Устройство и способ для определения местоположения и анализа процессов искрения
Номер патента: 14207
Опубликовано: 29.10.2010
Авторы: Бил Джон У., Лаулетта Джон, Эллис Дэвид С., Андерсон Ларри
Формула / Реферат
1. Система для обнаружения и общего определения места искрения в пределах системы распределения электроэнергии, которая испускает широкополосное радиочастотное излучение с переменной амплитудой, изменяющейся с частотой основной частоты и гармоник переменного тока системы распределения электроэнергии, и расположена в пределах заданной географической области, содержащая
мобильный приемный узел, содержащий широкополосную антенну, управляемый компьютером широкополосный радиоприемник, функционально связанный с указанной широкополосной антенной и имеющий выход амплитудно-детектированного сигнала, и приемник глобальной системы определения местоположения (GPS), предоставляющий данные GPS о местоположении;
аналого-цифровой преобразователь, преобразующий указанный выходной амплитудно-детектированный сигнал в цифровую форму с частотой выборки для формирования цифровых выборок;
процессор цифрового сигнала (DSP) для выполнения обнаружения и анализа искрения, включая выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) указанных цифровых выборок, извлечение из них частот узкополосных сигналов, которые являются гармониками указанной основной частоты, анализ указанных узкополосных гармоник для обнаружения пиковых амплитуд и суммирование таких пиковых амплитуд для вычисления значений эксплуатационного показателя; и
управляющий компьютер, включающий средство хранения цифровых данных и предназначенный для управления указанным радиоприемником с целью локализации указанного выходного амплитудно-детектированного сигнала, объединения указанного значения эксплуатационного показателя с указанными данными GPS о местоположении и подачи таких объединенных данных в средство хранения.
2. Система по п.1, в которой указанные аналого-цифровой преобразователь, процессор цифрового сигнала, управляющий компьютер и радиоприемник установлены внутри портативного корпуса.
3. Система по п.2, в которой указанный портативный корпус помещен в транспортное средство, способное маневрировать по указанной географической области, при этом указанные широкополосная антенна и приемник GPS установлены на указанном транспортном средстве.
4. Система по п.3, дополнительно содержащая
сервер хранения данных об искрении, сконфигурированный для приема указанных объединенных значений эксплуатационного показателя и данных GPS о местоположении из сотовой телефонной сети; и
сотовый модем, установленный внутри указанного корпуса и управляемый указанным управляющим компьютером для трансляции указанных объединенных значений эксплуатационного показателя и данных о местоположении в указанный сервер хранения данных об искрении.
5. Система по п.3, в которой
указанное транспортное средство содержит аккумуляторный источник электропитания и ключ зажигания, способный переключаться между положениями "включено" и "выключено" для включения по выбору переключаемого источника электропитания;
при этом указанная система дополнительно содержит цепь питания, работой которой управляет указанный управляющий компьютер, реагирующий на переключение ключа зажигания в положение "включено" для подачи питания на все компоненты указанной системы от переключаемого источника электропитания и реагирующий на переключение указанного ключа зажигания в положение "выключено" для питания установленных на транспортном средстве компонентов указанной системы от аккумуляторного источника электропитания в течение интервала времени, достаточного для трансляции указанного объединенного значения эксплуатационного показателя и данных о местоположении.
6. Система по п.1, в которой указанный процессор цифрового сигнала дополнительно сконфигурирован для выполнения фильтрации с конечной импульсной характеристикой указанных значений эксплуатационного показателя с получением результирующих значений эксплуатационного показателя для указанного объединения с данными GPS о местоположении.
7. Система по п.6, в которой указанный управляющий компьютер, когда указанные результирующие значения эксплуатационного показателя превышают установленное значение и получены при наличии указанной основной частоты или ее гармоники, подает указанные объединенные данные в указанные средства хранения.
8. Система по п.6, в которой указанный управляющий компьютер сравнивает указанные результирующие значения эксплуатационного показателя с нижним установленным значением и в случае, когда такое результирующее значение показателя меньше указанного нижнего установленного значения, сдвигает вниз широкополосную частотную характеристику указанного радиоприемника, когда такая возможность имеется.
9. Система по п.8, в которой указанный управляющий компьютер, если результирующее значение показателя превышает указанное нижнее установленное значение, сдвигает вверх широкополосную частотную характеристику указанного радиоприемника, когда есть такая возможность.
10. Система по п.1, которая дополнительно содержит
узел датчиков погодных условий, выдающий выходной сигнал погодных условий, который представляет температуру окружающей среды, влажность и атмосферное давление;
при этом указанный управляющий компьютер посылает указанный выходной сигнал погодных условий в указанные средства хранения совместно с посылкой указанных объединенных значений показателя и данных GPS о местоположении.
11. Система по п.4, которая дополнительно содержит
средства отображения, осуществляющие обмен данными с указанным сервером хранения данных об искрении и сконфигурированные для отображения указанной географической области совместно с видимыми знаками, представляющими указанные значения эксплуатационного показателя и данные GPS о местоположении, а также отображающие информацию слежения GPS, указывающую географическую зону обслуживания мобильной системы.
12. Система по п.1, в которой указанный управляющий компьютер устанавливает длину указанной выборки аналого-цифрового преобразователя равной степени числа 2, а частоту выборки устанавливает такой, что результатом указанного быстрого преобразования Фурье являются указанные узкополосные частоты, попадающие на указанную основную частоту и ее гармоники.
13. Система по п.1, в которой указанный управляющий компьютер направляет указанные цифровые выборки в качестве необработанных данных в средства хранения для увеличения возможностей сигнатурного анализа.
14. Система для обнаружения и общего определения места искрения в пределах системы распределения электроэнергии, которая испускает широкополосное радиочастотное излучение с переменной амплитудой, изменяющейся с частотой основной частоты и гармоник переменного тока системы распределения электроэнергии, и расположена в пределах заданной географической области, содержащая
мобильный приемный узел, содержащий по меньшей мере одну широкополосную антенну, первый управляемый компьютером широкополосный радиоприемник, функционально связанный с указанной широкополосной антенной и имеющий первый выход амплитудно-детектированного сигнала, второй управляемый компьютером широкополосный радиоприемник, функционально связанный с указанной широкополосной антенной и имеющий второй выход амплитудно-детектированного сигнала, и приемник глобальной системы определения местоположения (GPS), предоставляющий данные GPS о местоположении;
первый аналого-цифровой преобразователь, преобразующий указанный первый выходной амплитудно-детектированный сигнал в цифровую форму с частотой выборки для формирования первых цифровых выборок для высокочастотных параметров;
второй аналого-цифровой преобразователь, преобразующий указанный второй выходной амплитудно-детектированный сигнал в цифровую форму с частотой выборки для формирования вторых цифровых выборок для низкочастотных параметров;
первый процессор цифрового сигнала (DSP), предназначенный для выполнения обнаружения и анализа искрения, включая выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) указанных цифровых выборок, извлечение из них узкополосных частот, которые являются гармониками указанной основной частоты, анализ указанных узкополосных частот гармоник для обнаружения пиковых амплитуд и суммирование таких пиковых амплитуд для вычисления значений первого эксплуатационного показателя для высокочастотных параметров;
второй процессор цифрового сигнала (DSP), предназначенный для выполнения обнаружения и анализа искрения, включая выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) указанных цифровых выборок, извлечение из сигнала узкополосных частот, которые являются гармониками указанной основной частоты, анализ указанных узкополосных частот гармоник для обнаружения пиковых амплитуд и суммирование таких пиковых амплитуд для вычисления значений второго эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров; и
управляющий компьютер, включающий средства хранения цифровых данных и, когда указанное второе значение эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров меньше нижнего установленного значения, понижающий широкополосную частотную характеристику указанного второго управляемого компьютером радиоприемника; а когда указанное второе значение эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров выше нижнего установленного значения, повышающий широкополосную частотную характеристику указанного второго управляемого компьютером радиоприемника; и реагирующий на указанное второе значение эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров для задания широкополосной частотной характеристики указанного первого управляемого компьютером радиоприемника; а также объединяющий первое и второе значения эксплуатационных показателей с указанными данными GPS о местоположении и подающий такие объединенные данные в средства хранения.
15. Система по п.14, в которой диапазоны широкополосных радиочастотных характеристик указанного первого управляемого компьютером радиоприемника хранятся в просмотровой таблице, адресуемой комбинацией второго значения эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров и второй широкополосной радиочастотной характеристики.
16. Система по п.14, в которой
указанный первый процессор цифрового сигнала дополнительно сконфигурирован для выполнения фильтрации с конечной импульсной характеристикой указанных значений первого эксплуатационного показателя для высокочастотных параметров с получением результирующих значений первого эксплуатационного показателя для высокочастотных параметров для указанного объединения с данными GPS о местоположении,
указанный второй процессор цифрового сигнала дополнительно сконфигурирован для выполнения фильтрации с конечной импульсной характеристикой указанных значений второго эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров с получением результирующих значений второго эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров для указанного объединения с данными GPS о местоположении.
17. Система по п.16, в которой
указанный управляющий компьютер, когда указанные результирующие значения первого эксплуатационного показателя для высокочастотных параметров превышают установленное значение и получены при наличии указанной основной частоты или ее гармоники, подает указанные вычисленные данные в указанные средства хранения; и
указанный управляющий компьютер, когда указанные результирующие значения второго эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров превышают установленное значение и получены при наличии указанной основной частоты или ее гармоники, подает указанные вычисленные данные в указанные средства хранения.
18. Система по п.14, дополнительно содержащая
узел датчиков погодных условий, выдающий выходной сигнал погодных условий, который представляет температуру окружающей среды, влажность и атмосферное давление;
при этом указанный управляющий компьютер посылает указанный выходной сигнал погодных условий в указанные средства хранения совместно с посылкой указанных объединенных данных.
19. Система по п.14, дополнительно содержащая
сервер хранения данных об искрении, сконфигурированный для приема указанных объединенных данных из сотовой телефонной сети; и
сотовый модем, установленный внутри указанного корпуса и управляемый указанным управляющим компьютером для трансляции указанных объединенных значений эксплуатационного показателя и данных местоположения в указанный сервер хранения данных об искрении.
20. Система по п.19, дополнительно содержащая средства отображения, осуществляющие обмен данными с указанным сервером хранения данных об искрении и сконфигурированные для отображения указанной географической области совместно с видимыми знаками, представляющими указанные объединенные данные.
21. Система по п.14, в которой указанный управляющий компьютер направляет указанные цифровые выборки в качестве необработанных данных в средства хранения для улучшения возможностей сигнатурного анализа.
22. Система для обнаружения и общего определения места искрения в пределах системы распределения электроэнергии, которая испускает широкополосное радиочастотное излучение с переменной амплитудой, изменяющейся с частотой основной частоты и гармоник переменного тока системы распределения электроэнергии, и расположена в пределах заданной географической области, содержащая
мобильный приемный узел, содержащий по меньшей мере одну широкополосную антенну, по меньшей мере один управляемый компьютером широкополосный радиоприемник, функционально связанный с указанной широкополосной антенной и имеющий выход амплитудно-детектированного сигнала, и приемник глобальной системы определения местоположения (GPS), предоставляющий данные GPS о местоположении;
аналого-цифровой преобразователь, преобразующий указанный выходной амплитудно-детектированный сигнал в цифровую форму с частотой выборки для формирования цифровых выборок;
процессор цифрового сигнала (DSP) для выполнения обнаружения и анализа искрения, включая выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) указанных цифровых выборок, извлечение из них частот узкополосных сигналов, которые являются гармониками указанной основной частоты, анализ указанных узкополосных частот гармоник для обнаружения пиковых амплитуд и суммирование таких пиковых амплитуд для вычисления значений эксплуатационного показателя;
библиотеку сигнатур отказов, имеющую вход для приема обнаруженных и проанализированных данных об искрении, включая указанные результаты быстрого преобразования Фурье для указанных цифровых выборок, извлеченные частоты узкополосных сигналов, которые являются гармониками указанной основной частоты, пиковые амплитуды, полученные в результате указанного анализа, радиочастотный спектр, полученный в результате указанного анализа, индикатор события принятия/отклонения сигнатуры, тип сигнатурной части, номер сигнатурной части и данные об изготовителе;
фильтр выбора и корреляции сигнатуры, управляемый так, чтобы он осуществлял связывание данных об искрении, имеющихся в библиотеке сигнатур отказов, с указанным выполнением обнаружения и анализа искрения до указанного анализа, выполняемого для обнаружения пиковых амплитуд; и
управляющий компьютер, включающий средства хранения цифровых данных и управляющий указанным радиоприемником для локализации указанного выходного амплитудно-детектированного сигнала, управляющий указанным фильтром выбора и корреляции сигнатуры для улучшения вычисления значений эксплуатационного показателя, для отбрасывания известных ложных сигнатурных признаков, а также объединяющий указанные данные корреляции сигнатур значений эксплуатационного показателя с указанными данными GPS о местоположении и подающий такие объединенные данные в средства хранения.
