Brevet FR3082947A1 — publié le 20191227

Procédé de caractérisation d'un défaut dans un réseau de lignes de transmission de topologie inconnue. L'invention concerne le domaine des systèmes de diagnostic filaires 5 basés sur le principe de la réflectométrie. Elle a pour objet un procédé de caractérisation d'un défaut dans un réseau de lignes de transmission, par exemple un réseau de câbles, de topologie inconnue. La caractérisation d'un défaut vise plus précisément la détection de l'existence d'un défaut à un endroit quelconque du réseau de lignes, la 10 détermination de la position du défaut dans la topologie du réseau mais aussi la détermination de paramètres caractéristiques du défaut tels que la longueur du défaut et sa nature. La nature d'un défaut concerne l'information du paramètre linéique prépondérant du défaut. Si le paramètre linéique prépondérant est la résistance du défaut, on parle de défaut résistif. Si le 15 paramètre linéique prépondérant est la conductance du défaut, on parle de défaut conductif. Si le paramètre linéique prépondérant est l'inductance du défaut, on parle de défaut inductif. Si le paramètre linéique prépondérant est la capacité du défaut, on parle de défaut capacitif. L'invention vise également à déterminer la valeur de chaque paramètre linéique du défaut qui peut être 20 exprimée par rapport à la valeur de référence de ce même paramètre pour la ligne de transmission sur laquelle existe le défaut. Les câbles sont omniprésents dans tous les systèmes électriques, pour l'alimentation ou la transmission d'information. Ces câbles sont soumis 25 aux mêmes contraintes que les systèmes qu'ils relient et peuvent être sujets à des défaillances. Il est donc nécessaire de pouvoir analyser leur état et d'apporter des informations sur la détection de défauts, mais aussi leur localisation et leur type, afin d'aider à la maintenance. Les méthodes de réflectométrie usuelles permettent ce type de tests. 30 Les méthodes de réflectométrie utilisent un principe proche de celui du radar : un signal électrique, le signal de sonde ou signal de référence, qui 2 est le plus souvent de haute fréquence ou large bande, est injecté en un ou plusieurs endroits du câble à tester. Le signal se propage dans le câble ou le réseau et renvoie une partie de son énergie lorsqu'il rencontre une discontinuité électrique. Une discontinuité électrique peut résulter, par exemple, d'un branchement, de la fin du câble ou d'un défaut ou plus généralement d'une rupture des conditions de propagation du signal dans le câble. Elle résulte le plus souvent d'un défaut qui modifie localement l'impédance caractéristique du câble en provoquant une discontinuité dans ses paramètres linéiques. L'analyse des signaux renvoyés au point d'injection permet d'en déduire des informations sur la présence et la localisation de ces discontinuités, donc des défauts éventuels. Une analyse dans le domaine temporel ou fréquentiel est habituellement réalisée. Ces méthodes sont désignées par les acronymes TDR venant de l'expression anglo-saxonne REVENDICATIONS1. Procédé de caractérisation d'un défaut dans un réseau de lignes de transmission, le procédé comprenant les étapes de : Obtenir (301) un premier réflectogramme temporel mesuré FI, à partir d'un signal préalablement injecté dans le réseau de câbles, Obtenir (302) un second réflectogramme temporel FI, correspondant au réseau de lignes de transmission en l'absence de défauts, Déterminer (303) la différence temporelle Rref entre le premier réflectogramme temporel mesuré FI, et le second réflectogramme temporel Fls, Identifier (304), dans ladite différence temporelle Rref, un pic d'amplitude caractérisant la présence d'un défaut et son abscisse temporelle indiquant la position du défaut, Simuler (305) une pluralité d'hypothèses de réflectogrammes temporels correspondant chacun audit réseau de câbles comprenant un défaut à ladite position identifiée, chaque hypothèse étant associée à une valeur différente d'au moins un paramètre caractéristique du défaut, Sélectionner (306) l'hypothèse de réflectogramme temporel la plus proche de ladite différence temporelle Rref, Caractériser (307) le défaut à partir de l'au moins un paramètre caractéristique associé à l'hypothèse sélectionnée. 