FR3093812A1 - Detection de defaut par reflectometrie - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de détection d’événement par réflectométrie dans une ligne électrique d’un système avionique, ladite ligne étant alimentée par une tension alternative à une première fréquence (f1), ladite tension alternative étant sinusoïdale et composée d’une succession de demi-périodes alternées,ledit procédé comportant une étape d’injection d’un signal de réflectométrie dans le réseau, le signal de réflectométrie présentant une deuxième fréquence (f2) supérieure à la première fréquence (f1) ;dans lequel l’étape d’injection est synchronisée avec la tension alternative, l’étape d’injection étant réalisée en injectant le signal de réflectométrie dans le réseau pendant une durée d’injection (ti) comprise entre le début et la fin d’une demi-période (t1) de la tension alternative d’alimentation. Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
DOMAINE TECHNIQUE GÉNÉRAL ET ART ANTÉRIEUR
L’invention concerne le domaine général des méthodes de détection par réflectométrie, notamment la détection d’un arc électrique dans un circuit électrique.
Dans des environnements contraints, notamment dans les systèmes avioniques, l’augmentation des niveaux de puissance embarquée augmentent la densité de câblage et donc les risques d’arc électriques.
Sur les réseaux classiques, composés de réseaux en tension alternative (classiquement 115/230V), les passages à 0 volt de la tension sont favorables à l’extinction des arcs. Dans des réseaux en tension continue (classiquement d’un niveau de tension de 28V), la puissance transportée ne favorise pas la création et la dangerosité des arcs électriques.
En cas d’augmentation de ces niveaux de tension et/ou le choix d’un passage en tension continue, cela augmente sensiblement le risque d’arc électrique, notamment en raison de la proximité des câbles les uns par rapport aux autres.
L’état de l’art des systèmes de détection active commercialisés ou simplement étudiés montre des faiblesses sur les niveaux de fiabilité de détection des arcs électriques et de robustesse face à l’environnement.
La fiabilité est le critère majeur d’acceptabilité d’un système de détection active. Celui-ci doit être en mesure de détecter tous les types d’arcs électriques :
- parallèles et séries,
- de différentes puissances,
- de différentes durées,
- quelques soient leurs positions sur le réseau électrique.
- parallèles et séries,
- de différentes puissances,
- de différentes durées,
- quelques soient leurs positions sur le réseau électrique.
Un arc électrique se comporte comme une faible impédance ajoutée en parallèle ou série sur le réseau. Cela a pour conséquence une évolution plus ou moins importante sur les signaux mesurés par les systèmes de coupure. Par exemple, le courant du réseau sera fortement impacté au cours d’un arc parallèle. Au contraire, au cours d’un arc série, le courant vu par le système de coupure ne sera que très faiblement altéré.
Des méthodes de réflectométrie ont été proposées de manière à détecter les arcs électriques.
De telles méthodes sont configurées pour détecter des variations d’impédance locale lente ou rapide.
Une telle méthode consiste à injecter un signal dans un câble puis à détecter les ondes réfléchies sur les différentes discontinuités d’impédance caractéristique.
Une solution connue de détection d’arc électrique embarquée classiquement utilisée exploite la technologie réflectométrie de type MCTDR (MultiCarrier Time Domain Reflectometry).
Cette technologie est capable de détecter les variations d’impédance locale lentes ou rapides (défauts francs et intermittents).
Il est cependant observé que les réseaux alternatifs présents sur avion (pour des fréquences allant jusqu’à 800Hz) impactent la fiabilité d’un tel système de détection.
En effet, la variabilité du réseau alternatif (et donc des niveaux de tension et de courant) fait varier rapidement l’énergie de l’arc et son impédance. En conséquence, suivant le moment précis de l’injection des signaux de réflectométrie, cela peut influencer le pic de désadaptation d’impédance locale mesuré sur le réflectogramme.