Текст
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ И АНАЛИЗА ПРОЦЕССОВ ИСКРЕНИЯ В изобретении описаны система и способ для обнаружения искрения при частичном разряде в системе распределения электроэнергии, в которой используется мобильный приемный узел (10),содержащий широкополосную антенну (264), управляемый компьютером широкополосный радиоприемник (266), выдающий амплитудно-детектированный сигнал, и глобальную систему определения местоположения, выдающую данные (268) о местоположении. Выходной амплитуднодетектированный сигнал (270) оцифровывают и подвергают в процессоре (374) цифрового сигнала анализу, включающему быстрое преобразование Фурье, позволяющее извлечь узкополосные частоты сигнала, которые являются гармониками основной частоты сети. Узкополосные частоты сигнала анализируют для обнаружения пиковых амплитуд, которые суммируют для получения значений эксплуатационного показателя, связанного с процессами искрения. 014207 Ссылка на связанные заявки Настоящая заявка ссылается на приоритет заявки 60/905424 от 07 марта 2007 и заявки 60/834475 от 31 июля 2006, описания которых включены в настоящий документ путем ссылки. Уровень техники Электроэнергетические компании относятся к крупнейшим поставщикам энергии для потребителей на промышленном, коммерческом и бытовом уровнях. Инфраструктура, предназначенная для обеспечения энергоснабжения 131 млн потребителей в США, к настоящему времени развивается уже более 100 лет. За это время уровень поставляемых напряжений стал стандартным и включает 69, 34,5, 17,2, 12,7,2, 4,7 и 2,7 кВ. Эти напряжения преобразуют до 480, 240 и 120 В для использования в машинах, устройствах и в быту. Электрическую распределительную сеть можно сравнить со службой автомобильной доставки UPS(United Parcel Service, Единая служба доставки посылок). Грузовики службы UPS не изготавливают продукты, которые поставляют, и не перевозят их через всю страну. Грузовики UPS используются для распределения упаковок с продуктами на локальном уровне. Для доставки энергии конечному пользователю электрическая система распределения или сеть соединена с системой электропередачи. Система передачи соединена с устройством генерации, где производится электроэнергия. Совместно эти три устройства мгновенно поставляют по требованию энергию всем потребителям. Однако если электропотребление становится слишком большим или происходит поломка системы распределения, нет никакого альтернативного способа поставить энергию конечным пользователям и имеет место аварийное прекращение энергоснабжения или отключение. Система распределения отличается от системы передачи. Систему передачи легко заметить вдоль автомагистралей и в сельской местности. Она включает внушительные конструкции, длинные линии электропередачи, пересекающие страну, и электростанции. В отличие от нее, система распределения представляет собой часть городского ландшафта. Система распределения или сеть включает 20-40-футовые (6-12-метровые) деревянные или стальные опоры, на которых подвешены линии электропередачи или провода, устройства отключения, молниеотводы, конденсаторы, изоляторы и разнообразные элементы арматуры для воздушных высоковольтных линий, каждый из которых играет критическую роль в том, чтобы свет горел, а фабрики работали. Время безотказной работы электрической системы или сети определяется ее надежностью. Система распределения связана с электроэнергетической системой на подстанции, где напряжение передачи уменьшается до уровня распределения. Одна цепь передачи поставляет энергию в несколько распределительных цепей. Подстанция напоминает терминал службы UPS, в котором большие междугородные грузовики оставляют свой груз, который забирают и развозят более мелкие грузовики службыUPS. Линии электропередачи, поддерживаемые опорами, называются воздушными линиями. Благодаря тому что в 1990-х годах были сняты ограничения, которые разделяли выработку энергии и ее распределение, техническое обслуживание электрических систем распределения больше не входит в полном объеме в базу для исчисления тарифа коммунальных платежей. Это привело к 50%-ному уменьшению расходов на техническое обслуживание распределения электроэнергии по сравнению с 1990 г. Работа электроэнергетических компаний в значительной степени регулируется федеральными властями и штатами, которые контролируют цены, обеспечение потребителей и надежность. Задачей комиссий по коммунальным услугам (PUC, Public Utility Commission) в пределах штата является регулирование цен и выяснение мнения потребителей электроэнергетической компании, являющейся монопольным поставщиком энергии. Комиссия PUC имеет право и возможность лишать электроэнергетические компании права повышать тарифы на энергию для некоторого класса потребителей на основе общественных слушаний и учета мнения потребителей. Недавно в апреле 2006 г. для большой энергетической компании предполагаемое повышение тарифов было запрещено, поскольку согласно комиссии PUC штата Огайо(PUCO) ей "не удавалось сохранить базисное функционирование распределительных цепей на уровне 75%". Под базисным функционированием можно понимать включение освещения в течение достаточного времени, чтобы избежать жалоб потребителя в комиссию PUC штата. В США имеется более трех миллионов миль воздушных и подземных электрических распределительных линий, обеспечивающих доступ потребителей к электроэнергии. Девяносто процентов всех перерывов в электроснабжении происходит при поломке элементов системы распределения. В указанном ниже отчете особое внимание уделено электрической распределительной сети как стареющей инфраструктуре, которая без должного внимания и ремонта непрерывно разрушается. См.www.enerqetics.com/gridworks/qrid.html. Министерство энергетики. На решения, принятые комиссиями (PUC), о тарифах, которые компании могут требовать за энергию, часто влияют затраты, которые потребители должны нести за обслуживание без должной надежности. Исследование Министерства энергетики (DOE, Department of Energy) в 2004 г. показало, что потребители тратят ежегодно 79 млрд долларов за последствия перебоев в электроэнергии. В тридцати девяти штатах используются некоторые формы санкций, основанные на неудовлетворенности потребителей и количестве отключений в пределах территории, обслуживаемой компаниями. В каждом из этих штатов имеются требования об обязательном уведомлении о нарушениях и об измерени-1 014207 ях степени надежности. Некоторые отказы в подаче электроэнергии, например вследствие стихийных бедствий, являются неизбежными, однако, как установлено Национальной комиссией по регулированию энергии (NERC,National Energy Regulatory Commission), не неизбежные отключения из-за аварий элементов или компонентов линии составляют 31% от всех отключений. В 2003 г. на рассмотрении комиссий PUC находились случаи, касающиеся тарифов на электроэнергию, на общую сумму 2,4 млрд долларов. Были приняты отсрочки или уменьшение платежей на 54% или на 1,3 млрд долларов на основе проблем с надежностью энергоснабжения и удовлетворенностью пользователей. Ежегодно в энергосистемах США происходит приблизительно 6 млн отключений, связанных с механическими повреждениями системы распределения электроэнергии. Это приводит к убыткам компании в 750 млн долларов ежегодно, а кроме того, к отказу компании в повышении тарифов из-за неудовлетворительной надежности, что могло бы дать прибыль в 1,3 млрд долларов в 2003 г. Таким образом, электроэнергетические компании вынуждены следовать входящим в противоречие целям: создавать надежную финансовую позицию для инвесторов, но в то же время обеспечивать все более высокую надежность в рамках постановлений штата в отношении компаний. Система распределения - это точка доставки для всех потребителей услуги, кроме крупнейших промышленных потребителей типа сталелитейных и автомобильных заводов. Крупные промышленные потребители покупают энергию на оптовой основе при напряжениях передачи 138, 230, 345, 500 или 765 кВ. Эти оптовые потребители включают и другие компании, которые покупают и продают электроэнергию на внутреннем рынке. Мощность является мгновенной мерой энергии. Энергия - это мощность, потребляемая в течение времени, и именно ее покупают мелкие потребители, например, дома. Мощность измеряют в тысячах ватт или в киловаттах (кВт). Энергия зависит от мощности, используемой в течение времени, и ее измеряют в тысячах ватт-часах или в киловатт-часах (кВтч). Дома мы платим за энергию в кВтч, что, например, в США составляет в среднем приблизительно 10 центов за кВтч. Типичная нагрузка в доме может составлять 1000 кВтч в месяц или в денежном эквиваленте приблизительно 100 долларов. Если в системе распределения происходит авария, потребитель лишается услуги по подаче электроэнергии. В то же самое время компания оказывается затронута в нескольких аспектах. Во-первых, она не может продавать энергию потребителям. Во-вторых, потребители немедленно жалуются на компанию, и компании приходится на эти жалобы реагировать. Компании должны выделять персонал для ответов на жалобы, платить сверхурочно ремонтным бригадам, найти проблему и доставить бригаду в зону аварии,купить незапланированные элементы линии, чтобы заменить вышедшие из строя, и изложить комиссиямFERC и PUC причины возникновения аварии и меры по предупреждению повторной аварии, а также пытаться восстановить доверие потребителей с помощью службы связи с общественностью и рекламы. Перебои сетевого напряжения или репутация ненадежного поставщика обостряют также проблему конкуренции. В большинстве штатов потребители электроэнергии имеют возможность выбирать поставщика электроэнергии. Это является частью Акта о невмешательстве в распределение энергии (EnergyDeregulation Act). Он установил жесткую конкуренцию между такими крупнейшими частными электростанциями (IOU, Investor-Owned Utilities) как АЕР, Con Ed, Duke Energy и 100 другими; федеральными компаниями, включая Bonneville Power Administration (BPA), Tennessee Valley Authority (TVA) и WesternArea Power Administration (WAPA); сельскими электрическими кооперативами (Rural Electric Cooperatives, COOP), которых существует более 2000; и муниципальными электрическими компаниями, например City of Columbus в Колумбусе, штат Огайо, которых насчитываются тысячи. Каждое из этих предприятий должно поддерживать доверие потребителей, в противном случае потребитель может уйти. Распределительная цепь или устройство поддерживается множеством аппаратных элементов. Эти элементы обеспечивают нормальную работу, если функционируют все. Старение, вибрация, погода, загрязнение воздуха, молнии и нагрузка, - все работает против этих элементов, приводя к их деградации,поломке и выходу из строя. Когда эти элементы или компоненты начинают выходить из строя, они испускают высокочастотные сигналы (EMI, радиопомехи). Эти сигналы становятся явно выраженными,когда элемент приближается к критическому состоянию или пробою. Результатом аварии является отключение линии, питающей тысячи потребителей. Когда компонент, находящийся под напряжением, выходит из строя, возникает характерное излучение, которое происходит из-за выхода энергии из цепи. Это напоминает радиоантенну, передающую сигнал о неизбежной аварии. Были разработаны устройства, способные сообщать об этих излучениях в дорогостоящие системы связи на основе компьютеров. Основным характерным признаком аварий является электрическая дуга, которая свидетельствует о том, что выходная мощность на радиочастоте демонстрирует резкий рост, за которым следует спад. Важной является энергия, связанная с временем нарастания, а не спада. Если взглянуть на аварии некоторых компонентов, которые сопровождаются разрушением изолятора системы распределения, электрическое поле, окружающее изолятор, начинает выходить через нарушенные области изолятора, и острые края разлома излучают эти сигналы помех (EMI), которые можно обнаружить. В разрушенном устройстве возникает пробой изолятора и выходит из строя со-2 014207 ответствующая распределительная цепь. Держатели проводов предназначены для удерживания на месте проводника под напряжением и сохранения надлежащего расстояния от всех других элементов системы распределения. Если такой держатель выходит из строя, проводник провисает и может, качаясь, войти в контакт с соседними ветвями деревьев. Если проводник входит в контакт с каким-либо элементом, деревом или другим объектом, представляющим собой путь к "земле", происходит авария. Погодные циклы замораживания и оттаивания могут быть причиной ослабления держателя провода. Сами проводники могут быть частично сломаны из-за перегрузки или другого механического повреждения. Сломанные жилы проводника ограничивают нагрузку, которую может выдержать провод до выхода из строя. Эти жилы также могут служить небольшой антенной, которая излучает специфические сигналы. Распределительная