operador humano. Fault recognition by a human operator.
- La figura 5 muestra un diagrama de flujo que se refiere a la Figure 5 shows a flow chart referring to the
- 3 5 3 5
- generación de tareas de mantenimiento. generation of maintenance tasks.
- La figura 6 muestra un diagrama de Gantt con un programa de Figure 6 shows a Gantt chart with a program of
- mantenimiento. maintenance.
- La figura 7 muestra un gráfico comparativo del rendimiento de un Figure 7 shows a comparative graph of the performance of a
- aerogenerador si se aplica un programa de mantenimiento. wind turbine if a maintenance program is applied.
- 5 5
- La figura 8 muestra un diagrama de flujo con una realización para Figure 8 shows a flow chart with an embodiment for
- programar el mantenimiento. Schedule maintenance
- La figura 9 muestra un diagrama de flujo con una realización para la Figure 9 shows a flow chart with an embodiment for the
- ejecución del mantenimiento. Maintenance execution
- La figura 1 O muestra un diagrama de flujo con una estructura nodal Figure 1O shows a flow chart with a nodal structure
- 1 o 1st
- jerárquica. hierarchical
- La figura 11 muestra un diagrama de flujo de averías y mantenimiento. Figure 11 shows a flow chart of faults and maintenance.
- La figura 12 muestra realizaciones con sincronización desencadenada Figure 12 shows embodiments with triggered synchronization
- por un evento y por tiempo. for an event and for time.
- La figura 13 muestra una realización de la arquitectura del sistema Figure 13 shows an embodiment of the system architecture
- 15 fifteen
- según la presente invención. according to the present invention.
- Descripción de una realización preferencial. Description of a preferred embodiment.
- La figura 1 muestra una realización con un entorno integrado y Figure 1 shows an embodiment with an integrated environment and
- 2o 2nd
- digitalizado para llevar un control de averías y para programar parámetros de digitized to keep track of faults and to program parameters of
- mantenimiento según la presente invención. maintenance according to the present invention.
- El sistema de mantenimiento tiene una conexión de entrada (1) para The maintenance system has an input connection (1) for
- recibir los parámetros medidos recibidos de los sistemas en el campo. El receive the measured parameters received from the systems in the field. He
- sistema también tiene un módulo de detección de averías (2) que tiene system also has a fault detection module (2) that has
- 2 5 2 5
- medios de almacenamiento con parámetros predeterminados storage media with default parameters
- correspondientes a modos de avería predeterminados y que emite una señal corresponding to default fault modes and emitting a signal
- de detección de averías, y un módulo de localización de averías que tiene fault detection, and a troubleshooting module that has
- medios de almacenamiento con datos en estructura nodal jerárquica. Dichos storage media with data in hierarchical nodal structure. Sayings
- nodos (9, 1 O) corresponden a subsistemas y componentes de aerogenerador nodes (9, 1 O) correspond to wind turbine components and subsystems
- 3o 3rd
- (WTG) o parque eólico (WF). El módulo de mantenimiento también tiene un (WTG) or wind farm (WF). The maintenance module also has a
- módulo de estimación o de pronóstico (3) que tiene medios de estimation or forecast module (3) that has means of
- almacenamiento con parámetros de avería incipiente predeterminados y un storage with default incipient fault parameters and a
- módulo programador de mantenimiento (6) para emitir al menos una señal de maintenance programmer module (6) to emit at least one signal from
- salida de mantenimiento (7). Basándose dicha señal en la combinación de maintenance output (7). That signal being based on the combination of
- 35 35
- dicha señal de detección de averías, dicha señal de localización de averías said fault detection signal, said fault location signal
- (5) y dicha señal de avería estimada o pronosticada (4). (5) and said estimated or predicted fault signal (4).
- En una de las realizaciones preferidas, la señal de salida de In one of the preferred embodiments, the output signal of
- mantenimiento (7) es una señal de tiempo de mantenimiento (8) maintenance (7) is a maintenance time signal (8)
- correspondiente a operaciones de mantenimiento recomendadas y a una corresponding to recommended maintenance operations and a
- 5 5
- fecha de reparación para un equipo de mantenimiento. Repair date for a maintenance team.
- La figura 2 muestra un árbol jerárquico de nodos {WTG, 9, 1O) para Figure 2 shows a hierarchical tree of nodes {WTG, 9, 1O) for
- identificar el subsistema o componente en el que se origina una avería. Para Identify the subsystem or component in which a fault originates. For
- identificar el conjunto o parte en la que se produjo una avería, debe definirse identify the set or part in which a fault occurred, must be defined
- la estructura desglosada de aerogeneradores o parques eólicos. La the broken down structure of wind turbines or wind farms. The
- 1 o 1st
- estructura desglosada se define como un árbol que captura las relaciones broken down structure is defined as a tree that captures relationships
- padre-hijo de las partes. Los elementos de esta estructura desglosada se father-son of the parties. The elements of this broken down structure are
- denominan como los nodos (WTG, 9, 10), y representan partes o conjuntos denominate as the nodes (WTG, 9, 10), and represent parts or assemblies
- de la turbina (WTG). En la presente invención, es suficiente representar las of the turbine (WTG). In the present invention, it is sufficient to represent the
- partes que son relevantes para fines de mantenimiento, concretamente los parts that are relevant for maintenance purposes, specifically the
- 15 fifteen
- propios aerogeneradores y los grupos jerárquicos de turbinas: parques wind turbines themselves and hierarchical turbine groups: parks
- eólicos, grupos de parques eólicos mantenidos por la misma oficina regional wind farms, wind farm groups maintained by the same regional office
- y otros. and others.
- Para simplificar la entrada y la generación de informes, cada nodo es To simplify the entry and generation of reports, each node is
- asignado a una plantilla. Las plantillas son configuraciones del sistema, las assigned to a template. Templates are system configurations,
- 2 o 2nd
- llamadas etiquetas de tipo, que pueden usarse para filtrar y agrupar nodos called type tags, which can be used to filter and group nodes
- que se refieren a diversos estados operativos. Por lo tanto, las plantillas which refer to various operating states. Therefore the templates
- constituyen árboles que representan las relaciones padre-hijo naturales entre they constitute trees that represent the natural father-son relationships between
- niveles de sistema y subsistema de configuraciones predeterminadas. system levels and default configuration subsystem.
- El sistema también tiene medios de almacenamiento de averías que The system also has fault storage media that
- 2 5 2 5
- comprenden una biblioteca de averías definidas. Dichos medios de They include a library of defined faults. These means of
- almacenamiento de averías, también llamados el quot;failure master'', es una fault storage, also called the `` failure master '', is a
- biblioteca de averías definidas. Las averías se caracterizan con sus nombres library of failures defined. The faults are characterized by their names
- y preferentemente con parámetros adicionales que son usados por un and preferably with additional parameters that are used by a
- programador de mantenimiento. maintenance programmer
- 3 o 3rd
- Parte de dichos parámetros o información adicionales pueden ser, Some of these additional parameters or information may be,
- preferentemente, el tipo de avería, que podría ser un evento de avería real, preferably, the type of breakdown, which could be a real breakdown event,
- una avería pronosticada o prevista, una petición de mantenimiento o a predicted or anticipated breakdown, a maintenance request or
- actualización periódicas. periodic update.
- Parte de dichos parámetros adicionales puede ser, preferentemente, Part of said additional parameters may preferably be
- 3 5 3 5
- un parámetro de perfil de pérdida, que es la propiedad de la avería que a loss profile parameter, which is the property of the fault that
- determina si la avería crea una pérdida en cualquier condición operativa o determines if the fault creates a loss in any operational condition or
- simplemente en el máximo cuando se genera la máxima potencia. simply at maximum when maximum power is generated.