Il est classiquement entendu par désadaptation (ou adaptation) d’impédance locale, un principe qualifiant le rapport entre des mesures d’impédances réalisées le long de la propagation du signal sur un réseau maillé. Le maillage possède un pas d’une unité de longueur. Le terme local est alors assimilé à la capacité de distinguer les variations d’impédance caractéristiques entre chaque pas du maillage. Il s’agit alors de la mesure de variation d’impédance en fonction de la distance par rapport à l’émetteur.
Dans des réseaux alternatifs dont la fréquence peut s’établir jusqu’à 800Hz, le signal traité par un système de détection par réflectométrie peut être très bruité.
Pour augmenter la robustesse, une méthode consiste à rehausser les seuils de détection, mais parfois au détriment de la fiabilité de détection. Et cette conséquence sur la fiabilité est d’autant plus prononcée que la fréquence du réseau est importante car la durée du défaut d’arc dans une demi-période de signal est fonction de la fréquence du réseau. Plus le défaut est court, plus il est difficile à détecter.
Ensuite, pour de plus hautes fréquences (réseaux 800 Hz par exemple), la rapidité d’apparition/disparition de la désadaptation d’impédance de l’arc est augmentée puisque l’arc naît et s’éteint au cours d’une demi-période de signal. Dans le cas où l’arc ne redémarrerait pas systématiquement à la demi-période suivante, cela pourrait conduire à des ratés de détection pour un tel système de détection.
En effet, suivant la complexité de création des signaux réflectométriques à émettre, la durée de l’envoi de série de motifs peut être trop importante face à la durée de ces défauts.
Certains évènements d’arcs pourraient être ratés (pas assez de motifs sont superposés à l’arc en regard des seuils de détection choisis).
Dans certains cas, notamment dans des systèmes dans lesquels les signaux provenant du suivi de plusieurs lignes sont multiplexés, le risque de non détection d’événement est accru.
PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE L’INVENTION
Un but de l’invention est de favoriser la détection d’arcs par un dispositif de réflectométrie.
Un autre but de l’invention est de réduire le temps de calcul du traitement de signal dans un procédé de détection par réflectométrie.
Un autre but est d’augmenter la robustesse des dispositifs de détection d’arcs par réflectométrie, et limitant leur réponse aux bruits de mesure.
L’invention propose un procédé de détection d’événement par réflectométrie dans une ligne électrique d’un système avionique, ladite ligne étant alimentée par une tension alternative à une première fréquence, ladite tension alternative étant composée d’une succession de demi-périodes alternées,
ledit procédé comportant une étape d’injection d’un signal de réflectométrie dans le réseau, le signal de réflectométrie présentant une deuxième fréquence supérieure à la première fréquence ;
dans lequel l’étape d’injection est synchronisée avec la tension alternative ou la mesure de fréquence de cette tension, l’étape d’injection étant réalisée en injectant le signal de réflectométrie dans le réseau pendant une durée d’injection comprise entre le début et la fin d’une demi-période de la tension alternative d’alimentation.