цепь или система представляют собой единственный путь для подачи энергии в дома, деловые центры и промышленные предприятия. Этот путь начинается от понижающего трансформатора в подстанции. Понижающий трансформатор уменьшает напряжение линии от уровней, используемых при передаче, до более низкого напряжения для распределения. Входящий в сеть проводник или проводники оказываются под напряжением распределения, а затем распределительный трансформатор уменьшает напряжение еще раз до подходящего низкого напряжения доставки. Обычно в дом подается напряжение 120 В относительно нейтрали или 240 В относительно других фаз. Если какое-либо соединение, изоляция или защита распределительной цепи или системы выходит из строя, это влияет на все нагрузки, расположенные за местом аварии. Иногда пропадание сетевого напряжения происходит из-за замыкания двух проводов, вызванного падением на линию электропередач ветки дерева или действиями животного. Однако главной причиной аварии в цепи является выход из строя оборудования или компонента. Когда происходит выход из строя оборудования или компонента,испорченный элемент необходимо найти и заменить. Прекращение подачи электричества может оказаться для домовладельца серьезным неудобством. Кому не приходилось заново устанавливать показания на электронных часах после пропадания сетевого напряжения Но продолжительные простои, обусловленные выходом из строя оборудования, могут нанести серьезный удар и по бизнесу, который основан на использовании электроэнергии. Национальный опрос 411 операторов малого бизнеса, проведенный в январе 2004 г. фирмой Decision Analysts for Emerson, поставил серьезные вопросы относительно способности небольших компаний противостоять продолжительному пропаданию сетевого напряжения. Опрос, точность которого составляет плюс-минус пять процентов, выявил, что 80% предприятий малого бизнеса в 2003 г. испытывало отключение электричества. Кроме того, было выявлено, что 60% не имеют никакого резервного источника питания. Кроме того, опрос малых компаний по поводу энергии выявил, что для 75% малого бизнеса в США перебои в подаче электроэнергии представляют собой не меньшую угрозу, чем конкуренция(79%) и убытки от выхода из строя компьютеров или пожара (77%). См. Eckberg, John, "Power failures:Small companies, big losses", The Cincinnati Enquirer, March, 14, 2004. Существенную роль в авариях оборудования для распределения электроэнергии играет погода. При ненастной погоде пропадание сетевого напряжения становится более чем просто неудобством. В этом отношении много канадских систем отопления домов зависят от электроэнергии. Линии питания и оборудование могут быть повреждены из-за выпадения ледяного дождя, бурь, сильных ветров и т.д. Это повреждение может привести к перерыву подачи электроэнергии от нескольких часов до нескольких дней. Крупная авария в цепи подачи электроэнергии в зимние месяцы и последующая потеря тепла может привести к промерзанию домов, повышению в них влажности, созданию тяжелых условий для жизни и повреждению стен, полов и сантехнического оборудования. Часто вторичным эффектом являются судебные процессы, обусловленные авариями в системах подачи энергии. Кроме того, от надежной подачи электроэнергии зависит большая часть инфраструктуры обеспечения безопасности дорожного движения, систем оповещения об авариях и систем жизнеобеспечения. Существуют системы, которые направлены на предсказание состояния цепи, но для внедрения этих систем требуется, чтобы проблемы настолько обострились, что привлекли бы внимание потребителей. К таким системам относятся устройства для наблюдения за элементами линии в ультрафиолетовом (УФ) или инфракрасном (ИК) диапазонах. Доступны ультрафиолетовые камеры, например, изготовленные компанией OFIL, Израиль, и инфракрасные камеры, изготовленные компанией FLIR, Inc. Существующие изделия для мониторинга имеют относительно высокую базовую стоимость и для эффективной работы требуют технических навыков, специального персонала и пост-анализа. Эффективность этих способов базируется на возможностях выявления уже выходящего из строя элемента цепи. Обзоры исследований, связанные с использованием таких способов, отсутствуют. Сущность изобретения Настоящее изобретение относится к системе и способу для определения местоположения и анализа явления (например, частичного искрового разряда), которое может произойти в электрических сетях электроснабжения и т.п. Эти сети работают на заданной основной частоте, которая, например, в США составляет 60 или 25 Гц для компании "Амтрак" (Национальная корпорация железнодорожных пассажирских перевозок). Данный подход для обнаружения искрения предусматривает использование одного-3 014207 или нескольких широкополосных радиоприемников амплитудно-модулированных (AM) сигналов под управлением компьютеров, имеющих выход для вывода амплитудно-детектированного сигнала искрения. Этот выходной сигнал оцифровывают с формированием цифровых выборок, которые анализируют процессором цифрового сигнала с использованием быстрого преобразования Фурье для извлечения частот узкополосных сигналов, которые являются гармониками основной частоты исследуемой сети. Затем производят анализ таких узкополосных частот на предмет пиковых амплитуд, которые суммируют для получения значений эксплуатационного показателя. Управляющий компьютер управляет работой одного или более радиоприемников с целью локализации обнаруженного выходного сигнала, связывания значений эксплуатационного показателя с данными глобальной системы определения местоположения и направления результатов на хранение. При использовании такой системы можно публиковать изображения или карты искрения, при этом значения эксплуатационного показателя отображают интенсивность, а следовательно, степень критичности процессов искрения. Система и подход компактны и для работы в пределах данной географической зоны не требуют вмешательства технического персонала. В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения система подключена к аккумуляторному источнику питания и к системе зажигания транспортного средства, внутри которого она установлена. В такой конструкции система включается одновременно с переключением ключа зажигания транспортного средства из нерабочего положения в рабочее положение. Когда транспортное средство заканчивает перемещение в пределах данной географической области и ключ зажигания выключают, система будет поддерживать питание от аккумулятора до тех пор, пока не загрузит все собранные данные на сервер или в аналогичное устройство с использованием модема сотовой связи, работающего в системе сотовой телефонной связи. В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения в системе используются два управляемых компьютером широкополосных радиоприемника: первый связан с высокочастотными параметрами процессов искрения, а второй следит за более низкочастотными явлениями. Низкочастотный радиоприемник подстраивается компьютером на основе вычисленных значений эксплуатационного показателя, в то время как более высокочастотный радиоприемник подстраивается с использованием просмотровой таблицы на основе низкочастотных значений эксплуатационного показателя и радиочастотной характеристики. В еще одном подходе к системе характеристики процессов искрения дополнительно анализируют с использованием проанализированных данных об искрении, хранящихся в библиотеке характеристик отказов, в которой хранятся результаты быстрого преобразования Фурье для цифровых выборок, извлеченные частоты узкополосных сигналов, являющихся гармониками базовой частоты сети, пиковые амплитуды, полученные в результате такого анализа, радиочастотный спектр для этого анализа, индикатор события сигнатуры одобрения/отклонения, тип сигнатурной части, номер сигнатурной части и данные об изготовителе. Другие цели и результаты, относящиеся к вариантам выполнения настоящего изобретения, будут понятны из дальнейшего описания. Настоящий документ описывает варианты выполнения системы и способа согласно настоящему изобретению, включающие конструкцию, комбинацию элементов, расположение частей и шаги, которые иллюстрируются ниже в подробном описании. Для лучшего понимания настоящего изобретения в настоящий документ включены чертежи. Краткое описание чертежей На фиг. 1 показан вид в перспективе предлагаемой системы в закрытом состоянии; на фиг. 2 - вид сбоку системы, показанной на фиг. 1; на фиг. 3 - блок-схема предлагаемой системы; на фиг. 4 - вид в плане системы, показанной на фиг. 1, но в открытом состоянии; на фиг. 5 - вид в перспективе дефектного изолирующего компонента распределительной сети; на фиг. 6 - блок-схема предлагаемой системы; на фиг. 7 схематично представлена карта, созданная предлагаемой системой; на фиг. 8 - блок-схема предлагаемой системы, демонстрирующая встраивание данных о погодных условиях; на фиг. 9 - схема предлагаемой системы; на фиг. 10 - схема предлагаемой системы; на фиг. 11 - блок-схема подачи питания в предлагаемую систему; на фиг. 12 - электрическая схема частей схемы подачи питания, изображенной на фиг. 11; на фиг. 13 - блок-схема программного обеспечения варианта выполнения настоящего изобретения с единственным радиоприемником в предлагаемой системе; на фиг. 14 - блок-схема программного обеспечения, предусматривающего расчеты с использованием быстрого преобразования Фурье (FFT) и определения интенсивности гармоник, как показано на фиг. 13; на фиг. 15 - блок-схема обнаружения пиков гармоник, описанная при рассмотрении фиг. 13; на фиг. 16 - блок-схема вычисления эксплуатационного показателя, описанная при рассмотрении-4 014207 фиг. 13; на фиг. 17 - блок-схема фильтра с конечной импульсной характеристикой (FIR), описанного при рассмотрении фиг. 13; на фиг. 18 - схема блока управления записью, описанного при рассмотрении фиг. 13; на фиг. 19 - схема блока вычисления близости искрения, описанная при рассмотрении фиг. 13; на фиг. 20 - блок-схема программного обеспечения для варианта с двумя радиоприемниками в предлагаемой системе; на фиг. 21 - блок-схема способа вычисления близости искрения, описанного при обсуждении фиг. 20; на фиг. 22 - блок-схема программного обеспечения для варианта выполнения настоящего изобретения с единственным радиоприемником и с сигнатурным анализом в предлагаемой системе; на фиг. 23 - блок-схема вычислений быстрого преобразования Фурье (FFT), определения интенсивности гармоник и корреляции, описанных при обсуждении фиг. 22; и на фиг. 24 - схема фильтра выбора и корреляции сигнатуры, описанная при обсуждении фиг. 22. Подробное описание изобретения Характерной чертой настоящего способа и системы является их мобильность в сочетании с возможностью самостоятельной работы без физического вмешательства технического персонала. Степень этой "самостоятельности" такова, что при реализации изобретения в транспортном средстве в пределах желаемой географической области устройство самостоятельно включается при переводе оператором ключа зажигания транспортного средства в рабочее положение, а когда этот ключ выключают, загружает восстановленные и обработанные дифференциальные данные об искрении и его локализации, например,в сервер искрения. Оператор транспортного средства может перемещаться по случайному или заранее заданному маршруту в пределах заданной географической области. Хотя система технически несколько сложна, ее удобство заключается в высоком уровне мобильности. На фиг. 1 такая мобильность очевидна для системы, обозначенной в целом позицией 10. Система 10 главным образом связана с портативным блоком, установленным на транспортном средстве, при этом его корпус 12 представляет собой полимерный промышленный кейс с ручкой 14, верхним 16 и нижним 18 компонентами, которые шарнирно соединены и удерживаются в закрытом состоянии складывающимися замками 20 и 22. Показано, что к корпусу 12 подходит кабель 24 питания из транспортного средства. Предпочтительно, чтобы кабель 24 подсоединялся к транспортному средству, например, в блоке предохранителей. Рядом с кабелем 24 находится кабель 26, который идет к системной сотовой антенне 28. Антенна 28 может быть, например, прикреплена к крыше кабины транспортного средства с помощью магнитного основания. Рядом с кабелем 26 расположен кабель 30, идущий из корпуса 12 к приемнику 32 системы глобального определения местоположения, который также может иметь магнитное основание для крепления к крыше транспортного средства. Наконец, кабель 34 идет из корпуса 12 к широкополосной радиоантенне 36, которая также может иметь магнитное основание для крепления к крыше транспортного средства. В нижнем компоненте 18 корпуса 12 дополнительно показано отверстие 38 для вентилятора. На фиг. 2 поворотное или шарнирное соединение между компонентами 16 и 18 показано в целом позицией 40. Выше этого соединения 40 находится разъем 42 входа питания, на который