ES2600008T3 - Método y sistema de sincronización temporal de fase de señales procedentes de dispositivos de medición respectivos - Google Patents

Abstract

Método de sincronización temporal de fase de señales procedentes de dispositivos de medición respectivos, que comprende las etapas de: para cada dispositivo de medición: recibir una señal de sincronización disponible en cada dispositivo de medición; producir una señal de reloj de referencia que tiene una cadencia más elevada que la señal de sincronización; operar un contador en respuesta a la señal de reloj de referencia para producir valores de cuenta; completar la señal de sincronización con los valores de cuenta proporcionados por el contador; seleccionar al menos un bloque temporal que tiene un número finito de muestras en la señal procedente del dispositivo de medición; establecer localizaciones temporales de al menos dos muestras de cada bloque temporal con la señal de sincronización completada; estimar un valor de fase y una característica temporal de al menos un componente de la señal procedente del dispositivo de medición en cada bloque temporal; atribuir a cada bloque temporal una etiqueta temporal derivada de la señal de sincronización completada; y producir datos representativos del al menos un componente, el valor de fase, la característica temporal, las localizaciones temporales y la etiqueta temporal para cada bloque temporal; y para el conjunto de los dispositivos de medición: agrupar los datos relativos a los bloques temporales que tienen etiquetas temporales cercanas según un criterio de similitud predeterminado bajo unas mismas etiquetas temporales que sirven de referencias temporales comunes; y calcular nuevos valores de fase del al menos un componente en los bloques temporales según las referencias temporales comunes respectivas y las localizaciones temporales correspondientes para la sincronización temporal de fase de las señales procedentes de los dispositivos de medición.

Description

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DESCRIPCION

Metodo y sistema de sincronizacion temporal de fase de senales procedentes de dispositivos de medicion respectivos Campo de la invencion

La invencion esta relacionada con un metodo y un sistema de sincronizacion temporal de fase de senales procedentes de dispositivos de medicion respectivos.

Estado de la tecnica

Diversos sistemas, procedimientos y tecnicas necesitan la realizacion de una sincronizacion temporal de mediciones de fase entre diferentes dispositivos de conversion que no comparten una misma senal de reloj para su muestreo respectivo. Varios de los sistemas existentes realizan un muestreo mediante un reloj enganchado por una referencia comun de tiempo. Esta perspectiva exige un material que realiza una retroaccion (bucle de enganche de fase o “phase-lock-loop”) entre la fase del reloj de muestreo y la referencia temporal, que genera costes. Ademas, esta perspectiva limita las estrategias de reduccion de ruido ya que el ruido del reloj de muestreo y el del reloj de referencia se mezclan con los errores de enganche de reloj.

El documento FR 2 889 331 A1 se refiere en particular a un aparato y a un procedimiento de adquisicion de datos sfsmicos, aparato destinado para formar un nudo de una red de sensores sfsmicos inalambricos.

El documento US 5.237.325 A se refiere a un procedimiento de captura y de evaluacion de datos de medicion, con canales multiples, segun el que datos de medicion analogicos se recogen, convertidos en datos de medicion digitales, y se conservan en una memoria para la evaluacion en lmea o en diferido.

Sumario

Un objeto de la invencion es proponer un metodo y un sistema de sincronizacion temporal de fase de senales procedentes de dispositivos de medicion respectivos que tiene un bajo coste comparativamente con las tecnicas existentes y que es potencialmente mas preciso.

Otro objeto de la invencion es proponer una sustitucion del material habitual usado para la sincronizacion temporal de mediciones de fase por un etiquetado temporal de muestras de las senales de medicion, seguida de calculos que corrigen la frecuencia de muestreo, el etiquetado temporal al que se referencia la fase, asf como valores de caractenstica temporal y de fase de cada componente de interes en las senales.

Segun un aspecto de la invencion, se propone un metodo de sincronizacion temporal de fase de senales procedentes de dispositivos de medicion respectivos, que comprende las etapas de:

para cada dispositivo de medicion:

recibir una senal de sincronizacion disponible en cada dispositivo de medicion;

producir una senal de reloj de referencia que tiene una cadencia mas elevada que la senal de sincronizacion; operar un contador en respuesta a la senal de reloj de referencia para producir valores de cuenta; completar la senal de sincronizacion con los valores de cuenta proporcionados por el contador; seleccionar al menos un bloque temporal que tiene un numero finito de muestras en la senal procedente del dispositivo de medicion;

establecer localizaciones temporales de al menos dos muestras de cada bloque temporal con la senal de sincronizacion completada;

estimar un valor de fase y una caractenstica temporal de al menos un componente de la senal procedente del dispositivo de medicion en cada bloque temporal;

atribuir a cada bloque temporal una etiqueta temporal derivada de la senal de sincronizacion completada; y producir datos representativos del al menos un componente, el valor de fase, la caractenstica temporal, las localizaciones temporales y la etiqueta temporal para cada bloque temporal; y

para el conjunto de los dispositivos de medicion:

agrupar los datos relativos a los bloques temporales que tienen etiquetas temporales cercanas bajo unas mismas etiquetas temporales que sirven de referencias temporales comunes; y

calcular nuevos valores de fase del al menos un componente en los bloques temporales segun las referencias temporales comunes respectivas y las localizaciones temporales correspondientes para la sincronizacion temporal de fase de las senales procedentes de los dispositivos de medicion.

Segun otro aspecto de la invencion, se propone un metodo de sincronizacion temporal de fase de senales procedentes de dispositivos de medicion respectivos, que comprende:

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para cada dispositivo de medicion, una unidad de medicion de fase que comprende:

un receptor para recibir una senal de sincronizacion disponible en cada unidad de medicion de fase;

un reloj para producir una senal de reloj de referencia que tiene una cadencia mas elevada que la senal de

sincronizacion; y

una unidad de tratamiento; y

para el conjunto de los dispositivos de medicion, una unidad de tratamiento de fase que comprende una unidad de tratamiento;

estando la unidad de tratamiento de cada unidad de medicion de fase configurada para recibir la senal procedente del dispositivo de medicion correspondiente, recibir la senal de sincronizacion, recibir la senal de reloj de referencia, proporcionar un contador que opera en respuesta a la senal de reloj de referencia para producir valores de cuenta, completar la senal de sincronizacion con los valores de cuenta proporcionados por el contador, seleccionar al menos un bloque temporal que tiene un numero finito de muestras en la senal procedente del dispositivo de medicion, establecer localizaciones temporales de al menos dos muestras de cada bloque temporal con la senal de sincronizacion completada, estimar un valor de fase y una caractenstica temporal de al menos un componente de la senal procedente del dispositivo de medicion en cada bloque temporal, y producir datos representativos del al menos un componente, el valor de fase, la caractenstica temporal, y las localizaciones temporales;

estando la unidad de tratamiento de uno de cada unidad de medicion de fase y de la unidad de tratamiento de fase configurada para atribuir a cada bloque temporal una etiqueta temporal derivada de la senal de sincronizacion completada, formando la etiqueta temporal parte de los datos relativos a cada bloque temporal; y

estando la unidad de tratamiento de la unidad de tratamiento de fase configurada para agrupar los datos relativos a los bloques temporales que tienen etiquetas temporales cercanas bajo unas mismas etiquetas temporales que sirven de referencias temporales comunes, y calcular nuevos valores de fase del al menos un componente en los bloques temporales segun las referencias temporales comunes respectivas y las localizaciones temporales correspondientes para la sincronizacion temporal de fase de las senales procedentes de las unidades de medicion.

A continuacion se exponen algunas caractensticas posiblemente preferentes de la invencion que deben considerarse de manera no restrictiva.

La presente invencion contempla una sincronizacion temporal de fase entre dos o varios dispositivos de medicion que no comparten un mismo reloj para su muestreo respectivo de las senales que hay que medir. Los dispositivos de medicion digitalizan una o varias senales analogicas por bloques temporales o en continuo. La sincronizacion temporal de la fase consiste en ajustar los valores de fase para que se refieran a una referencia temporal comun entre los diferentes dispositivos. La sincronizacion de la fase se refiere a uno o varios componentes espectrales. Subsidiariamente, se puede realizar tambien una correccion de la frecuencia de cada componente. Un componente espectral puede nacer de una transformada de Fourier, de un analisis en ondfculas o de cualquier otro procedimiento que conduce a atribuir un valor de fase a un componente de senal. Las unidades de conversion asociadas a los dispositivos de medicion pueden ser un elemento de un sistema permanente, portatil o movil.

La senal de sincronizacion que representa la referencia temporal comun procede preferentemente de un receptor GPS, pero puede proceder tambien de una onda portadora generada localmente y transmitida por radio, por conduccion electrica o por cualquier otro medio (por ejemplo IEEE 1588) y convertida digitalmente en caso necesario.