Optionnellement mais avantageusement, l’invention peut être complétée par les caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison :
- l’étape d’injection est lancée à un instant d’injection situé après le début d’une demi-période, l’instant d’injection et le début de la demi-période étant séparés dans le temps ;
- l’instant d’injection est situé après une portion de demi-période, la portion de demi-période étant une durée à partir du début de demi-période et représentant une partie de demi-période, la portion de demi-période représentant entre 5% et 95% de la durée de demi-période, préférentiellement entre 40% et 60% de la durée de demi-période, par exemple 45% ;
- l’injection de signaux réflectométriques s’arrête à partir d’un instant d’arrêt situé après l’instant d’injection et avant la fin de la demi-période ;
- l’instant d’arrêt est situé au début d’une portion non traitée, la portion non traitée étant comprise entre la valeur de la portion de demi-période et 100%, préférentiellement entre la valeur de la portion de demi-période et 90%, par exemple 83% ;
- l’étape d’injection est lancée à un instant d’injection situé après le début d’une demi-période, l’instant d’injection et le début de la demi-période étant séparés dans le temps ;
- l’instant d’injection est situé après une portion de demi-période, la portion de demi-période étant une durée à partir du début de demi-période et représentant une partie de demi-période, la portion de demi-période représentant entre 5% et 95% de la durée de demi-période, préférentiellement entre 40% et 60% de la durée de demi-période, par exemple 45% ;
- l’injection de signaux réflectométriques s’arrête à partir d’un instant d’arrêt situé après l’instant d’injection et avant la fin de la demi-période ;
- l’instant d’arrêt est situé au début d’une portion non traitée, la portion non traitée étant comprise entre la valeur de la portion de demi-période et 100%, préférentiellement entre la valeur de la portion de demi-période et 90%, par exemple 83% ;
- le procédé comporte un procédé de paramétrage en continu comportant les étapes suivantes :
- S1/ Acquisition en temps réel du signal de tension alternative du réseau,
- S2/ Définition de l’instant d’injection en fonction de l’instant de changement de signe,
S3/ Réglage d’une horloge cadencée à une troisième fréquence, de préférence identique à la première fréquence,
- S4/ Génération des signaux réflectométriques,
S5/ Injection des signaux réflectométriques cadencés à la troisième fréquence et décalés à l’instant d’injection,
- S1/ Acquisition en temps réel du signal de tension alternative du réseau,
- S2/ Définition de l’instant d’injection en fonction de l’instant de changement de signe,
S3/ Réglage d’une horloge cadencée à une troisième fréquence, de préférence identique à la première fréquence,
- S4/ Génération des signaux réflectométriques,
S5/ Injection des signaux réflectométriques cadencés à la troisième fréquence et décalés à l’instant d’injection,
dans lequel le procédé de paramétrage en continu est configuré pour pouvoir être mis en œuvre en parallèle du procédé de détection, de manière à mettre à jour les paramètres du procédé de détection et à synchroniser le procédé de détection et le réseau ;
- le procédé de paramétrage en continu est configuré pour être mis en œuvre toutes les N demi périodes du signal de tension alternative, N étant supérieur ou égale à 1.
- le procédé de paramétrage en continu est configuré pour être mis en œuvre toutes les N demi périodes du signal de tension alternative, N étant supérieur ou égale à 1.
Selon un autre aspect, l’invention propose un dispositif de détection par réflectométrie comportant :
- un élément d’acquisition connecté à la ligne et configuré pour réaliser une acquisition des signaux transitant dans la ligne ;
- Un élément de paramétrage connecté à l’élément d’acquisition, l’élément de paramétrage comportant une mémoire dans laquelle sont stockées des données de code, les données de code comportant des algorithmes permettant l’exécution d’un procédé de détection selon l’invention ;
- Une horloge de cadencement connectée à l’élément de paramétrage et configurée pour définir les débuts d’étapes d’injection au cours du procédé de détection ;
- Une unité de génération de signaux de réflectométrie, connectée d’une part à l’horloge de cadencement et d’autre part à l’élément de conversion, l’unité de génération étant configurée pour générer les signaux de réflectométrie en fonction des paramètres définis par l’horloge de cadencement et l’élément de paramétrage.
- un élément d’acquisition connecté à la ligne et configuré pour réaliser une acquisition des signaux transitant dans la ligne ;
- Un élément de paramétrage connecté à l’élément d’acquisition, l’élément de paramétrage comportant une mémoire dans laquelle sont stockées des données de code, les données de code comportant des algorithmes permettant l’exécution d’un procédé de détection selon l’invention ;
- Une horloge de cadencement connectée à l’élément de paramétrage et configurée pour définir les débuts d’étapes d’injection au cours du procédé de détection ;
- Une unité de génération de signaux de réflectométrie, connectée d’une part à l’horloge de cadencement et d’autre part à l’élément de conversion, l’unité de génération étant configurée pour générer les signaux de réflectométrie en fonction des paramètres définis par l’horloge de cadencement et l’élément de paramétrage.
