RU2474030C2 - Method and system to control electrical equipment, in particular, lighting system - Google Patents
Method and system to control electrical equipment, in particular, lighting system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2474030C2 RU2474030C2 RU2011111662/07A RU2011111662A RU2474030C2 RU 2474030 C2 RU2474030 C2 RU 2474030C2 RU 2011111662/07 A RU2011111662/07 A RU 2011111662/07A RU 2011111662 A RU2011111662 A RU 2011111662A RU 2474030 C2 RU2474030 C2 RU 2474030C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- information
- control
- lamp
- lighting
- modem
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
- Y04S20/242—Home appliances
- Y04S20/246—Home appliances the system involving the remote operation of lamps or lighting equipment
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение касается способа и систем управления электрическим оборудованием, в частности систем освещения и, соответственно, способа управления системами освещения.The invention relates to a method and control systems for electrical equipment, in particular lighting systems and, accordingly, a method for controlling lighting systems.
Разработанные в последние годы устройства автоматизации и управления дали возможность создания комплексных систем управления освещением, в которых из центрального пункта управления выполняется контроль, как в целом за системой освещения, так и в частности по отдельности за каждым светильником.The automation and control devices developed in recent years made it possible to create complex lighting control systems in which control is exercised from the central control point, both as a whole for the lighting system and, in particular, individually for each lamp.
Такие системы освещения используются, например, в больших зданиях, в системах наружного освещения.Such lighting systems are used, for example, in large buildings, in outdoor lighting systems.
Однако в системах освещения для удобного и универсального контроля над системой и отдельными светильниками желательно иметь исполнительный пункт для обеспечения оптимального освещения на конкретных участках освещения в заданное время, например: пешеходных переходах, центральных городских улицах, автострад, местах проведения празднеств и других мероприятий.However, in lighting systems for convenient and universal control over the system and individual lamps, it is desirable to have an executive point to ensure optimal lighting in specific areas of lighting at a given time, for example: pedestrian crossings, central city streets, freeways, venues for celebrations and other events.
Такое освещение улучшает световой комфорт, способствует повышению безопасности, за счет оптимального подбора освещенности в каждое конкретное время позволяет значительно экономить электроэнергию. Кроме того, наличие обратной связи между светильниками с адресным управлением и исполнительным пунктом способствует сокращению эксплуатационных расходов, за счет дистанционного контроля состояния и исправности светильников. В настоящее время известен и широко применяется способ передачи данных без дополнительных шин посредством сети электроснабжения, так называемая технология - Powerline. При этом электрические линии электроснабжения используются для передачи данных посредством наложения на обычную частоту сети 50 Гц более высокой модулированной несущей частоты. Несущая частота содержит в закодированном виде информацию, которая декодируются соответствующими светильниками.Such lighting improves light comfort, improves safety, due to the optimal selection of lighting at any given time, it can significantly save energy. In addition, the presence of feedback between the addressable control luminaires and the executive point helps to reduce operating costs due to remote monitoring of the condition and serviceability of the luminaires. Currently known and widely used method of data transfer without additional buses through the power network, the so-called technology - Powerline. At the same time, electric power supply lines are used to transfer data by superimposing a higher modulated carrier frequency on a regular network frequency of 50 Hz. The carrier frequency contains encoded information that is decoded by the respective luminaires.
В ряде случаев использование Powerline-технологии весьма проблематично, поскольку между передатчиком и приемником могут быть большие расстояния и могут возникать помехи и затухания сигнала, ухудшающие прохождение данных по силовым проводам. В связи с возникающими затуханиями и помехами сигналов затруднительно обеспечить правильный прием и обработку сигналов. Однако для надежной эксплуатации системы необходимо обеспечить высокую степень надежности прохождения данных по силовым проводам в отношении возникающих ошибок. При этом следует отметить, что максимальный уровень сигнала (dB mu V) ограничивается стандартами. В Европе, например, с 1991 года действует стандарт CENELEC EN 50065, в соответствии с которым для частного использования предназначен диапазон частот от 95 kHz до 148,5 kHz - максимальный входной уровень в 116 dB mu V (=631 mV эфф.). В области частот между 9 kHz и 95 kHz максимально допустимый уровень сигнала в 134 dB mu V (=5 V) снижается до 122 dB mu V (=1,25 V). Эти ограничения препятствуют реализации системы дистанционного управления освещением посредством технологии Powerline.In some cases, the use of Powerline technology is very problematic, since there can be long distances between the transmitter and receiver and interference and signal attenuation can occur, which impair data transmission through power wires. Due to the attenuation and interference of the signals, it is difficult to ensure the correct reception and processing of signals. However, for reliable operation of the system, it is necessary to provide a high degree of reliability of data transmission through power wires with respect to errors that occur. It should be noted that the maximum signal level (dB mu V) is limited by standards. In Europe, for example, since 1991 the CENELEC EN 50065 standard has been in force, according to which the frequency range from 95 kHz to 148.5 kHz is intended for private use - the maximum input level is 116 dB mu V (= 631 mV eff.). In the frequency range between 9 kHz and 95 kHz, the maximum allowable signal level of 134 dB mu V (= 5 V) decreases to 122 dB mu V (= 1.25 V). These limitations impede the implementation of a remote lighting control system using Powerline technology.