La invencion contempla en concreto sistemas, procedimientos y tecnicas que explotan un sistema de mediciones distribuidas y que exigen una gran precision de la sincronizacion de fase medida y ello de bajo coste del material. Por ejemplo, en el campo de las redes de transporte electrico, se exige que las PMU (“Phase Measurement Unit”) que realizan mediciones de fase sincronizadas tengan un tiempo de respuesta rapido, y ello en detrimento del coste y de la precision. Como contrapartida, la ganancia de precision aportada por el metodo segun la invencion y su bajo coste permite en concreto la supervision economica del estado dielectrico de travesfas de transformadores. En el campo industrial, el enganche de motores u otros procedimientos distantes pueden sacar provecho de la invencion con el fin de sincronizar los diferentes equipos (las papeleras y los transportadores en concreto). Se trata de comparar las fases de diferentes mediciones tales como las que nacen de un sensor angular o de cualquier otro sensor que da una informacion del estado dclico (desplazamiento, velocidad, aceleracion, tacometro) de un organo que participa en el procedimiento. En el campo de la medicion de vibracion, y mas particularmente del analisis modal, en superficies grandes como en una plataforma de perforacion, la invencion permite una sincronizacion precisa de las mediciones de fase realizadas por diferentes dispositivos situados en diferentes ubicaciones. En el campo de la localizacion, tales como los sonares y los radares, la invencion permite una estimacion precisa de la orientacion de uno o de varios frentes de onda a partir de una distribucion de receptores fijos o en movimientos.

En definitiva, el metodo de sincronizacion temporal de fase segun la invencion recurre a varias unidades de medicion de fase PCU (“phase computing unit”) y al menos una unidad de tratamiento de fase PPU (“phase processing unit”).

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Cada PCU esta unida a un (o varios) dispositivo de medicion como un sensor que puede formar parte de la PCU o fijarse en el exterior en otro equipo, y puede comprender una unidad de tratamiento, un receptor GPS que proporciona una senal de sincronizacion, un reloj de referencia y una interfaz de comunicacion. La PPU puede comprender una unidad de tratamiento y una interfaz de comunicacion. Las etapas siguientes pueden realizarse en cada PCU:

(a) la senal procedente del sensor al que la PCU esta asociada se digitaliza previamente en caso necesario y se encamina hacia su unidad de tratamiento;

(b) la unidad de tratamiento recibe una senal de sincronizacion del receptor GPS asf como una senal del reloj de referencia;

(c) la unidad de tratamiento dispone de un contador que recibe la senal del reloj de referencia y que incrementa su cuenta en respuesta a un hito temporal tal como cada golpe de reloj en la senal del reloj de referencia;

(d) el contador se vuelve preferentemente a cero en respuesta a un hito temporal en la senal de sincronizacion proporcionada por el receptor GPS tal como una transicion de la senal de sincronizacion, y la unidad de tratamiento memoriza el valor “OPPS” correspondiente a un valor de cuenta del contador a la ocurrencia del hito temporal en la senal de sincronizacion;

(e) la unidad de tratamiento atribuye un valor de cuenta a algunas muestras de la senal digitalizada;

(f) la unidad de tratamiento selecciona un bloque temporal que tiene un numero finito de muestras (p. ej. comprendido entre 16 y 65.536 muestras) en la senal digitalizada;

(g) la unidad de tratamiento retiene al menos uno y preferentemente dos valores de cuenta relacionados con muestras en el bloque seleccionado asf como el valor OPPS memorizado;

(h) la unidad de tratamiento retiene una referencia temporal p. ej. {hora:minuto:segundo} y opcionalmente {dfa:mes:ano} proporcionada por el receptor GPS para al menos una de las muestras del bloque seleccionado;

(i) la unidad de tratamiento realiza una transformada de la senal (temporal) digitalizada en un campo de representacion en el que unos componentes de interes de la senal digitalizada son distinguibles;

(j) la unidad de tratamiento estima y retiene un valor de fase al igual que un valor de caractenstica temporal de uno o varios componentes de interes observados en el bloque seleccionado, como su frecuencia, su escala o su periodicidad; y

(k) la unidad de tratamiento transmite a la PPU datos representativos de los valores retenidos o continua el seguimiento del tratamiento.

Las etapas siguientes pueden realizarse en cada PCU o la PPU:

(l) el valor OPPS se usa para atribuir valores temporales respectivos a los valores de cuenta que se han retenido, relacionados con las muestras en el bloque seleccionado;

(m) a partir de los valores temporales de los valores de cuenta retenidos, la unidad de tratamiento (de la PCU o de la PPU, segun el caso) atribuye un valor de caractenstica temporal (p. ej. frecuencia, escala, periodicidad) a cada componente de interes;

(n) a partir de uno de los valores temporales de los valores de cuenta retenidos, la unidad de tratamiento atribuye una etiqueta temporal al bloque seleccionado;

(o) si una referencia temporal del valor de fase no corresponde a una posicion de la etiqueta temporal atribuida, a partir de los valores temporales de los valores de cuenta retenidos, la unidad de tratamiento ajusta el valor de fase de cada componente para que corresponda a una referencia temporal determinada por la etiqueta temporal del bloque seleccionado, y

(p) en el caso en el que las etapas anteriores se realizan por una PCU, la unidad de tratamiento de la PCU transmite a la PPU datos representativos de la etiqueta temporal del bloque seleccionado y el valor de fase al igual que el valor de caractenstica temporal de uno o varios componentes observados en el bloque seleccionado.

Las etapas siguientes pueden realizarse en la PPU:

(q) entre los bloques procedentes de varias PCU, la unidad de tratamiento agrupa los que tienen una etiqueta temporal cercana segun un criterio de similitud predeterminado;

(r) la unidad de tratamiento convierte los valores de fase de cada componente de interes de cada bloque agrupado segun una referencia temporal comun determinada por una etiqueta temporal comun atribuida a los bloques agrupados; y

(s) la unidad de tratamiento proporciona la etiqueta temporal comun, el valor de fase convertido, al igual que el valor de caractenstica temporal de uno o varios componentes observados en los bloques agrupados bajo la etiqueta temporal comun, que acaba de este modo la sincronizacion temporal de fase de las senales de medicion.

Las PCU y PPU pueden ser un elemento permanente, portatil o movil de un sistema. La PPU puede integrarse en la propia unidad de tratamiento de una PCU. Varias PCU pueden compartir un receptor GPS, un reloj de referencia, y/o una interfaz de comunicacion.

En el caso de un sensor que proporciona una senal analogica, la misma pasa por un convertidor analogico a digital (CAD) que somete a muestreo y digitaliza la senal. Antes de alcanzar la unidad de tratamiento de una PCU, la senal puede pasar por circuitos de proteccion y de acondicionamiento. El circuito de acondicionamiento puede constar de un

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amplificador, un filtro, y/o un integrador o derivador. Un filtro antiplegamiento espectral (“anti-aliasing filter”) puede incluirse en el circuito de acondicionamiento o el convertidor.

La senal digitalizada puede pasar por un aislamiento galvanico antes de recibirse por la unidad de tratamiento de una PCU. Una o varias subunidades de digitalizacion pueden unirse a la unidad de tratamiento de una PCU por un bus comun.

La unidad de tratamiento de una PCU puede atribuir un valor de cuenta a todas las muestras de la senal digitalizada y no a algunas muestras.

En el caso de una digitalizacion continua de la senal procedente de un sensor, la senal se recorta preferentemente en bloques temporales sucesivos que pueden o no superponerse temporalmente.

La senal digitalizada puede someterse a un diezmado antes de que se extraiga un bloque de ella.

La unidad de tratamiento de una PCU puede retener dos valores de cuenta del contador, que consisten por ejemplo respectivamente en la cuenta _0 que corresponde a la primera muestra del bloque temporal seleccionado y en la cuenta _N-1 que corresponde a la ultima muestra de este mismo bloque. Los valores cuenta_0 y cuenta _N-1 corresponden a muestras distantes en el bloque o en la cercama del bloque temporal seleccionado.

En caso de que hubiera una perdida temporal de la senal de sincronizacion, puede ser el ultimo valor OPPS el que se retiene por el PCU para su calculo. La pCu puede configurarse para detectar una perdida de sincronizacion, etiquetar los bloques correspondientes y administrar el contador en consecuencia. La perdida de sincronizacion puede detectarse, por ejemplo, mediante una desviacion de cuenta de varias desviaciones tfpicas con respecto a una media movil de los ultimos OPPS. La PCU puede transmitir el estado de sincronizacion de cada bloque a la PPU, que notifica la misma de una eventual perdida de sincronizacion. La PCU puede transmitir tambien a la PPU el estado del receptor GPS transmitido por el receptor GPS a la PCU.

El valor OPPS puede usarse de comun acuerdo con el valor de la referencia temporal proporcionado por el receptor GPS para atribuir una etiqueta temporal a los valores de cuenta del contador que se han retenido. La etiqueta temporal puede apuntar al principio, el medio o el final del bloque seleccionado en la PCU, u otra posicion predeterminada del bloque si se desea.

El valor de la referencia temporal proporcionado por el receptor GPS puede expresarse en otra unidad temporal si se desea, p. ej. en segundos desde una fecha determinada.

La unidad de tratamiento de una PCU puede estimar y retener tambien un valor de amplitud de uno o varios componentes observados en el bloque seleccionado, y transmitirlo o transmitirlos a la PPU para fines de tratamiento con los otros datos.

El agrupamiento de los bloques en la PPU puede hacerse a intervalo temporal dado, hacerse en respuesta a un orden o hacerse en cada llegada de una nueva cohorte de datos por parte de las PCU.

La referencia temporal comun puede ser un valor predeterminado, uno de los valores de las etiquetas temporales de la cohorte de datos agrupados, o una etiqueta que corresponde a una media temporal de las etiquetas temporales de la cohorte de datos agrupados.

Una ventana espectral puede aplicarse en el bloque seleccionado sometido a la transformada con el fin de limitar un error introducido por una superposicion espectral de los componentes. El o los componentes pueden nacer de una transformada de Fourier, de un analisis en ondfculas, de un analisis de cicloestacionalidad o de cualquier otro procedimiento que conduce a atribuir un valor de fase a un componente de senal. En los tres casos especificados, sera cuestion respectivamente de frecuencia, de escala y de periodicidad como caractenstica propia de un componente.