- Parte de dichos parámetros adicionales puede ser, preferentemente, Part of said additional parameters may preferably be
- un parámetro de pérdida de producción. Dicho parámetro de pérdida de a parameter of production loss. Said loss parameter of
- 5 5
- producción es, preferentemente, una propiedad de la avería que determina la production is preferably a property of the fault that determines the
- pérdida de producción debida a la avería en porcentaje. Se diferencian dos loss of production due to failure in percentage. They differ two
- perfiles de pérdida: según el primer perfil, se pierde un porcentaje dado de loss profiles: according to the first profile, a given percentage of
- producción en todas las condiciones operativas; según el segundo perfil, la production in all operating conditions; according to the second profile, the
- potencia de salida máxima se reduce en un porcentaje dado, por la avería maximum output power is reduced by a given percentage, due to breakdown
- 1 o 1st
- que no se produce a un rendimiento inferior. El 1 00% significa la detención that does not occur at a lower performance. 1 00% means detention
- completa. complete.
- Además, parte de dichos parámetros adicionales puede ser, In addition, part of said additional parameters may be,
- preferentemente, un parámetro de ventana de oportunidad. Dicho parámetro preferably, an opportunity window parameter. Said parameter
- se refiere al intervalo de tiempo que proporciona una pista al programador refers to the time interval that provides a clue to the programmer
- 15 fifteen
- sobre con cuanta precisión puede programar el mantenimiento con respecto how accurately can you schedule maintenance regarding
- a la fecha nominal en la que se produjo la avería. at the nominal date on which the fault occurred.
- El sistema también puede comprender medios de almacenamiento de The system may also comprise storage media of
- tareas de mantenimiento, los llamados datos maestros de tareas maintenance tasks, the so-called task master data
- mantenimiento, que especifican todos los parámetros y requisitos de una maintenance, which specify all the parameters and requirements of a
- 2 o 2nd
- tarea de mantenimiento. Esta información es usada por un programador de maintenance task This information is used by a programmer of
- mantenimiento. maintenance.
- Dichos parámetros de tarea de mantenimiento incluyen, Such maintenance task parameters include,
- preferentemente, parámetros de condiciones meteorológicas que definen preferably, weather conditions parameters that define
- restricciones sobre datos meteorológicos medibles, típicamente la velocidad restrictions on measurable weather data, typically speed
- 2 5 2 5
- del viento, la temperatura, olas, niebla, nieve, relámpagos, etc. Dichos of wind, temperature, waves, fog, snow, lightning, etc. Sayings
- parámetros meteorológicos pueden habilitar o deshabilitar la ejecución de Weather parameters can enable or disable the execution of
- una tarea de mantenimiento. Una condición meteorológica puede ser una a maintenance task A weather condition can be a
- restricción dura, el programador automático no situará la tarea en ese hard restriction, the automatic programmer will not place the task on that
- intervalo, o una advertencia, donde la tarea puede situarse allí, pero una interval, or a warning, where the task can be placed there, but a
- 3 o 3rd
- advertencia es enviada al planificador humano. Warning is sent to the human planner.
- Dichos parámetros de tarea de mantenimiento incluyen Such maintenance task parameters include
- preferentemente parámetros de requisitos de servicio, típicamente una lista preferably service requirement parameters, typically a list
- de recursos como una grúa o un camión, que deben estar presentes en la of resources such as a crane or a truck, which must be present in the
- turbina durante la ejecución de la tarea de mantenimiento. turbine during maintenance task execution.
- 35 35
- Dichos parámetros de tarea de mantenimiento incluyen, Such maintenance task parameters include,
- preferentemente, requisitos de partes de repuesto de servicio, que definen preferably, service spare part requirements, which define
- los requisitos de partes de repuesto de la operación de mantenimiento. the requirements of spare parts of the maintenance operation.
- Solamente los requisitos cuya disponibilidad, estando presentes a nivel de Only the requirements whose availability, being present at the level of
- stock o de tiempo de llegada, pueden imponer una restricción a la fecha de stock or time of arrival, may impose a restriction on the date of
- 5 5
- ejecución de la tarea. task execution.
- Las averías y los nodos de instancia del aerogenerador (WTG) y las The breakdowns and instance nodes of the wind turbine (WTG) and the
- tareas de mantenimiento están enlazados conjuntamente mediante una maintenance tasks are linked together by a
- llamada matriz de aplicabilidad. Esta matriz puede representarse como una called applicability matrix. This matrix can be represented as a
- matriz tridimensional que contiene valores VERDADEROS o FALSOS. Un three-dimensional matrix that contains TRUE or FALSE values. A
- 1 o 1st
- valor VERDADERO significa que la tarea de mantenimiento dada puede TRUE value means that the maintenance task given can
- aplicarse para reparar la avería dada del aerogenerador (WTG). Pueden be applied to repair the given fault of the wind turbine (WTG). They can
- aplicarse otros medios para correlacionar nodos y tareas de mantenimiento. apply other means to correlate nodes and maintenance tasks.
- La detección y el pronóstico de averías forman parte del sistema de Fault detection and forecasting are part of the system of
- generación de tareas de mantenimiento. Las instancias de averías incluyen generation of maintenance tasks. Instances of failures include
- 15 fifteen
- averías detectadas o reales y averías previstas, así como peticiones de detected or actual failures and expected failures, as well as requests for
- mantenimiento para mantenimiento o actualización periódica. Cada tipo de maintenance for maintenance or periodic updating. Each type of
- avería puede introducirse en el sistema de forma manual mediante la interfaz fault can be entered into the system manually via the interface
- del usuario del sistema. Esto puede conseguirse automáticamente mediante of the system user. This can be achieved automatically by
- un llamado, el llamado, agente de software, que incluye medios de cálculo a call, the so-called software agent, which includes calculation means
- 2 o 2nd
- para simular condiciones de avería. La figura 3 muestra un diagrama de flujo to simulate fault conditions. Figure 3 shows a flow chart
- con las siguientes etapas: with the following stages:
- seleccionar un nodo de instancia de aerogenerador (WTG) (turbina, select a wind turbine instance node (WTG) (turbine,
- componente, o instalación del parque); component, or installation of the park);
- seleccionar un modo de avería (solamente se permiten nodos select a fault mode (only nodes are allowed
- 25 25
- asociados al nodo); el sistema crea una instancia de avería copiando los associated to the node); the system creates a fault instance by copying the
- parámetros de avería por defecto del registro maestro de averías. default fault parameters of the fault master record.
- Como puede verse en la figura 3, los parámetros de avería (pérdida As can be seen in Figure 3, the fault parameters (loss
- causada, fecha de la avería pronosticada, etc.) pueden editarse. Por defecto, caused, date of the predicted fault, etc.) can be edited. Default,
- las averías introducidas reciben un estatus registrado que no implica entered faults receive a registered status that does not imply
- 3 o 3rd
- acciones automatizadas algunas en el sistema. Sin embargo, esto puede some automated actions in the system. However, this may
- actualizarse en la pantalla de entrada de averías. Update on the fault input screen.
- El sistema y el procedimiento incluyen preferentemente el The system and procedure preferably include the
- reconocimiento de averías por un experto u operador humano. El sistema Fault recognition by an expert or human operator. The system
- proporciona ventajosamente apoyo a expertos humanos para entender la advantageously provides support to human experts to understand the
- 3 5 3 5
- naturaleza de las averías presentando mediciones en la interfaz del usuario. nature of the failures presenting measurements in the user interface.
