ES2935197T3 - Espaciador inteligente y método para monitorizar líneas aéreas de transmisión - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona un espaciador inteligente para el monitoreo de líneas aéreas de transmisión adecuado para medir al menos un parámetro de la condición de la línea aérea de transmisión. El espaciador inteligente, en el que el espaciador está adaptado para agrupar al menos dos conductores de la línea aérea de transmisión, comprende al menos un sensor colocado en el espaciador. El sensor es adecuado para medir al menos un parámetro del estado de la línea aérea de transmisión y está adaptado para proporcionar datos que comprenden información sobre el parámetro medido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Espaciador inteligente y método para monitorizar líneas aéreas de transmisión

La presente invención generalmente se refiere al campo de un sistema de monitoreo de transmisión y distribución eléctrica. Más particularmente, la invención se refiere al monitoreo remoto en línea del estado de las líneas aéreas de transmisión mediante una red integral de detección y monitoreo en línea. Las líneas de transmisión que se utilizan para transmitir energía eléctrica a menudo se caracterizan como líneas de alto voltaje, líneas de voltaje extra alto (EHV) y líneas de voltaje ultra alto (UHV). Los niveles de voltaje en cada categoría son aproximadamente menos de 300 kilovoltios (kV), 300 kV a 500 kV y más de 500 kV, respectivamente. Las líneas de transmisión que están en la categoría de EHV y UHV se denominan líneas de transmisión de energía a granel, lo que significa que la energía se transfiere a lo largo de las líneas desde un punto de generación hasta un punto de distribución a grandes distancias que pueden llegar a varios cientos de millas.

La línea de transmisión según la presente invención es una línea de transmisión aérea. Tal línea de transmisión aérea comprende una pluralidad de conductores para transmitir energía eléctrica como se describe anteriormente. Los conductores están ubicados a varios pies sobre el suelo, transportados por torres adecuadas que normalmente están separadas entre sí varios cientos de pies. Los llamados espaciadores y/o espaciadores-amortiguadores se utilizan para mantener los conductores de la línea aérea de transmisión en un haz, es decir, para mantenerlos a una distancia mínima dada entre sí para evitar cortocircuitos entre los conductores y, típicamente al mismo tiempo, para mantenerlos cerca uno del otro y a una distancia máxima dada, respectivamente. Por lo general, la separación de los espaciadores entre sí a lo largo de la línea de transmisión aérea es de aproximadamente 60,96 metros (200 pies). Por lo tanto, puede haber aproximadamente cincuenta unidades espaciadoras por cada 1,609 metros (1 milla) de la línea aérea de transmisión. Los espaciadores y/o espaciadores-amortiguadores son bien conocidos y se describen, por ejemplo, en el documento US 5,362,920.

Las líneas aéreas de transmisión son uno de los activos con ubicaciones más diversas dentro de la industria de servicios públicos, atravesando miles de millas, a menudo en condiciones remotas. Pueden estar ubicados en tierras de cultivo abiertas, en terreno montañoso, o arriba y abajo de la ladera de una montaña. En general, el mantenimiento adecuado de las líneas de transmisión, incluidas las líneas aéreas de transmisión, es de vital importancia, ya que cualquier problema puede resultar en la interrupción del suministro eléctrico con muchos impactos negativos para la salud, el saneamiento, el transporte y la seguridad.

Los mayores requisitos de confiabilidad, el envejecimiento de los componentes y las restricciones presupuestarias aumentan la necesidad de inspecciones exhaustivas, oportunas y rentables a lo largo de toda la longitud de las líneas de transmisión.

Una de las partes esenciales de una red de líneas aéreas de transmisión son los conductores utilizados para transmitir la energía eléctrica entre las estaciones conectadas,

por ejemplo, entre el punto de generación y el punto de distribución. Mantenimiento preventivo de los conductores y monitoreo de diferentes parámetros, incluida la temperatura del conductor, la corriente eléctrica en la línea de transmisión aérea, las oscilaciones mecánicas 3D de los conductores, el balanceo y el pandeo del conductor, la formación de hielo en el conductor, así como los parámetros del aire alrededor de los conductores, como la temperatura y la humedad, es la mejor manera de evitar problemas con la infraestructura de la línea aérea de transmisión.

La inspección de líneas de transmisión de última generación involucra a trabajadores en las líneas y/o apoyo de helicópteros. Allí, las inspecciones a pie requieren mucho tiempo y en algunas situaciones son incluso imposibles debido a la dificultad del terreno, como montañas o valles escarpados. Mientras monitorizan las líneas aéreas de transmisión, los trabajadores deben moverse en las líneas varias decenas de metros sobre el suelo, en condiciones muy exigentes y estresantes. Para hacer este trabajo más seguro, en ocasiones se interrumpe la transmisión de electricidad para la operación de inspección. Sin embargo, esto puede no ser posible en todo momento, ya que sobrecargaría otras líneas paralelas.