поступает как переключаемое питание, так и питание от аккумулятора. Рядом с разъемом 42 расположен разъем 44 мобильной антенны. Имеется охлаждающий вентилятор 46. Выше охлаждающего вентилятора 46 расположен разъем 48 глобальной системы определения местоположения (GPS), а выше этого разъема находится разъем 50 для подключения широкополосной антенны радиоприемника. Разъем для вывода аудиосигнала показан позицией 51. На фиг. 3 представлена упрощенная блок-схема системы 10. На этом чертеже символически показана широкополосная радиоантенна 36 с приемником 32 GPS и сотовой антенной 28. Кабель 34, идущий из антенны 36, показан линией, идущей на антенный вход широкополосного радиоприемника, обозначенного в целом позицией 52. Приемник 52 может иметь вид, например, приемника IC-PCR 1500 для радиосвязи, выпускаемого компанией Icom America, адрес сайта http.7/www.icomamerica.com/product/receivers/per1500/specs.asp. Приемником 52 управляет компьютер, как показано линией 54, идущей от управляющего компьютера, представленного в виде блока 56. Компьютер 56 может быть компьютером Ampro Ready System 2 U Computer, выпускаемым компанией Ampro Computers, Inc. of San Jose,CA. Отметим, что выход аудиосигнала широкополосного радиоприемника 52 обозначен стрелкой 58,идущей в управляющий компьютер 56. Кроме того, в управляющий компьютер 56 идет кабель 30 из приемника 32 GPS, описанного ранее. Рядом с этим входным разъемом расположен узел сотовой антенны,включающий антенну 28, кабель 26 и сотовый модем 60. Связь между сотовым модемом 60 и управляющим компьютером 56 обозначена линией 62. Сотовый модем 60 может быть модемом типа МТСВА-С,представленным на рынок компанией Multi-Tech Systems Inc., от фирмы Mounds View MN. Схема 10 содержит также схему управления питанием, обозначенную в целом позицией 64. Схема 64 связана с управляющим компьютером 56 посредством линии подачи команды отключения, как показано линией 66, и контролируется управляющим компьютером 56, как представлено линией 68. Наконец,-5 014207 схема 10 может включать функцию вывода звукового сигнала, как показано линией 70, стрелкой 72 и штриховым блоком 74, представляющими передачу голосовых данных в диапазоне FM с целью обеспечения "приглашения" и т.п., в особенности при проведении диагностики. На фиг. 4 показана внутренняя область корпуса 12, при этом описанные ранее компоненты обозначены теми же позициями. Кроме того, схемная связь компонентов показана в общем случае штриховыми линиями. Штриховая линия 80 идет между разъемом для широкополосной приемной антенны 36 и широкополосным радиоприемником 52. Штриховая линия, обозначающая выход аудиосигнала, показана позицией 82 и идет из разъема 51 к управляющему компьютеру 56. Ввод данных GPS в управляющий компьютер 56 показан штриховой линией 84. Линия питания к вентилятору 46 обозначена штриховой линией 86. Питание из транспортного средства, как описано выше при рассмотрении разъема 42 на фиг. 2, показано поданным на плату 64 управления питанием посредством штриховой линии 88. Соединение между сотовым модемом 60 и управляющим компьютером 56 показано штриховой линией 90. Подача питания в управляющий компьютер 56 показана штриховой линией 92, в то время как контроль питания показан штриховой линией 94. Связь модема 60 с описанным выше разъемом 44 (фиг. 2) показана штриховой линией 96. Искрение может произойти в любом из многих компонентов или конструкций внутри заданной схемы распределения электропитания. Искрение характеризуется такой формой волны, при которой сигнал очень быстро возрастает, а затем затухает. Это создает радиочастотные помехи, которые часто являются предшественниками пробоя некоторых областей распределительной сети. Искрение и последующий пробой могут произойти во многих компонентах сети. Пример отказавшего компонента показан на фиг. 5, где позицией 102 обозначен вышедший из строя распределительный изолятор. Такие изоляторы,как изолятор 102 могут, например, поддерживать проводник с напряжением 13,5 кВ. Отметим, что повреждение в целом обозначено позицией 104. При таком повреждении электрическое поле, окружающее изолятор, начинает проникать через нарушенную область, и около острых краев разлома возникает частичный разряд, в результате которого излучаются специфические сигналы радиопомех (EMI), которые можно обнаружить. Если не принять мер, в результате произойдет пробой изолятора и остановка распределительной цепи. Подробный обзор дефектов таких компонентов приведен в следующем издании: Loftness, "A.C. Power Interference Handbook", Second Edition Revised, 2003, Percival Technology, Tumwater WA 98501. В общем контексте предлагаемое устройство и способ иллюстрируются на фиг. 6. На фиг. 6 явление искрения (радиопомехи, EMI) представлены позицией 110, оно регистрируется, как обозначено позицией 112, затем, как показано стрелкой 114 и блоком 116, явление искрения анализируют на предмет его глобального местоположения в сочетании со значительностью излучения, которая описывается многомерным параметром, называемым "эксплуатационным показателем" [maintenance merit]. Эксплуатационный показатель является мерой значительности излучения из источника искрения, которая включает оценки таких параметров, как спектр радиоизлучения; узкополосная интенсивность излучения; демодулированный узкополосный спектр излучения разряда; сигнатура [характерные черты] узкополосного излучения разряда; обнаружение основной и второй гармоники (типично 25/50 Гц (Амтрак); 50/100 Гц (Европа) или 60/120 Гц (США. Кроме того, этот параметр включает временную информацию об обнаруженном сигнале. С помощью таких компонентов может быть определен уровень значительности искрения с возможностью его категоризации. Затем, как показано стрелкой 118 и блоком 120, данные эксплуатационного показателя, связанные с местоположением, посылают посредством сотового модема для обработки сервером, как показано стрелкой 122 и блоком 124. После такой обработки карта представляющей интерес области выдается или отображается, как показано стрелкой 126 и блоком 128. В общем случае на карте показаны места искрения совместно с индикацией эксплуатационного показателя, например с использованием схемы цветового кодирования. Такая карта схематично представлена на фиг. 7. На этом чертеже уровни эксплуатационного показателя показаны в виде символов, например наивысший уровень показан темными квадратами 130. Следующий, более низкий, уровень приоритета представлен темными точками 132. Третий, еще более низкий, уровень эксплуатационного показателя представлен в виде незакрашенных квадратов 134; а самый низкий уровень эксплуатационного показателя представлен в виде незакрашенных точек 136. На фиг. 8 показан следующий уровень детализации предлагаемой системы. Питание подается из транспортного средства, как показано блоком 140 и стрелкой 142. Приемный узел устройства представлен блоком 144 и символом 146 антенны. Принятые данные представлены как выходной амплитуднодетектированный сигнал, как показано линией 148, которая направлена во встроенный компьютер 150. Дополнительной функцией, встроенной в блок 150 управляющего компьютера, является получение данных от глобальной системы определения местоположения, как показано блоком 152 и линией 154. Поскольку процесс искрения зависит от погодных условий, как показано кружками 156-158 и соответствующими линиями 160-162, данные о температуре, влажности и атмосферном давлении подаются через блок 164 и линию 166 в управляющий компьютер 150. Наконец, генерируются данные системы глобального определения местоположения, эксплуатационный показатель и данные о погоде и посылаются через сотовую сеть в процессорный блок, т.е. в блок 124 на фиг. 6, что показано здесь двунаправленной стрел-6 014207 кой 168, блоком 170 и значком 172 антенны. На фиг. 9 представлена система 10 в целом. На этом чертеже в центре расположен коллектор 180. В коллекторе 180 собирается множество данных. Широкополосная антенна представлена блоком 182, а стрелка 184 демонстрирует связь с широкополосным радиоприемником 186 определения амплитуды. Связь радиоприемника 186 и коллектора 180 представлена линией 188. Ввод температурных данных в коллектор 180 обозначен блоком 190 и линией 192. Данные о влажности вводятся в коллектор 180, как показано блоком 194 и линией 196, и аналогично данные атмосферного давления представлены блоком 198 и линией 200. Информация из глобальной системы определения местоположения обозначена блоком 202. Отметим, что блок 202 связан с соответствующей антенной, как представлено блоком 204 и стрелкой 206. Кроме того, блок 202 связан с данными о среднем времени по Гринвичу и о дате, что представлено блоком 208 и линией 210. Управление питанием системы представлено блоком 212, который связан с коллектором 180 стрелкой 214. Как отмечено выше, питание в блок 212 подается из соответствующего аккумулятора транспортного средства, что показано блоком 216 и стрелкой 218. Подачей питания управляет ключ зажигания транспортного средства, как показано блоком 220 и двойной стрелкой 222. Коллектор 180 данных в интерактивном режиме связан со средствами оценки или "оценщиком", как представлено блоком 224 и интерактивными стрелками 226 и 228. Блок 224 оценки может работать совместно с библиотекой сигнатур процессов искрения, как представлено блоком 230 и интерактивными стрелками 232 и 234. Средства общей памяти представлены блоком 236 и интерактивными стрелками 238 и 240. Средства передачи в восходящем направлении на основе сотового модема обозначены блоком 242 и интерактивными стрелками 244 и 246. В общем случае, когда ключ зажигания транспортного средства повертывают в нерабочее положение, происходит передача в восходящем направлении. Если такая передача в восходящем направлении не увенчалась успехом, схема 10 повторяет попытку три раза, как представлено замкнутой стрелкой 248. Как показано двойной стрелкой 250 и блоком 252, передача в восходящем направлении, а также в нисходящем направлении происходит через сетевой информационный портал или сервер. Система 10 представлена также на фиг. 10. На фиг. 10 блок 260 и соответствующий символ 262 излучения радиоволн представлены во взаимодействии с блоком 264 широкополосной антенны. Широкополосная антенна 264 связана с управляемым компьютером широкополосным программируемым радиоприемником 266. Блок 266 выдает амплитудно-детектированный сигнал искрения, как представлено стрелкой 268, в блок 270 аналого-цифрового преобразователя. Блок 270 выдает цифровые выборки, как показано стрелкой 272, в блок 274. В блоке 274 имеется процессор цифрового сигнала, предназначенный для обнаружения и анализа искрения, что включает быстрое преобразованиеФурье цифровых выборок,извлечение из них узких полос частот, которые гармонически связаны с основной частотой системы распределения, анализ гармонически связанных узких полос частот для определения пиковых амплитуд и суммирование таких пиковых амплитуд для формирования значения эксплуатационного показателя. Кроме того, блок 274 содержит управляющий компьютер, предназначенный, помимо прочего, для управления широкополосным радиоприемником 266, как показано стрелкой 276. Кроме того, в блок 274 поступают данные глобальной системы определения местоположения, как показано блоком 276 и стрелкой 278. Кроме того, в блок 274 поступают данные о погоде или об условиях эксплуатации, как показано блоком 280 и стрелкой 282. При проведении анализа искрения блок 274 может взаимодействовать с библиотекой сигнатур отказов, как представлено блоком 284 и стрелкой 286. Внутри этого блока 284 находятся данные об обнаружении и анализе искрения, включая результаты быстрого преобразования Фурье для цифровых выборок, извлеченные узкие полосы частот, которые гармонически связаны с основной частотой сети, пиковые амплитуды для такого анализа, частотный спектр этого анализа радиосигнала,индикатор события принятия/отклонения сигнатуры, тип сигнатурной части, номер сигнатурной части и данные о соответствующем изготовителе. Значения эксплуатационного показателя или интенсивность искрения подаются в память, как представлено блоком 288 и стрелкой 290. Питание ко всей системе 10 подается, как описано выше, что представлено на чертеже в виде блока 292 и стрелки 294. Возвратимся к блоку 288 памяти; при переключении ключа зажигания в транспортном средстве в выключенное положение под управлением компьютера происходит передача в восходящем направлении с использованием сотового модема, как представлено блоком 296 и стрелкой 298. Как показано стрелкой 300, сотовый модем 296 также добавляет данные в библиотеку 284 сигнатур отказов. Передача данных в восходящем направлении сотовым модемом 296 включает также трансляцию по сотовой сети, как показано двойной стрелкой 302 и блоком 304. Кроме того, сотовая сеть 304 дополнительно взаимодействует с сервером