Наиболее близким к заявляемому способу и заявляемой системе является способ и система управления электрическими приборами, представленные в европейском патенте №1717927, класс H02J, 13/00, опубл. 2006.11.02.Closest to the claimed method and the claimed system is the method and control system for electrical devices presented in European patent No. 1717927, class H02J, 13/00, publ. 2006.11.02.
Известный способ, реализованный в этой системе, включает управление электрическими приборами или светильниками, которые присоединены к линии электроснабжения, светильники обмениваются информацией с блоком управления и синхронизированы относительно друг друга, причем светильник получает информацию, а затем передает ее следующему светильнику и т.д.A known method implemented in this system includes controlling electrical appliances or fixtures that are connected to an electrical power line, the fixtures exchange information with the control unit and are synchronized with respect to each other, the fixture receiving information and then transmitting it to the next fixture, etc.
Электронные приборы синхронизированы друг с другом таким образом, что могут посылать и принимать информацию только в заданные циклы приема/передач через сеть электроснабжения.Electronic devices are synchronized with each other in such a way that they can only send and receive information in predetermined receive / transmit cycles through the power supply network.
Система содержит центральный пункт управления, по меньшей мере, одно устройство связи, блок управления с управляющим контроллером, модуль для подключения датчиков и исполнительных устройств, модуль связи для подачи и приема команд управления светильников, блок силовой коммутации и коммутационной аппаратуры, а также, по меньшей мере один светильник с блоком приема-передачи, подключенные в линию освещения.The system comprises a central control center, at least one communication device, a control unit with a control controller, a module for connecting sensors and actuators, a communication module for sending and receiving control commands for the lamps, a power switching unit and switching equipment, as well as at least at least one lamp with a transmission / reception unit connected to the lighting line.
Недостатком этих средств является то, что они не обеспечивают дальность передачи данных, необходимую скорость обмена и требуют значительных затрат на внедрение и обслуживание.The disadvantage of these tools is that they do not provide the range of data transfer, the necessary exchange rate and require significant costs for implementation and maintenance.
Техническим результатом заявляемого изобретения является исключение вышеперечисленных недостатков, при этом обеспечивается надежная и точная передача данных, бесперебойная работа при потере связи с центральным пунктом управления, способность системы освещения отображать на мониторе реальное состояние каждого участка освещения по выбору оператора, работать параллельно как в ручном режиме управления, так и по заранее заданным табличным графикам, возможность системы работать с различными типами светильников, кроме того, улучшается эксплуатационное обслуживание системы освещения.The technical result of the claimed invention is the elimination of the above disadvantages, while ensuring reliable and accurate data transfer, uninterrupted operation when communication with the central control center is lost, the ability of the lighting system to display on the monitor the real state of each lighting section at the operator’s choice, to work in parallel as in manual control mode , and according to predetermined table charts, the ability of the system to work with various types of fixtures, in addition, it improves spluatatsionnoe maintenance lighting system.
Указанный выше технический результат достигается тем, что в известном способе управления электрическим оборудованием, в частности системой освещения, в котором светильники обмениваются данными с исполнительным пунктом посредством линии освещения, обмен данными между светильниками и исполнительным пунктом проводят следующим образом.The above technical result is achieved by the fact that in the known method of controlling electrical equipment, in particular a lighting system, in which the luminaires exchange data with the executive point via the lighting line, data is exchanged between the luminaires and the executive point as follows.
Модуль связи исполнительного пункта подает в линию освещения информационные пакеты с закодированной информацией, в соответствии с протоколом обмена, одновременно на все светильники, которые постоянно находятся в состоянии приема, в любой момент времени, не синхронизируя их начало передачи с какими-либо параметрами сети электропитания, фильтр высоких частот преграждает прохождение информационных пакетов из модуля связи исполнительного пункта в линию электроснабжения исполнительного пункта, а также снижает помехи из данной линии, переданный сигнал усиливают репитерами, при этом управляемые светильники принимают пакет передачи, декодируют его, проверяют адрес и фазу устройства и если собственный адрес светильника не совпадает с адресом пакета передачи, то светильник игнорирует пакет, а если собственный адрес светильника совпадает с адресом пакета передачи, то светильник выполняет команду, которая закодирована в принятом информационном пакете в соответствии с данными команды, которые также закодированы в информационном пакете, а после выполнения команды светильники формируют ответный информационный пакет, в котором закодирована информация, которая получена в результате выполнения команды.The communication module of the executive point submits information packets with encoded information to the lighting line, in accordance with the exchange protocol, simultaneously to all the luminaires that are constantly in the receiving state at any time, without synchronizing their start of transmission with any parameters of the power supply network, a high-pass filter blocks the passage of information packets from the communication module of the executive point to the power line of the executive point, and also reduces interference from this line, this signal is amplified by repeaters, while the controlled luminaires receive the transmission packet, decode it, check the address and phase of the device, and if the luminaire’s own address does not match the transmission packet’s address, the lamp ignores the packet, and if the luminaire’s own address matches the transmission packet’s address, then the luminaire executes a command that is encoded in the received information packet in accordance with the command data, which are also encoded in the information packet, and after the command is completed, the lamp and form a response information packet in which the information that is obtained as a result of the command is encoded.
При этом, после подачи информационного пакета, модуль связи выжидает время, величину которого определяют временем, необходимым светильнику для передачи ответа в модуль связи, и если ответ не получен, то циклы передач повторяют до получения ответа и если все же ответ не получен, то в управляющем контроллере формируют метку отсутствия связи со светильником.In this case, after the filing of the information packet, the communication module waits for the time, the value of which is determined by the time necessary for the lamp to transmit the response to the communication module, and if the answer is not received, then the transmission cycles are repeated until the answer is received, and if the answer is not received, then the control controller form a mark of lack of communication with the lamp.
