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RÉSUMÉ
Les câbles électriques sont vecteurs de l'alimentation et de l'information pour les systèmes communicants. Ils sont soumis aux mêmes contraintes et peuvent aussi être affectés par des défauts (court-circuit, rupture, corrosion, usure, etc.). En cas de panne du système, il peut être intéressant de vérifier l'état physique du réseau d'interconnexion filaire avant de changer de coûteux appareils. C'est certain, des systèmes de diagnostic filaire permettraient d'énormes gains de temps et d'argent dans de nombreux domaines tels que les transports, l'énergie, le bâtiment, les infrastructures et les télécommunications.
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Fabrice AUZANNEAU : Chef du Laboratoire de fiabilisation des systèmes embarqués au CEA LIST
INTRODUCTION
Les câbles électriques sont vecteurs de l'alimentation et de l'information pour les systèmes communicants. Ils sont soumis aux mêmes contraintes et peuvent aussi être affectés par des défauts (court-circuit, rupture, corrosion et usure, etc.). En cas de panne du système, il peut être intéressant de vérifier l'état physique du réseau d'interconnexion filaire avant de changer de coûteux appareils. Des systèmes de diagnostic filaire permettraient d'énormes gains de temps et d'argent dans de nombreux domaines tels les transports, l'énergie, le bâtiment et les infrastructures, les télécommunications.
Electrical cables are the support for energy and information transmission of many systems. They are subject to the same constraints and can as well be subject to defects (short circuit, break, corrosion, wear out...). In the event of a breakdown of the system, it can be interesting to check the status of the wiring interconnection network before changing expensive devices. The use of wire diagnosis tools would allow huge time and money savings in many fields such as transport, energy, building and infrastructures, telecommunications.
diagnostic, réseaux, câbles, interconnexion, défauts, maintenance
diagnosis, wires, network, defects, maintenance
Domaine : Fiabilité des réseaux de câbles
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Électronique analogique et numérique, radiofréquence, microélectronique
Domaines d'application : Transports, énergie, communication, bâtiment et infrastructures
Principaux acteurs français :
Centres de compétence : CEA LIST, Supélec LGEP, INRIA
Pôles de compétitivité : SYSTEM@TIC
Autres acteurs dans le monde : Université de l'Utah, Livewire, Wirescan...
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- Version courante de avr. 2023 par Fabrice AUZANNEAU
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6. Conclusion, perspectives
6.1 Limites de la méthode
Les méthodes de réflectométrie sont bien adaptées au diagnostic des réseaux filaires, même de topologies complexes. Le cas des réseaux d'alimentation moyenne ou haute tension (décharges partielles) nécessite de prendre en compte ses spécificités, mais les méthodes employées sont assez similaires.
Certaines limitations, inhérentes à la méthode ou à la physique du problème, ont été évoquées (§ 3.4) : bruit de mesure, inhomogénéité de propagation, zone aveugle, ambiguïté de localisation. Un autre aspect à prendre en compte, surtout dans les applications embarquées, est celui de l'innocuité du diagnostic sur le réseau : le diagnostic, injectant des signaux sur le réseau, ne doit en aucun cas perturber son fonctionnement (§ 4.2) ni celui des systèmes alentours. Réciproquement, le diagnostic ne doit pas être perturbé par le réseau ou les systèmes environnants, afin de ne pas déclencher de fausse alarme.
La CEM est une contrainte importante, car l'injection de signaux radiofréquence dans des câbles provoque un rayonnement électromagnétique qui peut avoir des conséquences sur les systèmes environnants. Réciproquement, la présence de champs électromagnétiques autour des câbles peut perturber la mesure ou augmenter le niveau de bruit. Il faut donc tenir compte de cette problématique lors de la conception d'un système de diagnostic. Des études ont été faites pour mesurer les champs électromagnétiques émis par diverses méthodes de réflectométrie (STDR, MCTDR)...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FURSE (C.), HAUPT (R.) - Down to the wire. - Spectrum, IEEE, vol. 38, Issue 2, p. 34-39, fév. 2001.
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(2) - Management of life cycle and ageing at nuclear power plants : improved I maintenance - . AIEA, IAEA-TECDOC-1402 (2004).
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(3) - FURSE (C.), SMITH (P.), LO (C.) - Spread spectrum sensors for critical fault location on live wire networks. - Structural control and health monitoring journal, 12, p. 257-267 (2005).
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(4) - FLAKE (R.H.) - Advances in test technologies for metal cables. - IEEE ComSOC/SPSoc, Austin, USA, mai 2005.
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(5) - FURSE (C.), CHUNG (Y.), LO (C.), PENDAYALA (P.) - A critical comparison of reflectometry methods for location of wiring faults. - Journal of Smart Structures and Systems, vol. 2, p. 25-46 (2006).
-
(6) - AUZANNEAU (F.), RAVOT (N.) - Détection et localisation de défauts dans des...
ANNEXES
Des logiciels de simulations numériques de la physique de propagation des ondes électromagnétiques peuvent être utilisés pour modéliser et simuler les performances d'une méthode ou d'un système de réflectométrie.
CST Microwave Studio (éléments finis dans le domaine fréquentiel) http://www.cst.com/Content/Products/MWS/Overview.aspx
Agilent ADS (Advanced Design System) http://www.home.agilent.com/agilent/product.jspx?nid=34346/0.00=USlc=eng
ESI CRIPTE (simulation de réseaux multiconducteurs, basé sur la méthode de topologie électromagnétique, développé à l'ONERA https://www.esi-group.com/fr
HAUT DE PAGE
Université de l'Utah http://www.ece.utah.edu/~cfurse/Center%20of%20Excellence/wiring.htm...
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