En el caso de una localizacion radar pasiva, un bloque puede seleccionarse segun una llave (patron) reconocible en la senal por las diferentes PCU. Por ejemplo, la llave puede corresponder a una transitoria RF distinta procedente de una estacion AM, FM, TV u otras y que presentan una buena relacion senal-ruido. Cada reflexion crea una reproduccion de la llave. En la PCU, la posicion temporal de una llave o de su reproduccion se establece entonces en dos niveles, aproximadamente segun su envoltura y finamente segun su fase. Una comparacion de las llaves capturadas por diferentes PCU permite asociar las llaves que nacen de una misma emision con el fin de deducir de ella los plazos y efectos Doppler relativos. Los bloques pueden extraerse en mas de una banda de senal RF con el fin de explotar la coincidencia estadfstica de las localizaciones obtenidas para acrecentar la robustez y la precision.

El metodo permite aumentar una precision de la sincronizacion temporal de la fase reduciendo una dispersion temporal de la senal de sincronizacion, con las etapas siguientes:

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(a) transmitir de una PCU a la PPU y conservar en la PPU, para cada bloque, los valores de cuenta usados en el tratamiento del bloque, incluyendo el valor OPPS;

(b) aplicar un filtro digital en los valores sucesivos OPPS acumulados por la PPU y generar de este modo nuevos valores OPPS;

(c) volver a generar los valores de cuenta del contador de la PCU a partir de los nuevos valores OPPS filtrados;

(d) usar los nuevos valores OPPS para atribuir valores temporales a los valores de cuenta que se han retenido;

(e) usar los anteriores valores de cuenta para recobrar los valores de origen de fase y de caractenstica temporal de los componentes observados en los bloques que tienen la misma etiqueta temporal;

(f) volver a calcular, a partir de los nuevos valores OPPS y de cuenta calculados en (b) y (d) y de los anteriores valores recobrados en (e), los valores de fase y de caractenstica temporal de los componentes observados en los bloques que tienen la misma etiqueta temporal; y

(g) volver a calcular la etiqueta temporal de los bloques agrupados en funcion de los valores OPPS filtrados o convertir los valores de fase en funcion de la anterior etiqueta temporal comun.

Las etapas (b), (c), (d) y (e) pueden sustituirse por una correccion del valor de fase y de caractenstica temporal a partir de los valores procedentes de una aplicacion de un filtro digital, p. ej. FIR (“Finite Impulse Response”) o IIR (“Infinite Impulse Response”), en los valores OPPS sucesivos acumulados por la PPU.

La etapa (f) puede sustituirse reduciendo una deriva temporal de la senal del reloj de referencia con las etapas siguientes:

(a) generar, por interpolacion de los valores OPPS, una funcion de transferencia temporal que convierte los nuevos valores de cuenta que nacen de los valores OPPS filtrados en valores de cuenta que correspondenan a los emitidos por un contador alimentado por un reloj de frecuencia constante que muestra un valor OPPS constante llamado a continuacion OPPSP;

(b) aplicar la funcion de transferencia a los nuevos valores de cuenta con el fin de corregirlos;

(c) usar el nuevo valor OPPSP para atribuir un valor temporal a los valores de cuenta que se han retenido; y

(d) volver a calcular, a partir del valor OPPSP y de los valores temporales de cuenta corregidos, valores de fase y de caractenstica temporal de los componentes observados en los bloques que tienen la misma etiqueta temporal.

En caso de que hubiera una perdida temporal de la senal de sincronizacion, la PPU puede volver a tomar el calculo de una PCU considerando las cuentas OPPS validas antes y despues de la perdida de sincronizacion. Una interpolacion lineal de las cuentas que faltan puede realizarse antes de proceder al recalculo de las etiquetas temporales, de los valores de fase y de caractenstica temporal de los componentes observados en los bloques procedentes de la PCU afectada por la perdida de la senal de sincronizacion.

La interpolacion puede aplicarse en una serie constituida por una suma sucesiva de una serie de valores OPPS.

Los valores de cuenta regenerados pueden no contener una vuelta a cero para una cierta duracion para dar una cuenta de una progresion continua.

Un componente observado puede ser una cicloestacionalidad caracterizada por una amplitud, una periodicidad y una fase, tratandose la periodicidad tal como el contrario de la frecuencia.

La PPU puede configurarse para identificar mediciones susceptibles de estar sesgadas debido por ejemplo a un fenomeno climatico como la lluvia o un fenomeno que tiene un efecto similar sobre las mediciones, con el fin por ejemplo de rechazarlas o de no usarlas en calculos que sirven para establecer diagnosticos basados en la sincronizacion temporal de mediciones de fase conforme a la invencion, como por ejemplo para una supervision de travesfas de transformador (esto es, de condiciones de defectos posibles). En caso parecido, la PPU puede realizar las etapas siguientes:

(a) hacer estimaciones sucesivas de diferencias temporales de diferencias de angulos de fase a partir de los valores de fase de los componentes de los bloques agrupados;

(b) calcular desviaciones tfpicas en las estimaciones sucesivas; e

(c) invalidar una medicion segun si la desviacion tfpica correspondiente supera un umbral de rechazo predeterminado.

La PPU puede configurarse entonces para detener los calculos que sirven para establecer un diagnostico hasta que las mediciones sean de nuevo validas, lo que significa que el fenomeno perturbador que causa transitorias significativas en las mediciones diferenciales esta acabado. Las estimaciones sucesivas pueden hacerse sobre diferencias temporales de tangentes de diferencias de angulos de fase si se desea.

Breve descripcion de los dibujos

Una descripcion detallada de las realizaciones preferidas de la invencion se dara a continuacion con referencia a las Figuras siguientes:

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La Figura 1 es un diagrama esquematico que muestra un ejemplo de arquitectura de un sistema segun la invencion.

La Figura 2 es un diagrama esquematico que muestra una unidad de medicion de fase (PCU) segun la invencion.

La Figura 3 es un diagrama esquematico que muestra una configuracion compartida entre diferentes unidades de medicion de fase (PCU) segun la invencion.

La Figura 4 es un diagrama esquematico que muestra un tratamiento realizado por una unidad de medicion de fase (PCU) segun la invencion.

La Figura 5 es un diagrama esquematico que muestra una unidad de tratamiento de medicion de fase (PCU) de senales captadas en una travesfa de transformador segun la invencion.

La Figura 6 es un diagrama esquematico que muestra un sistema segun la invencion para una supervision de travesfas de transformadores.

Descripcion detallada de las realizaciones preferidas

En el marco de la presente divulgacion, el termino “caractenstica temporal” designa una frecuencia, una escala, una periodicidad o un parametro similar de un componente de interes de una senal.

Con referencia a la Figura 1, se muestra un ejemplo de arquitectura de un sistema segun la invencion en el que varias unidades de medicion de fase 1 (a continuacion tambien llamada PCU para “phase computing unit”) estan empalmadas a una unidad de tratamiento de fase 2 (a continuacion tambien llamada PPU para “phase processing unit”) a traves de una red de comunicacion local 3 que puede empalmarse a su vez a una red mas extensa 4. Otras PCU (no ilustradas) pueden anadirse mediante la red mas extensa 4. En una configuracion posible del sistema segun la invencion, el papel de cada PCU 1 es de estimar valores de amplitud, de fase y de frecuencia de uno o de varios componentes espectrales de una senal medida asociando a estos datos una etiqueta temporal, mientras que el papel de la PPU 2 es de tratar los datos procedentes de las PCU 1 para agruparlos bajo unas mismas etiquetas temporales con el fin de acabar la sincronizacion temporal de fase de las senales de medicion y de transmitir los datos tratados de este modo por ejemplo para su uso por un equipo que requiere datos o almacenamiento de este tipo en una base de datos.

Con referencia a la Figura 2, una PCU 1 puede dotarse de una unidad de digitalizacion que consta de un sensor 5 u otro dispositivo de medicion, integrado o fijado en el exterior en un equipo (no ilustrado), para producir una senal de medicion con respecto a una caractenstica de supervision del equipo. Antes de una conversion digital de la senal analogica por un convertidor 8, la senal puede pasar por un circuito de proteccion 6 y un circuito de acondicionamiento 7 (p. ej. amplificador, filtro, integrador, derivador...). Un filtro antiplegamiento (“anti-aliasing filter”) puede incluirse en el circuito de acondicionamiento 7 o el convertidor 8. Una o varias unidades de digitalizacion pueden unirse a una unidad de tratamiento 11 por un bus comun 10. Preferentemente, cada unidad de digitalizacion tiene un aislamiento galvanico 9 frente al bus 10 que la une al resto del sistema. En el caso de un sensor con salida digital, no se requiere el convertidor 8. La unidad de tratamiento 11 recibe una senal de sincronizacion asf como una senal de un reloj de referencia 13. La senal de sincronizacion procede preferentemente de un receptor GPS 12, pero puede proceder tambien de una onda portadora generada localmente y transmitida por radio, conduccion electrica o cualquier otro medio de transmision apropiado si se desea. La senal de sincronizacion puede tomar la forma de un impulso por segundo, u otra forma que proporciona un hito temporal que permita una sincronizacion temporal en una unidad temporal preestablecida. La unidad de tratamiento 11 dispone de un contador 14 que recibe la senal del reloj de referencia 13 y que incrementa su cuenta en respuesta a un hito temporal tal como un golpe de reloj en la senal del reloj 13. El reloj 13 tiene especificaciones de estabilidad elegidas en funcion de la aplicacion contemplada y del entorno del material (p. ej. temperatura y estabilidad de la alimentacion). Preferentemente el contador 14 se vuelve a cero en una transicion de la senal de sincronizacion del receptor GPS 12. La senal de medicion puede digitalizarse en continuo o por bloques temporales. En el caso de una digitalizacion continua, la senal de medicion se recorta en bloques temporales sucesivos que pueden o no superponerse temporalmente. En una configuracion posible de una PCU 1, la unidad de tratamiento 11 estima la amplitud, la frecuencia (u otra caractenstica temporal) y la fase de uno o varios componentes espectrales de un bloque de senal digitalizada y atribuye una etiqueta temporal al bloque. Estas operaciones pueden efectuarse por un procesador 27 o un circuito similar con memoria en la unidad de tratamiento 11. Los datos resultantes del tratamiento se transmiten a la PPU 2 (ilustrada en la Figura 1) a traves de una interfaz de comunicacion 15.