- Esto ocurre preferentemente en un entorno SCADA. Para evitar sobrecargar This preferably occurs in a SCADA environment. To avoid overloading
- al usuario con datos, el sistema filtra ventajosamente en busca de to the user with data, the system advantageously filters in search of
- mediciones relevantes, importantes y correctas. El sistema puede presentar relevant, important and correct measurements. The system can present
- las mediciones SCADA correspondientes para cada instancia de avería de the corresponding SCADA measurements for each fault instance of
- 5 5
- las siguientes maneras: the following ways:
- se muestra una lista de instancias de averías, filtradas en busca de un a list of fault instances is displayed, filtered for a
- estado registrado. La lista contiene datos básicos sobre las averías (modo de registered status The list contains basic data on the faults (mode of
- avería, aerogeneradores (WTG) afectados, fecha, etc.); y fault, wind turbines (WTG) affected, date, etc.); Y
- un reconocimiento de grupo, en el que el experto humano selecciona a group recognition, in which the human expert selects
- 1o 1st
- las instancias de avería a reconocer o el estatus de todas las averías the fault instances to be recognized or the status of all faults
- seleccionadas cambia a quot;admitidoquot;; y selected changes to quot; admittedquot ;; Y
- admisiones de averías individuales, en las que el experto humano admissions of individual failures, in which the human expert
- comprueba y edita potencialmente los parámetros de avería detallados en la Check and potentially edit the fault parameters detailed in the
- pantalla de detalles de averías o, si considera que la avería es válida, admite fault details screen or, if you think the fault is valid, support
- 15 fifteen
- la avería, en caso contrario la rechaza. the fault, otherwise rejects it.
- La figura 4 muestra un generador de tareas de mantenimiento Figure 4 shows a maintenance task generator
- automatizadas. En este diagrama de flujo, se recomiendan y se generan Automated In this flowchart, they are recommended and generated
- tareas de mantenimiento para averías admitidas. El usuario puede anular la maintenance tasks for admitted failures. The user can cancel the
- sugerencia del sistema. Además, pueden asignarse múltiples tareas a una system suggestion. In addition, multiple tasks can be assigned to one
- 2 o 2nd
- avería (aunque por defecto, el sistema solamente recomienda una), y una breakdown (although by default, the system only recommends one), and a
- tarea puede reparar múltiples averías, además el sistema reconoce si una task can repair multiple faults, in addition the system recognizes if a
- tarea puede cubrir múltiples averías). Cuando se sugiere automáticamente task can cover multiple faults). When it is automatically suggested
- una tarea de mantenimiento, el sistema considera todas las tareas a maintenance task, the system considers all tasks
- candidatas asignadas a la avería dada y el nodo de instancia del Candidates assigned to the given fault and the instance node of the
- 25 25
- aerogenerador (WTG) en la matriz de aplicabilidad. Entre las tareas wind turbine (WTG) in the applicability matrix. Between homework
- candidatas, selecciona una tarea sugerida en base al análisis de coste, Candidates, select a suggested task based on cost analysis,
- considerando el periodo de inactividad esperado, disponibilidad de requisitos considering the expected period of inactivity, availability of requirements
- de repuestos y de servicios. El sistema enumera las averías para las que of spare parts and services. The system lists the faults for which
- debe generarse una tarea de mantenimiento. Éstas son las averías admitidas A maintenance task must be generated. These are the failures admitted
- 3 o 3rd
- que no tiene una tarea abierta asignada. Para obtener una sugerencia You don't have an open task assigned. To get a suggestion
- automática de tareas de mantenimiento, el usuario selecciona la avería para Automatic maintenance tasks, the user selects the fault for
- la que quiere generar tareas de mantenimiento, el motor generador de the one that wants to generate maintenance tasks, the generator engine of
- mantenimiento crea una asignación de tarea sugerida, y la sugerencia se maintenance creates a suggested task assignment, and the suggestion is
- muestra en la lista de averías. Para asignar tareas de mantenimiento de shows in the fault list. To assign maintenance tasks for
- 35 35
- forma manual, o anular la sugerencia del sistema, el usuario selecciona una manually, or cancel the system suggestion, the user selects a
- avería, y va a la vista de detalles de la avería, donde sigue una instancia de breakdown, and goes to the details of the breakdown, where an instance of
- avería admitida. fault admitted.
- Aparte de mostrar las tareas asignadas actualmente a la avería, esta Apart from showing the tasks currently assigned to the fault, this
- página proporciona múltiples maneras de seleccionar una tarea diferente, page provides multiple ways to select a different task,
- 5 5
- concretamente: specifically:
- generar una nueva instancia de tarea en base a la matriz de generate a new task instance based on the array of
- aplicabilidad para la instancia de avería y WTG dada, y Applicability for the fault instance and WTG given, and
- generar una nueva instancia de tarea, seleccionando y aplicando una generate a new task instance, selecting and applying a
- plantilla de tareas arbitrarias (se proporcionan posibilidades de filtrado); arbitrary task template (filtering possibilities are provided);
- 1o 1st
- asignando una instancia de tarea existente, que se ha generado para una assigning an existing task instance, which has been generated for a
- avería diferente de la misma turbina. Las instancias de tarea recién different fault of the same turbine. Homework instances just
- generadas se añaden a la base de datos. generated are added to the database.
- Como puede verse en la figura 5 y en la figura 6 las tareas de As can be seen in Figure 5 and Figure 6, the tasks of
- mantenimiento generadas se asignan posteriormente a equipos de generated maintenance are subsequently assigned to equipment
- 15 fifteen
- mantenimiento y se programan. La programación tiene en cuenta las Maintenance and are scheduled. The programming takes into account the
- restricciones de capacidad del equipo, la disponibilidad de requisitos de equipment capacity restrictions, availability of requirements for
- partes de repuesto y de servicio y la previsión meteorológica, entre otros. spare parts and service and weather forecast, among others.
- Análogamente a la generación de tareas de mantenimiento, el sistema Similarly to the generation of maintenance tasks, the system
- genera y optimiza automáticamente un programa. Este programa puede ser Automatically generates and optimizes a program. This program can be
- 2 o 2nd
- anulado, sin embargo, por expertos humanos. canceled, however, by human experts.
- La entrada de la etapa de programación es la lista de tareas de The programming stage entry is the task list of
- mantenimiento abiertas, es decir, las tareas que se han generado, pero aún open maintenance, that is, the tasks that have been generated, but still
- no se han ejecutado (completamente). La salida es un programa de They have not been executed (completely). The output is a program of
- mantenimiento, que consiste en una asignación de equipos y una maintenance, which consists of an allocation of equipment and a
- 2 5 2 5
- temporización (8) de las tareas. El programa se mostrará en un diagrama de Timing (8) of tasks. The program will be shown in a diagram of
- Gantt como se representa en la figura 6, y el rendimiento esperado de la Gantt as depicted in Figure 6, and the expected performance of the
- turbina a lo largo del tiempo, en un diagrama diferente. turbine over time, in a different diagram.
- El diagrama de Gantt se representa en la figura 6. En este programa, The Gantt chart is represented in Figure 6. In this program,
- las tareas de dividen en segmentos de tarea, es decir fracciones que se tasks are divided into task segments, that is fractions that are
- 3o 3rd
- ejecutan sin interrupción. Una tarea corta, como por ejemplo una que tiene They run without interruption. A short task, such as one that has
- un máximo de 2 horas, el valor puede editarse en la interfaz del usuario, a maximum of 2 hours, the value can be edited in the user interface,
- corresponderá a un único segmento, mientras que tareas largas (por encima will correspond to a single segment, while long tasks (above
- de 2 horas, por ejemplo, 3 días de trabajo para un cambio de generador) se 2 hours, for example, 3 work days for a generator change)
- dividirán en múltiples segmentos. El programador adopta un nivel bajo de They will divide into multiple segments. The programmer adopts a low level of
- 35 35
- conservadurismo, concretamente ciñéndose a la versión previa del conservatism, specifically following the previous version of
- programa: las tareas cuya ejecución ha comenzado no se moverán en el program: the tasks whose execution has started will not move in the
- tiempo ni se reasignarán a un equipo diferente; las tareas que han sido time will not be reallocated to a different team; the tasks that have been
- aceptadas por un equipo serán asignadas al mismo equipo. accepted by a team will be assigned to the same team.