Las misiones del helicóptero son algo más rápidas pero muy costosas, tediosas y difíciles, especialmente para el piloto, ya que necesita volar a una distancia mínima de los conductores de la línea aérea de transmisión. Además, la posibilidad de fuertes vientos laterales convierte esta tarea en una situación peligrosa. Si bien un video tomado desde el helicóptero proporciona información general sobre las condiciones de la línea de transmisión aérea, este método no puede brindar detalles de la línea en cuanto a rayones, fallas menores o corrosión, que son signos tempranos de problemas que deben repararse antes de que la línea se dañe gravemente.

Otra forma de proporcionar inspección de líneas de transmisión es utilizar sistemas aéreos no tripulados. Los drones pueden deslizarse sobre terreno accidentado, donde es difícil moverse para los trabajadores de servicios públicos, y enviar imágenes que muestren el estado de los conductores. El uso de drones podría reducir los costos de los servicios públicos y mejorar la seguridad de los trabajadores, tanto para las inspecciones de rutina como para inspeccionar los daños en las redes de líneas de transmisión aéreas después de los desastres naturales. Sin embargo, la regulación puede ser más un obstáculo. Las reglas requieren que los operadores de drones sean pilotos con licencia o estén especialmente capacitados, y deben mantener la aeronave a la vista y por debajo de los 400 pies de altitud. Entonces, significa que esta forma de inspección también implica que los trabajadores se muevan a lo largo de las líneas de transmisión durante la inspección. Además de eso, los parámetros relacionados con los propios conductores, por ejemplo, la temperatura de los conductores, no están disponibles mediante el uso de tales sistemas aéreos no tripulados.

Otra forma de proporcionar monitoreo de líneas de transmisión aéreas es usar robots de inspección de líneas de transmisión que están diseñados para viajar en los conductores de la línea de transmisión e identificar la vegetación de alto riesgo y las condiciones de los componentes usando una variedad de tecnologías de inspección. Dichos robots pueden equiparse con diferentes sensores para realizar una inspección detallada. El principal desafío de este enfoque es el intervalo de tiempo entre la adquisición de imágenes y/o videos en el sitio y el análisis posterior. Los videos y la información a menudo se entregan para el análisis de expertos fuera del sitio después de que el equipo en el sitio termine la tarea en el sitio y regrese a la oficina. En muchos casos, el lugar en el sitio está a cientos o miles de kilómetros de distancia de la oficina y puede tomar un tiempo considerable para el análisis de imágenes/videos después del trabajo en el sitio. Retrasa en gran medida el progreso de toda la tarea de inspección de la línea eléctrica.

XIAO MING RUI ET AL. describen en "Design of a New Spacer Damper for Bundle Power Transmission Lines Dynamic Behavior Monitoring Based on Fiber Bragg Grating Sensor" un amortiguador espaciador que también puede detectar el movimiento de torsión de cada subconductor de un cable de haz, teniendo en cuenta las configuraciones especiales de cables de haz. El amortiguador espaciador está integrado con sensores de rejilla Bragg de fibra.

El documento WO 2013/030796 A2 da a conocer un sistema sensor para monitorear cargas de temperatura y otros impactos en instalaciones de suministro eléctrico, donde los dispositivos sensores están conectados eléctricamente a la instalación de suministro eléctrico que sirve como fuente de energía para los dispositivos sensores.

El documento WO 2011/119065 A2 describe un dispositivo de monitoreo remoto para una línea aérea de transmisión configurado para montarse directamente en la línea aérea.

El documento US 5 140257 A describe un método para monitorizar la capacidad de carga de corriente de una longitud de una línea eléctrica aérea.

El documento JP H05 191909 A describe una forma de hacer posible la ejecución del mantenimiento mediante la instalación de sensores de vibración en las líneas aéreas, la transmisión de la salida de los sensores desde un transmisor y la recepción y monitoreo de la salida por parte de una porción de monitoreo. Para ello, una señal detectada por un sensor de vibración se transmite desde un transmisor de una unidad aérea suspendida de una línea aérea a una unidad terrestre en forma de ondas de radio. Por lo tanto, el estado de vibración de la línea aérea se puede monitorizar y analizar automáticamente durante 24 horas al registrar y analizar las señales recibidas por la unidad de monitoreo en la unidad de tierra, y se puede generar la alarma adecuada según sea necesario.

En general, las formas existentes de monitorizar de líneas de transmisión son complejas, consumen mucho tiempo, son costosas, requieren equipos muy sofisticados y, a veces, incluso son peligrosas.

A la luz de la discusión anterior, es evidente que existe una gran necesidad de monitoreo en tiempo real de las líneas aéreas de transmisión.

El objeto se soluciona mediante un sistema y un método para la monitorización de líneas aéreas de transmisión como se define en las reivindicaciones independientes.

Un espaciador inteligente para monitoreo de líneas aéreas de transmisión adecuado para medir al menos un parámetro de la condición de la línea aérea de transmisión está adaptado para agrupar al menos dos conductores de la línea aérea de transmisión y comprende al menos un sensor colocado en el espaciador. El sensor es adecuado para medir al menos un parámetro del estado de la línea aérea de transmisión y está adaptado para proporcionar datos, cuyos datos comprenden información sobre el parámetro medido. Tal información sobre el parámetro medido puede comprender el propio parámetro medido y/o un resultado del procesamiento del parámetro medido por el al menos un sensor.