Con referencia a la Figura 3, varias PCU 1 pueden compartir un mismo receptor GPS 12, un mismo reloj de referencia 13 y una misma interfaz de comunicacion 15.

Con referencia a la Figura 4, se muestra un tratamiento que una PCU 1 (tal como se ilustra en la Figura 1) puede realizar. Por motivos practicos, la senal muestreada 16, la ventana espectral 17 y el valor de contado 21 se presentan tales como valores continuos mientras que en la realidad son sucesiones de valores discretos. La senal muestreada 16

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puede corresponder a la senal digitalizada o a un diezmado de la senal digitalizada. Con el fin de limitar el error introducido por la superposicion espectral de los componentes (“spectral leakage”, cf. F. J. Harris, “On the use of windows for harmonie analysis with the discrete Fourier transform”, Proceeding of IEEE, Vol. 66, no. 1, pp. 51-83, 1978), preferentemente una ventana espectral 17 se aplica en el bloque de senal sometido a una transformada 18. La ventana espectral 17 tendra preferentemente una forma semejante a una gaussiana e indicara una tasa elevada de rechazo de los lobulos secundarios. La transformada 18 convierte la senal temporal en una informacion espectral en la que la energfa de una tonalidad se encuentra agrupada a una frecuencia con una amplitud o una fase. Preferentemente, esta transformada corresponded a una transformada rapida de Fourier (“FFT”). La informacion espectral se somete a un estimador de componente 19. Este estimador 19 encuentra la amplitud, la fase y la frecuencia en orden de lmea espectral de una o varias tonalidades. La PCU 1 puede interrumpir en este punto el tratamiento y transmitir a la PPU 2 (tal como se ilustra en la Figura 1) los valores de amplitud, de frecuencia y de fase asf como la etiqueta temporal 20 del receptor GPS 12 y tres valores del contador 14 unido al reloj de referencia 13 (tal como se ilustra en la Figura 2). Preferentemente, los tres valores de cuenta 21 del contador 14 consisten respectivamente en una cuenta_0 22 que corresponde a la primera muestra del bloque temporal seleccionado, una cuenta_N- 1 24 que corresponde a la ultima muestra de este mismo bloque y un valor OPPS 23 del contador 14 durante una vuelta a cero de este durante la ultima transicion de la senal de sincronizacion (p. ej. un impulso por segundo) procedente del receptor GPS 12. La etiqueta temporal puede apuntar al principio, el medio o el final del bloque seleccionado, u otro punto espedfico del bloque si se desea. Cabe resaltar que otro cambio como una transicion de la direccion de contado puede realizarse en vez de una vuelta a cero del contador 14. O incluso, puede que el contador 14 no sufra ningun cambio en la medida en que se retiene el valor de cuenta OPPS del contador 14 que marca un hito temporal proporcionado por la senal de sincronizacion. En caso parecido, la cadencia de los hitos temporales proporcionados por la senal de sincronizacion sera preferentemente mas elevada que un ciclo de contado del contador 14 con el fin de simplificar el tratamiento de los hitos temporales. Solo el valor de cuenta OPPS 23 y otro valor de cuenta pueden transmitirse si se desea.

El tratamiento de a continuacion puede ejecutarse en una PCU 1 (tal como se ilustra en las Figuras 1 y 2) o la PPU 2 (tal como se ilustra en la Figura 1). Para la estimacion de frecuencia, el ajuste de la fase a una referencia temporal dada, asf como la generacion de etiquetas temporales, el estimador 19 explota la informacion 20 que se le transmite por el receptor GPS 12 asf como tres valores de cuenta 21 del contador 14 unida al reloj de referencia 13. La informacion 20 del receptor GPS 12 corresponde a la etiqueta temporal hora/minuto/segundo (y posiblemente dfa/mes/ano) en curso. El valor OPPS 23 permite caracterizar la frecuencia del reloj de referencia 13 y dar de este modo un valor temporal en cada cuenta 21. Por ejemplo, para un reloj de referencia de 100 MHz, la cuenta 21 da un valor OPPS 23 que puede variar tradicionalmente en unas cuantas unidades alrededor de 100 millones de muestras. A una ka cuenta corresponded entonces la etiqueta temporal

Horas: Minutos: Segundos , K

' OPPS

El caso particular expuesto en la Figura 4 en la que el contador 14 se vuelve a cero entre la primera y la ultima muestra del bloque seleccionado debe considerarse cuando proceda. En este caso, el valor "segundo" se incrementa para el calculo de las etiquetas temporales posteriores a la vuelta a cero del contador 14, y se tratan los casos posibles de desbordamiento de los valores segundos, minutos y horas (y dfas, meses, anos cuando proceda). En el caso en el que hay una perdida temporal de la senal de sincronizacion, puede ser el ultimo valor OPPS el que se retiene por la pCu para su calculo en la ecuacion (1) y el valor k puede superar significativamente el valor OPPS para contar varios segundos. El valor k incluira los “wrap around” del contador 14 en caso necesario.

Si el reloj de referencia 13 se elige por su estabilidad, en cambio, los demas relojes en los diferentes convertidores 8 pueden derivar sustancialmente. A los valores de cuenta, cuenta_N-1 24 y cuenta-0 22, corresponden las etiquetas temporales tcuenta_N-1 y tcuentajn segun la transformacion dada en (1). Las etiquetas temporales tcuenta_N-1 y tcuenta_0 permiten caracterizar la frecuencia media de cada convertidor 8. De este modo, la ecuacion

^ cuenta _ A — 1 ^cuenta _ it

en la que N es el numero de muestras del bloque, permite la conversion en Hertz de la frecuencia expresada en numero de lmea espectral i de una tonalidad. Cabe destacar que en el caso en el que el estimador 19 ha realizado una interpolacion, i no es un numero entero.

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Un valor de fase solo tiene sentido si este valor esta referenciada a una posicion temporal. Por ejemplo, el algoritmo clasico de transformada de Fourier referencia la fase con respecto a la primera muestra temporal del bloque. Ya sea en la PCU 1 o la PPU 2, se requiere a veces convertir el valor de fase de una tonalidad para otra referencia temporal. Sea

0: = 0, + 2nf • (f: - f,) en radianes (3)

la correccion de fase aplicada cuando se pasa de la referencia temporal ti a la referencia t2, ti y t2 siendo etiquetas temporales expresadas en segundos.

La PCU 1 puede transmitir a continuacion a la PPU 2 los valores de amplitud, de fase y de frecuencia calculadas segun (2) asf como una unica etiqueta temporal calculada segun (1) para la que la fase esta referenciada segun (3) si se requiere. Puede transmitir tambien un estado del GPS y un estado “en sincro” o “fuera de sincro” del valor OPPS usado en su calculo. Opcionalmente, tal como se explica mas adelante, se pueden realizar una reduccion del ruido del receptor GPS 12 y una compensacion de las derivas del reloj de referencia 13 que consiste en anadir a los resultados de analisis de cada bloque los tres valores cuenta_0 22, OPPs 23 y cuenta_N-1 24 del contador 14 y transmitir todo a la PPU 2.

En lo relativo a la fase de fenomenos cicloestacionales, el presente metodo de sincronizacion temporal puede aplicarse de la manera siguiente. El objetivo es posicionar angular o temporalmente, lo que es lo mismo, una cicloestacionalidad segun una referencia temporal determinada. Una primera manera consiste en el uso en el metodo de sincronizacion de una transformada en ondfcula con una ondfcula similar a la cicloestacionalidad presente. Temporalmente, el cero de fase corresponde entonces al principio de un ciclo mientras que el valor 2 n (N-1)/N corresponde a la fase de la ultima muestra del ciclo. Una segunda manera recurre a un analisis armonico en el que la cicloestacionalidad se considera como una suma de componentes armonicos. La fase de cada componente se toma entonces en consideracion y se sincroniza individualmente por el metodo segun la invencion. De cada una de estas fases se puede deducir una posicion armonica y del conjunto de estas posiciones, segun una ponderacion a eleccion (amplitud del armonico, potencia, amplitud x frecuencia...), se estima el plazo de grupo que corresponde al conjunto de armonicos.