Для быстрого получения информации о текущем состоянии всех светильников управляющий контроллер периодически проводит опрос их состояния, и сохраняют полученную информацию в памяти управляющего контроллера в виде файла или базы данных, которые затем передают на центральный пункт управления для раскодировки, при этом система освещения работает параллельно как в ручном режиме управления, так и по заранее заданным табличным графикам, в которых заранее определяют необходимые для выполнения команды, время выполнения команд, данные команд, причем табличные графики пересылают посредством модема из центрального пункта управления в исполнительный пункт и обратно, а пакет передачи от исполнительного пункта к управляемому светильнику содержит адрес устройства, фазу подключения, команду, которую должен выполнить управляемый светильник, данные команды, контрольная информация, которая служит для исключения прохождения ошибки в передаваемых данных, а пакет передачи ответа от управляемого светильника в исполнительный пункт содержит адрес исполнительного пункта, команду, которую выполнил светильник, данные, полученные в результате выполнения команды, контрольную информацию, которая служит для исключения прохождения ошибки в передаваемых данных.To quickly obtain information on the current state of all luminaires, the control controller periodically polls their status and stores the information in the memory of the control controller in the form of a file or database, which is then transferred to the central control point for decoding, while the lighting system works in parallel as in manual control mode, as well as according to predetermined table charts in which the commands necessary for the execution, the execution time of the commands, command data, are determined in advance moreover, the tabular graphs are sent by modem from the central control point to the executive point and vice versa, and the transmission packet from the executive point to the controlled lamp contains the device address, connection phase, the command that the controlled lamp should execute, command data, control information that serves to exclude error transmission in the transmitted data, and the response transmission packet from the controlled lamp to the executive point contains the address of the executive point, the command th fulfilled lamp, data obtained as a result of the command, control information, which is used to exclude the passage of errors in data transmission.
Преимущество данного способа в быстроте обмена информацией, за счет того, что информационные пакеты передают в линию освещения в любой момент времени, одновременно на все управляемые светильники, не синхронизируя их начало передачи с какими-либо параметрами линии освещения и увеличении дальности приема/передачи за счет применения фильтра высоких частот, установленного в цепях силового электропитания исполнительного пункта и репитеров, которые усиливают сигнал, в котором закодированы информационные пакеты.The advantage of this method is the speed of information exchange, due to the fact that information packets are transmitted to the lighting line at any time, simultaneously to all controlled luminaires, without synchronizing their start of transmission with any parameters of the lighting line and increasing the reception / transmission range due to the use of a high-pass filter installed in the power supply circuits of the executive point and repeaters, which amplify the signal in which the information packets are encoded.
Заявляемая система для управления электрическим оборудованием, в частности системой освещения, содержащая центральный пункт управления, модем, подключенный к центральному пункту управления, по меньшей мере, один исполнительный пункт с управляющим контроллером, модуль связи для приема/передачи пакетов, периферийные датчики, блок коммутации, по меньшей мере один управляемый светильник, которые подключены в линию освещения и, в отличие от известной, система выполнена с возможностью функционирования в соответствии с командами, заранее заданными, как минимум на целый год, и занесенными в память управляющего контроллера и протоколом, согласно которому формируют информационный пакет с закодированной в нем информацией.The inventive system for controlling electrical equipment, in particular a lighting system, comprising a central control center, a modem connected to a central control center, at least one executive point with a control controller, a communication module for receiving / transmitting packets, peripheral sensors, a switching unit, at least one controlled luminaire that is connected to the lighting line and, unlike the known one, the system is configured to function in accordance with commands, in advance annymi, at least a year, and recorded in the master controller memory and protocol, according to which the information packet is formed therein with encoded information.
Система выполнена с возможностью обработки информационного пакета, полученного от управляемого светильника, с последующей раскодировкой в центральном пункте управления.The system is configured to process an information packet received from a controllable lamp, followed by decoding at a central control point.
Центральный пункт управления содержит интерактивную систему управления, которая включает карты местности, где установлены светильники, отображение светильников на этих картах в виде активных графических объектов, графические экраны, в которых задаются табличные графики работы системы и различные режимы работы системы.The central control center contains an interactive control system, which includes maps of the area where the fixtures are installed, display of fixtures on these cards in the form of active graphic objects, graphic screens in which tabular graphs of the system’s operation and various system operation modes are set.
Для увеличения дальности связи установлены репитеры, которые подключены к тем же проводам линии освещения с управляемыми светильниками.To increase the communication range, repeaters are installed that are connected to the same wires of the lighting line with controlled lights.
В исполнительном пункте установлен фильтр высоких частот, который подключен к входным силовым цепям питания исполнительного пункта.At the executive point, a high-pass filter is installed, which is connected to the input power supply circuits of the executive point.
В памяти управляющего контроллера исполнительного пункта и в центральном пункте управления размещены табличные графики, причем управляющий контроллер выполнен с возможностью в автоматическом режиме последовательно выбирать команды из табличного графика, в соответствии с временем выполнения и выполнять их.Tabulated graphs are placed in the memory of the control controller of the executive point and in the central control point, and the control controller is configured to automatically sequentially select commands from the table graph in accordance with the execution time and execute them.