Selon un autre aspect, l’invention propose un système avionique comportant un dispositif de détection par réflectométrie selon l’invention.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées sur lesquelles :
DESCRIPTION D’UN OU PLUSIEURS MODES DE MISE EN ŒUVRE ET DE REALISATION
Un procédé de détection d’un événement électrique par réflectométrie dans un réseau alimenté par un signal de tension alternative est représenté en figure 1, sous forme d’un relevé courant/tension en fonction du temps.
Le signal de tension alternative présente une première fréquence f1 et une demi-période t1.
Il est ici entendu par demi-période t1 une portion de la période du signal périodique pendant laquelle la tension du signal périodique reste positive ou négative.
Une demi-période s’étend donc d’un premier instant, au moment du passage de la tension au potentiel 0V, à un deuxième instant qui est le moment de passage de la tension à 0V après le premier instant.
Le procédé comporte une étape d’acquisition du signal de tension alternative transitant dans le réseau, avantageusement réalisée en continu.
Le signal acquis subit une étape de traitement permettant d’identifier le début de la demi-période t1. Il s’agit donc d’un traitement fréquentiel
Le procédé comporte en outre une étape d’injection d’un signal de réflectométrie dans le réseau, le signal de réflectométrie présentant une deuxième fréquence f2 supérieure à la première fréquence f1.
L’étape d’injection est réalisée en synchronisant l’injection du signal de réflectométrie dans le réseau sur le signal de tension alternative de fréquence f1.
Le signal de réflectométrie est injecté dans le réseau pendant une durée d’injection ti inférieure à la demi-période t1, la durée d’injection ti et la première fréquence f1 étant configurées de telle manière que lorsque le signal de réflectométrie est injecté dans le réseau, le signal de tension alternative présente un signe constant.
Dans un mode de réalisation, l’étape d’injection est répétée à chaque demi-période du signal de tension alternative, de sorte qu’à chaque fois que le signal de tension alternative change de signe, un signal de réflectométrie est injecté dans le réseau pendant une durée d’injection ti qui se termine avant que le signal de tension alternative ne change de signe à nouveau.
Dit autrement, à chaque demi-période du signal de tension alternative, un signal de réflectométrie est injecté dans le réseau pendant une durée d’injection ti qui se termine avant la fin de la demi-période du signal de tension alternative.
Le signal de réflectométrie n’est ainsi jamais émis lorsque le signal de tension alternative passe à une valeur de zéro.
Cela permet de maximiser l’efficacité du dispositif de détection d’arc en évitant d’émettre un signal de réflectométrie à un moment où l’arc est dissipé par un passage à zéro du signal de tension alternative.
Dans le cas d’une mesure d’un arc parallèle, le signal de réflectométrie est ainsi synchronisé sur les moments au cours desquels les valeurs de courant d’arc sont potentiellement maximales.
Le potentiel de détection de l’arc par le dispositif est donc maximisé.
Cela permet en outre de limiter les effets de bruitage de mesure, ce qui permet d’augmenter la robustesse du système de détection.
En effet, dans le cas de détection d’arcs parallèles, synchroniser les périodes d’injection avec les maximas potentiels de courant d’arc peut permettre de relever le seuil de détection d’arc, et ainsi de limiter le franchissement du seuil de détection par le bruit de mesure.
Dans le cas d’un arc série, l’incidence sur le courant est souvent très faible tout comme les conséquences en termes de désadaptation d’impédance. Néanmoins, comme pour l’arc parallèle, l’ignition de l’arc électrique est catalysée par le niveau de tension entre les électrodes. Ainsi, par extension et pour permettre au système d’être universel, la statistique d’apparition de l’arc série dans la demi-période est équivalente et le paramétrage du système l’est aussi.
Le procédé de détection par réflectométrie est notamment réalisé au moyen d’un dispositif 1 de détection et localisation d’arc parallèle et série par réflectométrie sur une ligne électrique, présenté en figure 2.