Con referencia de nuevo a la Figura 1, la unidad de tratamiento de la fase (PPU) 2 consta de una unidad de tratamiento 25 que incluye un procesador 28 o un circuito similar con memoria, que recoge los datos procedentes de las diferentes PCU 1 mediante una interfaz de comunicacion 26. La unidad de tratamiento 25 agrupa (o selecciona) en un primer paso todos los datos que tienen una etiqueta temporal cercana. Este agrupamiento puede hacerse a intervalo temporal dado, hacerse en respuesta a un orden o hacerse en cada llegada de una nueva cohorte de datos por parte de las PCU 1. La seleccion de etiquetas temporales cercanas asegura que los bloques de medicion correspondientes tratados en las diferentes PCU 1 se superponen aproximadamente de manera temporal. Esta superposicion permite permanecer proxima a la precision ultima asequible. La precision ultima asequible se define como la cota de Cramer - Rao (cf. C. Rife and R. Boorstyn, “Single-tone parameter estimation from discrete-time observation”, IEEE Transactions on Information Theory, IT-20, no. 5, pp.591-598, 1974) para la estimacion de una tonalidad continua a la que se anade

(1) la contribucion de los errores de etiquetado temporal en la estimacion de la frecuencia y de la fase de la tonalidad y

(2) la contribucion de las desviaciones de superposicion temporal entre los bloques de las diferentes mediciones ha tenido en cuenta el hecho de que la tonalidad vana lentamente en amplitud y en frecuencia. La unidad de tratamiento 25 de la PPU 2 calcula nuevos valores de fase de cada medicion segun una referencia temporal comun aplicando la ecuacion (3). La referencia temporal comun debera ser lo mas proxima posible a las etiquetas temporales en tratamiento si se desea minimizar los errores en el ajuste de los valores de fases. Esta referencia temporal puede ser un valor predeterminado, uno de los valores de las etiquetas de la cohorte en tratamiento, o una etiqueta que corresponde a la media temporal de las etiquetas de la cohorte en tratamiento.

Con referencia igualmente a la Figura 2, refiriendose a la opcion que contempla la reduccion del ruido del receptor GPS 12 y la compensacion de las derivas del reloj de referencia 13 de una PCU 1, los tres valores cuenta_0 22, OPPS 23 y cuenta_N-1 24 del contador 14 transmitidos por una PCU 1 pueden usarse para recobrar los valores de origen (k, 9) - posicion de un valor de cuenta y fase. Hemos de precisar que el ruido del receptor GPS 12 y las derivas del reloj de referencia 13 indican distribuciones espectrales casi al contrario: el ruido correspondiente a las desviaciones temporales de la sincronizacion dada por el receptor GPS 12 se situa hacia los penodos cortos, del orden del segundo, mientras que las derivas del reloj de referencia 13 aparecen grandes para periodos mas largos, del orden de varias decenas de minutos. Un filtro FIR o IRR puede aplicarse entonces en los valores sucesivos OPPS acumulados por la PPU 2 para reducir el ruido del receptor GPS 12. El resultado filtrado de los avatares del receptor GPS 12 da una buena estimacion del comportamiento del reloj de referencia 13. Se trata de regenerar los valores de cuenta del contador 14 a partir de los nuevos valores OPPS filtrados. Para compensar las derivas del reloj de referencia 13, se trata de encontrar la transformacion de recalibrado temporal que da un OPPS constante: la curva temporal resultante de una interpolacion de la suma de los valores OPPS se ve entonces como la funcion de transferencia inversa de la que se busca. La funcion de transferencia temporal se aplica en los valores de cuenta regenerados. Las ecuaciones (1), (2) y (3) se vuelven a tomar entonces con los nuevos valores filtrados y corregidos. Cabe precisar que los otros metodos de sincronizacion de fase, tal como el muestreo smcrono, no permiten esta correccion fina. Sin embargo, la

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contrapartida de esta correccion es un plazo adicional en la entrega final del resultado, correspondiendo este plazo como mmimo a la media anchura del filtro FIR aplicado a los valores OPPS mas un cierto tiempo de calculo.

Los valores de fase sincronizados, como los valores de frecuencia corregidos y los valores de amplitud pueden transmitirse al exterior a traves de la interfaz de comunicacion 26. En el exterior, estos datos podran explotarse en contextos tan variados como la supervision preventiva, el diagnostico de equipo o el control de proceso.

Las funcionalidades de tratamiento de los datos de la PPU 2 pueden integrarse en una, varias o todas las PCU 1 en caso necesario con el fin de reducir los costes material y extender el campo de aplicacion del metodo. Las funcionalidades materiales y las funcionalidades de tratamiento de los datos de las unidades PCU 1 y PPU 2 pueden fusionarse en una misma unidad.

A modo de ejemplo no limitativo, el sistema y el metodo segun la invencion permiten la supervision en lmea de travesfas de transformadores.

Con referencia a la Figura 5, se muestra un ejemplo de instalacion de un sistema segun la invencion en un sensor 29 de una travesfa 30 de transformador. La PCU 1 tiene en el caso ilustrado 6 canales de adquisicion susceptibles de unirse a otros tantos sensores si se desea, p. ej. a traves del bus comun 10. Unos dispositivos de proteccion de sobretension 31,6 se incluyen en el sensor 29 de travesfa 30 y en la entrada de cada canal, y pueden interconectarse por un par trenzado blindado 39. Un canal esta compuesto preferentemente por un circuito de acondicionamiento 7 con shunt 32, por un convertidor analogico a digital sigma-delta 8 (CAD de 24 bits) y un circuito digital de aislamiento 9. Este montaje presenta una alta inmunidad al ruido y a una subida de tension con respecto a la tierra, y la sincronizacion intrmseca de los convertidores 8 de sobremuestreo cuando se pilota por un reloj comun. Ademas, el convertidor 8 de sobremuestreo permite usar un filtro antiplegamiento mas sencillo en el circuito de acondicionamiento 7, lo que ayuda a minimizar las perturbaciones en las mediciones de angulo de fase y de amplitud a la frecuencia de la red.

El sistema puede configurarse para calcular la fase y la amplitud de todos los canales cada minuto. Los resultados pueden recopilarse en un dispositivo de almacenamiento local en la red (no ilustrado) y transferirse al exterior del sitio una vez al dfa en una base de datos central (no ilustrada) para analisis.

Se preconiza un metodo de medicion relativa que usa dos travesfas o mas en paralelo en una misma fase electrica y que calcula la relacion de las amplitudes y la tangente del angulo de fase entre los componentes fundamentales de las corrientes de aislamiento de travesfa. El aislamiento dielectrico interno de travesfas alta tension consta de un apilamiento de flejes conductores y de flejes dielectricos intercalados. Un deterioro esta caracterizado por un dano de uno o varios flejes dielectricos que genera en ultima instancia un corto-circuito entre flejes. El dano del dielectrico modifica la relacion de fase entre la corriente del componente fundamental a 60 Hz de la red (u otra frecuencia de operacion cuando proceda) que recorre el aislamiento de la travesfa y la tension en los terminales de este aislamiento. Los flejes en corto-circuito parcial o total influyen directamente en el valor de la capacidad equivalente de la travesfa que afecta a la amplitud de la corriente del componente a 60 Hz. La supervision del aislamiento dielectrico interno de travesfas implica un seguimiento de la evolucion temporal de los valores de fase y de corriente a partir del momento de la puesta en servicio del equipo, en el supuesto de que las travesfas estuvieran en buen estado en esta puesta en servicio. Tradicionalmente, para una travesfa que consta de una centena de flejes, se atribuye un diagnostico de presencia de defecto a una de las travesfas cuando el valor tangente del angulo de fase tension/corriente (tan6) vana de 0,005 o mas. Igualmente, una desviacion de mas de un 1 % en la evolucion temporal de las amplitudes relativas entre dos travesfas significa la presencia de al menos un corto-circuito en los flejes. La tangente de la diferencia de fase sincronizada entre dos travesfas es sensible a cualquier cambio en el factor de potencia/disipacion de una de las travesfas, y la relacion de las amplitudes es sensible a los cambios en la capacitancia de una de las travesfas. Si se efectuan mediciones relativas usando tres elementos del equipo en paralelo, entonces se puede identificar la travesfa defectuosa. La asimetna de tension interfase no influira en la interpretacion, ya que la tension aplicada es esencialmente la misma para todo el equipo conectado en paralelo. El metodo de la suma de los corrientes de tres travesfas unidas a las tres fases, por ejemplo al primario de un transformador, es menos sensible. En cambio, en el caso de varios flejes en cortocircuito, este metodo permite confirmar o/y precisar el diagnostico. Por ejemplo, en el caso de una instalacion que solo comprende dos transformadores, el metodo de la suma de las corrientes permite orientar el transformador que tiene la travesfa en defecto si el defecto es pronunciado en una de las travesfas.

Con referencia a la Figura 6, la unidad de tratamiento 11 de cada PCU 1 (tal como se ilustra en la Figura 2) esta configurada para calcular un fasor de la corriente del sensor 29 (tal como se ilustra en la Figura 5) y transferir las mediciones etiquetadas temporalmente por GPS a la unidad de tratamiento de una PPU 2 que en el caso ilustrado es una unidad de diagnostico de travesfas, usando una red de comunicacion 3 que puede ser ya existente en instalaciones de este tipo. Cada PCU 1 se conecta a los sensores 29 de las travesfas de los transformadores 34 y se instala en su carcasa. Una antena GPS 35 se conecta al receptor de sincronizacion (p. ej. receptor GPS 12 tal como se ilustra en la figura 2) de cada PCU 1.