- La figura 7 muestra un diagrama temporal de la energía producida por Figure 7 shows a temporal diagram of the energy produced by
- 5 5
- un aerogenerador. Su producción máxima no se alcanzará si el sistema tiene A wind turbine Its maximum production will not be reached if the system has
- averías incipientes o se producen averías de pérdida. Por lo tanto, cuando se incipient breakdowns or loss failures occur. Therefore, when
- programan acciones de reparación, a veces es necesario considerar la schedule repair actions, sometimes it is necessary to consider the
- pérdida de rendimiento. Loss of performance.
- Como puede verse en la figura 8, programar en esta realización As can be seen in Figure 8, program in this embodiment
- 1 o 1st
- comprende las siguientes etapas: It comprises the following stages:
- mostrar el conjunto de tareas de mantenimiento abiertas. Al abrir una show the set of open maintenance tasks. When you open one
- vista de detalles de tareas individuales, el usuario puede editar sus details view of individual tasks, the user can edit their
- parámetros, sean estos duración, requisitos, etc. Cuando el usuario hace clic parameters, be these duration, requirements, etc. When the user clicks
- en el botón de guardar, el usuario verifica el programa editado, y lo visualiza; in the save button, the user verifies the edited program, and displays it;
- 15 fifteen
- y Y
- generar mensajes de advertencia para cualquier violación de generate warning messages for any violation of
- restricción (indisponibilidad de repuestos o de requisitos, condiciones restriction (unavailability of spare parts or requirements, conditions
- meteorológicas inadecuadas, etc.). El usuario puede decidir si resuelve estos inadequate weather, etc.). The user can decide whether to solve these
- problemas o guarda el programa tal como se presenta. Después de guardar problems or save the program as presented. After saving
- 2 o 2nd
- el programa, la tarea editada llegará pasará a modo manual, lo que significa the program, the edited task will arrive will go to manual mode, which means
- que los cambios manuales se conservarán incluso en las siguientes etapas that manual changes will be retained even in the following stages
- de programación automáticas. of automatic programming.
- Además de la representación anterior, los técnicos también pueden In addition to the previous representation, technicians can also
- acceder al programa de mantenimiento en PDA, donde el programa del access the maintenance program in PDA, where the program of the
- 2 5 2 5
- equipo específico se presentará en formato de una lista. Specific equipment will be presented in a list format.
- La ejecución del mantenimiento se muestra en la figura 9. El equipo The maintenance execution is shown in figure 9. The equipment
- de mantenimiento puede acceder a su programa diario, y la descripción Maintenance can access your daily schedule, and description
- detallada de las tareas de mantenimiento a ejecutar. La página de detalles de detailed maintenance tasks to execute. The details page of
- la tarea también proporciona enlaces a documentos relacionados con la the task also provides links to documents related to the
- 3 o 3rd
- tarea de mantenimiento dada, por ejemplo, manuales de mantenimiento. El given maintenance task, for example, maintenance manuals. He
- equipo de mantenimiento proporciona retroalimentación de tres maneras maintenance team provides feedback in three ways
- diferentes. El equipo selecciona algunos de sus segmentos de tarea different. The team selects some of its task segments
- asignados, y los acepta o los rechaza. El equipo selecciona el segmento de assigned, and accepts or rejects them. The team selects the segment of
- tarea que comienza a ejecutar, y cambia su estatus a quot;ejecución iniciadaquot;. El task that begins to execute, and changes its status to quot; execution startedquot ;. He
- 3 5 3 5
- equipo selecciona el segmento de tarea que completó, y proporciona team selects the task segment that you completed, and provides
- retroalimentación de la siguiente manera: Feedback as follows:
- fija el estatus del segmento de tarea en 'cerrado'; set the status of the task segment to 'closed';
- actualiza el estatus de la tarea (cerrado/fallido, no se pudo ejecutar la update the status of the task (closed / failed, could not execute the
- tarea 1 infructuoso -tarea ejecutada, pero la avería persiste 1 a ensayar) y unsuccessful task 1 - task executed, but the fault persists 1 to rehearse) and
- 5 5
- posiblemente la duración restante; possibly the remaining duration;
- actualiza el estatus de la avería de forma consecuente (cerrado/a update the fault status accordingly (closed)
- ensayar/admitido-significa que la avería sigue persistiendo), y rehearse / admitted-means that the fault continues to persist), and
- proporciona retroalimentación sobre el uso real de partes. Provides feedback on the actual use of parts.
- La pantalla de información sobre la ejecución de mantenimiento estará The maintenance execution information screen will be
- 1o 1st
- disponible en formatos tanto de PC como de PDA, donde los técnicos Available in both PC and PDA formats, where technicians
- pueden usar este último formato para introducir información cuasi-en línea You can use this last format to enter quasi-online information
- sobre la ejecución. About the execution.
- El sistema tiene capacidades de agregación de datos adicionales, The system has additional data aggregation capabilities,
- implementadas preferentemente en SCADA. SCADA recoge grandes preferably implemented in SCADA. SCADA collects large
- 15 fifteen
- cantidades de datos, por ejemplo en un promedio de 1 O minutos, datos amounts of data, for example in an average of 1 O minutes, data
- operativos de los aerogeneradores (WTG). A estos datos se puede acceder operating wind turbines (WTG). This data can be accessed
- en la aplicación mediante diferentes diagramas e informes. Adicionalmente, in the application through different diagrams and reports. Further,
- la aplicación también analiza datos operativos, de disponibilidad y de The application also analyzes operational, availability and data
- producción a largo plazo a través de diversos informes. Los requisitos de Long-term production through various reports. The requirements of
- 2o 2nd
- eficacia y almacenamiento hacen necesario almacenar los datos a largo efficiency and storage make it necessary to store data long
- plazo de manera agregada. El sistema realiza agregación de datos diaria, y term aggregate. The system performs daily data aggregation, and
- computa los siguientes datos operativos para cada día. Una realización compute the following operational data for each day. One realization
- preferida para cada aerogenerador (WTG) incluye: Preferred for each wind turbine (WTG) includes:
- tiempo técnico disponible (minutos, suma de los siguientes tiempos: technical time available (minutes, sum of the following times:
- 2 5 2 5
- Codificación progresiva, Preparación, Ejecución); Progressive coding, Preparation, Execution);
- tiempo técnico no disponible (minutos, suma de los siguientes technical time not available (minutes, sum of the following
- tiempos: Pausa, Parada, Emergencia); times: Pause, Stop, Emergency);
- tiempo operativo disponible (minutos, suma de los siguientes tiempos: available operating time (minutes, sum of the following times:
- Preparación, Ejecución); Preparation, Execution);
- 30 30
- tiempo operativo no disponible (minutos, suma de los siguientes operating time not available (minutes, sum of the following
- tiempos: Pause, Codificación progresiva, Parada, Emergencia, Manual), Times: Pause, Progressive Coding, Stop, Emergency, Manual),
- energía total producida, total energy produced,
- energía total prevista (estimación en base a la velocidad del viento y la total expected energy (estimate based on wind speed and
- función de producción). production function).
- 3 5 3 5
- Además, el sistema computa y almacena datos de alarma para cada In addition, the system computes and stores alarm data for each
- día y cada aerogenerador (WTG). Entre otros datos, se almacenan los day and each wind turbine (WTG). Among other data, the
- siguientes datos: código de alarma, el número de alarmas, la duración total following data: alarm code, number of alarms, total duration
- de la alarma. of the alarm.
- Para eliminar cualquier distorsión causada por la aparición repetitiva To eliminate any distortion caused by repetitive appearance
- 5 5
- de las alarmas, o falsas alarmas debidas a condiciones operativas of alarms, or false alarms due to operating conditions
- especiales, por ejemplo parada o puesta en marcha del aerogenerador special, for example stop or start up of the wind turbine
- (WTG), se aplicará un filtrado de alarmas. (WTG), alarm filtering will be applied.
