(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流導通リンクへの電力の輸送を制御するための方法において、
リンクに所定値の電流を供給する段階、
上記リンクを所定数のセグメントに分割する段階、
所定の第一予知モデルを上記セグメントの各々に関係づける段階、
上記セグンメントの各々に関連した少なくとも２つの検知器値を得るように、複数の温度検知器をリンクに沿って敷設する段階であって、該検知器は上記電流の値に影響される、該敷設する段階、
第一回目に上記検知器からそれぞれの検知器値を獲得する段階、
上記セグメントに関係づけられた上記第一予知モデルに従って、第二回目に上記セグメントの１つにおける予想作動条件を上記第一回目における上記検知器の且つ上記電流値の関数として決定する段階、
上記第二回目に発生した検知器値に関連した上記第二回目における上記セグメントの実際の作動条件を決定する段階、
上記実際の作動条件を上記予想作動条件と比較する段階、
上記実際の動作条件と上記予想作動条件の差が、所定値をこえる時に、該差が決定された上記セグメントの部分に所定の第二予知モデルを関係付ける段階、
を含む方法。
【請求項２】
上記セグメント内の上記実際の動作条件が臨界温度をＴＣを越る時に、上記リンクの調整動作を生じさせるアラーム及び又は制御信号を発生する段階を更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
セグメントの予想作動条件を選定された時点において所定値内に維持すべく、上記リンクの上記調整動作が、電流スイッチ、電流の再発送、送風機の制御、流量弁の制御、電圧の制御および電流の制御の内の少なくとも１つから選択される、ことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項４】
予想作動条件を決定する上記段階が、
与えられた時点より早いそれぞれの時点において測定された幾つかの検知器値を記録する段階、
セグメントの予想作動条件を上記第一予知モデルに従って上記第二回目において上記第一回目における上記検知器値の及び上記電流値の及び上記記録された検知器値の関数として評価する段階、
を含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項５】
上記リンクが所定長さの絶縁ケーブルを含み、上記絶縁ケーブルが少なくとも１つのセグメントを含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項６】
上記検知器値に関係づけられたセグメントの上記作動条件がセグメントにおける所定位置における温度を含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項７】
上記検知器値に関係づけられたセグメントの上記作動条件がケーブルに沿った選択された縦位置におけるケーブル絶縁材の内側の点の温度を含むことを特徴とする請求項５の方法。
【請求項８】
上記検知器値が、セグメントに対しての所定の縦分解能を有する装置で測定されたセグメントに沿った縦温度分布を含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項９】
上記検知器値がケーブル導体からの所定半径方向距離で測定されたセグメントに沿った温度の縦分布を含むことを特徴とする請求項５の方法。
【請求項１０】
セグメントに沿った温度の上記縦分布がケーブル表面で測定されることを特徴とする請求項９の方法。
【請求項１１】
上記温度の分布が上記セグメントに作動可能に関連付けされた光ファイバを通して得られるＯＴＤＲトレースを含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項１２】
上記セグメントの各々が予想された実質的に均一な熱挙動を有することを特徴とする請求項１の方法。
【請求項１３】
上記第二予知モデルに関係づけられた上記部分は、上記第一回目の上記検知器値及び上記第一予知モデルから決定された上記予想温度が、上記第二回目の上記検知器値及び上記第一予知モデルから決定された実際の温度から異なる、少なくとも上記縦温度分布の上記部分を含む長さ部分に縦方向に延設されていることを特徴とする請求項８の方法。
【請求項１４】
上記実際の作動条件を決定する上記段階が所定の時間頻度で反復されることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項１５】
上記のセグメントの作動条件を決定する段階が、セグメントにおける所定数の位置における温度を決定する段階及び上記決定温度の最高値をセグメントの作動条件として選択する段階を含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項１６】
上記検知器値に関係づけられたセグメントの実際の作動条件を決定する上記段階が、
幾つかの検知器値を一度に獲得する段階、
上記検知器値に関係づけられた幾つかの状態パラメータを決定する段階、
上記状態パラメータの中から臨界値を選択する段階、
セグメントの作動条件を上記臨界値の関数として評価する段階
を含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項１７】
上記セグメントにおける作動条件を所定値内に維持するために上記セグメントに関連付けされた温度制御手段を作動する段階を更に含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項１８】
上記リンク内の調整動作が、上記リンク内での上記電流の再発送から成り、該リンクの上記セグメント内に流れる電流負荷を減少することを特徴とする請求項３の方法。
【請求項１９】
上記検知器値に関係づけられたセグメントの作動条件を決定する段階が検知器値が測定される上記セグメントに沿った場所を位置付けする段階を含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項２０】
セグメントの熱交換能力に関連する更なる検知器値を獲得する段階を更に含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項２１】
電力を輸送するためのシステムにおいて、
少なくとも１つのケーブルを含むリンク、
電力を上記リンクに供給する発電機、
上記リンクに作動可能に関連付けされた複数の検知器であって、光ファイバを含む縦に分布された温度検知器を含む検知器、
上記検知器に接続されたデータ受信ユニット、
上記データ受信ユニットに作動可能に関連付けされたデータ処理ユニット、
上記データ処理ユニットに作動可能に関連付けされた制御アクチュエータであって、上記データ処理ユニットによって処理された時に上記検知器によって発生されたデータに応答して制御信号を発生するように構成されている制御アクチュエータ、
を含み、
該発電機、該複数の検知器、該データ処理ユニット及び該制御アクチュエータが、請求項１から２０いずれかに記載の方法の実施に適用されること
を特徴とするシステム。
【請求項２２】
上記光ファイバが上記ケーブルに近接して位置付けされていることを特徴とする請求項２１の電力を輸送するためのシステム。
【請求項２３】
上記光ファイバが上記ケーブルの内側に位置付けされていることを特徴とする請求項２１の電力を輸送するためのシステム。
【請求項２４】
上記分布温度検知器が上記光ファイバに接続されたＯＴＤＲ装置を含むことを特徴とする請求項２１の電力を輸送するためのシステム。
【請求項２５】
上記制御信号が上記発電機に作用する調整信号であることを特徴とする請求項２１の電力を輸送するためのシステム。
【請求項２６】
上記制御信号が上記リンクの一部分に関連付けされた温度制御手段に作用する調整信号であることを特徴とする請求項２１の電力を輸送するためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、リンクにおいて電力を輸送するための方法及び装置に関し、特に電力伝送リンクの状態及び関連の電流定格能力制御の分析のための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の目的のために、電力伝送リンクは、発電機等の発源から都市、工場或いは電力の供給を必要とする他の種類の統一体等のユーザに電流を輸送する手段を含む装置を意味しており、これらの電流輸送手段は、所要電力輸送能力を提供するように構成されたケーブル、空中導体等の電気導体、接合部、端末、接続部等の電気導体の付属品を含んでいる。
【０００３】
一般的に、リンクは高圧或いは超高圧（一般的に１０乃至５００ｋＶ）で作動する構成部品を含んでいる。
【０００４】
リンクのケーブル、付属品及び類似の構成部品の導体及び絶縁材の作動温度はリンクの負荷輸送能力を制限する臨界因子である。
【０００５】
過大に高い作動温度は、特に、ケーブル又は付属品の中に用いられている一般的に重合体の性質を有する絶縁材料の劣化に因るケーブル又は付属品の突発事故或いは早期老化のどちらかを引き起こす。
【０００６】