La PPU 2 puede situarse en un edificio de control de subestacion. Puede recibir los fasores de las PCU1, calcular los Atan5 (diferencias temporales de las tangentes de diferencias de angulos de fase) y relaciones de amplitud, recopilar los datos, efectuar analisis de tendencia, emitir un diagnostico local y transmitir cuando proceda alarmas a un centro de

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mantenimiento 36 p. ej. conectado a la red 3 a traves de una pasarela 37 y una red de empresa 38. La PPU 2 puede permitir tambien al personal de manutencion explorar y analizar los datos pertinentes a distancia.

La red local 3 en la parte de subestacion conecta el edificio de control a las carcasas de los transformadores alta-tension 34. El uso de una red ya existente permite una reduccion significativa en los costes de despliegue y de manutencion.

Con referencia de nuevo a la Figura 5, los valores de shunt 32 se eligen preferentemente para adaptar la corriente nominal del sensor 29, que es funcion de la capacidad (pF) y de la tension de la travesfa, al rango de entrada del convertidor 8. La PCU 1 puede constar de una FPGA (“Field-Programmable Gate Array”) 33 usada para el etiquetado temporal de las muestras del convertidor 8 en la resolucion del reloj de referencia 13. El contador 14 implementado en la FPGA 33 se opera por el reloj 13, p. ej. de baja deriva en temperatura acompasada a 125 MHz. Preferentemente el contador 14 se vuelve a cero por la senal a un impulso por segundo (1 PPS) del receptor GPS 12. Los intervalos entre los impulsos se usan tambien para calcular la frecuencia del reloj de referencia 13. Ya que el ruido de la senal proporcionada por el receptor GPS 12 no esta correlacionada con el ruido del reloj de referencia 13 usado para el muestreo, unos tratamientos pueden realizarse para reducir los dos ruidos tal como se ha explicado anteriormente.

Ademas del etiquetado temporal, la FPGA 33 puede usarse tambien como primera etapa del tratamiento de senal, tampon e interfaz con el procesador 27. El procesador 27 es responsable del calculo de angulo de fase y de amplitud de las senales etiquetadas temporalmente procedentes de los convertidores 8. La PCU 1 transmite los datos de fasores resultantes a traves de su puerto de fibra optica Ethernet 15 a la PPU 2 como se ha mostrado en la Figura 6.

El efecto de armonicos en la tension puede causar un error significativo en los tratamientos digitales que se basan en una deteccion de paso a cero. En el caso presente, el convertidor delta-sigma 8 convierte la senal p. ej. a 50k muestras por segundo. Con el fin de reducir las exigencias de potencia de tratamiento, la senal digital puede filtrarse por un FIR paso bajo y diezmarse por diez. Con una tasa de muestreo a 5 kHz, una transformada de Fourier rapida (FFT) trata 83,3 muestras por ciclo. El numero maximo de ciclos tratados por una FFT se fija por la estabilidad de la frecuencia de la red, y el mmimo por el tipo de ventana espectral y el rechazo deseado de componentes subsmcronos.

El producto de la ventana espectral, la FFT y la estimacion del parametro del componente espectral se realizan por la CPU 27. Ya que el reloj de referencia 13 es mas preciso que el del convertidor 8, la frecuencia de muestreo se estima a partir del ultimo valor de cuenta 1 PPS. La fase esta referenciada en la etiqueta temporal generada a partir de los valores de cuenta y de los datos GPS. Los valores AtanS se estiman por la PPU 2 (tal como se ilustra en la Figura 6) considerando las etiquetas temporales y las frecuencias de relojes de referencia 13 respectivas.

El uso de una ventana espectral de lobulos laterales con alta tasa de rechazo permite un rechazo que supera 90 dB de componentes armonicos y subsmcronos. La precision de estimacion espectral es funcion de la relacion senal-ruido:

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bajo un lobulo espectral en el que G representa el factor de ganancia de tratamiento de la ventana espectral, N representa el numero de muestras temporales tratadas por la FFT, y ao/Ow representa la relacion senal-ruido blanco.

Al elegir una ventana Blackman-Harris, para N=4.096 muestras, la relacion senal-ruido bajo el lobulo espectral es SNR(dB)=ao/ow(dB)+32,6 dB, expresado en dB. La desviacion tfpica de fase para una travesfa A, expresada en grados, esta relacionada por

180° 1

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En el supuesto de ruido no correlacionado entre las mediciones, la desviacion tfpica AtanS es la suma cuadratica de las desviaciones tfpicas de dos estimaciones de fase. Ya que oqa ~ oqb, la desviacion tfpica AtanS es

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°4ta,s > 0 aito„s > ~(a0/o„ {(IB) + 29.6dB)

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expresada en dB. Tomando en cuenta el ruido blanco analogico y el ruido equivalente del convertidor 8, la precision tfpica de Atan5 supera -100 dB o 0,001 %. El plazo de dispersion correspondiente es 27 ns, en el mismo rango que el ruido GPS. Esta precision puede alcanzarse con un sistema galvanico estandar. La precision de medicion no esta perturbada por el reloj de referencia 13 o la deriva de las frecuencias de la red. La contribucion a la dispersion AtanSde la PPU 2 es la suma cuadratica:

^ SDU ~ ® MunS + ° GFS

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en la que ggps = AIgps . 2n 60 Hz y AtGPs es el ruido GPS. En el caso de ruido no correlacionado entre las PCU 1, el ruido GPS es la suma cuadratica del ruido procedente de dos receptores GPS 12 diferentes. Unos valores tfpicos medidos conducen a una contribucion en ruido GPS At2GPs de 50 ns o 0,0018 % en la ecuacion (7).

La PPU 2 puede configurarse para identificar mediciones susceptibles de estar sesgadas debido por ejemplo a un fenomeno climatico como la lluvia o un fenomeno que tiene un efecto similar sobre las mediciones, con el fin por ejemplo de rechazarlas o de no usarlas en calculos que sirven para establecer un diagnostico de supervision de travesfas. Tal como se ha indicado mas arriba, unos grandes transitorios pueden observarse en una medicion diferencial Atan5 entre una onda a 60 Hz resultante de un acoplador capacitivo en dos travesfas. Algunas de estas transitorias pueden estar asociadas a una presencia de lluvia. Ahora bien, una supervision automatizada en continuo exige una prosecucion de una tendencia libre de transitorias inoportunas tales como las causadas por la lluvia. El metodo propuesto recurre a una estabilidad temporal local de las mediciones estimadas a partir de una desviacion tfpica en varias estimaciones sucesivas de Atan& Una medicion puede considerarse invalida cuando la desviacion tfpica supera un nivel de umbral preestablecido. El nivel de umbral puede fijarse manualmente o determinarse automaticamente por un sencillo calculo estadfstico cuando hay suficientes mediciones acumuladas. En una configuracion posible del sistema segun la invencion, la PPU 2 calcula los valores Atan5 sucesivos en el intervalo de medicion fijado, p. ej. de 2 segundos, realizando p. ej. 36 transformadas rapidas de Fourier (TRF) de 1.024 muestras con una superposicion de un 75 % en la duracion del intervalo, en los instantes segun la puesta en operacion del sistema. Dos TRF que se siguen son por tanto distantes en 256 muestras. Las dos TRF extremas se retiran preferentemente para solo conservar las otras 34. Dado el solapamiento de las TRF, los valores sucesivos de estimacion de Atan5 no son totalmente independientes: el peso del muestreo estadfstico no es de 34 sino mas bien mas proximo a 15. Una duracion mas larga o TRF mas cortas pueden ser estadfsticamente ventajosas. En presencia de una precipitacion ligera, aparecera un parpadeo de las mediciones de una media nula, lo que deja suponer que no hay una pelfcula de agua significativa y que la precipitacion se evapora mas rapidamente que el aporte de agua. Cuando la precipitacion aumenta, aparecera un componente continuo (esto es, de media nula) en el parpadeo. Este componente puede corresponder a una travesfa que estana mas mojada que la otra. La distribucion estadfstica de la desviacion tfpica en la dispersion de las mediciones instantaneas de Atan5, calculada con una aplicacion log del calculo de decibelio antes de la binaridad estadfstica, presenta una superposicion de dos tipos de distribucion. La primera distribucion es gaussiana y corresponde al ruido de medicion en ausencia de perturbacion. Siendo la segunda distribucion la primera hacia la derecha y corresponde a las perturbaciones atribuidas a precipitaciones. El establecimiento de un umbral de deteccion es un compromiso entre una sensibilidad y una probabilidad de una falsa deteccion. El umbral puede fijarse a una distancia de dos a tres veces la desviacion tfpica de un valor no perturbado. La verosimilitud maxima se obtiene para manipulaciones de tratamiento de senal realizadas en un espacio de representacion en el que el ruido aparece gaussiano, como es el presente caso. El valor umbral sera posiblemente varias veces mayor para mediciones de lado baja tension que se encuentran perturbadas por ejemplo por onduladores. El umbral puede fijarse, al principio, en un valor elevado como valor inicial en una media movil que ajusta poco a poco el valor umbral a la desviacion tfpica media mas tres veces la desviacion tfpica de la desviacion tfpica estimada a partir de los valores filtrados. Un terminal mm/max con alerta de defecto puede llegar a limitar la excursion del valor umbral con el fin de garantizar la robustez. Los resultados de analisis de las mediciones pueden nacer de un

comparado entre el umbral y el max{DT(AtanS),En} en el que DT representa una estimacion de Atan5y la media movil En es sencillamente una ponderacion de la desviacion tipica (DT) con un factor de olvido de un 25 %. Se puede escribir En = 0,7 . En + 0,25 . DTn en el que DTn =DT(tan(8n,canaix)-tan(8n,Canaiy))- Este medio permite responder a la vez instantaneamente a una subida subita de la DT y extender el rechazo de los valores estimados a algunas mediciones despues de una elevacion brusca de la DT. Se tiene la seguridad de este modo de limpiar bien alrededor de una elevacion brusca de la DT. Para una supervision multitransformadores, la superacion de los umbrales puede

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combinarse en las diferentes traves^as. La combinacion debe aceptar el defecto de una travesfa que conducina a una superacion de umbral para los calculos que implican la misma. Por ejemplo, es posible que unas descargas parciales intermitentes en los flejes de una travesfa lleguen a aumentar la dispersion de la DT instantanea. Al ser un evento de este tipo poco probable simultaneamente en dos travesfas, se puede ajustar la decision a “mas de una travesfa” = precipitaciones. No hay relacion entre las fluctuaciones de los valores de relaciones senal con ruido y la media de Atan5 o las desviaciones tfpicas de Atanfi Las perturbaciones bajo el pie de los componentes 60 Hz son de escasas amplitudes y constan de una parte aleatoria y otra determinista entre dos travesfas. Las fluctuaciones bajo el pie del componente 60 Hz estan correlacionadas en parte de una travesfa a otra para la misma fase: en la comparacion de las tan5, este ruido se elimina en buena medida por la sustraccion tangente a tangente.