- Preferentemente en base a las mediciones de SCADA y datos de Preferably based on SCADA measurements and data from
- avería y de mantenimiento, el sistema proporciona diversos tipos de breakdown and maintenance, the system provides various types of
- 1 o 1st
- informes. Los siguientes informes pueden implementarse ventajosamente: reports. The following reports can be advantageously implemented:
- análisis de disponibilidad: el informe proporciona información sobre la availability analysis: the report provides information on the
- disponibilidad técnica y operativa technical and operational availability
- disponibilidad de turbinas (formato tabular); turbine availability (tabular format);
- análisis de fiabilidad: el informe aborda la fiabilidad de WTG reliability analysis: the report addresses the reliability of WTG
- 15 fifteen
- individuales o WF, así como el efecto de las propiedades de individual or WF, as well as the effect of the properties of
- WFJWTG/componentes de WTG (por ejemplo, número de producto del WTG, WFJWTG / WTG components (for example, WTG product number,
- proveedor del componente, cliente, o ubicación geográfica) en indicadores component supplier, customer, or geographic location) in indicators
- de fiabilidad (formato tabular); reliability (tabular format);
- análisis de la facilidad de mantenimiento: el informe contiene una Ease of maintenance analysis: the report contains a
- 2 o 2nd
- evaluación estadística de la facilidad de mantenimiento de WTG, WF, statistical evaluation of the maintenance facility of WTG, WF,
- mantenimiento relacionado con modos de avería específicos, o tareas de maintenance related to specific failure modes, or tasks of
- mantenimiento definidas. Los informes se basan en datos históricos sobre defined maintenance The reports are based on historical data on
- tareas de mantenimiento ejecutadas (formato tabular); maintenance tasks executed (tabular format);
- análisis de alarmas: este informe pretende analizar las frecuencias de alarm analysis: this report aims to analyze the frequencies of
- 2 5 2 5
- aparición y las características de las alarmas (formato tabular); appearance and characteristics of alarms (tabular format);
- análisis de la producción de energía: el informe presenta estadísticas Energy production analysis: the report presents statistics
- sobre la energía producida por WTG/WF dados durante un periodo de on the energy produced by WTG / WF given during a period of
- tiempo dado (formato tabular); given time (tabular format);
- análisis del coste de mantenimiento: este informe analiza la estructura maintenance cost analysis: this report analyzes the structure
- 3 o 3rd
- del coste de mantenimiento en base a las tareas de mantenimiento of maintenance cost based on maintenance tasks
- completadas, incluyendo costes directos e indirectos (también pérdida de completed, including direct and indirect costs (also loss of
- producción, en formato tabular); production, in tabular format);
- visualización gráfica de datos operativos y alarmas: las señales de graphical display of operational data and alarms: the signals of
- SCADA y las alarmas pueden mostrarse y analizarse gráficamente. Se SCADA and alarms can be displayed and analyzed graphically. Be
- 35 35
- implementarán dos tipos de diagramas configurables: señales y alarmas a lo They will implement two types of configurable diagrams: signals and alarms at
- largo del tiempo; y dos señales de SCADA una contra la otra. over time; and two SCADA signals against each other.
- Los informes pueden parametrizarse de diversas maneras. Pueden Reports can be parameterized in various ways. They can
- presentarse con diferentes aspectos de parámetros (por ejemplo, periodo de present with different aspects of parameters (for example, period of
- tiempo, avería, tarea de mantenimiento, componente -dónde estos sean time, breakdown, maintenance task, component -where these are
- 5 5
- relevantes para el informe dado), su granularidad puede fijarse (por ejemplo relevant to the given report), its granularity can be set (for example
- granularidad diaria/semanal/mensual/anual para el aspecto temporal), y daily / weekly / monthly / annual granularity for the temporal aspect), and
- pueden filtrarse según los objetos relevantes (por ejemplo, fecha, turbina, they can be filtered according to the relevant objects (for example, date, turbine,
- avería, mantenimiento, etc.). breakdown, maintenance, etc.).
- El presente sistema y procedimiento trata preferentemente toda la The present system and procedure preferably treats all
- 1o 1st
- información relacionada con averías y mantenimiento junto con modos de information related to breakdowns and maintenance along with
- avería. Un modo de avería define y describe el problema, por ejemplo, un fault. A fault mode defines and describes the problem, for example, a
- filtro de aceite atascado. Para resolver un problema definido por el modo de clogged oil filter. To solve a problem defined by the mode of
- avería, deben definirse el lugar donde se produjo la avería (por ejemplo, filtro fault, the place where the fault occurred (for example, filter
- de aceite hidráulico de una turbina específica en un parque eólico específico) of hydraulic oil from a specific turbine in a specific wind farm)
- 15 fifteen
- y la operación de mantenimiento (por ejemplo, cambiar el filtro de aceite). and the maintenance operation (for example, changing the oil filter).
- Los tres aspectos principales de averías son los siguientes: The three main aspects of breakdowns are as follows:
- el modo de avería; fault mode;
- la instancia de nodo de aerogenerador (WTG), concretamente el lugar the wind turbine node instance (WTG), specifically the place
- en el que se produjo la avería; y in which the fault occurred; Y
- 2o 2nd
- las operaciones de mantenimiento que son necesarias. the maintenance operations that are necessary.
- El sistema funciona a partir de una biblioteca de modos de avería y The system works from a failure mode library and
- operaciones de mantenimiento relacionadas. Estas bibliotecas se denominan related maintenance operations. These libraries are called
- datos de plantilla, que proporcionan un tipo de selección quot;a la cartaquot; de las template data, which provide a type of selection quot; a la cartequot; of the
- posibles instancias de averías y de mantenimiento. Los datos de plantilla se possible instances of breakdowns and maintenance. Template data is
- 2 5 2 5
- consideran datos maestros que deben definirse cuando el sistema, consider master data that must be defined when the system,
- normalmente implementado por un programa informático, es configurado. Normally implemented by a computer program, it is configured.
- Estos tres procesos de introducción de datos maestros se detallan en los These three processes of entering master data are detailed in the
- siguientes párrafos. following paragraphs.
- Entrada de la instancia de nodo del Aerogenerador (WTG). El Wind turbine node instance input (WTG). He
- 3 o 3rd
- diagrama de flujo para la entrada de datos maestros de instancia de nodo se flowchart for the input of node instance master data is
- muestra en la figura 1 O. Las principales etapas del proceso son: shown in figure 1 O. The main stages of the process are:
- definición del árbol de la plantilla de nodo, que contiene las etiquetas definition of the node template tree, which contains the tags
- de tipo de los nodos de instancia; of type of instance nodes;
- definición del árbol de instancia, especificando la relación de padre-instance tree definition, specifying the parent-relationship
- 3 5 3 5
- hijo entre los nodos de instancia, child between instance nodes,
- definición de las propiedades de nodo de las instancias de nodo, y definition of the node properties of the node instances, and
- adición de tiempos de desplazamiento a los nodos del parque eólico. addition of travel times to the nodes of the wind farm.
- Los parámetros correspondientes al servicio y las partes de repuesto The parameters corresponding to the service and the spare parts
- necesarios se definen en la entrada maestra de servicio. La información required are defined in the service master entry. Information
- 5 5
- maestra de mantenimiento se refiere a los registros maestros de servicio y maintenance teacher refers to the service master records and
- de partes, por lo tanto estos se definen preferentemente antes de que se of parts, therefore these are preferably defined before they are
- cree el maestro de mantenimiento. El registro maestro de servicio puede Create the maintenance master. The service master record can
- contener ventajosamente los siguientes datos: advantageously contain the following data:
- descripción, nombre del servicio, description, name of the service,
- 1o 1st
- coste en tarifa horaria del uso de un servicio específico, cost in hourly rate of the use of a specific service,
- plazo de entrega, preferentemente en días. delivery time, preferably in days.