Dans un mode de réalisation, le système 1 de détection et localisation d’arc parallèle et série par réflectométrie comporte les éléments suivants :
- Un générateur de tension alternative 2 connecté à la ligne et configuré pour alimenter la ligne au moyen d’un signal de tension alternative ;
- Une puce de corrélation 3 comportant une mémoire 4 dans laquelle sont stockées des données de code, les données de code comportant des algorithmes de traitement de signal permettant la corrélation des signaux et le diagnostic de détection/localisation des défauts rencontrés sur le réseau surveillé ;
- Un élément de conversion 5 comportant un convertisseur analogique/numérique (CAN) et un convertisseur numérique/analogique (CNA). La puce de corrélation 3 est connectée à l’élément de conversion 5 et commande son fonctionnement ;
- Un générateur de tension alternative 2 connecté à la ligne et configuré pour alimenter la ligne au moyen d’un signal de tension alternative ;
- Une puce de corrélation 3 comportant une mémoire 4 dans laquelle sont stockées des données de code, les données de code comportant des algorithmes de traitement de signal permettant la corrélation des signaux et le diagnostic de détection/localisation des défauts rencontrés sur le réseau surveillé ;
- Un élément de conversion 5 comportant un convertisseur analogique/numérique (CAN) et un convertisseur numérique/analogique (CNA). La puce de corrélation 3 est connectée à l’élément de conversion 5 et commande son fonctionnement ;
- Un bloc de couplage 6 connecté à la ligne d’une part et à l’élément de conversion 5 d’autre part et configuré pour :
- Coupler les signaux Hautes Fréquences issus d’un convertisseur numérique/analogique (CNA) sur le réseau surveillé,
- Découpler les signaux Hautes Fréquences issus du réseau surveillé à destination d’un convertisseur analogique/numérique (CAN),
- Protéger le système numérique (convertisseurs et puce numérique intelligente) des tensions du réseau étudié,
- Un élément d’acquisition 7 connecté à la ligne et configuré pour réaliser une acquisition des signaux transitant dans la ligne ;
- Un élément de paramétrage 8 connecté à l’élément d’acquisition 7, l’élément de paramétrage comportant une mémoire dans laquelle sont stockées des données de code, les données de code comportant des algorithmes permettant l’exécution d’un procédé de paramétrage du procédé de détection ;
- Une horloge de cadencement 9 connectée à l’élément de paramétrage 8 et configurée pour définir les débuts d’étapes d’injection au cours du procédé de détection ;
- Une unité de génération 10 de signaux de réflectométrie, connectée d’une part à l’horloge de cadencement 9 et d’autre part à l’élément de conversion 5, l’unité de génération 10 étant configurée pour générer les signaux de réflectométrie en fonction des paramètres définis par l’horloge de cadencement 9 et l’élément de paramétrage 8.
- Un élément de paramétrage 8 connecté à l’élément d’acquisition 7, l’élément de paramétrage comportant une mémoire dans laquelle sont stockées des données de code, les données de code comportant des algorithmes permettant l’exécution d’un procédé de paramétrage du procédé de détection ;
- Une horloge de cadencement 9 connectée à l’élément de paramétrage 8 et configurée pour définir les débuts d’étapes d’injection au cours du procédé de détection ;
- Une unité de génération 10 de signaux de réflectométrie, connectée d’une part à l’horloge de cadencement 9 et d’autre part à l’élément de conversion 5, l’unité de génération 10 étant configurée pour générer les signaux de réflectométrie en fonction des paramètres définis par l’horloge de cadencement 9 et l’élément de paramétrage 8.