ケーブル及び付属品の使用温度は、主に輸送された電流によってケーブル又は付属品に発生した熱及び周囲大気の放熱能によって決定される。
【０００７】
ケーブル及び付属品の環境条件は経時変化を起こし得る。この変化はケーブルの回りの人間の活動並びに季節的な条件に因って起き得る。
【０００８】
ケーブル、及び関連のリンク負荷輸送能力は、一般的に、使用環境に関する悲観的仮定を用いて設計される。
【０００９】
特に、リンクの負荷輸送能力はケーブル及びリンクに用いられている付属品の寿命にわたって妥当に予想され得る最悪条件に基づいている。
【００１０】
この理由により、それらは通常、安全な温度限度よりかなり下で作動しており、その結果、リンク中の電流定格は一般的に実際に実行できる値よりもさらに限定される。
【００１１】
更に、増大するエネルギ需要に鑑みて、ケーブルリンクの使用を増大して、リンクの構成部品を過負荷或いは過熱しないように、現在適用されている安全限界を低減することが時々好ましくなる。
【００１２】
欧州特許出願ＥＰ０,４６６,１５５は分布型温度検知器及び特にラマン後方散乱光ファイバ分布型温度検知器(Ｒａｍａｎ ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｙｐｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ）を用いることにより電力ケーブルの問題発生位置を検出するための装置に関する。
【００１３】
「実時間ケーブルシステム監視装置に適用されるケーブル定格方法」の題名を有するエス．ティー．ラーセン、シー．エル．オングーハル、ピー．エル．ステフェンソンの論文（１９９３年１１月２３−２５日の電力ケーブルに関するＩ.Ｅ.Ｅ．大会）には、ケーブルシステム監視装置（ＣＳＭ）が記載されている。このＣＳＭはラインにシステム測定及び実時間熱モデル成形に基づくケーブルの連続的な過負荷熱定格を与え、且つこのＣＳＭによって制御技術者は装置の現在の安全を評価し、装置の作動を翌日或いは多分、翌週のために計画することが出来る。
【００１４】
このシステムは、ケーブルの最大５個の潜在的に制限するセクションを表す定格評価を提供する。光ファイバ検知器を使用する分布型温度検知器装置を用いるこの技術は、一度、作動試行を通して証明された新しいケーブル装置に適用可能であると言われている。斯くして、正確な初期条件を計算用に確立することが出来る。
【００１５】
本出願者は、上記の書類に記載のシステムは所定データに基づいて作動するため、環境変化、例えば、ケーブル等の回りの環境の熱輸送特性の予期されない変化を検出して且つこの環境変化に反応することが出来ないことを観察している。
【００１６】
米国特許第４,７２８,８８７号には、１つ又はそれ以上のオーバーヘッド電力伝送ラインの電流輸送能力を決定するためのシステムであって、各ラインの１つ又はそれ以上のスパンを監視し、全ラインの最大容量を確立する最低電流輸送容量を有するスパンを特定するシステムが開示されている。各々の監視されたラインスパンの熱的状態は、導体温度、ライン電流、太陽光線、周囲温度、及び特定の場合では風速並びに風向を測定することにより決定される。これらのパラメータは、寸法が直径で１インチ（２．５４センチ）乃至数インチの範囲となり得るライン導体に取り外し可能に挟むことが出来、検知データを受信サブステーションに送信するための無線送信器を含む検知器−送信器ユニット（ｓｅｎｓｏｒ−ｔｒａｎｓｍｉｔｅｒ ｕｎｉｔ）によって監視される。この検知器−送信器から出たデータは多重化されて、通信リンクによってコンピュータに送信され、このコンピュータは実時間データを用いてライン容量を自動的に計算し、また、最低電流容量を有する「臨界スパン」が負荷需要の幾つかの段階変化のどれかに基づくその最大安全温度に到達するのに要する時間を計算する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明によると、本出願者は、リンク自体の作動中に送信リンクにおける予期しない異常な状態に遭遇するという問題、加えて、その瞬間的負荷輸送能力を決定するために、熱評価モデルを時宜的に送信リンクのこれらの予期しない状態に再規定するという問題を見出した。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、リンクに輸送された電流に関連したリンクの瞬間的作動パラメータとこれらのパラメータの過去の値の両方に関する情報を受信することにより、リンクの実際の作動条件及び予想作動条件を高い精度で決定することが出来かつリンクの臨界構成成分の最大許容値にかなり近い安全値に応じて、必要に応じて、調整作用を起こすことが出来ることが分かった。
【００１９】
加うるに、リンクに輸送される電流の効果的な制御、例えば、最大負荷輸送能力が必要な時に用いられるような制御は、作動中にリンクを、時宜的に検出された場合のリンクの作動に影響するあり得る予期しない環境変化に応答して、非所定の数のセグメント及びサブセグメントに分割することによって為され得ることが分かった。これは、サブセグメントの数よりも大きな数になる場合の検知器、特に温度検知器を用いることにより、少なくとも１つの検知器が常に１つのサブセグメントに係合され得るようにすることによって為され得ることが了解された。本発明の目的のために、上記の検知器によって検知される温度がリンク中の実際の電流値に相関関係を有することが更に了解された。
【００２０】
同時に、ケーブルに沿って、その導体に対して所定の半径方向位置に敷設されている光ファイバ等の延長素子の形の温度検知器は、その数が計器縦分解能によって除算されたケーブル長に等しい複数の検知器として用いられ得ることが了解されている。例えば、この分解能が１メートル台である場合、１キロメートルの長さのケーブルに係合する検知器の数は千台（ケーブル１メートルに対して１つの検知器）である。本発明の目的のためにリンク又はケーブルを分ける能力は対応して決定される。
【００２１】
１つの特徴によると、本発明は、電流導通リンクへの電力の輸送を制御するための方法において、
リンクに所定値の電流を供給する段階、
上記リンクを所定数のセグメントに分割する段階、
所定の第一予知モデルを上記セグメントの各々に関係づける段階、
上記セグンメントの各々に関連した少なくとも２つの検知器値を得るように、複数の温度検知器をリンクに沿って敷設する段階であって、該検知器は上記電流の値に影響される、該敷設する段階、
第一回目に上記検知器からそれぞれの検知器値を獲得する段階、
上記セグメントに関係づけられた上記第一予知モデルに従って、第二回目に上記セグメントの１つにおける予想作動条件を上記第一回目における上記検知器の且つ上記電流値の関数として決定する段階、
上記第二回目に発生した検知器値に関連した上記第二回目における上記セグメントの実際の作動条件を決定する段階、
上記実際の作動条件を上記予想作動条件と比較する段階、
上記実際の動作条件と上記予想作動条件の差が、所定値をこえる時に、該差が決定された上記セグメントの部分に所定の第二予知モデルを関係付ける段階、
を含む方法に関する。
【００２２】
また、上記セグメント内の上記実際の動作条件が臨界温度をＴＣを越る時に、上記リンクの調整動作を生じさせるアラーム及び又は制御信号を発生する段階を更に備える。
【００２３】
また、セグメントの予想作動条件を選定された時点において所定値内に維持すべく、上記リンクの上記調整動作が、電流スイッチ、電流の再発送、送風機の制御、流量値の制御、電圧の制御および電流の制御の内の少なくとも１つから選択される、ことを特徴とする。
【００２４】
また、予想作動条件を決定する上記段階が、
与えられた時点より早いそれぞれの時点において測定された幾つかの検知器値を記録する段階、
セグメントの予想作動条件を上記第一予知モデルに従って上記第二回目において上記第一回目における上記検知器値の及び上記電流値の及び上記記録された検知器値の関数として評価する段階、
を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、上記リンクが所定長さの絶縁ケーブルを含み、上記絶縁ケーブルが少なくとも１つのセグメントを含むことを特徴とする。
【００２６】
また、上記検知器値に関係づけられたセグメントの上記作動条件がセグメントにおける所定位置における温度を含むことを特徴とする。
【００２７】
また、上記検知器値に関係づけられたセグメントの上記作動条件がケーブルに沿った選択された縦位置におけるケーブル絶縁材の内側の点の温度を含むことを特徴とする。
【００２８】
また、上記検知器値が、セグメントに対しての所定の縦分解能を有する装置で測定されたセグメントに沿った縦温度分布を含むことを特徴とする。
【００２９】
また、上記検知器値がケーブル導体からの所定半径方向距離で測定されたセグメントに沿った温度の縦分布を含むことを特徴とする。
【００３０】
また、セグメントに沿った温度の上記縦分布がケーブル表面で測定されることを特徴とする。
【００３１】
また、上記温度の分布が上記セグメントに作動可能に関連付けされた光ファイバを通して得られるＯＴＤＲトレースを含むことを特徴とする。
【００３２】