В систему дополнительно введены фильтры высоких частот для неуправляемых светильников, которые подключены в разрыв питания каждого неуправляемого светильника, для исключения подавления прохождения информационных пакетов.The system additionally includes high-pass filters for uncontrolled luminaires, which are connected to the power supply gap of each uncontrolled luminaire, to prevent suppression of the passage of information packets.
В исполнительный пункт введен прибор учета электроэнергии, который своим входом подключен к линии электроснабжения, а выходом к фильтру высокой частоты.An electricity meter was introduced at the executive point, which is connected to the power supply line by its input and an output to a high-pass filter.
Введение интерактивной системы управления позволяет отображать на мониторе реальное состояние каждого участка освещения, по выбору оператора, при этом участок освещения отображается на мониторе в виде графического отображения местности участка освещения с обозначением основных объектов местности (дома, улицы, дороги…), а также с отображением каждого установленного светильника. Отображение светильника является активным, то есть его отображение меняется в зависимости от режима работы, неисправностей, состояния включено/выключено. Например: при включении/отключении меняет цвет, при аварии мигает разными цветами. При этом простым щелчком мышки на отображении светильника можно получить различную информацию о состоянии светильника, а также управлять им.The introduction of an interactive control system allows you to display on the monitor the real state of each lighting section, at the choice of the operator, while the lighting section is displayed on the monitor in the form of a graphic display of the terrain of the lighting section with the designation of the main terrain objects (houses, streets, roads ...), as well as each installed lamp. The display of the luminaire is active, that is, its display changes depending on the operating mode, faults, on / off status. For example: when turning on / off, it changes color, in case of an accident it flashes in different colors. In this case, by a simple mouse click on the display of the lamp, you can get various information about the state of the lamp, as well as manage it.
Установка репитеров позволяет значительно увеличить дальность за счет того, что он работает как повторитель передачи пакетов передачи от модуля связи и информационных пакетов управляемых светильников.The installation of repeaters can significantly increase the range due to the fact that it works as a repeater for transmitting transmission packets from the communication module and information packets of controlled luminaires.
Размещение табличных графиков в управляющем контроллере исполнительного пункта и в центральном пункте управления позволяет каждому участку системы освещения работать автономно, в случае нарушения связи с центральным пунктом управления.Placing tabular graphs in the control controller of the executive point and in the central control center allows each section of the lighting system to work autonomously, in case of communication failure with the central control center.
Введение фильтра высоких частот позволяет препятствовать прохождению высокочастотных помех из линии электропитания в линию освещения так и обратно, благодаря чему появляется возможность увеличить уровень высокочастотного сигнала управления, подаваемого в линию освещения, а это позволяет увеличить дальность передачи.The introduction of a high-pass filter allows you to prevent the passage of high-frequency interference from the power supply line to the lighting line and vice versa, which makes it possible to increase the level of the high-frequency control signal supplied to the lighting line, and this allows to increase the transmission range.
Введение фильтров высоких частот для неуправляемых светильников позволяет работать системе с различными типами светильников, а также позволяет модернизировать систему освещения без значительных первоначальных материальных затрат.The introduction of high-pass filters for uncontrolled luminaires allows the system to work with various types of luminaires, and also allows you to upgrade the lighting system without significant initial material costs.
Введение прибора учета электроэнергии позволяет учитывать электроэнергию и дистанционно с центрального пункта управления мониторить показания прибора учета.The introduction of an electricity meter allows you to take electricity into account and monitor the meter readings remotely from a central control point.
На чертеже изображена структурная схема системы освещения и ее состояние в виде реалистической картины на экране монитора центрального пункта управления (далее ЦПУ) в режиме реального времени с геометрической привязкой каждого светильника к месту его фактического расположения и функцией управления светильником по клику мышки на соответствующем изображении светильника.The drawing shows a structural diagram of the lighting system and its condition in the form of a realistic picture on the monitor screen of the central control center (hereinafter CPU) in real time with the geometrical reference of each lamp to the place of its actual location and the function of controlling the lamp by clicking on the mouse on the corresponding image of the lamp.
Система освещения содержит: ЦПУ 1, персональный компьютер или сервер 2 (далее - ПЭВМ) или группу ПЭВМ, модем ЦПУ 3, исполнительный пункт 4 (далее - ИП), линию электроснабжения 5, прибор учета электрической энергии 6, фильтр высокой частоты 7, источник питания 8, модем ИП 9, управляющий контроллер 10 (далее УК), периферийные датчики 11, блок коммутации 12, модуль связи 13, устройство защиты от грозовых перенапряжений и коротких замыканий 14, линию освещения 15, управляемые светильники 16, репитер 17, фильтры светильника 18, неуправляемые светильники 19.The lighting system contains: CPU 1, a personal computer or server 2 (hereinafter - PC) or a PC group, modem CPU 3, execution point 4 (hereinafter - IP), power supply line 5, electric energy meter 6, high-pass filter 7, source power supply 8, IP 9 modem, control controller 10 (hereinafter CC), peripheral sensors 11, switching unit 12, communication module 13, lightning overvoltage and short circuit protection device 14, lighting line 15, controllable lamps 16, repeater 17, lamp filters 18, uncontrolled lights 19.