La presente invención proporciona un sistema para el monitoreo de líneas aéreas de transmisión que comprende al menos dos espaciadores inteligentes. Cada uno de los espaciadores inteligentes está adaptado para agrupar al menos dos conductores de la línea aérea de transmisión y cada uno de los espaciadores inteligentes comprende

al menos un sensor que se coloca en el espaciador inteligente, adecuado para medir al menos un parámetro de una condición de la línea aérea de transmisión, y adaptado para proporcionar datos, cuyos datos comprenden información sobre el parámetro medido, y

al menos una unidad de transmisión de datos adaptada para recibir los datos proporcionados del al menos un sensor y de otros sensores, y para enviar los datos proporcionados y los datos recibidos de los otros sensores a un receptor de datos.

Además, al menos un espaciador inteligente del sistema es un espaciador inteligente esclavo y al menos un espaciador inteligente del sistema es un espaciador inteligente maestro.

El espaciador inteligente esclavo está adaptado para medir al menos un parámetro de una condición de la línea aérea de transmisión donde está ubicado y para enviar datos que comprenden información sobre el parámetro medido al espaciador inteligente maestro. El espaciador inteligente maestro está adaptado para medir al menos un parámetro de una condición de la línea aérea de transmisión en el área donde se encuentra, para recibir los datos del espaciador inteligente esclavo y para enviar los datos que comprenden información sobre los parámetros medidos. y los datos recibidos desde el espaciador esclavo a un sistema de información.

Además, la presente invención proporciona un método para monitorizar líneas aéreas de transmisión basado en la medición de dicho al menos un parámetro por el sistema para monitorear líneas aéreas de transmisión que comprende al menos dos espaciadores inteligentes mencionados introductoriamente. Allí, al menos un espaciador inteligente del sistema es un espaciador inteligente esclavo y al menos un espaciador inteligente del sistema es un espaciador inteligente maestro. Cada uno de los espaciadores inteligentes está adaptado para medir al menos un parámetro de una condición de la línea aérea de transmisión en el área donde se encuentra. Como se mencionó introductoriamente, los espaciadores inteligentes están adaptados para agrupar al menos dos conductores de la línea aérea de transmisión y adecuados para medir el al menos un parámetro de la condición de la línea aérea de transmisión. Además, los espaciadores comprenden al menos un sensor que se coloca en los espaciadores inteligentes, adecuado para medir al menos un parámetro de una condición de la línea aérea de transmisión, y adaptado para proporcionar datos que comprenden información sobre el parámetro medido. Después de la etapa de medición, se evalúan los datos medidos.

El sistema mide el al menos un parámetro del estado de la línea aérea de transmisión. El espaciador inteligente esclavo envía los datos medidos por el espaciador inteligente esclavo al espaciador inteligente maestro. El espaciador inteligente maestro recibe los datos proporcionados por el espaciador inteligente esclavo. Los datos proporcionados por el sensor ubicado en el espaciador inteligente maestro y los datos recibidos del espaciador inteligente esclavo se transmiten desde el espaciador inteligente maestro al sistema de información. Después de eso, se evalúan los datos medidos.

Esta realización permite procesar y compilar datos más completos sobre el estado de la línea de transmisión aérea a lo largo de la línea de transmisión aérea. En un caso ideal, los datos sobre el estado de la línea aérea de transmisión en una ubicación particular donde se coloca el espaciador inteligente se observan en línea. Por lo tanto, los datos de diagnóstico en tiempo real están disponibles.

La presente invención se basa en la idea de que los espaciadores mencionados introductoriamente, tan pronto como estén equipados con sensores adecuados, pueden usarse para monitorizar una línea aérea de transmisión.

El objetivo principal del espaciador es agrupar los conductores, es decir, mantener los conductores juntos en un grupo, pero proporcionar una separación adecuada de los conductores, en otras palabras, al menos no permitir que los conductores entren en contacto entre sí, ya que esto daría lugar a un cortocircuito. Sin embargo, existen requisitos adicionales a la distancia entre los conductores que dependen del nivel de voltaje, la sección del conductor, los materiales del conductor, etc. Por lo tanto, la distancia entre dos espaciadores vecinos se define mediante cálculos. En algunos casos, los conductores están separados por una distancia fija, generalmente 18 pulgadas. Los espaciadores modernos se denominan espaciadores-amortiguadores porque combinan la función de espaciar el haz con la amortiguación de la vibración de los conductores individuales del haz.

Dichos espaciadores inteligentes, que están equipados adicionalmente con sensores, obtienen una funcionalidad adicional y se pueden usar para medir diferentes parámetros de las líneas aéreas de transmisión, como la temperatura del conductor, la corriente eléctrica en la línea aérea de transmisión, las oscilaciones mecánicas 3D de los conductores, la oscilación y el pandeo del conductor, la formación de hielo en los conductores, así como los parámetros del aire alrededor de los conductores, como la temperatura y la humedad, etc.

Por lo tanto, la invención se puede usar para monitorizar de manera efectiva la condición de la línea aérea de transmisión.