また、上記セグメントの各々が予想された実質的に均一な熱挙動を有することを特徴とする。
【００３３】
また、上記第二予知モデルに関係づけられた上記部分は、上記第一回目の上記検知器値及び上記第一予知モデルから決定された上記予想温度が、上記第二回目の上記検知器値及び上記第一予知モデルから決定された実際の温度から異なる、少なくとも上記縦温度分布の上記部分を含む長さ部分に縦方向に延設されていることを特徴とする。
【００３４】
上記実際の作動条件を決定する上記段階が所定の時間頻度で反復されることを特徴とする。
【００３５】
また、上記のセグメントの作動条件を決定する段階が、セグメントにおける所定数の位置における温度を決定する段階及び上記決定温度の最高値をセグメントの作動条件として選択する段階を含むことを特徴とする。
【００３６】
また、上記検知器値に関係づけられたセグメントの実際の作動条件を決定する上記段階が、
幾つかの検知器値を一度に獲得する段階、
上記検知器値に関係づけられた幾つかの状態パラメータを決定する段階、
上記状態パラメータの中から臨界値を選択する段階、
セグメントの作動条件を上記臨界値の関数として評価する段階
を含むことを特徴とする。
【００３７】
また、上記セグメントにおける作動条件を所定値内に維持するために上記セグメントに関連付けされた温度制御手段を作動する段階を更に含むことを特徴とする。
【００３８】
また、上記リンク内の調整動作が、上記リンク内での上記電流の再発送から成り、該リンクの上記セグメント内に流れる上記電流を減少することを特徴とする。
【００３９】
また、上記検知器値に関係づけられたセグメントの作動条件を決定する段階が検知器値が測定される上記セグメントに沿った場所を位置付けする段階を含むことを特徴とする。
【００４０】
また、セグメントの熱交換能力に関連する更なる検知器値を獲得する段階を更に含むことを特徴とする。
【００４１】
更に、本発明は、電力を輸送するためのシステムにおいて、
少なくとも１つのケーブルを含むリンク、
電力を上記リンクに供給する発電機、
上記リンクに作動可能に関連付けされた複数の検知器であって、光ファイバを含む縦に分布された温度検知器を含む検知器、
上記検知器に接続されたデータ受信ユニット、
上記データ受信ユニットに作動可能に関連付けされたデータ処理ユニット、
上記データ処理ユニットに作動可能に関連付けされた制御アクチュエータであって、上記データ処理ユニットによって処理された時に上記検知器によって発生されたデータに応答して制御信号を発生するように構成されている制御アクチュエータ、
を含み、
該発電機、該複数の検知器、該データ処理ユニット及び該制御アクチュエータが、請求項１から２０いずれかに記載の方法の実施に適用されること
を特徴とする。
【００４２】
また、上記光ファイバが上記ケーブルに近接して位置付けされていることを特徴とする。
【００４３】
また、上記光ファイバが上記ケーブルの内側に位置付けされていることを特徴とする。請
【００４４】
また、上記分布温度検知器が上記光ファイバに接続されたＯＴＤＲ装置を含むことを特徴とする。
【００４５】
また、上記制御信号が上記発電機に作用する調整信号であることを特徴とする。
【００４６】
また、上記制御信号が上記リンクの一部分に関連付けされた温度制御手段に作用する調整信号であることを特徴とする。
【００４７】
【実施例】
図１では、本発明に係る電力伝送リンク（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ）における電流定格能力の管理のためのシステムの略図が示されている。電力伝送リンクは、エネルギ伝送網の一部分として考慮され且つケーブル及びケーブル付属品、例えば、接続部、端末、分岐部等から構成され得る。図１では、論証のために、接続部Ｊ１乃至Ｊ１１によって接続されている幾つかのケーブルＣ１乃至Ｃ８のみが図示されている。
【００４８】
このシステムは、データ伝送リンクＬ１乃至Ｌ３によってローカル制御ユニットＬＣ１乃至ＬＣ３（システムの内３個が例示されている）に接続されている遠隔制御ユニットＲＵを含み、このユニットは電力伝送リンクのそれぞれの異なった部分を制御する。ローカル制御ユニットＬＣ１乃至ＬＣ３が電力リンクノードの近くに適切に配置されている場合、幾つかのラインをまとめて監視することが出来る。一般的に、ローカル制御ユニットＬＣ１乃至ＬＣ３の各々によって数十キロメートルを監視することが出来る。
【００４９】
各ローカル制御ユニットＬＣ１乃至ＬＣ３はそれぞれのデータ受信及び駆動器ユニットＤＡＤ１乃至ＤＡＤ３に接続されている。斯かるデータ受信及び駆動器ユニットＤＡＤ１乃至ＤＡＤ３は、ＳＡ１乃至ＳＡ３で全体的に示されている複数のそれぞれの検知器及びアクチュエータに接続されている。これらの検知器及びアクチュエータＳＡ１乃至ＳＡ３は、種々の位置、即ち、ケーブルＣ１乃至Ｃ８及び接続部Ｊ１乃至Ｊ１１の内側、表面上、或いは近接の位置に定位され得る。
【００５０】
データ受信及び駆動器ユニットＤＡＤ１乃至ＤＡＤ３は、ケーブルＣ１乃至Ｃ８及び接続部Ｊ１乃至Ｊ１１を制御下に置くために、検知器及びアクチュエータＳＡ１乃至ＳＡ３から信号を受け且つこれらに信号を供給する。
【００５１】
図２には、本発明に係る電力伝送リンクにおける電流定格能力の管理のためのシステムの詳細部分が図示されている。図２では、図１に既に示されている主ブロックを見ることが可能である。
【００５２】
本明細書の論証のために、ケーブルという用語は、ケーブルそのもの及び電力伝送リンクに用いられるケーブル付属品、例えば、接続部、端末、分岐部等の両方を示している。。
【００５３】
図２は、論証のために、唯１つのリンクを意図している。
【００５４】
リンクは、各々が種々のケーブルから構成され且つ／或いは多くの種々の構成に敷設、例えば、空中に敷設するか、或いは、直接埋設するか、地下ダクト及びパイプに敷設するか、或いは地下埋戻し等に敷設され得るＣＳ１乃至ＣＳ７からのケーブルの多くの長さ部分或いはセグメントを含み得る。
【００５５】
それ故、このリンクは、各々が適切な共通の熱的挙動と共に説明されるように選択される連続的な長さ或いはセグメントＣＳ１乃至ＣＳ７の合成として見なすことにより図式化される。接続部Ｊ1〜Ｊ11及び明確な熱挙動を示すケーブルＣ〜1Ｃ8の他の部分は、それ自体、リンクの長さ部分或いはセグメントとして定義される。
【００５６】
ローカル検知器Ｓ１乃至Ｓ６は電流、電圧、温度及び他の作動パラメータ検知器を含む。これらの検知器の種類及び数は特定のローカル装置に依存する。
【００５７】
これらは、関連のプロセスパラメータの特定の値が必要となるリンクの全ての作動パラメータを監視するために、周知の定位、例えば、リンク素子の内部に、或いは、それらの表面上に、或いは電力リンク、接続部、臨界長さ部分等の近接部分に設置される。
【００５８】
特に、これらの評価結果は主に電力伝送リンクの熱状態及び挙動に関係するために、関連性が温度獲得に与えられる。しかしながら、例えば、土壌の湿分、屋外設置及び／又はトンネルにおける風速、強制冷却装置における冷却器流速及びポンプ速度、機械的変位或いは歪が測定されるかも知れない。
【００５９】
一般的にはアナログ式である全ての関連のローカル検知器Ｓ１乃至Ｓ６のデータは、デジタル入力データ受信ユニットＤＡＵに供給され、ここで、これらのデータは都合よくデジタル形に変換される。
【００６０】
ローカル検知器Ｓ１乃至Ｓ６の各々に対応するこれらのデジタル化データはローカルプログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣに転送される。
【００６１】
データ受信ユニットＤＡＵにおけるデジタル及びローカルプログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣはデータ受信及び駆動器ユニットＤＡＤに含まれている。
【００６２】
分布検知器（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｓｅｎｓｏｒ）ＤＳを用いてリンクの特定の特徴に関する分布情報を収集する。特に、検知器として光ファイバを用いている分布温度検知器ＤＳが便利に用いられる。
【００６３】
斯かる光ファイバは、電力伝送リンク作動によって誘起される温度変化を適切に監視出来るような位置に定位されることが好ましい。
【００６４】
これは設計変更におけるケーブルの内側或いは外側の両方にリンクに沿って直線的に敷設されるか、ケーブル表面の内側或いは上に或いはそれに近接して螺旋状に巻かれるか、或いは他の任意の都合のよい様式に配置され得る。
【００６５】
光ファイバはケーブル外装の下にケーブル絶縁材に極めて近接してケーブル構造体の中に封入されているのが好ましい。光ファイバは、保護構造体、例えば金属菅に封入されると都合が良い。
【００６６】
或いは、保護閉鎖容器中に配置されると都合が良い光ファイバはケーブルの回りに螺旋状に巻かれるか或いは同様の溝などに独立して敷設される。光ファイバを含むケーブルの例は欧州特許ＥＰ０,２０３,２４９に記載されている。
【００６７】