Afin de synchroniser les émissions de motifs de réflectométrie sur le signal de tension de la ligne, le paramétrage d’un mode de réalisation d’un procédé de détection de défaut par réflectométrie peut comporter les étapes suivantes :
- S1/ Acquisition en temps réel du signal de tension alternative du réseau ;
- S2/ Définition d’un instant d’injection I1 pour lequel démarrer le diagnostic par réflectométrie, en fonction d’un instant de changement de signe I0 coïncidant avec le passage à 0V de la tension du signal de tension alternative (début de la demi-période) ;
- S3/ Réglage d’une horloge cadencée à la troisième fréquence f3, de préférence identique à la première fréquence f1 (celle du réseau) ;
- S4/ Génération des signaux réflectométriques ;
- S5/ Injection des signaux réflectométriques cadencés à la troisième fréquence f3 et décalés à l’instant d’injection I1 défini précédemment ;
- S6/ Réception des signaux réfléchis ;
- S7/ Traitement du signal réfléchi au moyen des algorithmes de détection d’arc électrique.
- S1/ Acquisition en temps réel du signal de tension alternative du réseau ;
- S2/ Définition d’un instant d’injection I1 pour lequel démarrer le diagnostic par réflectométrie, en fonction d’un instant de changement de signe I0 coïncidant avec le passage à 0V de la tension du signal de tension alternative (début de la demi-période) ;
- S3/ Réglage d’une horloge cadencée à la troisième fréquence f3, de préférence identique à la première fréquence f1 (celle du réseau) ;
- S4/ Génération des signaux réflectométriques ;
- S5/ Injection des signaux réflectométriques cadencés à la troisième fréquence f3 et décalés à l’instant d’injection I1 défini précédemment ;
- S6/ Réception des signaux réfléchis ;
- S7/ Traitement du signal réfléchi au moyen des algorithmes de détection d’arc électrique.
Optionnellement, en fonction des potentielles variation du signal transitant dans le réseau, les étapes S2 à S5 sont réitérées toutes les N demi-périodes (où N ≥ 1) du signal de tension alternative.
Cela permet de synchroniser le signal de réflectométrie et le signal de tension alternative à tout moment quelles que soient les variations subies par le réseau.
Au cours de l’étape S2, l’instant d’injection I1 peut être défini suivant la formule :
[Math. 1]
[Math. 1]
où f1’ est la fréquence obtenue à l’issue du post traitement du signal de tension alternative de la ligne.
Une portion de demi-période x peut être adaptée, et peut être comprise entre 0% et 100%, préférentiellement entre 40% et 60%, par exemple 45%.
Il a en effet été observé que les arcs parallèles ne présentent pas de valeur maximale de courant avant un certain temps après le début d’une demi-période.
Le fait de minimiser le temps d’émission de signal réflectométrique permet de libérer de la bande passante sur le réseau et de réduire le temps de calcul nécessaire au traitement du signal acquis par le dispositif de détection.
L’arc électrique étant catalysé par le niveau de tension, la mesure de la tension de réseau de fréquence f1 pour en déduire le moment le plus approprié pour faire des envois de signaux de réflectométrie permet d’améliorer les performances de détection.
En arc parallèle, la conséquence du choix de début d’envoi de ces motifs, basé sur une étude statistique, est que l’on s’assure d’envoyer des motifs de réflectométrie au moment où l’arc présente son courant d’arc le plus élevé. Ce niveau de courant d’arc est directement lié aux niveaux de pic de désadaptation que l’on observe sur le réflectogramme. En d’autres termes, plus le courant d’arc est important, plus le pic sera grand, plus la détection d’un arc parallèle sera facile.
Et par extension, ce processus sera tout aussi intéressant pour le diagnostic d’arcs séries puisque leur apparition dans la demi-période est aussi conditionnée par un minimum de tension, celui-ci apparaissant statistiquement un peu plus tard dans la demi-période et étant dépendant de nombreux paramètres comme la distance entre les électrodes, le milieu gazeux inter-électrodes, etc... En conséquence, il est donc statistiquement plus intéressant de démarrer le diagnostic d’un arc série à l’instant d’injection I1.
En arc série, la création de l’arc étant également catalysée par le niveau de tension. Il est nécessaire que la tension atteigne un certain seuil dans la demi période avant que l’arc ne démarre. La différence avec l’arc parallèle est que le courant d’arc obtenu n’évolue pas au cours de la demi période. En suivant le même procédé, on s’assure quand même d’envoyer des motifs de réflectométrie au moment où le déclenchement d’un arc est le plus probable dans la demi période.