- El registro maestro de partes de repuesto define las partes de The spare part master record defines the parts of
- repuesto usadas en la operación de mantenimiento. Un registro contiene los spare used in the maintenance operation. A record contains the
- siguientes datos: Following data:
- 15 fifteen
- número de control logístico, logistic control number,
- descripción, nombre de la parte, description, name of the part,
- precio, precio de una unidad, price, price of a unit,
- UOM, Unidad de medida, y UOM, Unit of measurement, and
- plazo de entrega del proveedor, concretamente el plazo de entrega si delivery time of the supplier, specifically the delivery time if
- 2 o 2nd
- se pidió al proveedor, preferentemente en días. the supplier was requested, preferably in days.
- La figura 11 muestra un diagrama de flujo de las entradas maestras de Figure 11 shows a flow chart of the master inputs of
- partes y servicio que muestran restricciones meteorológicas. Los datos parts and service that show weather restrictions. The data
- maestros de avería y mantenimiento son conjuntos de información fault and maintenance masters are sets of information
- estrechamente relacionados. Esta información representa la entrada al closely related. This information represents the entrance to the
- 2 5 2 5
- sistema. Las principales etapas del flujo del proceso son: system. The main stages of the process flow are:
- especificar un modo de avería, specify a fault mode,
- asociar el modo de avería con nodos de instancia associate the failure mode with instance nodes
- definir el conjunto de posibles tareas de mantenimiento que podrían define the set of possible maintenance tasks that could
- usarse para reparar un modo de avería dado. used to repair a given fault mode.
- 3o 3rd
- Para cada tarea de mantenimiento, se definen las siguientes For each maintenance task, the following are defined
- restricciones: restricción meteorológica, parámetros de requisitos de servicio restrictions: weather restriction, service requirements parameters
- de partes de repuesto. of spare parts.
- La figura 12 muestra sincronización de datos transaccionales con Figure 12 shows synchronization of transactional data with
- sincronización desencadenada por un evento y por datos. Los datos synchronization triggered by an event and data. The data
- 35 35
- transaccionales son considerados datos que cambian de forma dinámica en transactional data are considered data that change dynamically in
- contraste con los datos maestros, que son considerados estáticos. Los datos contrast with the master data, which are considered static. The data
- transaccionales son: Transactional are:
- inventarios de partes, parts inventories,
- calendarios de servicios, service calendars,
- 5 5
- calendarios de equipos, y team calendars, and
- previsiones meteorológicas. weather forecasts.
- Los inventarios de partes y la previsión meteorológica tienen que Parts inventories and weather forecast have to
- sincronizarse, preferentemente diariamente a través de un proceso synchronize, preferably daily through a process
- automático. Los calendarios de servicios y de equipos son, más bien, automatic. The service and equipment calendars are, rather,
- 1 o 1st
- desencadenados por evento. Esto se representa en la figura 12. triggered by event. This is represented in figure 12.
- Otras características del sistema y procedimiento según la presente Other features of the system and procedure according to this
- invención son: invention are:
- cobertura de diversos tipos de aerogeneradores (WTG). El sistema es coverage of various types of wind turbines (WTG). The system is
- capaz de gestionar diferentes tipos de WTG, incluso dentro del mismo able to manage different types of WTG, even within it
- 15 fifteen
- parque eólico. También es capaz de modelar diferentes WTG que se eolico Park. It is also able to model different WTG that
- construyen a partir de diferentes componentes, tienen diferentes averías y build from different components, have different faults and
- características de avería, y pueden requerir mantenimiento de diferentes fault characteristics, and may require maintenance of different
- maneras; y ways; Y
- el sistema es capaz de gestionar todos los tipos de mantenimiento, The system is capable of managing all types of maintenance,
- 2o 2nd
- incluyendo mantenimiento corrector, preventivo, y predictivo, así como including corrective, preventive, and predictive maintenance, as well as
- actividades de actualización y tareas del cliente. update activities and client tasks.
- El sistema también posibilita la integración de detección de averías y The system also enables the integration of fault detection and
- agentes de pronóstico. El sistema proporciona interfaces adecuadas para la prognostic agents. The system provides appropriate interfaces for the
- detección de averías y agentes de pronóstico que reconocen averías en fault detection and forecasting agents that recognize faults in
- 2 5 2 5
- base a datos de campo (por ejemplo, S CADA), y comunican las averías a based on field data (for example, S EACH), and report failures to
- través de un proceso de entrada de averías estándar. Además, el sistema through a standard fault entry process. In addition, the system
- hace posible que los usuarios expertos introduzcan las averías de forma makes it possible for expert users to introduce breakdowns in a way
- manual, o editen los parámetros de averías reconocidos por agentes manual, or edit fault parameters recognized by agents
- automatizados. automated
- 3 o 3rd
- Además, el sistema visualiza datos de SCADA en diagramas In addition, the system displays SCADA data in diagrams
- configurables, para permitir a los expertos analizar las circunstancias en las configurable, to allow experts to analyze the circumstances in the
- que se produjeron averías o alarmas. that failures or alarms occurred.
- Los sistemas proporcionan una toma de decisiones con iniciativa The systems provide decision making with initiative
- mixta. Debe asegurarse que los usuarios expertos puedan beneficiarse de la mixed. You must ensure that expert users can benefit from the
- 3 5 3 5
- integración de la toma de decisiones humana y automatizada en la integration of human and automated decision making in the
- planificación del mantenimiento. Específicamente, el sistema optimiza el Maintenance planning Specifically, the system optimizes the
- programa de mantenimiento usando técnicas matemáticas avanzadas en maintenance program using advanced mathematical techniques in
- base a toda la información modelada dentro del sistema, pero también deja based on all the information modeled within the system, but also leaves
- que el usuario experto ajuste a medida el programa a sus necesidades that the expert user tailor the program to your needs
- 5 5
- reales y a un alcance más amplio. real and to a broader scope.
- Otra ventaja de la presente invención es la consideración de todos los Another advantage of the present invention is the consideration of all
- aspectos importantes del mantenimiento. Cuando se generan tareas de important aspects of maintenance. When tasks are generated from
- mantenimiento y se las programa, el sistema debe considerar todos los maintenance and program, the system must consider all
- aspectos importantes del mantenimiento: disponibilidad del equipo de important aspects of maintenance: availability of equipment
- 1o 1st
- mantenimiento, requisitos de partes de repuesto y de servicio y parámetros maintenance, spare parts and service requirements and parameters
- de disponibilidad, condiciones meteorológicas, pérdida de producción of availability, weather conditions, loss of production
- causada por diferentes averías, etc. caused by different breakdowns, etc.
- Además, se consigue la minimización del coste de mantenimiento In addition, maintenance cost minimization is achieved
- total. Las funciones de soporte de decisión (especialmente generación y total. Decision support functions (especially generation and
- 15 fifteen
- programación de tareas de mantenimiento) abordan la minimización del maintenance task scheduling) address minimization of
- coste total relacionado con el mantenimiento, incluyendo partes de repuesto, total cost related to maintenance, including spare parts,
- requisitos de mantenimiento, y costes de desplazamiento, así como la maintenance requirements, and travel costs, as well as the
- pérdida de producción. lost of production.
- El sistema también emite informes configurables. El sistema The system also issues configurable reports. The system
- 2 o 2nd
- proporciona diversos informes configurables para analizar la disponibilidad, provides various configurable reports to analyze availability,
- fiabilidad y facilidad de mantenimiento de WTG a partir de diferentes reliability and ease of maintenance of WTG from different
- aspectos. aspects.