用いられている温度検知原理は、ラマン後方散乱を測定する周知の光時間領域反射測定ＯＴＤＲである。
【００６８】
レーザパルスがファイバ中に注入されると、入射光は一部分、後方散乱する。散乱光のスペクトルはレイリー散乱に占められているが、その内の反ストークス成分（ａｎｔｉ−Ｓｔｏｋｅｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）がローカル温度に相関関係を有するラマン散乱の小さな寄与をも含んでいる。ラマン散乱は光ファイバの分子構造の熱的振動に因るため、その強度は光ファイバ温度に大きく依存する。ラマン散乱は、それが入射光とは異なる波長を有するため検出され得る。
【００６９】
温度測定は、後方散乱された反ストークスピークの振幅の測定を通して実行される。上記の振幅は、後方散乱信号を発生した分子構造の温度に依存するため、且つレーザパルスによって到達された時に光ファイバの全ての点が後方散乱信号を発生するため、これはファイバの温度分布を与える時間の関数となる。
【００７０】
後方散乱信号の期間時間は、後方散乱信号を発生した光ファイバの分子構造とレーザパルスの原点との距離についての指示を与える。従って、ファイバに沿ったローカル温度の位置（測定時間からの）及び値（振幅からの）を知ることが可能となる。
【００７１】
この技術は、例えば、「高電圧ケーブルの分布温度検知−オーストラリア、シドニーからのケーススタディ」（ＣＩＧＲＥ、１９９２年分化会議）の題名を有するエッチ．ケント、ジー．ブーシャの論文から周知である。
【００７２】
分布検知器ＤＳは分布検知器受信ユニットＤＳＡＵに接続されている。斯かるユニットは光送信器、光受信器、及び信号処理デバイスを含んでいる。パルス光はファイバ中を伝送される。パルス反復周波数はファイバへの伝播時間によって決定される。帰還信号は、ノイズレベルを低減するために且つファイバにおける減衰を補償するために電力入力及び所要分解能に応じて多くのパルスにわたって平均化されなければならない。
【００７３】
この信号処理システムは各読みをケーブルのそれぞれの部分に関連せしめ、この情報をデジタルデータに変換する。
【００７４】
デュアル端末測定（ｄｕａｌ ｅｎｄｅｄ ｍｅａｓｕｒｅ）を用いて測定を行うと都合が良い。
【００７５】
斯かる作動条件では、分布検知器ＤＳとして用いられる光ファイバの両端は分布検知器受信ユニットＤＳＡＵに接続されており、２つの測定はこれら２つの端部から連続して実施される。
【００７６】
両端からの後方散乱信号レベルを読むことにより、（２つの方向に得られる各点の読みだしの単純な直接平均化により）ファイバに沿った添え継ぎ或いは集中した減衰のような全ての非一定の減衰を解消することが可能である。
【００７７】
更に、これにより、分布検知器ＤＳとして用いられる光ファイバの１つの時たまの破壊の後でも測定を（より低い精度で）実施し続ける能力が可能になる。
【００７８】
いずいれにしても、より精度の高いデュアル端末作動モードが何かの理由で適用可能とならない時にシングル端末測定（ｓｉｎｇｌｅ ｅｎｄｅｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）でさえも適用出来る。
【００７９】
分布検知器の使用により、ローカル検知器の場合のように特定の位置に到達する必要なしに、そのセグメントに沿って連続的にケーブル温度の測定値を収集することが可能となる。
【００８０】
分布検知器受信ユニットＤＳＡＵの出力データはプログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣに伝送される。いずいれにしても、それらをローカル処理ユニットＬＰＵに或いは遠隔ユニットＲＵに直接伝送することが可能となる。
【００８１】
図２は、１つのデータ受信ユニットＤＡＵ、１つの分布検知器受信ユニットＤＳＡＵ及び１つのローカルプログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣのみを示しているが、ローカル検知器Ｓ１乃至Ｓ６及び分布検知器ＤＳの数に応じて且つ冗長の目的のために、斯かるユニット及び制御装置の数個が用いられ得る。
【００８２】
リンクによって送られる電流の値は電流測定変圧器ＡＴを通して監視され、ＡＴも又、データ受信ユニットＤＡＵに接続されている。いずいれにしても、監視されたリンクへの電流の実時間値についての情報は、他の手段によって、或いは、例えば、エネルギ供給源から直接、システムに入手可能となる。
【００８３】
制御アクチュエータＡ１乃至Ａ３と呼ばれる広範囲の出力デバイスがシステムに実施出来る。これらの制御アクチュエータＡ１乃至Ａ３は、スイッチング、再発送、電圧及び電流制御、送風機、流量弁等を含む。これらの制御アクチュエータは、データ受信及び駆動器ユニットＤＡＤに含まれる電力ライン制御装置ユニットＥＰＬＣによって駆動される。
【００８４】
図２には、プログラマブル論理制御装置ＰＬＣ及び電力ライン制御装置ユニットＥＰＬＣが２つの明確なブロックとして示されているが、これらは両機能を実施する同じユニットであり得る。
【００８５】
プログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣ及び電力ライン制御装置ユニットＥＰＬＣはローカルエリアネットワークＬＡＮに接続される。
【００８６】
ローカルエリアネットワークＬＡＮにはローカル処理ユニットＬＰＵがローカル精巧化のために接続される。パーソナルコンピュータが用いられてきたが、いかなる種類のコンピュータも用いることが出来る。
【００８７】
この作動システムは、多重タスク処理作動を可能にする顧客／サーバモードで作動するのが好ましい。
【００８８】
ローカル処理ユニットＬＰＵを直接用いて制御入力及び出力信号を発生してプログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣ及び電力ライン制御装置ユニットＥＰＬＣがローカル処理ユニットＬＰＵの内部インターフェースとなるようにすることが可能なことは勿論である。
【００８９】
バックアップローカル処理ユニットＢＬＰＵは、冗長の目的のために、ローカルエリアネットワークＬＡＮに接続できるので都合が良い。
【００９０】
このシステムに有用な如何なる汎用ユニットもローカルエリアネットワークＬＡＮ、例えば、プリンタあるいはプロッタ、大データ記憶デバイスＭＳＤ等の出力デバイスＯＤに接続することが出来る。これらは通常、ローカル処理ユニットＬＰＵによって駆動される。
【００９１】
ローカルエリアネットワークＬＡＮに接続されている全ての構成成分は、接続されたユニットからの全てのデータを共有し送信することが出来るようになるために顧客／サーバ環境で作動する。
【００９２】
このシステムには遠隔ユニットＲＵ１乃至ＲＵ４が広域ネットワークＷＡＮによって接続される。
【００９３】
この遠隔接続はダイアルアップＤＬ或いは貸借ラインＬＬと通して実行される。図２には図示されていない光ラインリンクである無線リンクを用いることが出来る。特に、接続は固定及び移動遠隔ユニットＲＵ１乃至ＲＵ４の両方から受けられる。
【００９４】
特に、このシステムには基本的にはデータ処理の３層が考慮されている。
【００９５】
勿論、計算プロセスの３層による表現が一例である。これは、システムの要求、複雑性及び／或いはユーザの要求に従って種々の数のレベルに減ずるか分割し得る。
【００９６】
第一層では、プログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣは、データ受信ユニットＤＡＵ及び分布検知器受信ユニットＤＳＡＵからデータを受ける。
【００９７】
ＰＬＣは、例えば、受けたデータを可能な範囲の容認される値と比較することによって受けたデータの妥当性を検査するので、あり得る検知器の誤機能を認識し得る。
【００９８】
更なる活動には、後に説明される適切な規則に従う各セグメントの幾つかの臨界データの識別が含まれている。
【００９９】
プログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣは、そのデータをローカル処理ユニットＬＰＵに伝送する。
【０１００】
プログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣの同じ層には、ローカル処理ユニットＬＰＵから制御データをデジタル形で受け、このデジタルデータを制御アクチュエータＡ１乃至Ａ３の制御信号に変換する電力ライン制御装置ユニットＥＰＬＣがある。
【０１０１】
第二層には、ローカル処理ユニットＬＰＵはプログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣからデータを受け、このデータを電力ライン制御装置ユニットＥＰＬＣに発送し、ローカルエリアネットワークＬＡＮの中で接続されている出力デバイスＯＤ及び大データ記憶デバイスＭＳＤと通信し、遠隔ユーザＲＵ１乃至ＲＵ４と通信する。
【０１０２】
ローカル処理ユニットＬＰＵは、受けたデータを処理し、各セグメントの且つ各リンクの臨界データを識別し、警告発生を実行し、履歴及び実時間データを記憶する。