Otras realizaciones de la presente invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas adicionales y de la siguiente descripción, con referencia a los dibujos.

En una posible realización, el espaciador inteligente puede comprender una unidad de transmisión de datos adaptada para recibir los datos que incluyen información sobre el parámetro medido desde el al menos un sensor que se coloca en el espaciador inteligente. Entonces, los datos que comprenden los parámetros medidos de todos los sensores, que están ubicados en el espaciador inteligente, se transmiten a la unidad de transmisión de datos. Además, la unidad de transmisión de datos está adaptada para enviar estos datos recibidos de los sensores a un receptor de datos, que podría ser otra unidad de transmisión ubicada en el otro espaciador inteligente, y/o un sistema de información que está adaptado para procesar datos, y/o cualquier otro receptor que esté adaptado para recibir los datos para cualquier otro propósito. Por lo tanto, el espaciador inteligente no solo mide los parámetros, sino que también los pone a disposición para su posterior procesamiento mediante la transmisión de estos datos.

En otra realización posible además de la realización descrita anteriormente, la unidad de transmisión de datos está adaptada para recibir datos de otros sensores, por ejemplo, de otros sensores que se colocan en el mismo espaciador inteligente y/o en los otros espaciadores inteligentes, y/o de otros sensores que estén ubicados en cualquier otro equipo, por ejemplo, en las torres de líneas aéreas de transmisión, o en los conectores de compresión, incluso de sensores colocados en otros dispositivos de monitoreo, por ejemplo, drones y/o robots.

Además, la unidad de transmisión de datos está adaptada para enviar todos los datos recibidos, tanto del al menos un sensor y/o de otros sensores, al receptor de datos, donde el receptor de datos puede ser una unidad de transmisión de datos de otro espaciador inteligente y/o un sistema de información que puede aceptar estos datos y procesarlos, por ejemplo, almacenarlos, realizar cálculos, ejecutar algunos comandos, etc.

En una realización mejorada, el sensor inteligente puede comprender tantos sensores como sea necesario para medir todos los parámetros requeridos. Además, cada sensor de este tipo se puede adaptar para medir más de un parámetro.

Esto permite recopilar datos que comprenden información sobre el estado de la línea aérea de transmisión de diferentes fuentes y hacer que estos datos estén disponibles para su posterior procesamiento.

En una realización mejorada, la unidad de transmisión de datos está adaptada para recibir los datos de otros sensores a través de la línea aérea de transmisión, o para enviar los datos proporcionados y los datos recibidos de los otros sensores a través de la línea aérea de transmisión, o para proporcionar el intercambio de cualquier dato a través de la línea aérea de transmisión en ambos sentidos. Permite organizar un intercambio de información entre los sensores inteligentes y los receptores de datos a través de la infraestructura ya existente.

El espaciador inteligente contiene una unidad de almacenamiento de energía, por ejemplo, una batería o un condensador, que proporciona energía para operar el al menos un sensor y la unidad de transmisión de datos y/o cualquier otro consumidor eléctrico que se coloque en el espaciador inteligente. La ventaja es proporcionar un funcionamiento autónomo y autoalimentado del espaciador inteligente, especialmente en caso de falta de energía a corto plazo.

El espaciador inteligente se alimenta de la línea de transmisión aérea. Es decir, cualquier consumidor eléctrico ubicado en el espaciador inteligente, como la unidad de transmisión de datos, el sensor, la unidad de almacenamiento de energía, etc., se alimenta desde la línea aérea de transmisión. La ventaja es proporcionar un funcionamiento autónomo y autoalimentado del espaciador inteligente adecuado para un funcionamiento a largo plazo. En particular, el espaciador inteligente equipado con la unidad de almacenamiento de energía permite proporcionar la recarga de dicha unidad de almacenamiento de energía según sea necesario.

El espaciador inteligente está adaptado para ser alimentado desde la línea de transmisión aérea y en caso de un corte de energía en la línea de transmisión aérea, es decir, cuando no hay más energía para la operación adicional del espaciador inteligente, la unidad de almacenamiento de energía ubicada en el espaciador inteligente está adaptada para proporcionar suficiente energía para permitir una transmisión de datos que comprende al menos información sobre el corte de energía, donde la información puede incluir en el caso más sencillo solo un bit de información que consiste en cero en caso de corte de energía. En un caso ideal, cuando se ha producido el corte de energía, todos los datos que comprenden los parámetros medidos y los datos recibidos de los otros sensores también se transmiten al receptor de datos. El beneficio de esta función es que no se perderán datos en emergencias como un corte de energía. Además, los operadores obtendrán la información sobre la falla en la línea de transmisión aérea.

En una posible realización, el método para el monitoreo de la línea aérea de transmisión comprende el paso de transferir los datos medidos desde el espaciador inteligente a un receptor de datos que se realiza entre el paso de medir el al menos un parámetro de la condición de la línea aérea de transmisión por el al menos un espaciador inteligente y el paso de evaluar los datos medidos. Por lo tanto, en caso de que el espaciador inteligente esté equipado adicionalmente con una unidad de transmisión de datos, los datos medidos pueden transferirse para una evaluación adicional a otros receptores de datos, por ejemplo, a un sistema de información externo donde se proporciona un procesamiento de datos adicional.