- El sistema soporta aplicaciones basadas en páginas Web para The system supports web-based applications for
- múltiples usuarios. Se implementa como una aplicación basada en una Multiple users It is implemented as an application based on a
- 2 5 2 5
- página Web para permitir que múltiples usuarios (por ejemplo, ingenieros de Web page to allow multiple users (for example, engineers from
- mantenimiento, ingenieros de servicio, técnicos, etc.) cooperen en el manejo maintenance, service engineers, technicians, etc.) cooperate in the management
- de los parques eólicos (WF). Para este fin, los derechos de acceso de lectura of wind farms (WF). For this purpose, read access rights
- y escritura de los usuarios deben definirse según su papel en la compañía and user writing should be defined according to their role in the company
- operadora del parque eólico. wind farm operator.
- 3 o 3rd
- Además, el sistema permite el establecimiento de interfaces con otros In addition, the system allows the establishment of interfaces with others
- sistemas informáticos. El sistema es capaz de importar datos a partir de information systems. The system is able to import data from
- diversos sistemas informáticos del operador del parque eólico, incluyendo various computer systems of the wind farm operator, including
- SCADA (potencialmente diferentes instancias de SCADA para diferentes SCADA (potentially different instances of SCADA for different
- parquees eólicos), ERP (Planificación de Recursos Empresariales), y otros wind farms), ERP (Enterprise Resource Planning), and others
- 3 5 3 5
- sistemas de gestión de mantenimiento. maintenance management systems.
- Capacidades de presentación tanto en PC como en PDA. Aunque que Presentation capabilities on both PC and PDA. Although that
- la mayoría de los usuarios se conectarán al sistema desde sus ordenadores most users will connect to the system from their computers
- personales (PC), los técnicos pueden consultar el programa de personnel (PC), technicians can consult the program of
- mantenimiento y proporcionar retroalimentación a través de sus PDA. De maintenance and provide feedback through their PDAs. From
- 5 5
- hecho, las páginas usadas frecuentemente por técnicos (por ejemplo, done, the pages frequently used by technicians (for example,
- programa de mantenimiento, informe de ejecución) deben estar disponibles maintenance schedule, execution report) must be available
- en formato de baja resolución, optimizado también para la presentación en in low resolution format, also optimized for presentation in
- PDA. PDA
- La figura 13 muestra una realización preferida que muestra la Figure 13 shows a preferred embodiment showing the
- 1 o 1st
- arquitectura del sistema. Éste esta construido como una aplicación para System architecture. This one is built as an application for
- múltiples usuarios basada en una página Web, que está integrado con los Multiple users based on a Web page, which is integrated with the
- sistemas informáticos existentes de los operadores del aerogenerador. La Existing computer systems of wind turbine operators. The
- aplicación es preferentemente una aplicación empresarial de múltiples capas application is preferably a multi-layer business application
- (J2EE). Ésta almacena datos en una base de datos dedicada. La lógica (J2EE). It stores data in a dedicated database. The logic
- 15 fifteen
- empresarial se implementa en Enterprise JavaBeans. La interfaz del usuario enterprise is implemented in Enterprise JavaBeans. User interface
- se realiza como un quot;cliente livianoquot; que se ejecuta en navegadores Web y It is done as a quot; lightweight client; that runs in web browsers and
- comunicaciones con el servidor a través de líneas autenticadas. communications with the server through authenticated lines.
- El sistema establece una interfaz con diversos sistemas informáticos The system establishes an interface with various computer systems
- del operador del aerogenerador, así como servicios externos: of the wind turbine operator, as well as external services:
- 2 o 2nd
- sistemas SCADA (importa mediciones SCADA, principalmente a SCADA systems (imports SCADA measurements, mainly to
- través de conexión JDBC), sistema ERP (importa datos maestros del WTG y via JDBC connection), ERP system (imports WTG master data and
- datos transaccionales, por ejemplo, stocks y calendarios de equipo; a través transactional data, for example, stocks and equipment calendars; through
- de intercambio de archivos XML-por ejemplo, con SAP XI, si el sistema XML file sharing - for example, with SAP XI, if the system
- ERP es un SAP), ERP is an SAP),
- 2 5 2 5
- sistema de gestión del mantenimiento (busca peticiones de maintenance management system (look for requests from
- mantenimiento y actualización periódicas), y periodic maintenance and update), and
- servicio de previsión meteorológica. weather forecast service.
Claims (11)
- 1.-Sistema de mantenimiento para aerogeneradores o parques eólicos, 1.-Maintenance system for wind turbines or wind farms,
- teniendo dicho sistema de mantenimiento medios de cálculo digitales que said maintenance system having digital calculation means that
- 5 5
- comprenden: include:
- al menos una conexión de entrada (1) para recibir parámetros de at least one input connection (1) to receive parameters from
- campo medidos de un aerogenerador (WTG) o un sistema de parque eólico, measured field of a wind turbine (WTG) or a wind farm system,
- y Y
- un módulo de detección de averías (2) que tiene medios de a fault detection module (2) having means of
- 1 o 1st
- almacenamiento con parámetros predeterminados correspondientes a storage with default parameters corresponding to
- modos de avería predeterminados y que emite una señal de detección de default fault modes and it emits a detection signal from
- averías, y breakdowns, and
- un módulo de localización de averías que tiene medios de a troubleshooting module that has means of
- almacenamiento con datos en estructura nodal jerárquica, en el que dichos storage with data in hierarchical nodal structure, in which said
- 15 fifteen
- nodos corresponden a subsistemas o componentes de un aerogenerador nodes correspond to subsystems or components of a wind turbine
- (WTG) o un parque eólico, emitiendo dicho módulo de localización de (WTG) or a wind farm, issuing said location module for
- averías una señal de localización de averías (5), faults a fault location signal (5),
- caracterizado por characterized by
- un módulo de estimación o pronóstico de averías (3) que tiene medios a fault estimation or forecast module (3) that has means
- 2 o 2nd
- de almacenamiento con parámetros de avería incipiente predeterminados, storage with default incipient failure parameters,
- emitiendo dicho módulo de pronóstico de averías al menos una señal de issuing said failure forecast module at least one signal of
- avería estimada o pronosticada (4) para un componente o subsistema, y estimated or predicted breakdown (4) for a component or subsystem, and
- un módulo programador de mantenimiento (6) para emitir al menos a maintenance programmer module (6) to emit at least
- una señal de salida de mantenimiento (7), basándose dicha señal en la a maintenance output signal (7), said signal based on the
- 2 5 2 5
- combinación de dicha señal de detección de averías, dicha señal de combination of said fault detection signal, said signal of
- localización de averías (5) y dicha señal de avería estimada o pronosticada fault location (5) and said estimated or predicted fault signal
- (4). (4).
- 2.-Un sistema de mantenimiento según la reivindicación 1, en el que dicha 2. A maintenance system according to claim 1, wherein said
- señal de salida de mantenimiento (7) es una señal de tiempo de maintenance output signal (7) is a time signal of
- 30 30
- mantenimiento (8) correspondiente a operaciones de mantenimiento maintenance (8) corresponding to maintenance operations
- recomendadas y una fecha de reparación para un equipo de mantenimiento. recommended and a repair date for a maintenance team.
- 3.-Un sistema de mantenimiento según la reivindicación 2, en el que dicha 3. A maintenance system according to claim 2, wherein said
- señal de salida de mantenimiento (7) identifica al menos un componente a maintenance output signal (7) identifies at least one component a
- sustituir en una ubicación específica de un nodo de instancia del parque replace at a specific location of a park instance node
- 35 35
- eólico 0fVF) o el aerogenerador (WTG) (9, 10). wind 0fVF) or the wind turbine (WTG) (9, 10).