хранения данных об искрении, как представлено блоком 306 и двойной стрелкой 308. Двойная стрелка 308 обозначает, что параметры блока 274 могут быть обновлены из удаленного сервера. Сервер 306 хранения данных об искрении работает во взаимодействии с Интернетом, как представлено блоком 310 и интерактивной стрелкой 312. Интернет передает данные местоположения и данные об интенсивности искрения и изображение в сетевой портал, как показано блоком 314 и двойной стрелкой 316. Изображение 314 может, например, отображать карту, как было сказано при описании фиг. 7. Питание системы 10 обсуждалось, например, при описании фиг. 3. На фиг. 11 питание системы 10-7 014207 представлено более подробно. На этом чертеже "земля" транспортного средства обозначена позицией 320 и линиями 322 и 324, идущими к разъему 326. Кроме того, в разъем 326 подается переключаемое напряжение +12 В постоянного тока с входа 328. Вход 328 связан с предохранителем 330 на 1 А и линией 332. Соединение с разъемом 326 от предохранителя 322 представлено линией 334. Неотключаемое напряжение +12 В из транспортного средства обозначено позицией 336. Это напряжение через предохранитель с номиналом 10 А, обозначенный блоком 338 и линией 340, поступает в разъем 326 по линии 342. Разъем 326 соединен с разъемом 42, как показано на фиг. 2, который показан в виде блока с этой позицией на границе корпуса 12, показанной штриховой линией. В разъеме 42 имеется "земля" транспортного средства, как показано линиями 344 и 346, а также вход описанного выше переключаемого напряжения 12 В постоянного тока на линии 348 и вход непереключаемого напряжения, как показано линией 350. Линии 344, 346, 348 и 350 идут на соответствующие входы схемы 64 управления питанием. Блок 64 находится под управлением управляющего компьютера, вновь обозначенного позицией 56. При этом стрелка 68 контроля питания вновь показана в сочетании со стрелкой 66 включения и выключения питания. Напряжение 12 В постоянного тока подается в блок 56 управляющего компьютера, как показано стрелкой 352, и к нему присоединена "земля", как показано стрелкой 354. Показано, что в блок 52 широкополосного радиоприемника, описанный выше при обсуждении фиг. 3, поступает 12 В постоянного тока, как показано стрелкой 356, и подключена "земля", как показано стрелкой 358. Аналогично, в охлаждающий вентилятор 46 подается 12 В постоянного тока (стрелка 360) и имеется соединение с "землей"(стрелка 362). На фиг. 12 более подробно показана схема 64 управления питанием, описанная выше. На фиг. 12 положительный вывод аккумулятора транспортного средства обозначен позицией 370, а отрицательный вывод аккумулятора обозначен линией 372 и соединен с "землей" по линии 374. В линии 370 установлен предохранитель F1 номиналом 10 А, а вход аккумулятора фильтруется для борьбы с помехами конденсаторами С 1-С 3 и катушкой L1 индуктивности. Отфильтрованное выходное напряжение из аккумулятора подается на клемму Vcc твердотельного переключателя 376, как показано линией 378. Переключатель 376 может быть, например, переключателем типа IR 3314, и управление током через него обеспечивается сопротивлением R1, расположенным на линии 380 между устройством 376 и "землей". Выход переключателя 376 обозначен в целом позицией 382. Этот выход повторен на плате управления пять раз. Включение и выключение переключателя 376 осуществляется полевым транзистором Q1, сток которого соединен по линии 384 с устройством 376 и исток которого соединен по линии 386 с землей. Включение транзистора Q1 осуществляется или переводом ключа зажигания транспортного средства в рабочее положение, или выходным сигналом управляющего компьютера системы. Блок 56 управляющего компьютера выдает выходной сигнал вскоре после подачи питания в управляющий компьютер 382 при переводе ключа зажигания транспортного средства в рабочее положение. Сигнал от ключа зажигания по линии 388, содержащей сопротивление R2 и выпрямительный диод D1, поступает на затвор транзистора Q1. Сигнал с входа линии 388 ответвляется по линии, включающей сопротивления R7 и R8 и фильтрующий конденсатор С 6. Линия 390, включающая сопротивление R9, идет в терминал 392, представляющий собой вход управляющего компьютера соответствующей линии 66 на фиг. 3. Таким образом, в блок компьютера поступает сигнал, указывающий на выключение зажигания. Линия 394 также идет в терминал 392. После получения сигнала о выключении зажигания в транспортном средстве блок 56 управляющего компьютера продолжает поддерживать питание на линиях 396 и 398 до линии 388, поддерживая транзистор Q1 в открытом состоянии до тех пор, пока сотовый модем (фиг. 10, блок 296) не закончит передачу данных в восходящем направлении, после чего подача сигнала из блока 56 управляющего компьютера прекращается, выключая транзистор Q1. Эта служебная цепь 400 управляющего компьютера содержит выпрямляющий диод D2, делитель из сопротивлений R3 и R4 и фильтрующий конденсатор С 4. Линия 396 соответствует описанной ранее линии 68 на фиг. 3. На выходе устройства 376 могут иметься дополнительные регулирующие цепи. В связи с этим отметим, что выход этого устройства дополнительно соединен посредством линии 404 с цепью, обозначенной в целом позицией 402. Цепь 402 включает регулятор 406, который может представлять собой, например, устройство LM 317 Т с входом по линии 408 и выходом по линии 410. Устройство 406 дополнено сопротивлениями R5 и R6 и конденсатором С 5. Заземление обеспечено линиями 412 и 414. В последующем обсуждении рассмотрим схемы, описывающие работу программного обеспечения системы 10. Описаны три подхода: первый включает единственный радиоприемник; второй - два таких радиоприемника и третий - единственный радиоприемник со средствами сигнатурного анализа. Блоки и символы, из которых состоят блок-схемы, изображены с использованием языка описания и стандартаSDL-2000. На фиг. 13 схематично показан в целом вариант выполнения настоящего изобретения с единственным радиоприемником. Широкополосная антенна 440 функционально связана с управляемым компьютером широкополосным радиоприемником 442. Выходной амплитудно-детектированный сигнал радиоприемника 442 имеет частоту между 0 и 6 кГц и показан стрелкой 444. Затем выходной амплитуднодетектированный сигнал преобразуют в цифровую форму с помощью аналого-цифровой преобразователя (АЦП), представленного в виде блока 446. В результате формируются цифровые выборки, определяе-8 014207 мые частотой выборки, как показано стрелкой 448 и блоком 450. Такие цифровые выборки поступают в память для необработанных данных, как показано стрелкой 452 и блоком 454. Непосредственно над блоком 454 расположены блок 456 и стрелка 458, обозначающие средства для установки параметров во всех блоках схемы. Возвратимся к блоку 450; как показано стрелкой 460 и блоком 462, цифровые выборки подвергают быстрому преобразованию Фурье (FFT) и производится расчет интенсивности гармоник. Отметим, что блок 462 обращается к блоку 446 преобразований по стрелке 464, осуществляя управление частотой выборки. Обратимся к быстрому преобразованию Фурье (FFT); ширина одного частотного бина (элемента дискретизации по частоте) при FFT может быть вычислена как "частота выборки (SR) - длина последовательности FFT". Поэтому, чтобы создать бин с частотой в точности 60 Гц и обеспечить два вычисления в секунду, оптимальная комбинация должна иметь вид "частота выборки = 2 длина последовательностиFFT". Разрешающая способность по частоте в этом случае равна 2,0 Гц, а бины FFT имеют частоты 2, 4,6, 60, 120 Гц и т.д. Для быстрого и эффективного выполнения быстрого преобразования Фурье длина последовательности FFT должна быть некоторой степенью 2. Для возможности извлечения точных значений FFT для желаемых частот и обеспечения желаемой частоты данных используют заранее заданные значения частоты выборки и длины FFT. Ниже приведена таблица частот выборки (в выборках в секунду); длин FFT(в выборках) и количества FFT за одну секунду для трех частот: 60 Гц (США); 50 Гц (Европа) и 25 Гц После табуляции в системе 10 регулируют и устанавливают следующие параметры: 1) количество каналов равно 1 или 2 (один для каждого радиоприемника); 2) частота сети (25, 50 или 60 Гц); 3) количество вычисляемых гармоник (1-100); 4) ширина полосы фильтрации в количестве значений FFT, принимаемых во внимание (0 означает точное значение частоты, 1 означает точное значение и левое/правое соседние значения и т.д.). Выходное значение для единственной гармоники вычисляют следующим образом:Fi = значение амплитуды преобразования FFT, где i - индекс значения в преобразовании FFT. Для оптимального выявления искрения на фоне других источников шума ширина полосы фильтра должна быть по возможности предельно узкой. Поскольку ширина полосы фильтра обратно пропорциональна длине последовательности FFT, для улучшения выявления искрения следует выбирать большую длину (и время выборки). На фиг. 14 более подробно показан блок 462. На этом чертеже позицией 470 обозначено начало главного процесса программы. При этом блоком 472 показан процесс инициализации буфера массива гармоник. В блоке 470, как показано стрелкой 474 и блоком 476, устанавливают частоту аналого-цифрового преобразования. Затем, как показано стрелкой 478 и блоком 480, инициализируют одно FFT и, как показано стрелкой 482 и блоком 484, производят считывание цифровых выборок, полученных в результате процесса аналого-цифрового преобразования. Эта процедура сбора продолжается, как представлено стрелкой 486 и блоком 488, где определяют, завершена ли процедура сбора для этого FFT. Если она не закончена, процедуру продолжают, как показано контурной стрелкой 490. Если сбор данных завершен,то, как показано стрелкой 492 и блоком 494, производят быстрое преобразование Фурье. После процедуры преобразования FFT, как показано стрелкой 496 и блоком 498, вычисляют массив гармоник для гармонически связанных скалярных значений и, как показано стрелкой 500 и блоком 502, готовые данные подготавливают для процесса передачи (блок 472), и процедура возвращается для инициализации следующего преобразования FFT, как показано стрелкой 504. Возвратимся к блоку 472. Как показано стрелкой 506 и блоком 508, процедура ожидает условия готовности данных, которое формируется в блоке 502. Когда данные готовы, как показано стрелкой 510 и блоком 512, данные перемещают в буфер и, как показано стрелкой 514 и блоком 516, уведомляют дис-9 014207 плей и детектор пиковых гармоник, после чего процедура возвращается к блоку 508, как показано стрелкой 518. Возвратимся к фиг. 13. После завершения преобразования FFT и расчета интенсивности гармоник,как показано блоком 462, система анализирует относящиеся к гармоникам узкополосные частоты для обнаружения пиковых амплитуд, как показано стрелкой 520 и блоком 522. Теперь обратимся к фиг. 15, где более детально иллюстрируется обнаружение пиков. На чертеже начало этой процедуры обозначено блоком 524 и стрелкой 526, ведущей к блоку 528. Блок 528 обозначает ожидание готового для буферизации сигнала гармоники, который, например, будет выработан в блоке 516, описанном при обсуждении фиг. 14. Если готовый для буферизации сигнал гармоник имеется, как показано стрелкой 534 и блоком 536, находят максимальное значение и, как показано стрелкой 538 и блоком 540, записывают в память максимальную амплитуду пика гармоники. Затем, как показано стрелкой 542 и блоком 544, определяют является ли наибольшей гармоника Н 0, т.