【０１０３】
第三層では、遠隔ユニットＲＵ１乃至ＲＵ４はデータを収集して１組のローカル処理ユニットＬＰＵを管理する。これらはシステム全体を再構成し、オフライン及びオンライン進化システム分析を実行することが出来る。
【０１０４】
図３は本発明に係る精巧化モジュールの一例の説明図である。
【０１０５】
図３は、計算の最大部分を与えられる各ローカル処理ユニットＬＰＵに実行される作動の例に適用される。プログラマブル論理制御装置ＰＬＣ及び遠隔装置ＲＵには全ての一般的な概念も適用可能であり、最も関連のある相違が後に説明される。
【０１０６】
この例においては、５種類のモジュールが破線内に図示されている。それらは、入力モジュールＩＭ、データ分析モジュールＤＡＭ、出力モジュールＯＭ、管理モジュールＭＭ、及びデータベースモジュールＤＢＭである。
【０１０７】
入力モジュールＩＭは次のサブモジュールを含む。
【０１０８】
データ受信インターフェース駆動器ＤＡＩはプログラマブル論理制御装置ＰＬＣからデータを受け、受けたデータを有効化する。即ち、ＤＡＩは限度値から認識するために上記データに所定の選択された規則を適用することによって全ての受信データを分析する。ＤＡＩは又、故障の場合にパリティビット、エラービット、送信状態及び要求データ再送信を検査する（適用可能な場合）。そして、ＤＡＩは、これらのデータを受信データフォーマットとは独立した適切な共通フォーマットに変換する。
【０１０９】
入力マンマシンインターフェースＩＭＭＩは、スイッチボード、キーボード、マウス、パッド等の入力ユニットから全ての入力を受ける。
【０１１０】
入力マンマシンインターフェースＩＭＭＩは、作業量を低減するために、ローカル処理ユニットＬＰＵが無人の場合に使用状態化されるか或いはディスエーブル（ｄｉｓａｂｌｅ）され得る別個のモジュールであることが好ましい。
【０１１１】
出力モジュールＯＭは次のサブモジュールを含んでいる。
【０１１２】
システム制御ハードウエアインターフェースＳＣＨＩは、システムによって電力ライン制御装置ユニットＥＰＬＣに発生された全ての制御データを適切なフォーマットで伝送する。
【０１１３】
出力マンマシンインターフェースＯＭＭＩは、電力送信リンク及びシステム自体の両方の状態及び挙動を適切に示すのに必要な全てのデータを表す。出力データは監視装置、ＬＥＤパネル等の出力デバイス上に与えられる。このインターフェースは又、適切な条件で警告を表すために音を出すことが好ましい。
【０１１４】
通信網インターフェース駆動器ＮＩＤは、種々の選択された通信網プロトコルを用いて、データを変換して通信網、ローカルエリアネットワークＬＡＮ及び広域ネットワークＷＡＮを通して伝送せしめ、全てのユニットの通信網ハードウエアを管理する。
【０１１５】
出力デバイスインターフェースＯＤＩはプリンタ、データカートリッジ、テープユニット等の出力デバイスとインターフェースを取る。
【０１１６】
管理モジュールＭＭは次のサブモジュールを含む。
【０１１７】
第一サブモジュールは、停電或いは同様の事例の際に自主システム使用状態化或いは回復を実行する自動システム開始及び保護手順サブモジュールＡＳＳＵである。これを行うには、最新のシステム構成を用い、開始作動のためにこれを用いる。
【０１１８】
システム開始時にリンクの履歴データが入手されない時、このモジュールは電力リンク挙動評価に利用される全てのデータの発生にも責任がある。充分な量のデータが入手されるまで安全に作動するには、所定の安全値がその代わりに用いられる。例えば、開始時にリンク設計の予想値を用いることが出来る。
【０１１９】
全ての精巧化サブモジュールの完全な組の作動は、第二サブモジュール、即ち、モジュール手順制御装置ＭＰＣと呼ばれるシステムスケジューラ及び制御装置によって組織化される。
【０１２０】
このサブモジュールは、評価方法をオンボードで実行し且つ電力リンク状態及び挙動分析に利用される別個の組の作動に使用可能状態に。特に、ＬＰＵによって監視される電力送信リンクの各々の１つに対して、このサブモジュールは、そのリンクからの関連のフィールドデータ及び／又はリンク記憶説明を両方用いるプロセスを形成し、この新しいプロセスは全ての他のプロセスと並列に作動する。
【０１２１】
これにより、モジュール手順制御装置ＭＰＣは、全てのサブモジュールの且つそれが発生した全てのプロセスの使用状態化及び不使用状態化することも出来る。
【０１２２】
データ分析モジュールＤＡＭは次のサブモジュールを含む。
【０１２３】
統計分析モジュールＤＡＭは、要求の際或いは通常の作動サイクルの期間中、システムデータに対して全ての統計分析を実行する。一例をあげると、前に記録された絶縁材温度に基づいた統計分析モジュールＳＡＭは、老化即ち、現時点において、リンク構成成分によって「消費」されたライフスパン（ｌｉｆｅ ｓｐａｎ）の百分率を予知する。即ち、電力リンク構成成分の設計ライフスパンから始まって、サブモジュールは、場合に応じて、種々の構成成分に残されたライフスパン百分率を評価して、保守プロセスを故障の前に且つ先制的に駆動してシステムの稼働率を増大せしめる。適用された方法は後に説明される。
【０１２４】
警告発生手順モジュールＡＧＰは、適切に監視される選択データを閾値及び／又は非許容値と比較して、誤機能及び故障フラグを認識する。前に規定された規則によると、ＡＧＰは警告を発生し全ての発生警告をシステム全体にわたって分配する。
【０１２５】
履歴データ管理手順モジュールＨＤＭＰは、全ての種類の履歴データ記憶を管理する。特に、ＨＤＭＰは、各単一データ傾向に対して選択された予め規定された抽出規則に従って、ユーザが記憶用に選択したデータの中からどのデータを実際の時点で記憶すべきかを実時間で認識する。一例として、高速変化データは高抽出速度で、例えば分毎に記憶され、低速変化データは低抽出速度で、例えば時間毎に記憶される。
【０１２６】
システム誤機能及び故障監視サブモジュールＳＭが存在する。このサブモジュールはシステム状態及び作動挙動を連続的に制御して故障ユニットや非許容挙動を認識し、再構成要求を発生する。例えば、システムのユニットが故障した場合、ＳＭはシステムをセットしてバックアップユニットを使用させる。種々のユニットに関するものに対しては、それらの挙動及び状態を検査することが出来る。それらの状態レジスタに分析を行うか、それらに作動を実行して、次に予期されたようにこれらの要求に応答しているかを検査するように要求することを両方行うことが好ましい。
【０１２７】
これらのサブモジュールに関するものに対しては、それらの活動は、例えば、それらを所定の組の入力データに定期的に適用して出力を前の出力とクロスチェックすることにより、検査することが出来る。
【０１２８】
如何なる認識された誤動作の場合でも警告が発生され、並列のバックアップユニット或いはサブモジュールの間のスイッチングが行われる可能性もあり、これにより、誤動作ユニットを解消或いはそれを許容挙動（ａｃｃｅｐｔａｂｌｅ ｂｅｈａｖｉｏｏｒ）に戻す。
【０１２９】
システムの誤動作及び故障監視モジュールＳＭによって発生された再構成要求によって、システム再構成及び更新手順ＳＲＵＰが駆動される。
【０１３０】
これにより、システムの構成が制御される。即ち、システムにおける使用可能なユニット、サブモジュール及び通信網が制御され、説明されボードに登録された所定規則が適用され、ユニット、サブモジュール及び通信網が再構成される。これは、バックアップ（ユニット及び通信網構成成分のための）を使用可能状態化するか或いは故障したユニット及びサブモジュールをリセットすることの両方によって実施される。
【０１３１】
このシステム再構成及び更新手順ＳＲＵＰサブモジュールは又、再構成の後にシステムの関連作動条件についての全ての情報をボードに記憶する。
【０１３２】
これらの情報は、一般的な故障の際に開始構成として用いられる開始保護手順モジュールＡＳＳＵに将来使用可能となる。
【０１３３】
データ分析計算が実施されるケーブルモデルモジュールＣＭＭが後に説明される。
【０１３４】
データベースモジュールＤＢＭは次のデータベースを含む。ケーブルの敷設条件データ及びシステムの構成データが、必要な時はいつでも使用され、更新され且つユーザに示されるために、使用説明データベースＳＤＤＢに記憶される。
【０１３５】
このシステム説明データベースＳＤＤＢは、多重電力伝送リンク説明を記憶するように且つシステムの作動サイクルを妨害する必要なしに、ローカル処理ユニットＬＰＵの通常の作動内でシステム再構成更新手順モジュールＳＲＵＰによって実時間で完全に更新可能となるように設計される。
【０１３６】
有効化の後の全ての実時間データは連続的にボードに記憶され且つ実時間データデータベース（ＲＴＤＤＢ）にリフレッシュされる。即ち、上記のデータベースは、共有されたデータを読み出すために或いはデータを書き込んで実時間データデータベースＲＴＤＤＢを（新しいデータ受信、評価データ又は新しい事象の故に）修正するために全てのサブモジュール及びユーザからアクセスされ得る。
【０１３７】