- 4.-Un sistema de mantenimiento según la reivindicación 2, en el que dicha 4. A maintenance system according to claim 2, wherein said
- señal de tiempo de mantenimiento (8) también se basa en parámetros de Maintenance time signal (8) is also based on parameters of
- restricción del mantenimiento (11), siendo dichos parámetros de restricción, maintenance restriction (11), said restriction parameters being,
- parámetros de condiciones meteorológicas, parámetros de disponibilidad de weather conditions parameters, availability parameters of
- 5 5
- partes de repuesto o de herramientas. spare parts or tools.
- 5.-Un sistema de mantenimiento según la reivindicación 4, en el que dicha 5. A maintenance system according to claim 4, wherein said
- señal de salida de mantenimiento (7) es habilitada, deshabilitada o habilitada Maintenance output signal (7) is enabled, disabled or enabled
- con una advertencia para un operador humano, selectivamente, en base a with a warning for a human operator, selectively, based on
- valores de dichos parámetros de restricción del mantenimiento (11 ). values of said maintenance restriction parameters (11).
- 10 10
- 6.-Un sistema de mantenimiento según la reivindicación 4, en el que dichos 6. A maintenance system according to claim 4, wherein said
- parámetros de restricción del mantenimiento (11) se basan en parámetros Maintenance restriction parameters (11) are based on parameters
- meteorológicos en el campo cerca de un aerogenerador (WTG) o un parque Weather in the countryside near a wind turbine (WTG) or park
- eólico (WF). wind (WF).
- 7.-Un sistema de mantenimiento según la reivindicación 5, en el que dichos 7. A maintenance system according to claim 5, wherein said
- 15 fifteen
- parámetros meteorológicos son la velocidad del viento, la temperatura del Weather parameters are wind speed, temperature
- campo, la altura de las olas, el espesor de la niebla o relámpagos. field, the height of the waves, the thickness of the fog or lightning.
- 8.-Un sistema de mantenimiento según la reivindicación 2, en el que dicha 8. A maintenance system according to claim 2, wherein said
- señal de tiempo de mantenimiento (8) también se basa en un perfil de Maintenance time signal (8) is also based on a profile of
- pérdida, en el que dicho perfil de pérdida se define mediante la pérdida de loss, in which said loss profile is defined by the loss of
- 2 o 2nd
- potencia de salida del aerogenerador en funcionamiento estándar o en el output power of the wind turbine in standard operation or in the
- máximo de generación de energía. Maximum power generation.
- 9.-Sistema de mantenimiento según la reivindicación 1, en el que dichos 9. Maintenance system according to claim 1, wherein said
- medios de almacenamiento de dicho módulo de localización de averías storage means of said fault location module
- almacenan nodos jerárquicos (9, 1O) de cada aerogenerador (WTG) o they store hierarchical nodes (9, 1O) of each wind turbine (WTG) or
- 2 5 2 5
- parque eólico (WF), en el que el nodo que es el más alto en la jerarquía wind farm (WF), in which the node that is the highest in the hierarchy
- corresponde a un sistema de aerogenerador (WTG), el segundo más alto (9) corresponds to a wind turbine system (WTG), the second highest (9)
- corresponde a subsistemas del mismo, especialmente el módulo de fuente corresponds to its subsystems, especially the source module
- de energía, el módulo del rotor, el módulo de la góndola y el sistema de Power, rotor module, gondola module and system
- control y comunicación. control and communication
- 30 30
- 10.-Sistema de mantenimiento según la reivindicación 1, en el que dicho 10. Maintenance system according to claim 1, wherein said
- módulo de mantenimiento incluye una matriz de aplicabilidad multi-maintenance module includes a multi-applicability matrix
- dimensional que contiene valores verdaderos o falsos para correlacionar una dimensional that contains true or false values to correlate a
- avería dada en una ubicación dada y dicha señal de salida de mantenimiento breakdown given at a given location and said maintenance output signal
- (7). (7).
- 35 35
- 11.-Sistema de mantenimiento según la reivindicación 1, en el que dicho 11.-Maintenance system according to claim 1, wherein said
- módulo de detección de averías comprende: fault detection module comprises:
- medios de filtración de datos para emitir un número seleccionado de data filtration means for issuing a selected number of
- parámetros para un operador humano, y parameters for a human operator, and
- medios de edición que permiten al operador humano (13) editar editing media that allow the human operator (13) to edit
- 5 5
- parámetros de avería, y fault parameters, and
- una interfaz del ser humano (12) para admitir o rechazar un evento de an interface of the human being (12) to admit or reject an event of
- avería. fault.
- 12.-Sistema de mantenimiento según la reivindicación 1, en el que dicho 12. Maintenance system according to claim 1, wherein said
- módulo programador de mantenimiento (6) también comprende: maintenance programmer module (6) also includes:
- 10 10
- un módulo para la sincronización desencadenada por tiempo (14) de a module for time-triggered synchronization (14) of
- dicha señal de salida de mantenimiento (7) que tiene un tiempo de said maintenance output signal (7) having a time of
- actualización predeterminado, especialmente un tiempo de actualización default update, especially an update time
- diario, y daily, and
- un módulo para una sincronización desencadenada por un evento (15) a module for synchronization triggered by an event (15)
- 15 fifteen
- de dicha señal de salida de mantenimiento (7). of said maintenance output signal (7).
- 13.-Procedimiento de mantenimiento para aerogeneradores (WTG) o 13.-Maintenance procedure for wind turbines (WTG) or
- parques eólicos (WF), que comprende las etapas de: wind farms (WF), which includes the stages of:
- recibir parámetros de campo medidos de un sistema aerogenerador o receive measured field parameters from a wind turbine system or
- un parque eólico, y a wind farm, and
- 2 o 2nd
- detectar parámetros de avería y emitir al menos una señal de detect fault parameters and emit at least one signal from
- detección de averías, y fault detection, and
- localizar averías según datos en estructura nodal jerárquica, en la que Troubleshoot according to data in hierarchical nodal structure, in which
- dichos nodos corresponden a subsistemas y componentes del these nodes correspond to subsystems and components of the
- aerogenerador o el parque eólico, emitiendo dicho módulo de localización de wind turbine or wind farm, issuing said location module of
- 2 5 2 5
- averías una señal de localización de averías, breakdowns a fault location signal,
- caracterizado por characterized by
- estimar o pronosticar parámetros de avería incipiente emitiendo al estimate or forecast incipient fault parameters by issuing
- menos una señal de fecha de avería estimada o pronosticada para un minus an estimated or predicted breakdown date signal for a
- componente o subsistema, y component or subsystem, and
- 3 o 3rd
- emitir al menos una señal de salida de mantenimiento, basándose emit at least one maintenance output signal, based
- dicha señal en la combinación de dicha señal de detección de averías, dicha said signal in the combination of said fault detection signal, said
- señal de localización de averías y dicha señal de fecha de avería estimada. fault location signal and said estimated fault date signal.
- 14.-Un procedimiento de mantenimiento según la reivindicación 13, en el 14. A maintenance procedure according to claim 13, in the
- que dicha señal de salida de mantenimiento (7) es una señal de tiempo de that said maintenance output signal (7) is a time signal of
- 35 35
- mantenimiento (8) correspondiente a operaciones de mantenimiento maintenance (8) corresponding to maintenance operations
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---|---|---|---|
ES201100748A ES2401880B1 (en) | 2011-07-04 | 2011-07-04 | PROCEDURE AND SYSTEM FOR OPTIMIZING MAINTENANCE OPERATIONS IN AIRCRAFTERS AND WIND FARMS. |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP3809224A1 (en) * | 2019-10-18 | 2021-04-21 | General Electric Company | Systems and methods for optimizing scheduling of health checks for wind turbines during periods of low wind speeds |
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- 2011-07-04 ES ES201100748A patent/ES2401880B1/en not_active Expired - Fee Related
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ES2401880B1 (en) | 2014-03-10 |
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