е. основная частота сети питания. Если это не так, то, как показано стрелкой 546 и блоком 548, определяют, принадлежит ли максимальная амплитуда второй гармонике основной частоты. Если на вопрос, поставленный в любом из блоков 544 или 548, получают утвердительный ответ, то, как показано или стрелкой 550, или стрелкой 552, в блоке 554 производят установку флага "основная частота" или "гармоника". В случае отрицательного ответа в блоке 548, как показано стрелкой 556 и блоком 558, процедура возвращается к стрелке 560 на фиг. 13. Что касается установки флагов в блоке 554, временная информация о процессах искрения становится доступной как базовая сигнатура этой системы. Например, если максимальная амплитуда связана только с положительной или отрицательной компонентой предполагаемой синусоидальной волны, то устанавливается флаг Н 0. С другой стороны, если такая амплитуда имеется как в положительной, так и отрицательной компоненте волны, устанавливается флаг Н 1. Возвратимся к фиг. 13. Стрелка 560 направлена в блок 562, где инициируется вычисление значения эксплуатационного показателя. В общем случае это осуществляют, суммируя вышеуказанные пиковые амплитуды. На фиг. 16 вычисление эксплуатационного показателя показано более подробно. Процедура начинается блоком 570 и стрелкой 572, идущей в блок 574. Блок 574 инициализирует суммирование всех гармоник, после чего, как показано стрелкой 576 и блоком 578, вычисляет среднее значение гармоник. Поскольку все гармоники субмасштабированы, то, как показано стрелкой 580 и блоком 582, вычисленное среднее значение масштабируют до полного значения и, как показано стрелкой 584 и блоком 586,масштабированное среднее значение запоминаютв качестве текущего значения эксплуатационного показателя. Однако, хотя это значение можно использовать в системе, его можно подвергнуть фильтрации. Затем процедура, представленная блоком 562, возвращается, как показано стрелкой 588 и блоком 590. Соответственно, если возвратиться к фиг. 13, стрелка 592 идет из блока 562 в блок 594, инициируя фильтрацию вычисленного эксплуатационного показателя с использованием фильтра с конечной импульсной характеристикой (FIR, finite impulse response). Такие фильтры также называются усредняющими фильтрами и предназначены для подавления шумов. В общем случае пользователь определяет длину фильтрации значений эксплуатационного показателя, например до 20. На фиг. 17 более подробно иллюстрируется процедура фильтрации, осуществляемая блоком 594. На этом чертеже процедура фильтрации начинается с блока 600 и стрелки 602. Стрелка 602 идет в блок 604, осуществляющий запоминание текущих значений эксплуатационного показателя в массиве фильтра, при этом для фильтрации выбирают некоторый предел для таких значений. Затем, как показано стрелкой 606 и блоком 608, фильтрацию выполняют путем вычисления суммы значений эксплуатационного показателя для "n" таких значений, деленной на предельное значение. После выполнения такой компьютерной фильтрации, как показано стрелкой 610 и блоком 612, запоминают отфильтрованное значение эксплуатационного показателя (MM,maintenance merit). Как показано стрелкой 614 и блоком 616, индекс увеличивают на единицу. Затем, как показано стрелкой 618 и блоком 620, определяют, превышает ли индекс (n) предельное значение минус единица. Если это так, то, как показано стрелкой 622 и блоком 624, индекс n устанавливают равным 0 и,как показано стрелками 626, 628 и блоком 629, процедура возвращается в блок 594 на фиг. 13. Как показано стрелкой 628 и блоком 629, процедура возвращается в блок 594, показанный на фиг. 13. Если обратиться к этому блоку, видно, что стрелка 632 идет оттуда в блок 634, демонстрируя, что это значение эксплуатационного показателя является результирующим после фильтрации FIR. Затем системная процедура продолжается, как показано стрелкой 640 и блоком 642, обеспечивающим управление записью. В связи с этим отметим, что стрелка 644 идет в средства 454 накопления, показывая, что следует начать запись. Можно сказать, что это - необработанные данные для сигнатурного анализа. На фиг. 18 более подробно показаны средства 642 управления записью. На этом чертеже эти средства 642 показаны в виде блока 650 и стрелки 652, идущей в блок 654, принимающий решение относительно того, превышает ли значение эксплуатационного показателя заданное значение. Если не превышает, то значение эксплуатационного показателя не записывают, и процедура переходит по линии 656 в блок 658 на выход. В случае, если блок 654 решает, что текущее значение эксплуатационного показателя превышает заданное значение, определяют, как показано стрелкой 660 и блоком 662, установлен ли флаг Н 0 или Н 1. Напомним, что Н 0 соответствует основной частоте линии питания, в то время как Н 1 соответствует второй гармонике. Если ни один из этих флагов не установлен, то данные не записывают и не- 10014207 используют, и процедура продолжается, как показано стрелками 664, 656 и блоком 658. Если же установлен любой из этих флагов, то, как показано стрелкой 666 и блоком 668, система считывает Гринвичское среднее время, местоположение согласно GPS, температуру, влажность и атмосферное давление. Как показано стрелкой 670 и блоком 672, все эти данные запоминают как событие "искрение", и средства 642 выдают сигнал на начало записи, как показано стрелкой 674 и блоком 676. Затем процедура возвращается к стрелке 656 и блоку 658, как показано стрелкой 678. Возвратимся к фиг. 13. Как показано стрелкой 680 и блоком 682, система выполняет вычисление близости искрения, осуществляя под управлением компьютера перестройку частотной характеристики радиоприемника 442. Эта связь представлена стрелкой 684. Блок 682 изменяет частотную характеристику радиоприемника 442 на основе принятых характерных признаков ["отпечатков пальцев" - fingerprints]. Так, если принят сильный сигнал, желательна более высокочастотная характеристика. Это следует из природы анализируемых сигналов искрения: чем выше частота в радиодиапазоне у такого сигнала, тем,вероятно, меньше расстояние от системы до места искрения. С другой стороны, в области меньших радиочастот сигнал искрения способен проходить большие расстояния. Соответственно, может понадобиться противоположная форма частотной характеристики. На фиг. 19 более подробно иллюстрируется средство 682 вычисления близости искрения. Средство 682 обозначено блоком 686 и стрелкой 688, которая направлена к средству 690 принятия решений, определяющему, является ли текущее значение эксплуатационного показателя меньшим, чем нижнее заранее заданное значение. Если это имеет место, то,как показано стрелкой 692 и блоком 694, определяют, установлена ли уже радиочастота в низкочастотный режим. Если это не так, то, как показано стрелкой 696 и блоком 698, частотную характеристику радиоприемника 442 смещают в сторону меньших частот и, как показано стрелками 700, 702 и блоком 704,система возвращается в блок обнаружения пика гармоники, обозначенный на фиг. 13 позицией 522. Тот же результат получается, если средство 694 принятия решений определяет, что радиочастота уже установлена в нижнее значение. При такой установке система возвращается в блок 522 обнаружения пика гармоники (фиг. 13), как показано стрелками 706, 702 и блоком 704. Возвращаясь к средству 690 принятия решения, когда текущее значение эксплуатационного показателя не является меньшим, чем нижнее заранее заданное значение, как показано стрелкой 708, система обращается к средству 710 принятия решения, определяющему, соответствует или нет радиочастота максимальному уровню. Если это так, система вновь возвращается в блок 522 определения пика гармоник,как показано стрелкой 702 и блоком 704. С другой стороны, если радиочастота не находится на максимальном уровне, то, как показано стрелкой 712 и блоком 714, компьютер поднимает частотную характеристику радиоприемника 442 и, как показано стрелками 716, 702 и блоком 704, система вновь возвращается в блок 522 на фиг. 13. Улучшенное обнаружение процессов искрения и их локализация могут быть реализованы с использованием системы 10 с двумя управляемыми компьютерами широкополосными радиоприемниками вместо одного. Такая система представлена в целом позицией 720 на блок-схеме на фиг. 20. На фиг. 20 система 720 содержит два широкополосных радиоприемника 722 и 724, соединенных с соответствующими антеннами 726 и 728. И вновь радиочастотная характеристика радиоприемников 722 и 724 управляется компьютером, как показано соответствующими стрелками 736 и 732, идущими из блока вычисления близости места искрения, обозначенного позицией 734. Как и ранее, каждый из радиоприемников 722 и 724 выдает выходной амплитудно-детектированный сигнал, который, например, лежит в диапазоне 0-6 кГц. Для удобства управляемый компьютером широкополосный радиоприемник 722 в дальнейшем называется радиоприемником 1, а его выходной амплитудно-детектированный сигнал (стрелка 736) называется первым выходным амплитудно-детектированным сигналом. Аналогично, управляемый компьютером широкополосный радиоприемник 724 в дальнейшем называется радиоприемником 2 и его выходной амплитудно-детектированный сигнал обозначен стрелкой 738. Как и на фиг. 13, блок-схема системы 720 включает блок 750 установки параметров, и стрелка 752 показывает, что этот блок связан со всеми остальными блоками. Первый выходной амплитудно-детектированный сигнал, как показано стрелкой 736, идущей из радиоприемника 722, подвергается аналого-цифровому преобразованию, как показано блоком 754. Как и ранее, частотой этого преобразования управляют, как показано стрелкой 756, и выходной сигнал этого преобразования, как показано стрелкой 758, содержит выборку, называемую здесь первой цифровой выборкой для высокочастотных параметров, представляющую собой цифровые данные из первого радиоприемника, как обозначено позицией 760. Аналогично, выходной сигнал радиоприемника 2, идущий по стрелке 738, может быть назван вторым амплитудно-детектированным сигналом, который также подвергается аналого-цифровому преобразованию, как показано блоком 762. Частотой выборки преобразователя 762 управляет компьютер,как показано стрелкой 764, и с выхода преобразователя по стрелке 766 подается сигнал, который здесь называется второй цифровой выборкой для низкочастотных параметров, как показано блоком 768, и представляет собой цифровые данные из радиоприемника 2. Данные сигнала из радиоприемника 1,как показано блоком 760, как и в случае фиг. 13, могут быть поданы в качестве необработанных данных для исследования сигнатуры в средства хранения или память, как показано стрелкой 770 и блоком 772.- 11014207 Однако, как показано стрелкой 774 и блоком 776, этот сигнал подвергается также быстрому преобразованию Фурье с вычислением интенсивности гармоник. Это преобразование аналогично тому, которое было описано в отношении блока 462 на фиг. 13, а также на фиг. 14. Аналогично, вторые цифровые выборки для низкочастотных параметров, как показано блоком 768, подвергаются быстрому преобразованию Фурье с вычислением интенсивности гармоник, как показано стрелкой 778 и блоком 780. Как и раньше, этот блок аналогичен блоку 462 на фиг. 13 и описанному при обсуждении фиг. 14. Возвратимся к блоку 776; ниже описан первый процессор цифрового сигнала, предназначенный для обнаружения и анализа искрения, что включает быстрое преобразование Фурье первых цифровых выборок и извлечение узкополосных частот сигнала (бинов), которые являются гармониками основной частоты. Затем, как показано стрелкой 782 и блоком 784, узкополосные частоты гармоник анализируют на предмет пиковых амплитуд способом, идентичным описанному выше при обсуждении блока 522 на фиг. 13 и схемы на фиг. 15. Возвратимся к блоку 780; ниже описан второй процессор цифрового сигнала, предназначенный для обнаружения и анализа искрения, что включает быстрое преобразование Фурье вторых цифровых выборок и извлечение узкополосных частот сигнала (бинов), которые являются гармониками основной частоты; как и в случае радиоприемника 1, как показано стрелкой 786 и блоком 788, частоты гармоник анализируют на предмет пиковых амплитуд способом, идентичным описанному выше при обсуждении блока 522 на фиг. 13 и схемы на фиг. 15. Стрелка 790 идет из блока 784 в блок 792, обеспечивающий вычисление эксплуатационного показателя так же, как описано при рассмотрении блока 562 на фиг. 13 и как описано затем при рассмотрении фиг. 16. Такие значения эксплуатационного показателя обозначены на этом чертеже как "ММ 1". При этом, как представлено стрелкой 794 и блоком 796, фильтрацию с конечной импульсной характеристикой выполняют так же, как описано при рассмотрении блока 594 на фиг. 13 и обсуждалось при рассмотрении фиг. 17. Таким образом, в результате получается эксплуатационный показатель ММ 1, как показано стрелкой 798 и блоком 800. Возвращаясь ко второму радиокомпоненту на этом чертеже, как показано стрелкой 802 и блоком 804, вычисление эксплуатационного показателя выполняют так же, как описано при рассмотрении блока 562 на фиг. 13 и как описано при рассмотрении фиг. 16. Затем, как показано стрелкой 806 и блоком 808,значения эксплуатационного показателя фильтруют с использованием фильтра с конечной импульсной характеристикой, как описано при рассмотрении блока 594 на фиг. 13 и как обсуждалось при рассмотрении фиг. 17. Результат, как показано стрелкой 810 и блоком 800, представляет собой результирующий эксплуатационный показатель ММ 2. Затем, как показано стрелкой 812 и блоком 814, выполняют управление записью, как описано при рассмотрении блока 642 на фиг. 13 и как более подробно описано при рассмотрении фиг. 18. Если результирующие значения эксплуатационного показателя превышают заранее заданное значение, их связывают со средним временем по Гринвичу, местоположением по GPS, температурой, влажностью и давлением и начинают запись, как показано стрелкой 816. Затем производят вычисление близости искрения,как показано стрелкой 820 и блоком 734. Для рассматриваемого варианта выполнения настоящего изобретения с использованием радиоприемников 1 и 2 вычисление близости искрения несколько изменяют, сначала анализируя значение эксплуатационного показателя ММ 2 для низкочастотных параметров, а затем просматривают таблицу для установления частоты