En la realización mejorada del método de monitoreo de la línea aérea de transmisión, el espaciador inteligente maestro recibe los datos de otros sensores. Después de eso, el espaciador inteligente maestro transmite los datos de los otros sensores junto con los datos proporcionados por el sensor ubicado en el espaciador inteligente maestro y los datos recibidos del espaciador inteligente esclavo al sistema de información. Esta función permite recopilar datos completos sobre el estado de la línea de transmisión aérea a lo largo de la línea de transmisión aérea.

En la realización mejorada del método, la monitorización de la línea de transmisión aérea la proporciona el sistema que comprende al menos tres espaciadores inteligentes. Además, la ruta de transmisión de datos desde los espaciadores inteligentes al sistema de información se define dinámicamente en función de la disponibilidad de los espaciadores inteligentes. Por lo tanto, la transmisión de datos se puede organizar de manera más eficaz teniendo en cuenta la disponibilidad de unidades de transmisión de otros espaciadores inteligentes dentro de la red de espaciadores inteligentes y/o cualquier otro criterio, por ejemplo, el criterio del camino más corto entre el espaciador inteligente y el sistema de información.

Para una comprensión más completa de la presente invención y sus ventajas, ahora se hace referencia a la siguiente descripción tomada en los dibujos adjuntos. La invención se explica con más detalle a continuación utilizando ejemplos de realización que se especifican en las figuras esquemáticas de los dibujos, en los que:

La Figura 1 muestra un diagrama de bloques del espaciador inteligente según la presente invención;

La Figura 2 muestra un diagrama de bloques de otra realización del espaciador inteligente según la presente invención;

La Figura 3 muestra un diagrama de bloques del sistema según la presente invención;

La Figura 4 muestra un diagrama de bloques de un método para el monitoreo de líneas aéreas de transmisión según la presente invención;

La Figura 5 muestra un diagrama de bloques de una realización de un método para el monitoreo de líneas aéreas de transmisión según la presente invención;

La Figura 6 muestra un diagrama de bloques de otra realización de un método para el monitoreo de líneas aéreas de transmisión según la presente invención;

Se describen varias realizaciones con referencia a los dibujos, en los que se utilizan números de referencia similares para referirse a elementos similares en todo el documento. En la siguiente descripción, con fines explicativos, se exponen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión completa de una o más realizaciones. Puede ser evidente que tales realizaciones pueden practicarse sin estos detalles específicos.

La Figura 1 ilustra un diagrama de bloques de una primera realización de un espaciador inteligente 1 para el control de líneas aéreas de transmisión. El espaciador inteligente 1 está adaptado para agrupar al menos dos conductores 2 de una línea aérea de transmisión 3 y comprende al menos un sensor 4 colocado sobre él. El sensor 4 está adaptado para medir al menos un parámetro de una condición de la línea aérea de transmisión 3 y para proporcionar datos después de la medición, cuyos datos comprenden información sobre el parámetro medido. Los parámetros medidos pueden ser al menos un parámetro de la condición de la línea aérea de transmisión 3, por ejemplo, la temperatura del conductor, la corriente eléctrica en la línea aérea de transmisión 3, las oscilaciones mecánicas 3D de los conductores, la oscilación y el pandeo del conductor, la formación de hielo en el conductor, los parámetros del aire alrededor los conductores como la temperatura y la humedad.

La ubicación del sensor 4 en el espaciador inteligente 1 depende del tipo de sensor 4, necesidad de contacto directo con el conductor 2, espacio disponible del espaciador inteligente 1, etc.

El espaciador inteligente funciona de la siguiente manera: el sensor 4 mide al menos un parámetro de una condición de la línea aérea de transmisión 3 y proporciona datos después de la medición, cuyos datos comprenden información sobre el parámetro medido. La información proporcionada por el sensor 4 podría comprender el propio parámetro medido y/o datos relacionados con este parámetro medido procesados por el sensor 4. Después de eso, los datos proporcionados por el sensor 4 se evalúan para definir la condición de la línea de transmisión aérea 3 para permitir el monitoreo de la línea de transmisión aérea 3.

La Figura 2 muestra una segunda realización mejorada en la que el espaciador inteligente 1, además del sensor 4, comprende una unidad de transmisión de datos 5 que está adaptada para recibir datos del sensor 4 y enviar los datos proporcionados a un receptor de datos 6. Este espaciador inteligente 1 funciona de la siguiente manera: el sensor 4 mide al menos un parámetro de los parámetros mencionados anteriormente. Después de eso, el sensor 4 proporciona los datos que comprenden información sobre los parámetros medidos a la unidad de transmisión de datos 5. Además, la unidad de transmisión de datos 5 envía estos datos proporcionados a un sistema de información 6 que puede ser, por ejemplo, una computadora personal ubicada fuera del sitio o cualquier base de datos central donde se recopilan los datos relacionados con la línea aérea de transmisión 3, para su posterior procesamiento, como almacenar los datos recibidos, compararlos con otros datos, etc.