ЦПУ 1 представляет собой персональный компьютер, сервер (или группу ПЭВМ, серверов) 2, к которому подключено устройством связи, в частности - модем ЦПУ 3 (GSM/GPRS модем, модем проводной связи, модем оптической связи, радиомодем…). ЦПУ 1 посредством модема 3 ЦПУ связан с ИП 4, к ИП 4 подается электропитание посредством линии электроснабжения 5, к линии электроснабжения 5 подключен прибор учета электрической энергии 6. Электропитание через прибор учета электрической энергии 6 и фильтр высокой частоты 7 подается на источник питания 8 и блок коммутации 12. Вторичное электропитание с источника питания 8 подается на модем 9, управляющий контроллер 10, периферийные датчики и устройства 11, блок коммутации 12, модуль связи 13. Модем ИП 9 подключен к управляющему контроллеру 10, управляющий контроллер 10 подключен к блоку коммутации 12, модулю связи 13, периферийным датчикам и устройствам 11. Блок коммутации 12 и модуль связи 13 посредством устройства защиты от грозовых перенапряжений и коротких замыканий 14 подключены к линии освещения 15. К линии освещения 15 подключены управляемые светильники 16, репитер 17, фильтры светильников 18, неуправляемые светильники 19.CPU 1 is a personal computer, a server (or a group of PCs, servers) 2, to which is connected a communication device, in particular, a CPU 3 modem (GSM / GPRS modem, wireline modem, optical modem, radio modem ...). CPU 1 through a modem 3, the CPU is connected to IP 4, power 4 is supplied to IP 4, power meter 6 is connected to power line 5. Power is supplied to electric power meter 6 and a high-pass filter 7 is supplied to power supply 8 and switching unit 12. Secondary power from the power source 8 is supplied to the modem 9, the control controller 10, peripheral sensors and devices 11, the switching unit 12, the communication module 13. The IP modem 9 is connected to the control controller 10, I control The controller 10 is connected to the switching unit 12, the communication module 13, peripheral sensors and devices 11. The switching unit 12 and the communication module 13 are connected to the lighting line 15 through the device of protection against lightning surges and short circuits 15. Controlled lamps 16 are connected to the lighting line 15 , repeater 17, filter fixtures 18, uncontrolled fixtures 19.
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
При отсутствии команд управления с ЦПУ 1, УК 10 выбирает из памяти, установленной в нем, и в соответствии с текущим временем, предварительно заданные команды управления, и выполняет их.In the absence of control commands from the CPU 1, UK 10 selects from the memory installed in it, and in accordance with the current time, the predefined control commands, and executes them.
Примеры команд управления описаны ниже (номера команд и команды могут быть иные):Examples of control commands are described below (command numbers and commands may be different):
Каждому месяцу соответствуют определенные наборы команд, эти наборы команд образуют месячные графики работы системы, в соответствии с которыми включаются/выключаются светильники, регулируется мощность освещения. Всего имеется как минимум 12 графиков, по одному на месяц.Certain sets of commands correspond to each month, these sets of commands form monthly schedules of the system, according to which the lights are turned on / off, and the lighting power is regulated. There are at least 12 schedules, one for a month.
Для включения/выключения фаз, команды управления подаются с УК 10 на блок коммутации 12.To turn on / off the phases, control commands are sent from the UK 10 to the switching unit 12.
Для управления светильниками, команды управления подаются с УК 10 на модуль связи 13 (далее МС).To control the luminaires, control commands are sent from the UK 10 to the communication module 13 (hereinafter MS).
Помимо управления системой освещения, УК 10 выполняет ряд дополнительных функций:In addition to controlling the lighting system, UK 10 performs a number of additional functions:
- контролирует различные периферийные устройства (датчики температуры, нагреватели, датчики вскрытия, счетчики электроэнергии…)- controls various peripheral devices (temperature sensors, heaters, tamper sensors, electricity meters ...)
- осуществляет связь с ЦПУ 1 посредством модема ИП 3.- communicates with the CPU 1 through the modem IP 3.
Блок коммутации 12 представляет собой контакторные или полупроводниковые силовые ключи, предназначенные для подачи напряжения питания в линию освещения. Подача напряжения питания может выполняться как пофазно, так и одновременно сразу на несколько фаз.The switching unit 12 is a contactor or semiconductor power switch, designed to supply voltage to the lighting line. The supply voltage can be performed both in phase and simultaneously simultaneously for several phases.
МС 13 имеет в своем составе приемник и передатчик команд управления светильниками. При поступлении команды управления светильниками в МС 13, с УК 10, передатчик в МС 13 посредством частотной модуляции с диапазоном частот 95-105 кГц (по ГОСТ Р 51317.3.8-99 и МЭК 61000-3-8-97) передает команды управления непосредственно в линию освещения 15.MS 13 incorporates a receiver and a transmitter for controlling luminaires. Upon receipt of the lighting control command in MS 13, from UK 10, the transmitter in MS 13 by means of frequency modulation with a frequency range of 95-105 kHz (according to GOST R 51317.3.8-99 and IEC 61000-3-8-97) sends control commands directly into the lighting line 15.
Управляемые светильники 16, подключенные к линии освещения 15, постоянно находятся в режиме приема, и по приходу команды управления выполняют ее, после чего передают ответ о результатах выполненной команды обратно, посредством МС 13 в УК 10.The controlled luminaires 16 connected to the lighting line 15 are constantly in reception mode, and upon the arrival of the control command they execute it, after which they transmit the response about the results of the executed command back through MS 13 to CC 10.