Dans un mode de réalisation, il peut être choisi d’arrêter d’injecter les signaux réflectométriques dans le réseau à partir d’un instant d’arrêt I2 :
La portion d’arrêt d’émission Y (%) est un paramètre à spécifier par les concepteurs du système de détection (Y est compris entre X et 100%), et correspond à une proportion de demi-période à partir de laquelle l’émission de signaux de réflectométrie est stoppée. En fonction de la valeur définie pour la portion d’arrêt d’émission Y, le concepteur peut ainsi favoriser le temps de calcul ou la bande passante en prenant une portion d’arrêt d’émission en spécifiant Y faiblement plus élevé que la portion de demi-période X, ou favoriser la détection d’arc en prenant une valeur proche de 100%.
Dans un mode de réalisation, si la portion d’arrêt d’émission Y est paramétrée à 100%, cela signifie que le concepteur fait le choix de prolonger le diagnostic jusqu’à la fin de la demi-période afin de ne rater aucun maxima de courant d’arc parallèle, au détriment de la rapidité de calcul et de traitement.
Des études ont été menées et permettent de constater qu’au-delà de 84% de demi-période, aucun maxima de courant d’arc parallèle n’a été relevé. En effet, durant les derniers pourcents de la demi-période, la tension de ligne chutant, le courant de défaut chute également.
Dans un mode de réalisation, la portion d’arrêt d’émission Y présente une valeur de 83%.
De plus, il a été constaté que les dommages créés par les arcs arrivant au-delà d’un certain pourcentage de la demi-période sont moins occurrents et plus faibles en énergie.
Dans une variante, un système de détection est configuré pour les ignorer afin de gagner du temps de calcul où de la bande passante de signal émis.
Suivant les critères d’acceptation de dommages que peuvent créer un arc (critères à la charge du concepteur et dépendant de nombreux paramètres), celui-ci prendra alors la décision d’ignorer ou non les défauts les plus faibles et les moins occurrents. Il calibrera alors Y en conséquence.
Claims (9)
- Procédé de détection d’arc électrique par réflectométrie dans une ligne électrique d’un système avionique, ladite ligne étant alimentée par une tension alternative à une première fréquence (f1), ladite tension alternative étant composée d’une succession de demi-périodes alternées,
ledit procédé comportant une étape d’injection d’un signal de réflectométrie dans le réseau, le signal de réflectométrie présentant une deuxième fréquence (f2) supérieure à la première fréquence (f1) ;
dans lequel l’étape d’injection est synchronisée avec la mesure de tension alternative, l’étape d’injection étant réalisée en injectant le signal de réflectométrie dans le réseau pendant une durée d’injection (ti) comprise entre le début et la fin d’une demi-période (t1) de la tension alternative d’alimentation. - Procédé de détection selon la revendication 1, dans lequel l’étape d’injection est lancée à un instant d’injection (I1) situé après le début d’une demi-période, l’instant d’injection et le début de la demi-période étant séparés dans le temps.
- Procédé de détection selon la revendication 2, dans lequel l’instant d’injection (I1) est situé après une portion de demi-période (X%), la portion de demi-période étant une durée à partir du début de demi-période et représentant une partie de demi-période, la portion de demi-période (X%) représentant entre 5% et 95% de la durée de demi-période, préférentiellement entre 40% et 60% de la durée de demi-période, par exemple 45%.
- Procédé de détection selon une des revendications 2 à 3, dans lequel l’injection de signaux réflectométriques s’arrête à partir d’un instant d’arrêt (I2) situé après l’instant d’injection (I1) et avant la fin de la demi-période.
- Procédé de détection selon la revendication 4, dans lequel l’instant d’arrêt (I2) est situé à la fin d’une portion d’arrêt d’émission (Y%), la portion d’arrêt d’émission étant comprise entre la valeur de la portion de demi-période (x%) et 100%, préférentiellement entre la valeur de la portion de demi-période (x%) et 90%, par exemple 83%.