высокочастотного радиоприемника 1. На фиг. 21 этот модифицированный метод изображен более подробно. На этом чертеже вход в эту процедуру обозначен символом 822 и стрелкой 824, которая направлена к блоку 826 принятия решения, определяющему, меньше ли значение эксплуатационного показателя ММ 2 (низкочастотного), чем нижнее заранее заданное значение. Если ММ 2 не меньше, чем нижнее заранее заданное значение, то, как показано стрелкой 828 и блоком 830, определяют, является ли частота радиоприемника 2 максимальной. Если это не так, то, как показано стрелкой 832 и блоком 834, повышают частоту радиоприемника 2 и программа продолжается, как показано стрелкой 836. Если частота радиоприемника 2 (блок 724) максимальна, то программа продолжается, как показано блоком 838. Возвратимся в блок 826 к ситуации, когда текущее значение эксплуатационного показателя (ММ 2) меньше, чем нижнее заранее заданное значение; в этом случае, как показано стрелкой 840 и блоком 842,выясняют, была ли частота (RF2) радиоприемника 2 уже установлена в нижнее значение. Если это не так, то, как показано стрелкой 844 и блоком 846, частоту (RF2) радиоприемника 2 уменьшают и программа продолжается, как показано стрелкой 848, которая идет к стрелке 838. Возвращаясь к блоку 842,если частота радиоприемника 2 уже установлена в нижнее значение, то программа продолжается, как показано стрелками 850, 848 и 838. Стрелка 838 идет в блок 852, что означает, что диапазоны широкополосных частотных характеристик первого управляемого компьютером радиоприемника хранятся в просмотровой таблице, адресация к которой происходит по комбинации второго значения эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров и второй широкополосной радиочастотной характеристики. После выполнения такого просмотра, как показано стрелкой 854 и блоком 856, устанавливают радиочастоту радиоприемника 1 и программа продолжается, как показано стрелкой 858 и блоком 860, возвращаясь в эту двойную програм- 12014207 му в блоках 784 и 788, как обсуждалось при описании фиг. 20. Еще один подход для предлагаемой системы включает блоки на фиг. 13 и систему 10, расширенные благодаря использованию библиотеки сигнатур отказов, работающей совместно с фильтром выбора и корреляции сигнатуры. В этом отношении, обратившись к фиг. 10, напомним, что в библиотеку сигнатур отказов новые сигнатуры поступают из сотового модема. На фиг. 22 это расширение системы показано в целом позицией 870. На этом чертеже показано, что широкополосная антенна 872 функционально связана с управляемым компьютером радиоприемником, обозначенным блоком 874. Такое компьютерное управление радиоприемником 874 показано стрелкой 876. Сигнал, соответствующий обнаруженной амплитуде (0-6 кГц) из радиоприемника 874, представлен стрелкой 878, которая направлена в аналогоцифровой преобразователь, обозначенный блоком 880. Управление частотой выборки в преобразователе 880 показано стрелкой 882. Кроме того, проводят установку параметров, как показано блоком 884, такая установка относится ко всем блокам на схеме, как показано стрелкой 886. Если вернуться к преобразователю 880, формируют цифровые выборки, как показано стрелкой 888, обеспечивая подачу цифровых данных из радиоприемника 874, как показано блоком 890. Стрелка 892 обозначает, что эти цифровые данные могут быть сохранены как необработанные данные, что показано блоком 894. Возвратимся к блоку 890. Как показано стрелкой 896 и блоком 898, имеется процессор цифрового сигнала, который предназначен для обнаружения и анализа искрения, что включает быстрое преобразование Фурье (FFT) для цифровых выборок и извлечение из них узкополосных частот сигнала (бинов),которые являются гармониками основной частоты сети. На фиг. 23 более подробно описана работа блока 898. Начало работы основной ветви программного обеспечения обозначено блоком 902, тогда как ветвь, отвечающая за перенос, выполняет инициализацию буфера массива гармоник, как показано блоком 904. Из блока 902 стрелка 906 идет в блок 908, обеспечивающий установку частоты аналого-цифрового преобразования для блока, обозначенного на фиг. 22 стрелкой 882. Затем, как показано стрелкой 910 и блоком 912, инициируют одно быстрое преобразование Фурье (FFT) и, как показано стрелкой 914 и блоком 916, считывают данные АЦП на основе цифровой выборки. Как показано стрелкой 918, блоком 920 и обратной стрелкой 922, такое считывание продолжают до тех пор, пока не закончится накопление цифровых выборок, после чего, как показано стрелкой 924 и блоком 926, выполняют быстрое преобразование Фурье (FFT). После завершения FFT, как показано стрелкой 928 и блоком 930, система вычисляет массив гармоник, состоящий из скалярных значений, как описано при рассмотрении фиг. 14 и блока 498. После таких вычислений, как показано стрелкой 932 и блоком 934, имеются готовые данные для ветви переноса и, как показано стрелкой 936 возврата, программа возвращается в блок 912. Возвратимся к блоку 904; как показано стрелкой 938 и блоком 940, для предлагаемого варианта выполнения настоящего изобретения инициируют сравнение сигнатур и, как показано стрелкой 942 и блоком 944, ветвь переноса в системе ожидает ввода готовых данных, после чего, как показано стрелкой 946 и блоком 948, данные перемещаются в буфер и, как показано стрелкой 950 и блоком 952, система будет взаимодействовать с фильтром выбора и корреляции сигнатуры, показанным на фиг. 22. Как представлено символом 954, стрелкой 956 и блоком 958, уведомляют дисплей и обнаружитель пиков гармоник, а петли в ветвях программы, как показано стрелкой 960, идущей в блок 944, обозначают ожидание другого ввода готовых данных. Возвратимся к фиг. 22; библиотека сигнатур отказов для данного расширения обозначена блоком 962. Напомним, что, как обсуждалось при описании фиг. 10, эти сигнатуры в библиотеку загружают, помимо прочего, из сотового модема 296. Соответственно, на фиг. 22 скачивание представлено блоком 970 и стрелкой 972. Библиотека 962 сигнатур отказов принимает и сохраняет проанализированные данные об искрении, включая упомянутые выше результаты быстрого преобразования Фурье для цифровых выборок, извлеченные узкополосные частоты сигналов (бины), которые являются гармониками основной частоты, пиковые амплитуды, полученные при анализе, частотный спектр, полученный при анализе, индикатор события принятия/отклонения сигнатур, тип сигнатурной части, номер сигнатурной части и данные об изготовителе. Как показано стрелками 974, 976 и блоком 978, работой схемы сравнения сигнатур и фильтра выбора управляют, чтобы до анализа пиковых амплитуд выявить корреляцию хранимых данных об искрении из библиотеки сигнатур отказов с текущими данными по обнаружению и анализу искрения, как обсуждалось при рассмотрении блока 898. Можно напомнить (см. фиг. 23), что инициацию сравнения сигнатур производят так, как описано при рассмотрении блока 940. На фиг. 24 более подробно иллюстрируется сравнение и выбор, производимые блоком 978. Как показано символом 980 и стрелкой 982, идущей в блок 984, выполняется вход в фильтр, при этом производят проверку взаимной корреляции для сигнатур с индексом n. Как показано стрелкой 986 и блоком 988, значение корреляции запоминают и, как показано стрелкой 990 и блоком 992, выясняют, исследованы ли все сигналы. Если нет, то,как показано контурной стрелкой 994, процедура повторяется. Если исследованы все сигналы, то, как показано стрелкой 996 и блоком 998, процедура выбирает сигнатуру, имеющую лучшее совпадение. И,как показано стрелкой 1000 и блоком 1002, сигнатуру с наилучшим совпадением запоминают и делают доступной, как показано на фиг. 22 стрелкой 1008 и блоком 1010. Идентификатор (ID) сигнатуры и результирующее значение корреляции сохраняют с данными об эксплуатационном показателе для после- 13014207 дующей загрузки, как обсуждалось при рассмотрении фиг. 10. Возвратившись к блоку 898 и соответствующей стрелке 1012, программа выполняет обнаружение пиков гармоник, как показано блоком 1014. Этот блок рассматривался ранее при обсуждении фиг. 15. Затем, как показано стрелкой 1016 и блоком 1018, выполняют вычисление эксплуатационного показателя, как подробно описано при рассмотрении фиг. 16. Затем значения эксплуатационного показателя, как показано стрелкой 1020 и блоком 1022, подвергают фильтрации с конечной импульсной характеристикой, как показано стрелкой 1020 и блоком 1022. Результат такой фильтрации показан стрелкой 1024 и блоком 1026 и представляет собой результирующее значение эксплуатационного показателя, который был подробно описан при обсуждении фиг. 17. Затем, как показано стрелкой 1028 и блоком 1030, программа переходит к управлению записью, которое, как показано стрелкой 1032, позволяет сохранить необработанные данные для сигнатурного анализа сигнала, как показано блоком 894. Кроме того, управление записью (блок 1030) осуществляет функции, показанные на фиг. 18, после чего программа продолжает работу, как представлено стрелкой 1034 и блоком 1036, обеспечивая вычисления близости искрения и соответствующие регулировки частотной характеристики радиоприемника 874, как обсуждалось при описании фиг. 19. Поскольку в вышеупомянутом устройстве и способе могут быть сделаны определенные изменения без выхода за рамки данного изобретения, подразумевается, что все содержание приведенного выше описания или сопровождающих чертежей следует рассматривать как иллюстрацию, а не ограничение изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система для обнаружения и общего определения места искрения в пределах системы распределения электроэнергии, которая испускает широкополосное радиочастотное излучение с переменной амплитудой, изменяющейся с частотой основной частоты и гармоник переменного тока системы распределения электроэнергии, и расположена в пределах заданной географической области, содержащая мобильный приемный узел, содержащий широкополосную антенну, управляемый компьютером широкополосный радиоприемник, функционально связанный с указанной широкополосной антенной и имеющий выход амплитудно-детектированного сигнала, и приемник глобальной системы определения местоположения (GPS), предоставляющий данные GPS о местоположении; аналого-цифровой преобразователь, преобразующийуказанный выходной амплитуднодетектированный сигнал в цифровую форму с частотой выборки для формирования цифровых выборок; процессор цифрового сигнала (DSP) для выполнения обнаружения и анализа искрения, включая выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) указанных цифровых выборок, извлечение из них частот узкополосных сигналов, которые являются гармониками указанной основной частоты, анализ указанных узкополосных гармоник для обнаружения пиковых амплитуд и суммирование таких пиковых амплитуд для вычисления значений эксплуатационного показателя; и управляющий компьютер, включающий средство хранения цифровых данных и предназначенный для управления указанным радиоприемником с целью локализации указанного выходного амплитуднодетектированного сигнала, объединения указанного значения эксплуатационного показателя с указанными данными GPS о местоположении и подачи таких объединенных данных в средство хранения. 2. Система по п.1, в которой указанные аналого-цифровой преобразователь, процессор цифрового сигнала, управляющий компьютер и радиоприемник установлены внутри портативного корпуса. 3. Система по п.2, в которой указанный портативный корпус помещен в транспортное средство,способное маневрировать по указанной географической области, при этом указанные широкополосная антенна и приемник GPS установлены на указанном транспортном средстве. 4. Система по п.3, дополнительно содержащая сервер хранения данных об искрении, сконфигурированный для приема указанных объединенных значений эксплуатационного показателя и данных GPS о местоположении из сотовой телефонной сети; и сотовый модем, установленный внутри указанного корпуса и управляемый указанным управляющим компьютером для трансляции указанных объединенных значений эксплуатационного показателя и данных о местоположении в указанный сервер хранения данных об искрении. 5. Система по п.3, в которой указанное транспортное средство содержит аккумуляторный источник электропитания и ключ зажигания, способный переключаться между положениями "включено" и "выключено" для включения по выбору переключаемого источника электропитания; при этом указанная система дополнительно содержит цепь питания, работой которой управляет указанный управляющий компьютер, реагирующий на переключение ключа зажигания в положение"включено" для подачи питания на все компоненты указанной системы от переключаемого источника электропитания и реагирующий на переключение указанного ключа зажигания в положение "выключено" для питания установленных на транспортном средстве компонентов указанной системы от аккумуляторного источника электропитания в течение интервала времени, достаточного для трансляции указан- 14014207 ного объединенного значения эксплуатационного показателя и данных о местоположении. 