Además, el espaciador inteligente 1 puede comprender una unidad de almacenamiento de energía 7, por ejemplo, una batería y/o un condensador, que proporciona energía para operar el sensor 4 y la unidad de transmisión de datos 5. La unidad de almacenamiento de energía 7 puede ser alimentada desde la línea de transmisión aérea 3. Además, en el caso de que el espaciador inteligente 1 esté adaptado para ser alimentado desde la línea de transmisión aérea 3 y en caso de un corte de energía en la línea de transmisión aérea 3, es decir, cuando no hay más energía para la operación adicional del espaciador inteligente, la unidad de almacenamiento de energía 7 ubicada en el espaciador inteligente 1 está adaptada para proporcionar suficiente energía para permitir una transmisión de datos que comprende al menos información sobre el corte de energía, donde la información puede incluir en el caso más sencillo solo un bit de información que consiste en cero en caso de corte de energía.

La información sobre el corte de energía se puede recibir de diferentes maneras. La forma más fácil de recibir la información sobre el corte de energía es cuando el sensor 4 está adaptado para detectar el corte de energía.

Puede haber otras formas de detectar el corte de energía. Por ejemplo, en caso de que el sensor 4 sea alimentado desde la línea aérea de transmisión 3, deja de funcionar debido al corte de energía en la línea aérea de transmisión. Por lo tanto, la unidad de transmisión de datos 5 deja de recibir datos del sensor 4. En este caso, la unidad de transmisión de datos 5 puede adoptarse para enviar información de un bit sobre el corte de energía al sistema de información 6.

Otra forma de detectar el corte de energía puede ser en caso de que la unidad de transmisión de datos 5 esté alimentada desde la línea aérea de transmisión y adaptada para enviar al menos un bit de información que consiste en cero en caso de corte de energía al sistema de información 6 tan pronto como deja de recibir energía de la línea aérea de transmisión.

En un caso ideal, cuando se ha producido el corte de energía, todos los datos que comprenden los parámetros medidos y los datos recibidos de los otros sensores 12 también se transmiten al receptor de datos 6. El beneficio de esta función es que no se perderán datos en emergencias como un corte de energía.

La Figura 3 muestra una realización mejorada del sistema 8 de espaciadores inteligentes 1 para el monitoreo de la línea aérea de transmisión 3 en el que el sistema 8 comprende dos espaciadores inteligentes 1, 9 con sensores 4, 10 y las unidades de transmisión de datos 5, 11 colocadas en ellos, respectivamente. Ambos espaciadores inteligentes 1, 9 funcionan como el espaciador inteligente 1 descrito con respecto a la Figura 2. Además, entre los espaciadores inteligentes que se incluyen en el sistema 8, al menos un espaciador inteligente es el espaciador inteligente esclavo 1 y al menos un espaciador inteligente es un espaciador inteligente maestro 9. Además, los espaciadores inteligentes pueden estar equipados con las unidades de almacenamiento de energía 7, 21 que proporcionan energía para operar los sensores 4, 10 y las unidades de transmisión de datos 5, 11 respectivamente.

Los espaciadores inteligentes 1, 9 están ubicados en diferentes lugares a lo largo de la línea aérea de transmisión 3. La distancia típica entre los espaciadores es de unos 200 pies. El sistema 8 funciona de la siguiente manera: Los sensores 4, 10 permiten la medición de parámetros relacionados con el estado de la línea aérea de transmisión 3 en el lugar donde se encuentran. Después de eso, los sensores 4, 10 proporcionan los datos que comprenden información sobre los parámetros medidos a su respectiva unidad de transmisión de datos 5, 11. Después de eso, la unidad de transmisión de datos 5 del espaciador inteligente esclavo 1 envía los datos proporcionados desde el sensor 4 a la unidad de transmisión de datos 11 que se encuentra en el espaciador inteligente maestro 9. Además, la unidad de transmisión de datos 11 puede recibir datos de otro sensor 12 ubicado, por ejemplo, en una de las típicas torres 13 de la línea aérea de transmisión 3. Más adelante, todos los datos recibidos por la unidad de transmisión 11 del espaciador inteligente maestro 9 se transmiten al sistema de información 6 para su posterior procesamiento y evaluación de la condición de la línea aérea de transmisión 3.

Además, cada espaciador inteligente 1, 9 puede comprender tantos sensores como sea necesario para proporcionar el control de los parámetros requeridos a lo largo de la línea aérea de transmisión. En el caso ideal, información exhaustiva sobre el estado de los conductores 2, que incluye la temperatura del conductor, la corriente eléctrica en la línea aérea de transmisión 3, las oscilaciones mecánicas 3D de los conductores 2, la oscilación y el pandeo del conductor, la formación de hielo en el conductor, los parámetros del aire alrededor de los conductores 2, como la temperatura y la humedad están disponibles en el sistema de información 6.