- Procédé de détection selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le procédé comporte un procédé de paramétrage en continu comportant les étapes suivantes :
S1/ Acquisition en temps réel du signal de tension alternative du réseau,
S2/ Définition de l’instant d’injection (I1) en fonction de l’instant de changement de signe (I0),
S3/ Réglage d’une horloge cadencée à une troisième fréquence (f3), de préférence identique à la première fréquence (f1),
S4/ Génération des signaux réflectométriques,
S5/ Injection des signaux réflectométriques cadencés à la troisième fréquence (f3) et décalés à l’instant d’injection (I1),
dans lequel le procédé de paramétrage en continu est configuré pour pouvoir être mis en œuvre en parallèle du procédé de détection, de manière à mettre à jour les paramètres du procédé de détection et à synchroniser le procédé de détection et le réseau. - Procédé de détection selon la revendication 6, dans lequel le procédé de paramétrage en continu est configuré pour être mis en œuvre toutes les N demi périodes du signal de tension alternative, N étant supérieur ou égale à 1.
- Dispositif de détection par réflectométrie comportant :
- un élément d’acquisition (7) connecté à la ligne et configuré pour réaliser une acquisition des signaux transitant dans la ligne ;
- Un élément de paramétrage (8) connecté à l’élément d’acquisition (7), l’élément de paramétrage comportant une mémoire dans laquelle sont stockées des données de code, les données de code comportant des algorithmes permettant l’exécution d’un procédé de détection selon l’une des revendications 1 à 7 ;
- Une horloge de cadencement (9) connectée à l’élément de paramétrage (8) et configurée pour définir les débuts d’étapes d’injection au cours du procédé de détection ;
- Une unité de génération (10) de signaux de réflectométrie, connectée d’une part à l’horloge de cadencement (9) et d’autre part à l’élément de conversion (5), l’unité de génération (10) étant configurée pour générer les signaux de réflectométrie en fonction des paramètres définis par l’horloge de cadencement (9) et l’élément de paramétrage (8). - Système avionique comportant un dispositif de détection par réflectométrie selon la revendication 8.
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| FR1902723A FR3093812B1 (fr) | 2019-03-15 | 2019-03-15 | Detection de defaut par reflectometrie |
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| US17/439,164 US11703533B2 (en) | 2019-03-15 | 2020-03-16 | Fault detection by multi-carrier time-domain reflectometery (MCTDR) |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1902723A FR3093812B1 (fr) | 2019-03-15 | 2019-03-15 | Detection de defaut par reflectometrie |
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|---|---|---|---|---|
| US20110015882A1 (en) * | 2008-01-03 | 2011-01-20 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Ene Alt | Method for improving fault detection and positioning precision using reflectometry in a wired electrical network |
| US9588169B1 (en) * | 2016-09-28 | 2017-03-07 | Livewire Innovation, Inc. | Live circuit monitoring |
Family Cites Families (1)
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- 2019-03-15 FR FR1902723A patent/FR3093812B1/fr active Active
-
2020
- 2020-03-16 US US17/439,164 patent/US11703533B2/en active Active
- 2020-03-16 WO PCT/FR2020/050543 patent/WO2020188208A1/fr active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20110015882A1 (en) * | 2008-01-03 | 2011-01-20 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Ene Alt | Method for improving fault detection and positioning precision using reflectometry in a wired electrical network |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SHARMA CHIRAG ET AL: "Modeling of STDR system for locating faults in live aircraft wires", 2013 INTERNATIONAL CONFERENCE ON EMERGING TRENDS IN COMMUNICATION, CONTROL, SIGNAL PROCESSING AND COMPUTING APPLICATIONS (C2SPCA), IEEE, 10 October 2013 (2013-10-10), pages 1 - 6, XP032572013, ISBN: 978-1-4799-1082-3, [retrieved on 20140226], DOI: 10.1109/C2SPCA.2013.6749362 * |
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