6. Система по п.1, в которой указанный процессор цифрового сигнала дополнительно сконфигурирован для выполнения фильтрации с конечной импульсной характеристикой указанных значений эксплуатационного показателя с получением результирующих значений эксплуатационного показателя для указанного объединения с данными GPS о местоположении. 7. Система по п.6, в которой указанный управляющий компьютер, когда указанные результирующие значения эксплуатационного показателя превышают установленное значение и получены при наличии указанной основной частоты или ее гармоники, подает указанные объединенные данные в указанные средства хранения. 8. Система по п.6, в которой указанный управляющий компьютер сравнивает указанные результирующие значения эксплуатационного показателя с нижним установленным значением и в случае, когда такое результирующее значение показателя меньше указанного нижнего установленного значения, сдвигает вниз широкополосную частотную характеристику указанного радиоприемника, когда такая возможность имеется. 9. Система по п.8, в которой указанный управляющий компьютер, если результирующее значение показателя превышает указанное нижнее установленное значение, сдвигает вверх широкополосную частотную характеристику указанного радиоприемника, когда есть такая возможность. 10. Система по п.1, которая дополнительно содержит узел датчиков погодных условий, выдающий выходной сигнал погодных условий, который представляет температуру окружающей среды, влажность и атмосферное давление; при этом указанный управляющий компьютер посылает указанный выходной сигнал погодных условий в указанные средства хранения совместно с посылкой указанных объединенных значений показателя и данных GPS о местоположении. 11. Система по п.4, которая дополнительно содержит средства отображения, осуществляющие обмен данными с указанным сервером хранения данных об искрении и сконфигурированные для отображения указанной географической области совместно с видимыми знаками, представляющими указанные значения эксплуатационного показателя и данные GPS о местоположении, а также отображающие информацию слежения GPS, указывающую географическую зону обслуживания мобильной системы. 12. Система по п.1, в которой указанный управляющий компьютер устанавливает длину указанной выборки аналого-цифрового преобразователя равной степени числа 2, а частоту выборки устанавливает такой, что результатом указанного быстрого преобразования Фурье являются указанные узкополосные частоты, попадающие на указанную основную частоту и ее гармоники. 13. Система по п.1, в которой указанный управляющий компьютер направляет указанные цифровые выборки в качестве необработанных данных в средства хранения для увеличения возможностей сигнатурного анализа. 14. Система для обнаружения и общего определения места искрения в пределах системы распределения электроэнергии, которая испускает широкополосное радиочастотное излучение с переменной амплитудой, изменяющейся с частотой основной частоты и гармоник переменного тока системы распределения электроэнергии, и расположена в пределах заданной географической области, содержащая мобильный приемный узел, содержащий по меньшей мере одну широкополосную антенну, первый управляемый компьютером широкополосный радиоприемник, функционально связанный с указанной широкополосной антенной и имеющий первый выход амплитудно-детектированного сигнала, второй управляемый компьютером широкополосный радиоприемник, функционально связанный с указанной широкополосной антенной и имеющий второй выход амплитудно-детектированного сигнала, и приемник глобальной системы определения местоположения (GPS), предоставляющий данные GPS о местоположении; первый аналого-цифровой преобразователь, преобразующий указанный первый выходной амплитудно-детектированный сигнал в цифровую форму с частотой выборки для формирования первых цифровых выборок для высокочастотных параметров; второй аналого-цифровой преобразователь, преобразующий указанный второй выходной амплитудно-детектированный сигнал в цифровую форму с частотой выборки для формирования вторых цифровых выборок для низкочастотных параметров; первый процессор цифрового сигнала (DSP), предназначенный для выполнения обнаружения и анализа искрения, включая выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) указанных цифровых выборок, извлечение из них узкополосных частот, которые являются гармониками указанной основной частоты, анализ указанных узкополосных частот гармоник для обнаружения пиковых амплитуд и суммирование таких пиковых амплитуд для вычисления значений первого эксплуатационного показателя для высокочастотных параметров; второй процессор цифрового сигнала (DSP), предназначенный для выполнения обнаружения и анализа искрения, включая выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) указанных цифровых выборок, извлечение из сигнала узкополосных частот, которые являются гармониками указанной основной- 15014207 частоты, анализ указанных узкополосных частот гармоник для обнаружения пиковых амплитуд и суммирование таких пиковых амплитуд для вычисления значений второго эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров; и управляющий компьютер, включающий средства хранения цифровых данных и, когда указанное второе значение эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров меньше нижнего установленного значения, понижающий широкополосную частотную характеристику указанного второго управляемого компьютером радиоприемника; а когда указанное второе значение эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров выше нижнего установленного значения, повышающий широкополосную частотную характеристику указанного второго управляемого компьютером радиоприемника; и реагирующий на указанное второе значение эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров для задания широкополосной частотной характеристики указанного первого управляемого компьютером радиоприемника; а также объединяющий первое и второе значения эксплуатационных показателей с указанными данными GPS о местоположении и подающий такие объединенные данные в средства хранения. 15. Система по п.14, в которой диапазоны широкополосных радиочастотных характеристик указанного первого управляемого компьютером радиоприемника хранятся в просмотровой таблице, адресуемой комбинацией второго значения эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров и второй широкополосной радиочастотной характеристики. 16. Система по п.14, в которой указанный первый процессор цифрового сигнала дополнительно сконфигурирован для выполнения фильтрации с конечной импульсной характеристикой указанных значений первого эксплуатационного показателя для высокочастотных параметров с получением результирующих значений первого эксплуатационного показателя для высокочастотных параметров для указанного объединения с данными GPS о местоположении,указанный второй процессор цифрового сигнала дополнительно сконфигурирован для выполнения фильтрации с конечной импульсной характеристикой указанных значений второго эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров с получением результирующих значений второго эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров для указанного объединения с данными GPS о местоположении. 17. Система по п.16, в которой указанный управляющий компьютер, когда указанные результирующие значения первого эксплуатационного показателя для высокочастотных параметров превышают установленное значение и получены при наличии указанной основной частоты или ее гармоники, подает указанные вычисленные данные в указанные средства хранения; и указанный управляющий компьютер, когда указанные результирующие значения второго эксплуатационного показателя для низкочастотных параметров превышают установленное значение и получены при наличии указанной основной частоты или ее гармоники, подает указанные вычисленные данные в указанные средства хранения. 18. Система по п.14, дополнительно содержащая узел датчиков погодных условий, выдающий выходной сигнал погодных условий, который представляет температуру окружающей среды, влажность и атмосферное давление; при этом указанный управляющий компьютер посылает указанный выходной сигнал погодных условий в указанные средства хранения совместно с посылкой указанных объединенных данных. 19. Система по п.14, дополнительно содержащая сервер хранения данных об искрении, сконфигурированный для приема указанных объединенных данных из сотовой телефонной сети; и сотовый модем, установленный внутри указанного корпуса и управляемый указанным управляющим компьютером для трансляции указанных объединенных значений эксплуатационного показателя и данных местоположения в указанный сервер хранения данных об искрении. 20. Система по п.19, дополнительно содержащая средства отображения, осуществляющие обмен данными с указанным сервером хранения данных об искрении и сконфигурированные для отображения указанной географической области совместно с видимыми знаками, представляющими указанные объединенные данные. 21. Система по п.14, в которой указанный управляющий компьютер направляет указанные цифровые выборки в качестве необработанных данных в средства хранения для улучшения возможностей сигнатурного анализа. 22. Система для обнаружения и общего определения места искрения в пределах системы распределения электроэнергии, которая испускает широкополосное радиочастотное излучение с переменной амплитудой, изменяющейся с частотой основной частоты и гармоник переменного тока системы распределения электроэнергии, и расположена в пределах заданной географической области, содержащая мобильный приемный узел, содержащий по меньшей мере одну широкополосную антенну, по меньшей мере один управляемый компьютером широкополосный радиоприемник, функционально свя- 16014207 занный с указанной широкополосной антенной и имеющий выход амплитудно-детектированного сигнала, и приемник глобальной системы определения местоположения (GPS), предоставляющий данные GPS о местоположении; аналого-цифровой преобразователь, преобразующий указанный выходной амплитуднодетектированный сигнал в цифровую форму с частотой выборки для формирования цифровых выборок; процессор цифрового сигнала (DSP) для выполнения обнаружения и анализа искрения, включая выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) указанных цифровых выборок, извлечение из них частот узкополосных сигналов, которые являются гармониками указанной основной частоты, анализ указанных узкополосных частот гармоник для обнаружения пиковых амплитуд и суммирование таких пиковых амплитуд для вычисления значений эксплуатационного показателя; библиотеку сигнатур отказов, имеющую вход для приема обнаруженных и проанализированных данных об искрении, включая указанные результаты быстрого преобразования Фурье для указанных цифровых выборок, извлеченные частоты узкополосных сигналов, которые являются гармониками указанной основной частоты, пиковые амплитуды, полученные в результате указанного анализа, радиочастотный спектр, полученный в результате указанного анализа, индикатор события принятия/отклонения сигнатуры, тип сигнатурной части, номер сигнатурной части и данные об изготовителе; фильтр выбора и корреляции сигнатуры, управляемый так, чтобы он осуществлял связывание данных об искрении, имеющихся в библиотеке сигнатур отказов, с указанным выполнением обнаружения и анализа искрения до указанного анализа, выполняемого для обнаружения пиковых амплитуд; и управляющий компьютер, включающий средства хранения цифровых данных и управляющий указанным радиоприемником для локализации указанного выходного амплитудно-детектированного сигнала, управляющий указанным фильтром выбора и корреляции сигнатуры для улучшения вычисления значений эксплуатационного показателя, для отбрасывания известных ложных сигнатурных признаков, а также объединяющий указанные данные корреляции сигнатур значений эксплуатационного показателя с указанными данными GPS о местоположении и подающий такие объединенные данные в средства хранения.
МПК / Метки
МПК: G06F 19/00, H04Q 9/00, G01R 21/00, G08B 21/00, G01R 21/06
Метки: устройство, способ, анализа, определения, искрения, процессов, местоположения
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/30-14207-ustrojjstvo-i-sposob-dlya-opredeleniya-mestopolozheniya-i-analiza-processov-iskreniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Устройство и способ для определения местоположения и анализа процессов искрения</a>
Предыдущий патент: Прудовой насос
Следующий патент: Ультразвуковой счетчик газа с расширенным диапазоном измеряемых расходов
Случайный патент: Высокоселективные ингибиторы обратного захвата норэпинефрина и способы их применения