En una realización mejorada, el sistema 7 puede comprender tantos espaciadores inteligentes 1 como sea necesario para proporcionar precisión de monitoreo de la condición a lo largo de la línea de transmisión aérea 3, todos esos espaciadores inteligentes funcionan como los espaciadores inteligentes 1, 9 descritos con respecto a las Figura 2, 3 Cuantos más espaciadores inteligentes 1, 9 se utilicen en el sistema 8, más precisamente se puede describir el estado de la línea aérea de transmisión.

En caso de que el sistema 8 comprenda al menos tres espaciadores inteligentes, cada uno de los espaciadores inteligentes de tal sistema 8 puede ser al mismo tiempo un espaciador inteligente esclavo y un espaciador inteligente maestro. Por lo tanto, el mismo espaciador inteligente puede

recibir los datos de otros sensores 12 y los datos medidos del otro espaciador inteligente esclavo y

al mismo tiempo, puede reenviar todos los datos recibidos al otro espaciador inteligente maestro y/o al sistema de información 6.

Tal característica permite transmitir los datos a lo largo de una pluralidad de espaciadores inteligentes de manera óptima. Es decir, la ruta de transmisión de los datos desde los espaciadores inteligentes a lo largo de la pluralidad de los espaciadores inteligentes al sistema de información 6 se define dinámicamente en función de la disponibilidad de los espaciadores inteligentes. Todos esos espaciadores inteligentes funcionan como los espaciadores inteligentes 1, 9 descritos con respecto a las Figuras 2, 3.

En todas las realizaciones, la transmisión de datos entre los sensores 4, 10, 12 y las unidades de transmisión de datos 5, 11, y entre las unidades de transmisión de datos 5, 11 y el sistema de información 6 puede realizarse a través de la línea de transmisión aérea 3 o de forma inalámbrica y/o o de manera combinada.

La Figura 4 muestra un diagrama de flujo de una realización de un método para el control de líneas aéreas de transmisión según la presente invención.

En el paso 14, al menos un parámetro de la condición de la línea aérea de transmisión 3 es medido por el al menos un sensor 4 del espaciador inteligente 1. El espaciador inteligente 1 funciona como se describe con respecto a la Figura 1.

En el paso 15 se evalúan los datos proporcionados por el sensor 4 que comprende la información sobre el parámetro medido para definir la condición de la línea aérea de transmisión 3.

La Figura 5 muestra un diagrama de flujo de una posible realización del método para el monitoreo de líneas aéreas de transmisión según la presente invención. Allí, el control de la línea aérea de transmisión lo proporciona el espaciador inteligente 1 que está equipado con la unidad de transmisión de datos 5 además del sensor 4 ubicado en él. Por lo tanto, el método comprende un paso adicional 16 de transferir los datos medidos desde el espaciador inteligente 1 al sistema de información 6 que podría estar ubicado, por ejemplo, en una computadora personal o podría ser una base de datos central donde los datos relacionados con la condición de la transmisión aérea la línea 3 se compila, procesa y evalúa. Así, el paso 16 de transferir los datos medidos se realiza entre el paso 14 de medir el al menos un parámetro de una condición de la línea aérea de transmisión 3 y el paso 15 de evaluación de los datos medidos.

La Figura 6 muestra un diagrama de flujo de una realización mejorada del método para el monitoreo de líneas aéreas de transmisión según la presente invención. Allí, el monitoreo de la línea de transmisión aérea la proporciona el sistema 8 de los espaciadores inteligentes 1, 9, donde los sistemas 8 funcionan como se describe con respecto a la Figura 3.

En el paso 14, al menos un parámetro de la condición de la línea aérea de transmisión 3 es medido por el sistema 8 de los espaciadores inteligentes 1, 9, donde al menos un espaciador inteligente del sistema 8 es un espaciador inteligente esclavo 1 y al menos un espaciador inteligente del sistema 8 es un espaciador inteligente maestro 9.

En el paso 18, el espaciador inteligente esclavo 1 envía los datos medidos por su sensor 4 al espaciador inteligente maestro 9, en particular a la unidad de transmisión de datos 11 del espaciador inteligente maestro 9.

En el paso 19, el espaciador inteligente maestro 9 recibe los datos medidos por el espaciador inteligente esclavo 1 y los datos medidos por el otro sensor 12 ubicado, por ejemplo, en una de las torres típicas 13 de la línea aérea de transmisión 3,

En el paso 20, todos los datos recibidos por el espaciador inteligente maestro 9 que incluyen los datos medidos por el espaciador inteligente esclavo 1, los datos medidos por el otro sensor 12 y los datos medidos por el espaciador inteligente maestro 9 con su sensor 10, son transmitidos por el espaciador inteligente maestro 9 al sistema de información 6.

Más adelante, en el paso 15, los datos transmitidos por el espaciador inteligente maestro 9 al sistema de información 6 se evalúan en el sistema de información 6.

En caso de que el sistema 8 contenga al menos tres espaciadores inteligentes, la ruta de transmisión de dichos datos desde los espaciadores inteligentes al sistema de información 6 se define dinámicamente en función de la disponibilidad del espacio inteligente.

Si bien la invención se ha ilustrado y descrito en detalle con la ayuda de la realización preferida, la invención no se limita a los ejemplos descritos. Otras variaciones pueden ser deducidas por los expertos en la materia sin salirse del ámbito de protección de la invención reivindicada.