УК 10 обменивается информацией с блоком коммутации 12 и МС 13 посредством одного из стандартных интерфейсов: RS232, RS485, USB.UK 10 communicates with the switching unit 12 and the MS 13 through one of the standard interfaces: RS232, RS485, USB.
Источник питания 8 служит для электропитания устройств, установленных в ИП 4.The power source 8 is used to power devices installed in IP 4.
Модем ИП 3 служит для связи ЦПУ 1 с УК 10. Модем ИП 3 может быть нескольких разновидностей в зависимости от вида используемой связи:The IP 3 modem is used to communicate the CPU 1 with the Criminal Code 10. The IP 3 modem can be of several varieties, depending on the type of communication used:
- GSM/GPRS модем;- GSM / GPRS modem;
- радиомодем;- radio modem;
- проводной модем;- wired modem;
- модем оптоволоконной связи.- fiber optic communication modem.
Для снижения помех, излучаемых в линию электропитания, и помех из данной сети, а также для увеличения дальности связи, снижения влияния конденсаторных установок, установленных в сеть, устанавливается высокочастотный фильтр 7 в цепях силового электропитания ИП. Высокочастотный фильтр 7 препятствует прохождению сигнала частотой 95-105 кГц через них.To reduce interference emitted to the power supply line and interference from this network, as well as to increase the communication range, reduce the influence of capacitor units installed in the network, a high-pass filter 7 is installed in the power supply circuits of the power supply unit. The high-pass filter 7 prevents the passage of a signal with a frequency of 95-105 kHz through them.
В случае плохой связи МС 13 с управляемыми светильниками 16 в линию освещения 15 устанавливаются репитеры 17, которые служат повторителями команд управления, исходящих от ИП 4 и обратно в ИП 4 от управляемых светильников 16.In the event of a poor connection between the MS 13 and the controlled luminaires 16, repeaters 17 are installed in the lighting line 15, which serve as repeaters of control commands coming from IP 4 and back to IP 4 from the controlled lamps 16.
При управлении от ЦПУ 1, команды управления формируются в ЦПУ 1, затем посредством модемной связи передаются в УК 10, который их выполняет описанным выше способом.When controlled by the CPU 1, control commands are generated in the CPU 1, then by means of modem communication are transmitted to the UK 10, which performs them as described above.
Команды управления с МС 13 в управляемые светильники 16 и обратно передаются в виде пакетов информации. Формат пакета состоит из следующей информации.Control commands from the MS 13 to the controlled luminaires 16 and vice versa are transmitted in the form of information packets. The package format consists of the following information.
Информационный пакет от МС 13 к светильнику 16:Information package from MS 13 to lamp 16:
- адрес устройства и его фаза подключения;- device address and its connection phase;
- команда, которую должен выполнить управляемый светильник 16;- the command to be controlled by the lamp 16;
- данные команды;- team data;
- CRC.- CRC.
Информационный пакет ответа от светильника в МС 13:Information packet response from the lamp in MS 13:
- адрес ИП 4;- IP 4 address;
- команда, которую выполнил светильник;- the team that performed the lamp;
- данные, полученные в результате выполнения команды;- data obtained as a result of the command;
- CRC.- CRC.
При этом:Wherein:
адрес управляемого светильника 16 или ИП 4 может быть, как правило, в диапазоне от 0 до 255. При этом имеются общие адреса для всех устройств, необходимые для передачи групповых команд (например - 0, 185). Адрес ИП 4, как правило - 1. Фаза подключения - A, B, C.the address of the controlled luminaire 16 or IP 4 can, as a rule, be in the range from 0 to 255. At the same time, there are common addresses for all devices necessary for transmitting group commands (for example, 0, 185). IP address 4, as a rule - 1. Connection phase - A, B, C.
Команда может быть выбрана в соответствии с функциями, которые выполняет адресуемое устройство. Например: включить/выключить светильник, установить мощность в процентах, считать неисправности устройства….The command can be selected according to the functions that the addressed device performs. For example: turn on / off the lamp, set the power as a percentage, consider device malfunctions ....
Данные, полученные в результате выполнения команды, должны соответствовать выполненной команде. Например, при запросе напряжения на светильнике, в этих данных должно быть отражено напряжение на устройстве в вольтах, при запросе информации о неисправности светильника - соответственно код неисправности.The data obtained as a result of the execution of the command must correspond to the executed command. For example, when requesting voltage on a luminaire, the voltage on the device in volts should be reflected in this data, when requesting information about a lamp malfunction - accordingly, a malfunction code.
CRC - контрольная информация, которая служит для исключения прохождения ошибки в передаваемых данных.CRC - control information, which serves to exclude the passage of errors in the transmitted data.
