ES2555883A2 - Indicador de fallos en un circuito para su uso en una red de monitorización de energía y procedimiento asociado - Google Patents

Abstract

Indicador de fallos en un circuito para su uso en una red de monitorización de energía, y procedimiento asociado, los cuales se encuentran englobados dentro del sector de la gestión de energía en una red de dispositivos de control, automatización, monitorización y protección alimentados con una batería estacionaria. Un indicador de fallos en un circuito se une periódicamente a una red para comunicar información y recibir comandos. El indicador de fallos en un circuito optimiza la potencia de transmisión usada para unirse a la red, de manera que se obtiene un tiempo aceptable de adquisición de red y/o un enrutamiento robusto a través de múltiples nodos.

Description

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subestación eléctrica. El nodo de subestación 202 se supone que está siempre encendido y disponible para comunicación. El segundo nodo de red estacionario 204 puede ser un dispositivo de monitorización del sistema de distribución de energía, tal como un indicador de fallos en un circuito. Generalmente, el segundo nodo de red estacionario 204 proporciona energía a su sistema de circuitos de red según sea necesario, y está normalmente en el estado apagado, como se muestra en la figura 6a. Como se explica adicionalmente en este documento, el segundo nodo de red estacionario 204 ajusta su potencia de transmisión a lo largo del tiempo para optimizar su tiempo de adquisición de la red. El tiempo de adquisición de red es el tiempo que se requiere para que un nodo de red potencial se una a una red particular. Generalmente, el procedimiento de adquisición de red implica la asignación de una dirección de red al nodo de red potencial, así como la actualización de la información de enrutamiento para los nuevos vecinos del nodo de red potencial, y la transmisión de la información de enrutamiento al nodo de red potencial. La figura 6b muestra el segundo nodo de red estacionario 204 después de que se haya unido a la red de monitorización de energía, completando el procedimiento de adquisición de la red con el nodo de subestación

202. Después de que el nodo de la red secundaria de 204 complete el procedimiento de adquisición de la red, transmitirá los datos que ha puesto en cola, recibirá cualquier dato que se dirija al mismo y después de procesar los datos recibidos, apaga su sistema de circuitos de red para ahorrar energía.

La figura 7 es un diagrama de flujo que representa un procedimiento mediante el cual un nodo de red potencial estacionario puede unirse a una red inalámbrica y lograr una combinación optimizada del tiempo de adquisición de la red y la potencia necesaria de transmisión. El procedimiento detallado busca un mínimo de gasto de la potencia de transmisión para un tiempo de adquisición de la red aceptable. En general, la potencia de transmisión adicional se reserva para un mayor rango de transmisión. Fuera del rango de energía para una transmisión en particular, los paquetes de datos todavía pueden ser enviados con éxito, pero es más probable que se produzcan errores. Por consiguiente, la potencia de transmisión deseada es la mínima que permite la transmisión de paquetes sin errores.

En una etapa 302, el nodo de red potencial estacionario proporciona energía a su sistema de circuitos de red, inicializa las variables internas, y realiza otras tareas asociadas con el inicio del procedimiento de adquisición de la red. Como parte del inicio del procedimiento de adquisición de la red, el nodo de red potencial inicializa su potencia de transmisión. El procedimiento mediante el cual se inicia la potencia de transmisión es genérico. Por

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Volviendo a la etapa 306, si se reciben paquetes de confirmación de unión a la red, la ejecución pasa a la etapa 316, donde el nodo de red realiza las tareas necesarias para reflejar su estado como parte de la red. Estas tareas pueden incluir, por ejemplo, la creación

o actualización de la información de enrutamiento con sus vecinos más cercanos en base a los datos recibidos durante el procedimiento de adquisición de la red.

La figura 8 representa una topografía más complicada de la red inalámbrica, conocida como una red de malla inalámbrica. En particular, se representa una serie de nodos de red estacionarios siempre encendidos 202a-e, en lo sucesivo, llamados repetidores. Además, también se representan una serie de nodos secundarios estacionarios 204a-k. Como se ha explicado respecto a la figura 5, estos nodos no están "siempre encendidos"; sino que alimentan sus circuitos de red según sea necesario para enviar y recibir datos ocasionalmente. Con respecto a la figura 8, debe suponerse que en el nodo de potencia de transmisión máxima 204k se puede comunicar con los repetidores 202d y 202e, mientras que en un nodo de potencia de transmisión mucho menor 204k sólo puede comunicarse con un repetidor 202e. El siguiente procedimiento de adquisición de red se expande en el procedimiento descrito anteriormente, por lo que representa no sólo por el tiempo de adquisición de la red frente a la potencia de transmisión, sino también el número de repetidores con los que un nodo puede comunicarse con respecto a la potencia de transmisión. Esta referencia de potencia entre nodos se hace más importante cuando deben comunicarse datos "urgentes", tal como una condición de fallo. En particular, cuando se comunica con múltiples repetidores, puede elegirse el repetidor que ofrece la comunicación más rápida para el nodo de destino.