許可されないユーザがプロセスデータをむやみにいじらないように防止するためにアクセス及び作動が一般的に異なったレベルによって限定される。即ち、これは、これも又、システムに埋め込まれている標準の作動システム能力及びルーチンを用いて実施される。ユーザの許可及びアクセスレベルは専用のシステムユーザデータベースＳＵＤＢに記憶され維持される。
【０１３８】
全ての実時間データ（フィールド検知器測定値、計算結果、ユーザ活動、警告及びユーザの警告に対する応答）の中で、履歴分析に関連したデータはボード（ｂｏａｄ）で専用の履歴データＨＤＢに連続的に記憶される。即ち、このデータベースは履歴データ管理手順モジュールＨＤＭＰによって管理される。
【０１３９】
履歴データベース作業量は、履歴ファイルに記憶される選択されたデータが羅列される且つ記憶規則（抽出速度等）が全ての選択された変数に対して完全に説明されている予備構成によって組織される。
【０１４０】
特に、記憶される各変数に対して、変数の一般的説明及び原点、即ち、その原点となるシステムにおけるユニット或いはサブモジュールとは別に、履歴アーカイブでの表現及び記憶されたデータの量の両方を最適化するために、変化範囲である抽出速度が規定される。履歴データのボードでの記憶は電力伝送リンク構成成分の熱的過渡を考慮するために処理において使用される。システムの開始時において、使用可能な履歴データは無く、システム開始保護手順モジュールＡＳＳＵは、充分な量のデータが得られるまで、制御を支配する。
【０１４１】
履歴データの記憶は、ユーザの且つシステムの要求に従って、選択された履歴データの各々の１つに対して、別々に妨害され使用状態化される。
【０１４２】
履歴データベースＨＤＢのメモリ及び大容量充填は履歴データ管理手順モジュールＨＤＭＰによって監視される。即ち、より古い値を外部デバイスに退避するために履歴データベースＨＤＢダンピングが要求されるといつでも先制的警告及び警報が発生される。いずれにしても、システムは長期データを記憶することが出来、介入（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）が何も実施されない場合、より古い値が上書きされる。
【０１４３】
上記のように、システムは、ユーザに発生される警報発生手順モジュールＡＧＰによって警報の自主的な発生が可能である。全ての警報は、ユーザの警報に対する応答と並列して、ボードでシステム警報データベースＳＡＤＢに記憶される。
【０１４４】
システム警報データベースは、全ての警報が羅列され且つ完全に説明されている構成ファイルに基づいている。即ち、各警報はそれ自信の独特な説明、重要度のレベル、起点ユニット／サブモジュール及び幾つかの状態フラグを有している。これらのフラグは、一例として、警報状態が依然として有効か否かと指示する現在の状態、ユーザによる認知、即ち、少なくとも１人のユーザ（非常に重要な警報に対してそのようにする資格を有する可能性がある）が入力マンマシンインターフェースＩＭＭＩを通してそれになんとか反応したという事実であり得る。
【０１４５】
全ての認知活動がボードに登録されるだけでなく、それを実施するユーザの名前も登録される。これは、システム上に実施されるユーザの活動の後の制御のために且つシステムの誤動作と欠点のオフライン分析のために為される。
【０１４６】
各警報のための別の組のフラグは、選択された警報を自動的に印刷する可能性、音声を発生する可能性、手順を使用可能状態化する可能性、図形的勧告をユーザに与え或いは新しい組のデータを与えてシステム状態を更に良く洞察する可能性を指示することが好ましい。
【０１４７】
ローカル及び遠隔通信網活動を維持し管理するのに用いられる別のボードデータベースは通信網データベースＮＤＢである。このデータベースはローカルエリアネットワークＬＡＮ及び広域ネットワークＷＡＮについての全ての情報を記憶し、一般的には通信網中の全てのユニットの自動接続に用いられる。
【０１４８】
上記のケーブルモデルモジュールＣＭＭに関するものに対しては、これは、再び述べられたデータ分析モジュールＤＡＭの最も重要なサブモジュールの一つである。このモジュールがシステムデータに対して最も進化した特定の分析を実施することを思い起こすことが注目に値する。
【０１４９】
ケーブルモデルモジュールＣＭＭは実時間データデータベースＲＴＤＤＢ及びシステム説明データベースＳＤＤＢから入力データを読み出す。係るデータは、例えば、プログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣによって、所定の時間頻度で、例えば、毎分、或いは、分布検知器受信ユニットＤＡＳＵ及びデータ受信ユニットＤＡＵからそれらが入手されるとすぐに、実時間データベースＲＴＤＤＢに書き込まれる。これは、このデータベースの連続更新が存在することを意味する。その代わりに、システム説明データベースＳＤＤＢにおけるデータをユーザ或いは特定の再構成作動のどちらかによって変化することが出来る。
【０１５０】
ケーブルモデルモジュールＣＭＭは、、ケーブル及び付属構成成分が直列の熱抵抗及び並列の熱容量の網状構造として表現される周知の集中定数熱回路（lumped constants thermal circuit）を有する各セグメントを説明する。
【０１５１】
ケーブルの加熱を生じる熱は電力発生器によりモデル内に表示される。
【０１５２】
リンクの各選択セグメントに対しては、それぞれの挙動によると、異なった構成状態に因って、本システムは電力リンクの実際の熱状態についての且つその熱的過渡による更なる挙動の予知についての全ての必要な評価を実施するのに用いられる異なったモデルを利用する。
【０１５３】
これらの受信されたデータにより、セグメントの作動条件はモデルによって評価される。
【０１５４】
ケーブルモデルモジュールＣＭＭの評価は２つのプロセスに分離されていると見なされる。即ち、第一のプロセスはケーブルへの（且つ付属品の）熱点を評価し、第二プロセスは環境の挙動を評価する。
【０１５５】
ケーブル温度、そして特にケーブル導体温度の評価、即ち、しばしば、熱的過渡状態におけるケーブルの熱点を評価出来る。これは、基本的にケーブル自体の熱的及び幾何学的特徴に依存するからである。上記の特徴は先験的に知られており、設置パラメータから容易に得ることが出来る。更に、これらの特徴は時間的に安定であり、それ故、周知の依存性により局部温度にのみ依存すると見なすことが出来る。それ故、導体温度は、ケーブル及びその過去の歴史、即ち、その使用状態化から或いは静置温度規則性が確立されてからケーブルに流れる電流の両方を説明する完全な組のデータが存在すると、それ自体において精密に評価することが出来る。
【０１５６】
外部環境の熱的挙動に関するものに対して、物事は率直ではない。即ち、外部環境は、一般的に、先験的に完全に知られている挙動ではなく、更に、時々、予期されない様式で可変となる。季節的変化に加えて、人間の活動に因る変化を考慮すべきである。即ち、セクションの独立加熱（例えば、都市の混雑した地下におけるエネルギリンク構成成分近くの蒸気或いはガスパイプの後続敷設に因る加熱等）、ケーブル回りの磁気的挙動を変えることにより発熱をローカル的に増大する極、管或いは箱のような強磁性素子の挿入によって起こされるホットスポットである。これら全ての予期しない環境変化は予知出来ず、別々に監視される。
【０１５７】
ケーブルの「内側」或いは「外側」のセクションの部分における過渡間の別の基本的相違は現象の時定数である。例えば、ケーブル内の過渡は数時間台であるのに対して、例えば埋め戻しに敷設されるケーブルの場合のようなケーブルの外側の過渡は数日或いは週台の時定数を有する。加うるに、湿分移動に因るような環境変化が数週間のうちに発生し得る。典型的なエネルギユーザ要求は、約２又は３時間毎の要求された電流変化の値の段階を示す。これは、この期間中は、ケーブルの温度の発生を予知するために、ケーブルの「内側」或いは「外側」のセクションの熱的過渡を考慮することが重要であることを意味している。
【０１５８】
外部抵抗の評価は、適応性の計算を実施するためにこれらの定数が連続的に制御されるという点で修正されている集中された定数方法にこれも基づいている。電流の効果−及び発熱−は、温度と電流の両方の時間履歴を知ることにより充分に認知出来るため、如何なるこれ以上の変化も実際は外部環境の温度拡散率、即ち、環境が熱を放散する能力の変化に因る。それ故、ケーブル挙動を予知するために外部環境の温度抵抗及び拡散率を評価すると都合が良い。
【０１５９】
実際の熱流に且つ土壌の既知特性に関連した計算された熱抵抗により、地下セクションからの可能な乾燥を予知することが可能である。
【０１６０】
空中ケーブルの場合、空気流規則性の変化に因る外部抵抗の知識は、環境がリンク構成成分を冷却する能力に影響し、それ故、この変化は容認された電流負荷に影響する。
【０１６１】
ケーブルモデルモジュールＣＭＭの評価は以下の通りである。
【０１６２】
−  直接導体温度が測定される場合、集中定数熱回路モデルは、ケーブルに近接して配置された温度検知器によって発生された温度から始まる導体の温度を評価する。モデルが検知器とケーブル導体との間の材料特性を正しく考慮出来るようにするために検知器の精密位置及び原点を知ることは都合が良い。これは、検知器がケーブルの外側に配置されている時に特に適切である。