El metodo y el sistema segun la invencion permiten supervisar ademas la aparicion de agrietamiento en una estructura como la de una plataforma de perforacion que usa dos puntos de medicion o mas en paralelo instalados en la estructura y que calcula las amplitudes y fases de los modos de vibraciones que afectan la estructura. La aparicion de una grieta llega a modificar el reparto de los centros y nodos de los modos estructurales de la plataforma y desplaza tambien sus frecuencias. La supervision de este reparto permite detectar los smtomas diagnosticos de un agrietamiento. El metodo segun la invencion permite una instalacion de bajo coste no cableada entre los diferentes puntos de medicion. Tradicionalmente, los puntos de medicion comprenden acelerometros triaxiales, galgas extensometricas y sensores de desplazamiento. Preferentemente, la sincronizacion temporal se dara por GPS. A la salida del tratamiento hecho por el metodo, los valores amplitud, fase y frecuencia de los modos estructurales pueden compararse con un modelo digital al que se inserta un defecto sospechoso con el fin de observar la correspondencia entre modos respectivos y determinar la exactitud del defecto sospechoso.

En un contexto de localizacion sonar o radar semipasivo, las mediciones tratadas por el metodo segun la invencion pueden proceder de dos receptores pasivos o mas en paralelo, al menos un emisor y un blanco, calculando entonces el tratamiento el angulo de fase entre al menos un componente de la senal emitida por el emisor y reflejado por el blanco y calculando la frecuencia fina de los componentes emitidos y reflejados. Los receptores y emisores pueden ser radioelectricos, ultrasonicos o sonoros. La sincronizacion temporal se dara por GPS, una onda radio electrica, luminosa o por cualquier otro medio de comunicacion apto para proporcionar la senal de sincronizacion requerida. Ademas de la informacion aportada por los frentes transitorios de los impulsos de ondas, la informacion de fase anade precision a la localizacion respectiva de los emisores, receptores y blancos. La informacion de la frecuencia fina anade precision a la estimacion de las velocidades respectivas de los emisores, receptores y blancos. El metodo permite una medicion mas precisa a menor coste y da acceso al uso de frecuencias mas bajas en el que, sin el metodo propuesto, el uso del frente de onda tendna una precision limitada por la longitud de onda.

El metodo segun la invencion permite supervisar tambien simultaneamente varios puntos de mediciones localizados en potenciales electricos que no permiten cablear estos puntos de mediciones y que necesitan por este motivo PCU 1 en forma de sensores autonomos. Por ejemplo, para la supervision de camaras de corte de disyuntores de gran potencia, la medicion vibroacustica como la medicion radioelectrica aportan una informacion rica en smtomas diagnosticos del estado electromecanico del equipo. Ahora bien, en estos dos casos, el sensor autonomo debe yuxtaponerse a la camara de corte para maximizar la relacion de la senal de una camara de corte en la de las otras camaras. El sensor se situa por tanto en el potencial de la lmea de alta tension. Ademas de la cuestion de la alimentacion autonoma que puede hacerse de diferentes maneras, la de la sincronizacion es generalmente problematica. La sincronizacion de fase segun la invencion permite resolver esta problematica. La medicion de interes tiene lugar durante una conmutacion del disyuntor. El sensor autonomo se configura preferentemente para descansar entre dos conmutaciones. Por motivos de econoirna de energfa, puede ser obligatorio tomar una medicion antes de la llegada de la primera senal de sincronizacion (estando el receptor GPS 12 sin tension un poco antes). El metodo puede proceder entonces reteniendo la cuenta de dos transiciones de sincronizacion sucesivas en las cercamas temporales del bloque analizado. Cabe precisar que las camaras de corte de disyuntores estan unidas en serie entre sf para un mismo disyuntor. Los comportamientos tanto radioelectrico como vibroacustico de estas camaras estan interunidos y necesitan comparar de manera sincronizada las firmas, incluyendo la fase de los componentes constituyentes de estas firmas. La implantacion de una digitalizacion smcrona en el tiempo tal como se emplea en las PMU no puede considerarse para los sensores autonomos porque un medio de este tipo no permitina un descanso profundo del sensor dada la sincronizacion en tiempo real que implica un consumo electrico de varios ordenes de magnitud superior al medio propuesto sin contar los costes materiales tambien superiores. Un sensor autonomo basado en una PCU 1 comprende tradicionalmente en el interior o en la proximidad un sensor vibroacustico tal como un acelerometro, una antena de medicion, una antena de comunicacion, una medicion de temperatura, una medicion de corriente, pudiendo esta ultima servir tambien como fuente de alimentacion. Los tratamientos efectuados por la PPU 2 que recibe los datos de las PCU 1 pueden volver a efectuar una postsincronizacion posterior de la fase.

En caso de falta de una senal GPS u otra union espedficamente dedicada a la sincronizacion temporal fina, es posible explotar algunas senales ambiente disponibles para todas las PCU 1, tal como una emision radioelectrica (estacion AM, FM, TV), una senal sonora u optica. El metodo implica entonces la medicion de una senal ambiente comun como referencia para corregir los avatares de pequenas amplitudes temporales de un primer nivel de sincronizacion vaga. Aqrn se esta hablando de un doble diferencial, es decir una diferencia entre un canal de referencia de una PCU 1 y sus otros canales y una diferencia entre los valores que emanan de dos PCU 1. En una realizacion posible, cada PCU 1 dedica uno de sus canales analogico a la medicion y al tratamiento de la senal de sincronizacion. Un primer medio de

sincronizacion vaga, tal como una sencilla comunicacion entre PCU 1 segun la norma IEEE 1588, realiza una sujecion aproximativa de los relojes 13 de las PCU 1 y opera los contadores 14. El metodo requiere una creacion de un cuadro de calibracion de los plazos de recepcion de las PCU 1 para una posicion de la fuente de sincronizacion fina. Los valores del cuadro de calibracion pueden estimarse por un sencillo calculo de propagacion de onda considerando las 5 posiciones respectivas PCU 1 y fuente, siendo los valores de los plazos calculados relativos (a la PCU 1 mas proxima a la fuente por ejemplo). Se pueden usar dos perspectivas equivalentes de correccion de fase. En un primer caso, se toma en cuenta la fase medida en el canal de referencia de sincronizacion para corregir la fase de los componentes de los otros canales en la PCU 1, en cuyo caso la correccion de fase que hay que aportar en un comparado de fase entre dos PCU 1 sera funcion de un valor de retraso de fase inscrito en el cuadro de calibracion para las PCU 1 comparadas. 10 En un segundo caso, se sustraen las fases de componentes medidas por dos PCU 1, en cuyo caso la correccion de fase que hay que aportar sera funcion de la diferencia de fase de la senal de sincronizacion medida por cada PCU 1 y de un valor de retraso de fase inscrito en el cuadro de calibracion para cada PCU 1. Todas esas correcciones de fase deben reportarse en el campo temporal segun la frecuencia de la senal de sincronizacion y volver a transponerse en el campo de la fase considerando la frecuencia del componente medida en los canales comparados. De esta manera, se 15 salva el coste de un GPS pero se pierde un canal de medicion. Es necesario tambien que la cadencia de muestreo sea al menos dos veces mas elevada que la de la senal de sincronizacion y que la imprecision de la sincronizacion vaga de primer nivel sea inferior al penodo de la senal de sincronizacion.

Aunque se hayan ilustrado en los dibujos adjuntos y descrito mas arriba unas realizaciones de la invencion, resultara 20 evidente para las personas expertas en la tecnica que pueden aportarse modificaciones a estas realizaciones sin alejarse de la invencion cuyo alcance de proteccion se define en las reivindicaciones siguientes.