La figura 9a ilustra la cobertura de comunicación de un nodo de red en un entorno de red poblado, tal como el de la figura 8, utilizando el procedimiento de la figura 7 o un procedimiento similar para comunicarse con la energía de red mínima requerida para comunicarse con un repetidor vecino. Como se muestra, un nodo de red estacionario alimentado de forma discontinua 204 utiliza la potencia de transmisión mínima para comunicarse con el nodo de red siempre encendido 202a (que puede ser el nodo físicamente más cercano, el nodo con la menor interferencia entre los mismos, o similares). La potencia de transmisión mínima produce un radio 205. Sin embargo, como se representa, tres nodos de red siempre encendidos adicionales se colocan justo fuera del radio 205, de modo que una potencia de transmisión ligeramente superior capturaría esos nodos. Usando un procedimiento tal como el representado en la figura 6, el nodo de red 204 no tendrá la información necesaria para saber que con una potencia de transmisión ligeramente superior

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mismo número de nodos de comunicación. Si es así, la ejecución pasa a la etapa 418, donde se reserva la configuración de energía. La ejecución entonces pasa a la etapa 419.

Del mismo modo, si en la etapa 417 la configuración de energía utilizada para transmitir el anterior paquete de solicitud de unión a la red no era la configuración de energía más baja que obtuvo el mismo número de nodos de comunicación, la ejecución pasa a la etapa 419. En la etapa 419, se hace una comparación entre el número de nodos de comunicación y una referencia predefinida de potencia para determinar si la comunicación se ha logrado con el número de nodos que se consideren necesarios para un enrutamiento robusto. Esta comprobación puede implicar, por ejemplo, una comparación entre el número de nodos de comunicación y un nivel absoluto. Del mismo modo, la comprobación puede implicar una comparación entre un indicador derivado basado en intentos previos de unión a la red. Por ejemplo, un intento previo de unión a la red con una potencia de transmisión de 250 milivatios resultantes en un nodo de comunicación podría ser utilizado para obtener una referencia predefinida de la potencia requerida. Un intento presente de unión a la red con una potencia de transmisión de 300 milivatios resultantes en cuatro nodos de comunicación se compara con la referencia de potencia obtenida, y dependiendo de la importancia relativa de la potencia de transmisión en comparación con la robustez de comunicación adicional conseguida con tres nodos de comunicación adicionales, se tomaría una decisión en cuanto a si se justifica el aumento progresivo de la potencia de transmisión. Si no, la ejecución pasa a la etapa 422, donde se realiza una comprobación para determinar si una configuración de energía anterior proporciona un mejor compromiso entre la potencia de transmisión y el número de nodos de comunicación. Si una configuración de energía anterior proporciona una mejor solución de compromiso, entonces la ejecución pasa a la etapa 420, donde se restaura la configuración de energía anterior. Sin embargo, si no hay un ajuste de la energía anterior que proporcione una mejor solución de compromiso, entonces la ejecución pasa a la etapa 408, donde se realiza una comprobación para determinar si el último ajuste de la energía realmente proporciona algunos nodos de comunicación. Si es así, la ejecución pasa a la etapa 410, donde la ejecución procede como se describe anteriormente.

Volviendo a la etapa 419, si la comunicación se ha logrado con un número suficiente de nodos para un enrutamiento robusto, la ejecución pasa a la etapa 416, donde el nodo de la red potencial estacionaria se une a la red, como en el procedimiento descrito anteriormente.

Un número de variaciones del procedimiento anterior de adquisición de la red también se contemplan dentro del ámbito de esta descripción. Una variación simple sería para el nodo

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procedimiento de la figura 10. Volviendo a la etapa 454, si el nodo de red estacionario no está operando con la energía de la batería, entonces se envía el mensaje utilizando la máxima potencia en la etapa 458.

5 La descripción anterior se ha presentado para propósitos de ilustración, y no pretende ser exhaustiva o limitar la cobertura de las reivindicaciones adjuntas a la forma precisa divulgada. La descripción fue ideada para explicar mejor a las personas expertas en la técnica los principios del procedimiento de adquisición de red divulgado cuando se utiliza con nodos de red no estacionarios continuos, tales como indicadores de fallos en un circuito.

10 Es la intención que los inventores de esta divulgación reciban toda la amplitud permitida por la ley para las reivindicaciones adjuntas, que no deben ser limitadas por esta descripción.

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Claims (1)

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