【０１６３】
この計算は温度とケーブルによって輸送される電流の現在値と履歴データとの両方に基づく。特に、考慮されたセグメント上に起きた全ての過去の過渡が考慮される。セグメントの完全な過去の履歴挙動を説明する１組のデータの使用により、その実際の挙動に関する高程度の精度及び知識に達することが可能となる。
【０１６４】
−  環境の熱抵抗、及び可能な土壌乾燥条件は埋められたセグメントに対して計算される。これは、前に述べたように、電力負荷及び温度の履歴値を用いることにより実施される。従って、熱的不安定状態（熱的逃げ状態）を避けるために、ユーザに警告及び警報を自主的に発生するシステムによって土壌乾燥が予想される。
【０１６５】
−  規定された時間インターバルで最大導体許容温度に至る最大電流負荷が評価される。
【０１６６】
−  実際の負荷条件を仮定することにより最大許容導体温度に到達する時間が評価される。
【０１６７】
−  リンクの各部分の老化が可変ケーブル構成成分の実際の測定された或いは評価された温度に基づいて評価される。上記の温度値は統計分析モジュールＳＡＭに供給される。測定された温度値のリンクの諸部分の老化への効果は適切なモデル、例えば、アーレニウスの法則（Ａｒｈｅｎｉｕｓ Ｌａｗ）に基づいて統計分析モジュールＳＡＭによって評価される。ケーブル及び付属品に現在利用されている材料に対して種々の温度で老化を測定出来るため、作動の期間中に、その評価された或いは測定された温度によって各構成成分に対して老化の速度を評価することが可能となる。更に、残留ライフスパンはケーブル絶縁材への電気的勾配に統計的に依存する。即ち、これは、監視される各ケーブルに対して、例えば、ウエイブル統計分析を適用することにより、考慮に入れることが出来る。これにより、ケーブル及び付属品の残存確率を評価し且つその残留ライフスパンを計算することが可能となる。
【０１６８】
全ての上記の分析はリンクがシステム説明データベースＳＤＤＢに分割され説明される各セグメントに対して連続的に実施される。
【０１６９】
ケーブルモデルモジュールＣＭＭは更に、全リンクに対して、全体の一般的状態を計算する。例えば、（特定の場合、リンクの電流制限因子と見なされ得る）リンクの最大温度はリンクの各選択特性に対してリンクの各セグメントの最大温度のうちの最大値と等しくなる。
【０１７０】
リンクへのケーブルの挙動の評価は、全評価時間を低減するために並列のプロセスに分割すると都合が良い。
【０１７１】
各並列プロセスでは、関連のシステム説明データベースＳＤＤＢに記憶されているリンクセグメントの系列が注意される。
【０１７２】
休止ケーブルに対するプロセスを停止して、全ての努力を作動中のケーブルに２集中することが可能である。新しいケーブル監視の使用状態化も可能である。何となれば、これらは以前のタスクに干渉しない新しい並列計算タスクのみを使用するからである。新しいリンクが監視されたケーブルに加えられた時にシステムを停止する必要がない。
【０１７３】
ケーブルモデルモジュールＣＭＭは更に、予想された挙動からの矛盾或いは異常なデータが存在するセグメントの点を識別する。
【０１７４】
一例として、斯かる矛盾は適当な温度信頼区間外にある温度或いは予想値を大きく外れた温度、或いは上記セグメントにおけるより高い温度に関連つけられ得る。
【０１７５】
これらの矛盾は、セグメントが唯１つの共通挙動によって表されるべきでないことを指示している。従って、セグメントは、満足な表現に到達するまで、通常の作動中に、２つ又はそれ以上のサブセグメントに分割し得る。サブセグメントの長さは、例えば、斯かる異常なデータが検出される全ての点を含む程度に長くなるであろう。
【０１７６】
一例として、ケーブルの近くに新しく埋められた強磁性物体の出現に因り或いはケーブルの熱挙動を修正することが出来るケーブルに近接して配置された任意のなる構成成分に因り集中した損失がセグメントのある点に生じた場合、上記の点の予想挙動に対する矛盾或いは異常データがシステムによって認識され、ユーザに対する警告が発生される。その結果、より詳細な分析が実施されるように、関連の新しい熱的パラメータを導入することにより１つ又はそれ以上の新しいセグメントが規定される。このようにして、システムは、変化した作動条件、予想されない事象及び設置変更に、手動或いは自動的に、容易に適合され得る。これにより、例えば検知器の分布に応じて、斯かる矛盾が発見され且つ収集されるセグメント中の場所を正確に定位することが可能となる。
【０１７７】
実施例１
典型的な設置を試験するために且つシステム設計の一部分として、全スケール原型が開発され作動された。
【０１７８】
電力伝送リンクとして、絶縁された１６００ｍｍ２アルミニュウム導体ＸＬＰＥを有する２本の並列エネルギケーブルの閉ループが用いられた。ループの全長は約２５０ｍであり、ループの２本の並列ケーブル間が０.３ｍ同軸分離されて敷設された。
【０１７９】
ケーブルの監視された部分は敷設条件に応じて４つのセグメントに再分割された。即ち、地下ダクト中のケーブル、セメントモルタル中のケーブル、選択された埋め戻し中のケーブル、及び選択されない埋め戻し中のケーブルである。
【０１８０】
システムの土壌の乾燥、即ち、良く選択された埋め戻しを予想する能力を示すために後者の２つの条件が選択された。即ち、適当な粒度分析値を有する土壌は選択されない条件よりも湿度を良く保持することが出来る。土壌湿分移動は基本的には温度勾配（ケーブルによる加熱に因る）及び土壌粒子間の毛管力によって駆動される。土壌湿分はケーブルの熱交換に大きく影響する。
【０１８１】
ケーブルループにおける電流は１２個の加熱変圧器（ミラノ、コログノモンゼセ、ドリア８のスペシャルトラスフォビアＡ製造のＴＲＬ２６型）によって発生された。これらの変圧器の各々は２６.５ｋＶＡが可能であり、二次コイルが閉ケーブルループによって構成されている。各変圧器は、それ自身の組のコンデンサ（ミラノ、コルソマゼンタ８５のＩＣＡＲ製造のスーパーリファソ（定格電力２０ｋＶＡＲ、各々４００μＦの容量に達する）に並列に置かれており、これにより、電流を再位相化し、ループを付勢するのに必要な電流を低減した。ループにおける電流は、公称電力４０ｋＶＡＲを有する電圧可変器（上述のスペシャルトラスフォ社製造のＶ４０型）によって変圧器が供給する電圧を変化することによって制御された。
【０１８２】
原型においては、分布温度検知器及び熱電対が両方とも用いられた。分布検知器を含む温度検知器の幾つかがシステム作動に用いられ、他の温度検知器が、所定点における評価された温度を所定点における実温度と比較するために所定点を検査するのに用いられた。熱電対は銅／コンスタンタン型であった。これらは、捩れ型であり、あり得る電磁雑音干渉を低減するために二重スクリーンが加えられた。
【０１８３】
分布温度検知器ＤＳＡＵは、英国ハンプシャー、シャンドラーズフォード、スクールレーン、ヨークハウスのヨークセンサリミテッド製造のＤＴＳ８００ＭＲであった。これは、１ｍの空間分解能でもって、２本のファイバループにわたって１２Ｋｍの距離まで温度を測定することが可能である。
【０１８４】
二重端末測定が、デュアル単端末測定への自主切り替えでもって実施され、あり得る一回のファイバ破壊の後に通常の作動を継続した。ファイバの２個のループが用いられた。即ち、第一ループはケーブル被覆材の外部層上に定位され、第二ループはケーブル表面の外側に一定の距離で定位されており、これにより、モデル適用をデュアル検知器構成で立証した。
【０１８５】
ループにおける電流は電流測定変圧器ＡＴによって監視された。即ち、ミラノ、オペラ、ビアランブロ２６のテクノトランスフォーマトリＳｒｌ製造のＡＯＳ型（３０００／５の比率を有する）が用いられた。
【０１８６】
プログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣ及び電力ライン制御装置ユニットＥＰＬＣを含むデータ受信は、ジェノバ、スパコルソヨーロッパ７９９のオルシオートマジオネ製造のＴ−ラック型多重カードラック（４つの入力カード、１つのアナログ出力カード及び２つのデジタル入力カードを有する）において結合された。即ち、Ｉ／Ｏチャンネルの合計数は１４４であった。
【０１８７】
プログラマブル論理制御装置ユニットＰＬＣとして、既述のオルシオートマジオネ製造のデュアルシリーズ８が選択された。
【０１８８】
ローカル処理ユニットＬＰＵとして、ペンティアム社のプロセッサに基づくデスクトップ形コンピュータが選択された。
【０１８９】
本発明の作動システムはウインドウズＮＴである。
【０１９０】
原型装置において、システムを多重ユニットと共に作動せしめるアクティブハブを有するＡｒｃｎｅｔＬＡＮが用いられる。これは、フランシア、セントジャーマンエンラエ、ルーシュナッパ、２０クオータのＳＭＣ製造のＨＵＢ０３−２４０型である。
【０１９１】
実験的構成において、Ｖ３５標準を使用する専用ラインがローカル処理ユニットＬＰＵを遠隔ユニットＲＵ１−ＲＵ４に接続するのに用いられており、高速モデムを有する予備ダイアルアップラインが移動制御ステーション（高速モデムカードを有するペンチナム社の携帯ラップトップ）からの移動接続のために実施され、システム全体の遠隔制御を行い且つこの構成における作動手順を有効化した。