Claims (22)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   65

   REIVINDICACIONES

   1. Metodo de sincronizacion temporal de fase de senales procedentes de dispositivos de medicion respectivos, que comprende las etapas de:

   para cada dispositivo de medicion:

   recibir una senal de sincronizacion disponible en cada dispositivo de medicion;

   producir una senal de reloj de referencia que tiene una cadencia mas elevada que la senal de sincronizacion; operar un contador en respuesta a la senal de reloj de referencia para producir valores de cuenta; completar la senal de sincronizacion con los valores de cuenta proporcionados por el contador; seleccionar al menos un bloque temporal que tiene un numero finito de muestras en la senal procedente del dispositivo de medicion;

   establecer localizaciones temporales de al menos dos muestras de cada bloque temporal con la senal de sincronizacion completada;

   estimar un valor de fase y una caractenstica temporal de al menos un componente de la senal procedente del dispositivo de medicion en cada bloque temporal;

   atribuir a cada bloque temporal una etiqueta temporal derivada de la senal de sincronizacion completada; y producir datos representativos del al menos un componente, el valor de fase, la caractenstica temporal, las localizaciones temporales y la etiqueta temporal para cada bloque temporal; y

   para el conjunto de los dispositivos de medicion:

   agrupar los datos relativos a los bloques temporales que tienen etiquetas temporales cercanas segun un criterio de similitud predeterminado bajo unas mismas etiquetas temporales que sirven de referencias temporales comunes; y

   calcular nuevos valores de fase del al menos un componente en los bloques temporales segun las referencias temporales comunes respectivas y las localizaciones temporales correspondientes para la sincronizacion temporal de fase de las senales procedentes de los dispositivos de medicion.
2. 2. El metodo segun la reivindicacion 1, en el que los valores de cuenta proporcionados por el contador se basan en un elemento dclico de la senal de reloj de referencia, operandose el contador para cambiar el valor de cuenta o una direccion de cuenta en respuesta a un hito temporal en la senal de sincronizacion, siendo las localizaciones temporales de las muestras relativas a los valores de cuenta correspondientes a la ocurrencia del hito temporal.
3. 3. El metodo segun la reivindicacion 1, que comprende ademas la etapa de recibir una senal temporal disponible en cada dispositivo de medicion, y en el que la etiqueta temporal atribuida a cada bloque temporal se basa en una unidad de medicion de tiempo indicada por la senal temporal a la ocurrencia de un hito temporal en la senal de sincronizacion.
4. 4. El metodo segun la reivindicacion 3, en el que la senal de sincronizacion y la senal temporal vienen de una misma senal.
5. 5. El metodo segun la reivindicacion 1, en el que la caractenstica temporal del al menos un componente de la senal se estima en funcion de las localizaciones temporales de las muestras del bloque temporal.
6. 6. El metodo segun la reivindicacion 1, en el que el valor de fase estimado se ajusta en funcion de la localizacion temporal correspondiente a la etiqueta temporal del bloque temporal.
7. 7. El metodo segun la reivindicacion 1, en el que el al menos un componente se obtiene realizando una transformada de la senal procedente del dispositivo de medicion en un campo de representacion en el que el al menos un componente es distinguible.
8. 8. El metodo segun la reivindicacion 1, que comprende ademas las etapas de, para el conjunto de los dispositivos de medicion:

   acumular los valores de cuenta sucesivos de las muestras de los bloques temporales que coinciden en hitos temporales en la senal de sincronizacion; y

   corregir los valores de fase y las caractensticas temporales del al menos un componente observado en los bloques que tienen la misma etiqueta temporal a partir de nuevos valores de cuenta que resultan de una aplicacion de un filtro digital en los valores de cuenta acumulados.
9. 9. El metodo segun la reivindicacion 1, que comprende ademas las etapas de, para el conjunto de los dispositivos de medicion:

   hacer estimaciones sucesivas de diferencias temporales de diferencias de angulos de fase a partir de los valores de fase de los componentes de los bloques agrupados;

   5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   65

   calcular desviaciones tipicas en las estimaciones sucesivas; e

   invalidar una medicion segun si la desviacion tipica correspondiente supera un umbral de rechazo predeterminado.
10. 10. Sistema de sincronizacion temporal de fase de senales procedentes de dispositivos de medicion respectivos, que comprende:

    para cada dispositivo de medicion, una unidad de medicion de fase que comprende:

    un receptor para recibir una senal de sincronizacion disponible en cada unidad de medicion de fase;

    un reloj para producir una senal de reloj de referencia que tiene una cadencia mas elevada que la senal de

    sincronizacion; y

    una unidad de tratamiento; y

    para el conjunto de los dispositivos de medicion, una unidad de tratamiento de fase que comprende una unidad de tratamiento;

    estando la unidad de tratamiento de cada unidad de medicion de fase configurada para recibir la senal procedente del dispositivo de medicion correspondiente, recibir la senal de sincronizacion, recibir la senal de reloj de referencia, proporcionar un contador que opera en respuesta a la senal de reloj de referencia para producir valores de cuenta, completar la senal de sincronizacion con los valores de cuenta proporcionados por el contador, seleccionar al menos un bloque temporal que tiene un numero finito de muestras en la senal procedente del dispositivo de medicion, establecer localizaciones temporales de al menos dos muestras de cada bloque temporal con la senal de sincronizacion completada, estimar un valor de fase y una caractenstica temporal de al menos un componente de la senal procedente del dispositivo de medicion en cada bloque temporal, y producir datos representativos del al menos un componente, el valor de fase, la caractenstica temporal, y las localizaciones temporales;

    estando la unidad de tratamiento de una de cada unidad de medicion de fase y de la unidad de tratamiento de fase configurada para atribuir a cada bloque temporal una etiqueta temporal derivada de la senal de sincronizacion completada, formando la etiqueta temporal parte de los datos relativos a cada bloque temporal; y estando la unidad de tratamiento de la unidad de tratamiento de fase configurada para agrupar los datos relativos a los bloques temporales que tienen etiquetas temporales cercanas segun un criterio de similitud predeterminado bajo unas mismas etiquetas temporales que sirven de referencias temporales comunes, y calcular nuevos valores de fase del al menos un componente en los bloques temporales segun las referencias temporales comunes respectivas y las localizaciones temporales correspondientes para la sincronizacion temporal de fase de las senales procedentes de las unidades de medicion.
11. 11. El sistema segun la reivindicacion 10, en el que los valores de cuenta proporcionados por el contador se basan en un elemento dclico de la senal de reloj de referencia, operandose el contador para cambiar el valor de cuenta o una direccion de cuenta en respuesta a un hito temporal en la senal de sincronizacion, siendo las localizaciones temporales de las muestras relativas a los valores de cuenta correspondientes a la ocurrencia del hito temporal.
12. 12. El sistema segun la reivindicacion 10, en el que la unidad de tratamiento de cada unidad de medicion de fase esta configurada para recibir una senal temporal disponible en cada dispositivo de medicion, y la etiqueta temporal atribuida a cada bloque temporal se basa en una unidad de medicion de tiempo indicada por la senal temporal a la ocurrencia de un hito temporal en la senal de sincronizacion.
13. 13. El sistema segun la reivindicacion 12, en el que la senal de sincronizacion y la senal temporal vienen de una misma senal.
14. 14. El sistema segun la reivindicacion 10, en el que la caractenstica temporal del al menos un componente de la senal se estima en funcion de las localizaciones temporales de las muestras del bloque temporal.
15. 15. El sistema segun la reivindicacion 10, en el que el valor de fase estimado se ajusta en funcion de la localizacion temporal correspondiente a la etiqueta temporal del bloque temporal.
16. 16. El sistema segun la reivindicacion 10, en el que la unidad de tratamiento de cada unidad de medicion de fase esta configurada para obtener el al menos un componente realizando una transformada de la senal procedente del dispositivo de medicion en un campo de representacion en el que el al menos un componente es distinguible.
17. 17. El sistema segun la reivindicacion 10, en el que un grupo de unidades de medicion de fase se comparten al menos uno de un mismo receptor y un mismo reloj a traves de un bus comun entre el al menos uno de un mismo receptor y de un mismo reloj y las unidades de tratamiento del grupo de unidades de medicion de fase.
18. 18. El sistema segun la reivindicacion 10, en el que cada unidad de medicion de fase y la unidad de tratamiento de fase comprenden interfaces de comunicacion respectivas que se conectan a una red.

    5

    10

    15

    20

    25
19. 19. El sistema segun la reivindicacion 10, en el que el receptor es un receptor GPS.
20. 20. El sistema segun la reivindicacion 10, que comprende ademas, para cada unidad de medicion de fase, al menos uno de:

    un filtro para filtrar las senales procedentes de los dispositivos de medicion;

    un amplificador para amplificar las senales procedentes de los dispositivos de medicion;

    un integrador o un derivador para integrar o derivar las senales procedentes de los dispositivos de medicion;

    un diezmador para diezmar las senales procedentes de los dispositivos de medicion;

    para cada dispositivo de medicion que proporciona una senal analogica, un convertidor analogico a digital para

    digitalizar la senal analogica procedente del dispositivo de medicion en una senal digital; y

    un aislamiento galvanico para aislar la unidad de medicion de fase del dispositivo de medicion correspondiente.
21. 21. El sistema segun la reivindicacion 10, en el que cada referencia temporal comun se define por un valor predeterminado asociado a los bloques agrupados, una de las etiquetas temporales de los bloques agrupados, o una etiqueta que corresponde a una media temporal de las etiquetas temporales de los bloques agrupados.
22. 22. El sistema segun la reivindicacion 10, en el que la unidad de tratamiento de la unidad de tratamiento de fase esta configurada para:

    hacer estimaciones sucesivas de diferencias temporales de diferencias de angulos de fase a partir de los valores de fase de los componentes de los bloques agrupados; calcular desviaciones tfpicas en las estimaciones sucesivas; e

    invalidar una medicion segun si la desviacion tfpica correspondiente supera un umbral de rechazo predeterminado.