Numerales de referencia

1, 9 - espaciador inteligente

2 - conductor

3 - línea de transmisión aérea

4, 10, 12 - sensores

5, 11 - unidad de transmisión de datos

6 - receptor de datos, sistema de información

7, 21 - unidad de almacenamiento de energía

8 - sistema de espaciadores inteligentes

13 - torre

14 - 20 (pasos del método)

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un sistema que comprende:

   una línea aérea de transmisión y un sistema de espaciadores inteligentes para monitorizar la línea aérea de transmisión que comprende al menos dos espaciadores inteligentes (1, 9)

   donde cada espaciador inteligente (1, 9) está adaptado para agrupar al menos dos conductores (2) de la línea aérea de transmisión (3) y donde cada espaciador inteligente comprende:

   al menos un sensor (4, 10) que se coloca en el espaciador inteligente (1, 9), adecuado para medir al menos un parámetro de una condición de la línea aérea de transmisión (3), y adaptado para proporcionar datos, que comprenden información sobre el parámetro medido, cada espaciador inteligente comprende, además

   al menos una unidad de transmisión de datos (5, 11) adaptada para recibir los datos proporcionados desde el al menos un sensor (4, 10) y desde otros sensores (12), para enviar los datos proporcionados y los datos recibidos de los otros sensores

   (12) a un receptor de datos (6),

   caracterizado porque cada espaciador inteligente comprende, además: una unidad de almacenamiento de energía (7) que proporciona energía para operar el al menos un sensor (4) y la al menos una unidad de transmisión de datos (5), donde cualquier consumidor eléctrico ubicado en cada espaciador inteligente (1) como la unidad de transmisión de datos (5, 11), el sensor (4, 10), la unidad de almacenamiento de energía (7) se alimenta desde la línea aérea de transmisión (3), donde la unidad de almacenamiento de energía (7) está adaptada para proporcionar suficiente energía para transmitir al menos datos que comprenden información sobre un corte de energía, donde al menos un espaciador inteligente del sistema de espaciadores inteligentes (8) es un espaciador inteligente esclavo (1) y al menos un espaciador inteligente del sistema de espaciadores inteligentes (8) es un espaciador inteligente maestro (9), donde el espaciador inteligente esclavo (1) está adaptado para medir al menos un parámetro de una condición de la línea aérea de transmisión (3) y para enviar datos que comprenden información sobre el parámetro medido al espaciador inteligente maestro (9), y

   donde el espaciador inteligente maestro (9) está adaptado para medir al menos un parámetro de una condición de la línea aérea de transmisión (3), recibir los datos del espaciador inteligente esclavo (1) y enviar los datos que comprenden información sobre los parámetros medidos y los datos recibidos desde el espaciador inteligente esclavo (1) a un sistema de información (6).

   2. Un método para el monitoreo de líneas aéreas de transmisión que comprende:

   un paso de medir (14) al menos un parámetro de la condición de la línea aérea de transmisión (3) por un sistema de espaciadores inteligentes (8) de conformidad con la reivindicación 1,

   un paso de enviar (18) los datos medidos por el espaciador inteligente esclavo (1) desde el espaciador inteligente esclavo (1) al espaciador inteligente maestro (9),

   un paso de recibir (19) los datos proporcionados por el espaciador inteligente esclavo (1) en el espaciador inteligente maestro (9),

   un paso de transmitir (20) los datos proporcionados por el sensor (10) ubicado en el espaciador inteligente maestro (9) y los datos recibidos del espaciador inteligente esclavo (1) desde el espaciador inteligente maestro (9) a un sistema de información (6),

   un paso de evaluar (15) los datos medidos, y un paso de proporcionar energía para operar el al menos un sensor (4) y la al menos una unidad de transmisión de datos (5) por una unidad de almacenamiento de energía (7), donde cualesquiera consumidores eléctricos ubicados en cada espaciador inteligente (1) como la unidad de transmisión de datos (5, 11), el sensor (4, 10), la unidad de almacenamiento de energía (7) se alimenta desde la línea aérea de transmisión (3), y donde la unidad de almacenamiento de energía (7) está adaptada para proporcionar suficiente energía para transmitir al menos datos que comprenden información sobre un corte de energía.

   3. El método de conformidad con la reivindicación 2, donde

   en el paso de recibir (19) los datos proporcionados por el espaciador inteligente esclavo (1), el espaciador inteligente maestro (9) también recibe datos de otros sensores (12), y

   en el paso de transmitir los datos (20) los datos recibidos de los otros sensores (12) por el espaciador inteligente maestro (9) también se transmiten al sistema de información (6).

   4. El método de conformidad con la reivindicación 2,

   donde el sistema de espaciadores inteligentes (8) para el monitoreo de la línea aérea de transmisión comprende al menos tres espaciadores inteligentes (1), y

   donde la ruta de transmisión de los datos desde los espaciadores inteligentes al sistema de información (6) se define dinámicamente en función de la disponibilidad de los espaciadores inteligentes.