【０１９２】
原型装置において、種々のセクションにおける導体温度が、ケーブル絶縁材の内側で直接測定されたセクションに関して±１℃より小さい誤差で予知された。
【０１９３】
熱電対によって形成された温度検知器の最大許容長さは、適当な遮蔽及び保護が実施された時には数百メートル台である。即ち、信号がローカル的にデジタル化されると、それらは数キロメートルにわたって伝送され得る。
【０１９４】
光学分布温度検知器に対しては、現在は幾つかの形が、１４０ｋｍの長さまで使用可能である。
【０１９５】
ローカルエリアネットワークＬＡＮは一般的に、光ファイバ通信網を用いた時は、数百メートルから数Ｋｍよりは広くない。
【０１９６】
本発明によって実行される作動の一例が図４乃至６に説明されている。
【０１９７】
特に、図４は、例えば、温度分布Ｐに報告されている関連の温度値Ｔ１乃至Ｔ４を与える係合された温度検知器Ｓ１乃至Ｓ４を有するケーブルＣ中に形成されている電力伝送リンクのセグメントを示している。ローカル検知器の場合、それぞれの定位ｌ１乃至ｌ４は設計によって知られている。温度が光学時間領域反射測定法ＯＴＤＲ（即ち、分布検知器）によって検出される場合、ケーブルセグメントに沿った完全な温度分布Ｐは使用された器具の分解能により知られる。
【０１９８】
システムの最も単純な作動において、セグメントの作動条件は、臨界温度値と比較されるセグメントにおける最高測定温度（本例においてはＴ３）によって決定される。Ｔ３がＴｃを超えた場合、リンクにおいて調節作用を起こすための警報及び／又は制御信号が発生される。
【０１９９】
Ｔｃはケーブル故障に関して安全限界を与えるために選択される。即ち、通常、安全限界の幅は検知器のケーブル内の臨界領域への近接度に依存する。
【０２００】
例をあげると、ケーブルの外面上に或いは外面の近くに定位された検知器により且つ測定された温度値に対する如何なる有意な更なる作動がないために、Ｔｃの便宜値は通常、絶縁材にわたる全温度分布を考慮するために、ケーブル絶縁材に対して許容され得る最大温度（一般的に７０℃乃至９０℃）の約５０乃至６０％を超えない。
【０２０１】
温度検知器Ｓが、ケーブルＣに近接して、例えば、埋め戻しＢにおいて、ケーブルＣ内の臨界位置Ｉからの距離ｄにおいて、即ち、図５に示すように、ケーブル絶縁材ＩＳと導体ＣＣとの間の位置Ｉに配置されている場合、温度Ｔｅ、即ち、ケーブルの実作動条件は、他の検知器によって与えられる更なる値、例えば、対応の検知器によって且つ所定の設計値によって与えられるようなケーブルによって輸送される電流、環境の熱抵抗、土壌湿分、強制冷却パラメータ等を考慮することにより、所定のモデルに従って、測定された温度Ｔｍに基づいて計算される。
【０２０２】
更に、ケーブルの断面への及びケーブル自体の回りの時間可変熱流を考慮するために、熱抵抗及びセグメントにわたって生じる熱過渡を両方共、この計算に考慮すると都合が良い。
【０２０３】
断面への可変熱流の効果を評価するために、ケーブル及びその回りの作動条件が所定のインターバルで作動中に記録される。即ち、例えば、温度は毎分記録され、土壌湿分等のゆっくりと変化するパラメータは毎時記録される。
【０２０４】
斯かる熱過渡は、ケーブル層にわたって生じる変化温度が漸近値に達する時の現象に対応する。一例をあげると、ケーブル絶縁材内の上記の過渡に関する時間は、ケーブル寸法に応じて、４乃至８時間以上であり得る。その代わり、ケーブル、特に埋設ケーブルの外部環境における熱過渡は、数日より長くなり得る。従って、参照点Ｉの温度、及びその時間的展開は、瞬時に測定されたパラメータと所定の期間、好ましくは、数日前或いは多分、ケーブルの完全作動ライフに関連する対応して記憶されたパラメータの両方を考慮することにより評価される。
【０２０５】
本発明の方法を用いることにより、即ち、ケーブルの臨界位置Ｉにおける温度を評価することにより、考慮された値の時間依存性が充分に認知される。
【０２０６】
ケーブルに支持され得る最大温度により近くなり得るので都合が良い点Ｉの臨界温度Ｔ'ｃに関して比較を行うことが出来る。
【０２０７】
加うるに、与えられた時点での温度の知識とユーザによる電流の新しい要求の知識から、モデルは温度を後の時点において予知する。従って、要求される対応の活動は、ケーブルが臨界温度Ｔ'ｃを超えた瞬間に対して前もって良く行われ得る。
【０２０８】
これは、種々の負荷及び時間に対してケーブルセグメントの熱挙動を予知するために且つ応答を時宜的に行い過負荷を防止するのに利用される。
【０２０９】
特に、規定された時間インターバルにおいて、最大導体許容温度及び最大導体許容過温度に至る最大電流負荷が評価される。
【０２１０】
実際の負荷条件を仮定することにより、最大許容導体温度及び最大導体許容温度に達する時間も評価される。
【０２１１】
このようにして、ケーブルリンク温度を予知することにより、ケーブルに過負荷を与えないように或いは過熱しないように制御活動を期待することが可能である。
【０２１２】
ケーブルの幾つかの部分の温度に基づいて、リンクの各部分の老化が統計的に評価される。
【０２１３】
各セグメントにつけられた計算に基づいて、全監視リンクの全体の一般状態が評価される。
【０２１４】
加うるに、予想挙動からの矛盾或いは異常値が存在するセグメントの諸点が、前の計算に基づいて、評価される。
【０２１５】
例えば、ケーブルの特定の点を考慮っし且つ図６を参照すると、時点ｔ１において温度はＴ１である。モデルに基づくと、時点ｔ２において予想温度はＴ２であるべきであり、時点ｔ５において予想温度はＴ５であるべきであり、この温度は、時点ｔ５において予想されたケーブルの最大許容温度を表し得る。時点ｔ２における測定温度がＴ３であり、それが予想値Ｔ２よりかなり遠い場合、例えば、予め規定された信頼レベルの外側にある場合、これは、ケーブルの或いはその回りの異常挙動が、既に述べた理由のどれかにより、その点で生じることを意味し得る。
【０２１６】
この場合、ケーブル挙動はもはや予想挙動ではない。本発明によると、異常挙動を有するセグメントの部分は、新しい挙動を考慮するために、セグメントを少なくとも２つのサブセグメントに分割することにより、隔離される。この新しいサブセグメントの長さは、異常測定値を含むセグメントの部分の長さであり得る。
【０２１７】
新しいサブセグメントに対して、時点ｔ３において適切な温度Ｔ４を予知するために、それ故、この場合は時点ｔ４、即ち、その前よりも早期に予想されたケーブルＴ５の適切な最大許容温度を予知するために、新しいモデル、或いは新しい組のパラメータが用いられ、早期の警報或いは調整を可能にする。
【０２１８】
このようにして、ケーブルモデルモジュールＣＭＭは、セグメントに且つリンク識別臨界データに関連した臨界作動条件を評価する。
【０２１９】
これらの臨界データは、リンク上の諸セグメントの状態及び挙動に関連する情報である。
【０２２０】
これらの臨界データは、既に述べたように、例えば、セグメントの且つリンクの最大温度、或いは他の臨界パラメータ、或いは予想挙動からの矛盾或いは異常データであり得る。
【０２２１】
評価に用いられる詳細な作動は、本明細書に報告された情報によると、それらは当業者の能力の範囲にあるため、本明細書では述べられない。
【０２２２】
【発明の効果】
以上説明したように、リンクに輸送された電流に関連したリンクの瞬間的作動パラメータとこれらのパラメータの過去の値の両方に関する情報を受信することにより、リンクの実際の作動条件及び予想作動条件を高い精度で決定することが出来かつリンクの臨界構成成分の最大許容値にかなり近い安全値に応じて、必要に応じて、調整作用を起こすことが出来る。加うるに、リンクに輸送される電流の効果的な制御、例えば、最大負荷輸送能力が必要な時に用いられるような制御は、作動中にリンクを、時宜的に検出された場合のリンクの作動に影響するあり得る予期しない環境変化に応答して、非所定の数のセグメント及びサブセグメントに分割することによって為され得る。これは、サブセグメントの数よりも大きな数になる場合の検知器、特に温度検知器を用いることにより、少なくとも１つの検知器が常に１つのサブセグメントに係合され得るようにすることによって為され得る。本発明の目的のために、上記の検知器によって検知される温度がリンク中の実際の電流値に相関関係を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシステムの説明図である。
【図２】本発明に係るシステムの詳細の説明図である。
【図３】本発明に係る精密モジュールの説明図である。
【図４】その検知器及びその温度分布を有するケーブルの略図である。
【図５】熱検知器に係合された環境に敷設されたケーブル断面の略図である。
【図６】ケーブルのセグメントの特定の部分の挙動を示すチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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