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Français⚡ Detector de Fallos en la Red Eléctrica — Control Estadístico de Procesos en Vivo
Watch real statistical-process-control charts (CUSUM/Shewhart-style control limits from live mean and standard deviation) flag anomalous voltage/current readings on a simulated feeder line in real time.
Acerca de esta simulación
Una línea de alimentación simulada transmite lecturas de voltaje y corriente, y dos gráficos genuinos de control estadístico de procesos las observan en vivo. Una breve ventana de calibración estima la media y la desviación estándar en control con el algoritmo en línea de Welford, y luego las congela como línea base de Fase I. Cada muestra posterior se estandariza frente a esa línea base para alimentar un gráfico de control Shewhart ±Lσ clásico y una recurrencia CUSUM tabular real — no una animación guionizada, sino las mismas relaciones de recurrencia que se usan en líneas de producción y subestaciones reales.
🔬 Qué muestra
Estadísticas reales en vivo (media, desviación estándar) calculadas muestra a muestra con el algoritmo de Welford, congeladas tras una fase de calibración en una referencia de Fase I μ₀, σ₀. El gráfico de Shewhart señala cualquier lectura a más de L·σ₀ de μ₀. El gráfico CUSUM acumula desviaciones estandarizadas S⁺ᵢ = max(0, S⁺ᵢ₋₁ + zᵢ − k) y S⁻ᵢ = max(0, S⁻ᵢ₋₁ − zᵢ − k), y da la alarma en cuanto una de ellas supera el umbral de decisión h.
🎮 Cómo usarlo
Usa Caída, Pico o Deriva para inyectar un fallo realista en la lectura de la línea de alimentación, elige Voltaje o Corriente como canal monitoreado, y ajusta el valor de referencia k y el umbral h de CUSUM, además del ancho L del límite de control de Shewhart. Observa cómo se actualizan en vivo los contadores de tiempo hasta la detección y de falsas alarmas, y usa Reiniciar y recalibrar para comenzar una nueva línea base de Fase I.
💡 ¿Sabías que...?
Una deriva lenta y sostenida puede pasar desapercibida durante mucho tiempo frente a un límite de Shewhart de ±3σ, porque ninguna lectura individual es lo bastante extrema — pero un gráfico CUSUM recuerda cada pequeña desviación y las va sumando, por lo que suele detectar la misma deriva mucho antes. Esa asimetría es precisamente la razón por la que los sistemas reales de monitoreo de redes eléctricas y manufactura ejecutan ambos tipos de gráfico en paralelo.
Preguntas frecuentes
¿Qué es un gráfico de control de Shewhart?
Un gráfico de control de Shewhart traza mediciones individuales frente a una línea central (la media del proceso) y límites de control superior/inferior, normalmente fijados en más o menos tres desviaciones estándar. Un punto que cae fuera de esos límites se marca como una desviación estadísticamente significativa del comportamiento normal del proceso. Los gráficos de Shewhart son excelentes para detectar cambios grandes y repentinos, pero relativamente lentos para reaccionar a derivas pequeñas y sostenidas, porque un cambio pequeño rara vez empuja a un solo punto más allá de un límite amplio de tres sigma.
¿Qué es un gráfico CUSUM y en qué se diferencia de los límites de Shewhart?
Un gráfico de suma acumulada (CUSUM) acumula la desviación con signo de cada nueva lectura respecto a un valor objetivo, reiniciándose a cero cuando la suma acumulada se volvería negativa. Como recuerda un historial de pequeñas desviaciones en lugar de juzgar cada punto de forma aislada, CUSUM es mucho más sensible a cambios pequeños y sostenidos en la media que un límite de Shewhart de un solo punto, a costa de ser ligeramente más lento para reaccionar a picos aislados muy grandes, que los límites de Shewhart detectan al instante.
¿Qué controlan los parámetros k y h de CUSUM?
k es el valor de referencia o holgura, expresado en unidades de desviación estándar, y normalmente se fija en la mitad del tamaño del cambio que se quiere detectar rápidamente; se resta de cada desviación estandarizada antes de acumularla. h es el intervalo de decisión: la suma acumulada debe superar h desviaciones estándar antes de que se dispare una alarma. Reducir h o k hace que el gráfico sea más sensible a derivas pequeñas, pero aumenta la tasa de falsas alarmas durante la operación normal; aumentarlos hace que el gráfico sea más tranquilo pero más lento para detectar fallos reales.
¿Por qué esta simulación congela la media y la desviación estándar de la línea base después de la calibración?
Las implementaciones reales de SPC separan un período de calibración de Fase I, usado solo para estimar la media y la desviación estándar del proceso en control, de la monitorización de Fase II, que compara los nuevos datos con esos valores congelados. Si los límites de control se reestimaran continuamente con cada nueva lectura, una deriva lenta se iría absorbiendo poco a poco en la línea base "normal" y nunca dispararía una alarma — congelar la línea base es lo que permite que ambos gráficos detecten realmente una deriva sostenida en lugar de adaptarse a ella.
Why can a small sustained drift slip past the Shewhart chart but still get caught by CUSUM?
A drift of, say, half a standard deviation per sample rarely pushes any single reading three standard deviations away from the frozen baseline, so the Shewhart chart can stay silent for a long time. CUSUM instead keeps a running total of every small deviation in the same direction; even tiny persistent shifts eventually accumulate past the decision threshold h, which is exactly why CUSUM charts are the standard tool for catching slow degradation that per-point limits miss.
Estadísticas en vivo calculadas con el algoritmo real de Welford alimentan una línea base congelada de Fase I; un gráfico de Shewhart ±Lσ y una recurrencia CUSUM tabular real monitorean el voltaje y la corriente de una línea de alimentación simulada en busca de caídas, transitorios y derivas.
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