2. Procédé de caractérisation d'un défaut selon la revendication 1 dans lequel le paramètre caractéristique du défaut est pris parmi : la longueur du défaut, la valeur d'au moins un paramètre linéique du défaut parmi la résistance, l'inductance, la capacité ou la conductance, 28 - la nature du défaut définie par au moins un paramètre linéique prépondérant du défaut. 3. Procédé de caractérisation d'un défaut selon la revendication 2 dans 5 lequel la valeur d'au moins un paramètre linéique est déterminée par rapport à la valeur du même paramètre linéique de la ligne de transmission. 10 4. Procédé de caractérisation d'un défaut selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'étape de déterminer (306) l'hypothèse de réflectogramme temporel la plus proche de ladite différence temporelle comprend au moins la comparaison de chaque hypothèse de réflectogramme temporel avec ladite différence temporelle sur une 15 fenêtre temporelle autour du pic d'amplitude caractérisant la présence d'un défaut. 5. Procédé de caractérisation d'un défaut selon la revendication 4 dans lequel la comparaison est réalisée au moyen d'un calcul d'erreur entre 20 l'hypothèse de réflectogramme temporel et la différence temporelle. 6. Procédé de caractérisation d'un défaut selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'étape de déterminer (306) l'hypothèse de réflectogramme temporel la plus proche de ladite différence temporelle 25 est réalisée au moyen d'un algorithme d'optimisation du type basé sur la méthode de Newton ou du type algorithme génétique. 7. Procédé de caractérisation d'un défaut selon l'une des revendications précédentes dans lequel le second réflectogramme temporel R, 30 correspondant au réseau de lignes de transmission en l'absence de défauts est déterminé (302) par simulation. 29 8. Procédé de caractérisation d'un défaut selon l'une des revendications précédentes dans lequel le second réflectogramme temporel R, correspondant au réseau de lignes de transmission en l'absence de défauts est déterminé (302) par simulation à partir du premier 5 réflectogramme temporel mesuré Rrn sans connaissance a priori de la topologie du réseau de lignes. 9. Procédé de caractérisation d'un défaut selon la revendication 8 dans lequel l'étape de déterminer (302) un second réflectogramme temporel R, 10 correspondant au réseau de lignes de transmission en l'absence de défauts comprend les sous-étapes de : Simuler initialement une pluralité d'hypothèses de réseaux de câbles (HI,]), puis exécuter itérativement les étapes suivantes : Obtenir, pour chaque hypothèse de réseau de câbles simulé (H,,i), 15 un réflectogramme temporel simulé associé R,1, Evaluer, pour chaque hypothèse de réseau de câbles simulé (H, j), un critère d'erreur E(Ri i-R,) entre le réflectogramme temporel mesuré R, et le réflectogramme temporel simulé Ri!], Appliquer auxdits réseaux de câbles simulés un algorithme 20 d'optimisation ayant pour fonction de produire une pluralité de réseaux de câbles modifiés présentant globalement un critère d'erreur E(R, J-Rn) diminué, Remplacer lesdits réseaux de câbles simulés de l'itération précédente par lesdits réseaux de câbles modifiés pour l'itération 25 suivante. 10. Procédé de caractérisation d'un défaut selon l'une des revendications précédentes comprenant une étape d'affichage de la localisation du défaut dans le réseau de lignes de transmission et de l'au moins un 30 paramètre caractéristique du défaut, sur un dispositif d'affichage. 30 11. Procédé de caractérisation d'un défaut selon l'une des revendications précédentes comprenant une étape préalable d'injection du signal dans le réseau de lignes de transmission. 5 12. Programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code pour l'exécution des étapes d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, lorsque ledit programme est 10 exécuté sur un ordinateur. 13. Dispositif de caractérisation d'un défaut dans un réseau de lignes de transmission comprenant des moyens configurés pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11. 15