Цикл обмена данными между ИП 4 и управляемыми светильниками 16:The cycle of data exchange between IP 4 and controlled fixtures 16:
- в соответствии с заданным алгоритмом работы ИП 4 формирует информационный пакет и посылает его в сеть посредством Powerline-технологии. Причем особенностью является возможность передачи информационного пакета в любой момент времени, не синхронизируя его начало передачи с какими-либо параметрами сети освещения;- in accordance with the specified algorithm of operation, IP 4 generates an information packet and sends it to the network using Powerline technology. Moreover, the feature is the ability to transmit an information package at any time, without synchronizing its beginning of transmission with any parameters of the lighting network;
- управляемые светильники 16 постоянно находятся в состоянии приема и принимают переданный пакет передачи от ИП 4;- controlled lights 16 are constantly in a state of reception and receive the transmitted transmission packet from IP 4;
- каждый управляемый светильник 16, принявший информационный пакет, декодирует его и проверяет адрес и фазу;- each managed lamp 16, which has received the information packet, decodes it and checks the address and phase;
- если собственный адрес управляемого светильника 16 не совпадает с адресом информационного пакета, то устройство игнорирует информационный пакет;- if the own address of the controlled lamp 16 does not match the address of the information packet, the device ignores the information packet;
- если собственный адрес управляемого светильника совпадает с адресом информационного пакета, то устройство выполняет команду, закодированную в информационном пакете в соответствии с данными команды;- if the own address of the controlled luminaire matches the address of the information packet, then the device executes the command encoded in the information packet in accordance with the command data;
- после выполнения команды устройство формирует информационный пакет для ответа в ИП 4, в котором закодирована информация, полученная в результате выполнения команды.- after executing a command, the device generates an information packet for a response in IP 4, in which information obtained as a result of the command is encoded.
При этом:Wherein:
- после подачи команды управления, ИП 4 выжидает время, которое необходимое для получения ответа от устройства, если ответ не получен, то циклы передачи информационного пакета повторяются заданное количество раз, если все же ответ не получен, то в УК 10 формируется метка отсутствия связи с управляемым светильником 16.- after submitting the control command, IP 4 waits for the time required to receive a response from the device, if the response is not received, then the information packet transmission cycles are repeated a specified number of times, if the answer is not received, then a mark of lack of communication with controlled lamp 16.
Для быстрого получения информации о текущем состоянии управляемых светильников 16 ИП 4 периодически производит опрос их состояния и сохраняет полученную информацию в памяти УК 10 в виде файла или базы данных, которые можно легко передать в дальнейшем на ЦПУ 1 и раскодировать.To quickly obtain information about the current state of the controlled fixtures 16 IP 4 periodically polls their status and stores the received information in the memory of the Criminal Code 10 in the form of a file or database, which can be easily transferred to CPU 1 and decoded.
Особенностью настоящего изобретения является способность легкого расширения, эксплуатационного обслуживания системы освещения. Это достигается применением в ЦПУ 1 и ИП 4 широко распространенных в системах автоматизации контроллеров, интерфейсных модулей, устройств, программного обеспечения, протоколов обмена между устройствами внутри блока управления. Это позволяет легко обучать эксплуатационно-ремонтный персонал, а также привлекать к эксплуатации и ремонту персонал уже обученный подобным системам. Наличие стандартных устройств и протоколов позволяет легко добавлять новые устройства в блок управления для выполнения различных дополнительных функций. Это значительно повышает конкурентные преимущества данного изобретения, так как легкость обслуживания, ремонта, расширения является основным из факторов в выборе заказчиками какой-либо системы освещения.A feature of the present invention is the ability to easily expand, maintain the lighting system. This is achieved by using in CPU 1 and IP 4 widely used in automation systems controllers, interface modules, devices, software, communication protocols between devices inside the control unit. This makes it easy to train maintenance and repair personnel, as well as to involve personnel already trained in similar systems in the operation and repair. The presence of standard devices and protocols makes it easy to add new devices to the control unit to perform various additional functions. This greatly enhances the competitive advantages of this invention, since ease of maintenance, repair, expansion is the main factor in the choice of a lighting system by customers.
Особенностью настоящего изобретения является способность системы работать с различными типами светильников. В реальной системе освещения чаще всего нет необходимости устанавливать на участках освещения только дорогостоящие светильники с адресным управлением. Например, на некоторых центральных улицах, на пешеходных переходах, ответственных участках дороги и др. можно установить обычные дешевые светильники без регулировки мощности, которые всегда в ночное время будут светить на 100% мощности. Для того чтобы цепи питания данных светильников, которые, как правило, имеют конденсатор значительной емкости, не подавляли высокочастотный сигнал, передаваемый по технологии Powerline, в разрыв линии питания каждого такого светильника ставится фильтр, рассчитанный так, чтобы в полосе частот управления подавление высокочастотного сигнала было минимальным. Кроме этого это позволяет достичь дополнительного значительного преимущества - возможность постепенной модернизации старой системы освещения без значительных первоначальных затрат. Например, сначала можно установить новый ИП 4, который будет работать по алгоритму работы старого ИП или шкафа управления и постепенно, один за другим, заменять старые, неуправляемые светильники 19 на новые - управляемые светильники 16. Или сначала устанавливать новые управляемые светильники 16, а затем установить новый ИП 4.A feature of the present invention is the ability of the system to work with various types of fixtures. In a real lighting system, most often there is no need to install only expensive luminaires with targeted control in the lighting sections. For example, in some central streets, at pedestrian crossings, critical sections of the road, etc., you can install ordinary cheap lamps without power adjustment, which will always shine at night at 100% power. In order for the power circuits of these luminaires, which, as a rule, have a capacitor of significant capacity, not to suppress the high-frequency signal transmitted by Powerline technology, a filter is designed to break the power line of each such luminaire so that the high-frequency signal suppression is in the control frequency band minimal. In addition, this allows you to achieve additional significant advantages - the possibility of gradual modernization of the old lighting system without significant upfront costs. For example, first you can install a new IP 4, which will work according to the algorithm of the old IP or control cabinet and gradually, one by one, replace the old, uncontrollable lamps 19 with new - controlled lamps 16. Or first install new controlled lamps 16, and then install a new IP 4.
Другие же подобные системы требуют одновременной замены всех светильников, линий электропитания и блоков управления, для чего требуются значительные финансовые затраты.Other similar systems require the simultaneous replacement of all fixtures, power lines and control units, which requires significant financial costs.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011111662/07A RU2474030C2 (en) | 2011-03-28 | 2011-03-28 | Method and system to control electrical equipment, in particular, lighting system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011111662/07A RU2474030C2 (en) | 2011-03-28 | 2011-03-28 | Method and system to control electrical equipment, in particular, lighting system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011111662A RU2011111662A (en) | 2012-10-10 |
RU2474030C2 true RU2474030C2 (en) | 2013-01-27 |
Family
ID=47078975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011111662/07A RU2474030C2 (en) | 2011-03-28 | 2011-03-28 | Method and system to control electrical equipment, in particular, lighting system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2474030C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2547834C1 (en) * | 2013-10-03 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Method for control of light fluxes of led luminaries in building and structures architectural illumination system |
RU2782238C1 (en) * | 2021-12-20 | 2022-10-25 | Общество с ограниченной ответственностью МЕЖДУНАРОДНАЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКАЯ КОРПОРАЦИЯ "БООС ЛАЙТИНГ ГРУПП" | Lamp condition monitoring system in adaptive lighting control system |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA3082718A1 (en) * | 2017-11-22 | 2019-05-31 | Grifols Diagnostic Solutions Inc. | Systems and methods for biological sample laboratory screening |
CN112218405B (en) * | 2020-09-29 | 2024-07-23 | 北京市住宅建筑设计研究院有限公司 | Intelligent control system and method for lighting switch of existing building |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2037937C1 (en) * | 1993-07-01 | 1995-06-19 | Валерий Михайлович Трусфус | External lighting cascade monitoring method |
RU2266601C1 (en) * | 2004-06-07 | 2005-12-20 | Лихачев Александр Владимирович | Data exchange process in multiplex control system |
EP1717927A2 (en) * | 2001-06-12 | 2006-11-02 | Zumtobel Lighting GmbH | Powerline control system |
EP2109348A2 (en) * | 2008-04-08 | 2009-10-14 | ILTI LUCE S.r.l. | Lighting device and system, and corresponding control method |
-
2011
- 2011-03-28 RU RU2011111662/07A patent/RU2474030C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2037937C1 (en) * | 1993-07-01 | 1995-06-19 | Валерий Михайлович Трусфус | External lighting cascade monitoring method |
EP1717927A2 (en) * | 2001-06-12 | 2006-11-02 | Zumtobel Lighting GmbH | Powerline control system |
RU2266601C1 (en) * | 2004-06-07 | 2005-12-20 | Лихачев Александр Владимирович | Data exchange process in multiplex control system |
EP2109348A2 (en) * | 2008-04-08 | 2009-10-14 | ILTI LUCE S.r.l. | Lighting device and system, and corresponding control method |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2547834C1 (en) * | 2013-10-03 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Method for control of light fluxes of led luminaries in building and structures architectural illumination system |
RU2782238C1 (en) * | 2021-12-20 | 2022-10-25 | Общество с ограниченной ответственностью МЕЖДУНАРОДНАЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКАЯ КОРПОРАЦИЯ "БООС ЛАЙТИНГ ГРУПП" | Lamp condition monitoring system in adaptive lighting control system |
RU2804522C1 (en) * | 2022-08-27 | 2023-10-02 | Роман Эдуардович Нарутис | Method for diagnosing condition of lights in external lighting control system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011111662A (en) | 2012-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1460775B1 (en) | Lighting control with power line modem | |
CN102860133A (en) | Lighting control switch apparatus and system | |
WO2013175810A1 (en) | Power line communication system | |
CN108320533A (en) | A kind of method for controlling traffic signal lights and system | |
RU2474030C2 (en) | Method and system to control electrical equipment, in particular, lighting system | |
CN111417245A (en) | Internet of things illumination management system | |
CN109305192A (en) | The operation method of train grade control unit VCU-M, train network control system and VCU-M | |
NO326002B1 (en) | Power system control system | |
CN208128611U (en) | A kind of intelligent street lamp control system based on big-dipper satellite short message function | |
WO2007140779A1 (en) | Lighting system | |
US7135966B2 (en) | Lighting installation with regulation of light emission devices | |
US20220132424A1 (en) | Managing a Network Comprising Multiple Communication Devices | |
CN202857089U (en) | Centralized control system for LED illumination system | |
JP4848132B2 (en) | Signal control system, signal device and program | |
CN107371297A (en) | A kind of two-way independent control and the Intelligent lamp controller and control method of metering | |
KR100509785B1 (en) | Control system for road lamps using a communication through power line | |
KR101699868B1 (en) | remote management system for lots of smart streetlights and method at the same | |
CN211930944U (en) | Internet of things illumination management system | |
ES2752730B2 (en) | POINT-TO-POINT CONTROL SYSTEM FOR LUMINAIRES INSTALLATIONS | |
CN206018433U (en) | A kind of street lamp | |
CN205721341U (en) | A kind of Internet of Things laser projection control system | |
CN205787689U (en) | A kind of lubrication controller embedding radio function | |
KR20050001584A (en) | Centralizd controling system for streetlamp used the full duplex computer controler and the GPS | |
KR20150062424A (en) | Led light controller and led light device using thereof | |
CN103716959A (en) | PAD-based intelligent dimming control system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160329 |