CN108513389A - 一种多模式的助航灯光调光器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的多模式的助航灯光调光器及控制方法，调光器，包括控制单元和调光单元；所述控制单元用于设置调光器工作模式与输出光强等级，并根据设置的调光器工作模式生成控制命令，传送给调光单元；还用于接收调光器的输出信号及助航灯终端应答信号；调光单元用于根据接收的控制命令生成调光信令。该调光器节能效果好，支持多模式的助航灯光供电，满足在新供电体系下的调光需求；电流调光模式下满足调光需求；信令调光模式下满足调光需求；频率调光模式下满足调光需求。

Description

一种多模式的助航灯光调光器及控制方法

技术领域

本发明属于机场助航灯光系统领域，具体涉及多模式的助航灯光调光器的控制方法。

背景技术

调光器是助航灯光系统供电设备，是助航灯光系统的重要组成部分之一。现有机场所使用的调光器均为斩波调光器，其功率部分采用可控硅斩波移相调压技术，决定了其仅支持输出电流调光模式，无法实现变频调光功能。而国内大部分机场仍使用传统卤钨灯，随着LED技术不断成熟，LED助航灯具替代传统助航灯具也将是必然趋势。目前，已有部分机场开始逐步使用LED助航灯具，但均采用单灯替换的方式，同时供电方式使用5级调光电流供电。虽然灯具终端节能效果显著，但是线路损耗依然较大，整体节能效果依然不理想。

随着民用航空业不断发展，节能减排政策的不断推进，支持传统助航灯光系统已难以满足机场运行节能要求，多模式的助航灯系统也将应运而生。斩波调光器存在的问题：在传统调光模式下，节能效果不理想；仅支持传统调光模式，不兼容信令调光模式和频率调光模式。因此，需要在原有供电方式基础上，提出兼容多模式的助航灯光调光器来解决传统供电模式存在的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供多模式的助航灯光调光器的控制方法，节能效果更好，兼容多种调光模式。

一种多模式的助航灯光调光器，包括控制单元1和调光单元；

所述控制单元1用于设置调光器工作模式与输出光强等级，并根据调光器工作模式生成控制命令，传送给调光单元；还用于接收调光器的输出信号及助航灯终端应答信号；

调光单元用于根据接收的控制命令生成调光信令输出。

优选地，所述调光单元包括以下调光单元中的一种或多种组合：

电流调光单元2：根据所述控制命令将交流恒压输入信号转换为电流不同的交流恒流信号，作为调光信令输出；

信令调光单元3：根据所述控制命令生成含有光强等级的调光信令；

频率调光单元4：根据所述控制命令将交流恒压输入信号转换为频率不同的交流恒流信号，作为调光信令输出。

优选地，所述电流调光单元2采用AC/AC结构，将交流恒压输入信号转换为电流不同的交流恒流信号；交流恒流信号的频率为50Hz。

优选地，所述电流调光单元2为AC/DC/AC结构，将交流恒压输入信号转换为直流母线电压后，再转换为电流不同的交流恒流信号；交流恒流信号的频率为50Hz。

优选地，所述信令调光单元3利用电力线进行载波通信；信令调光单元3将生成的调光信令进行编码后，通过电力线发送给助航灯终端；还用于接收助航灯终端应答信号。

优选地，所述信令调光单元3还用于将生成的调光信令加载到频率调光单元4或电流调光单元2输出的交流恒流信号上，并通过电力线输出至助航灯终端。

优选地，所述频率调光单元4为AC/DC/AC结构，将交流恒压输入信号转换为直流母线电压后，再将其逆变为频率不同的交流恒流信号。

上述多模式的助航灯光调光器的控制方法，包括以下步骤：

S1：设置控制单元中的调光器工作模式与输出光强等级；

S2：控制单元根据调光器工作模式生成控制命令，传送给相应调光单元；

S3：调光单元根据接收的控制命令生成调光信令，作为调光器的输出信号输出；

S4：控制单元获取调光器的输出信号，判断输出信号是否满足输出光强等级，如果满足，执行步骤S5，否则，根据调光器的输出信号重新生成控制命令，传送给调光单元，执行步骤S3；

S5：控制单元获取来自助航灯终端的应答信号，判断应答信号是否满足输出光强等级，如果不满足，根据应答信号重新生成控制命令，传送给调光单元，执行步骤S3。

优选地，还包括：

S6：如果调光单元为电流调光单元2或频率调光单元4时，控制单元根据调光器的输出信号中电流或频率判断输出信号是否满足输出光强等级，如果不满足，根据调光器的输出信号重新生成控制命令，传送给调光单元，执行步骤S3。由上述技术方案可知，本发明提供的多模式的助航灯光调光器及控制方法，节能效果好，支持多模式的助航灯光供电，满足在新供电体系下的调光需求；电流调光模式下满足调光需求；信令调光模式下满足调光需求；频率调光模式下满足调光需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明多模式的助航灯光调光器的结构框图。

图2为控制单元的结构框图。

图3为AC/AC结构的电流调光单元的结构框图。

图4为信令调光单元的结构框图。

图5为频率调光单元的结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

一种多模式的助航灯光调光器，如图1-图5所示，包括控制单元1和调光单元；

所述控制单元1用于设置调光器工作模式与输出光强等级，并根据设置的调光器工作模式生成控制命令，传送给调光单元；还用于接收调光器的输出信号及助航灯终端应答信号；

调光单元用于根据接收的控制命令生成调光信令输出。

具体实施时，控制单元1包括控制器、设置电路、通信电路、反馈电路和驱动电路。控制器选用DSP作为系统处理器。反馈电路获取当前调光器输出信号中电流、频率等信息来实时调节交流恒流输出，保证交流恒流的频率和电流能稳定输出。反馈电路还用于获取助航灯终端发出的应答信号，保证信令调光单元输出的调光信令的准确性。当助航灯终端接收到来自信令调光单元的调光信令时，助航灯终端向控制单元发送应答信号，表示已经成功接收到调光信令。如果信令调光单元在发出调光信令后一直没有收到应答信号，说明调光信令发送失败，重新向助航灯终端发送调光信令。控制器与驱动电路相连接，用于通过驱动电路驱动电流调光单元2、信令调光单元3与频率调光单元4调光。设置电路用于设置调光器工作模式和调光等级等。通信电路与远程计算机进行通信并接收远程控制。

所述调光单元包括以下调光单元中的一种或多种组合：

电流调光单元2：根据所述控制命令将交流恒压输入信号转换为电流不同的交流恒流信号，作为调光信令输出；

所述电流调光单元2用于将交流恒压输入转换为电流可调的交流恒流输出，通过输出可调电流的方式实现助航灯调光。实现方法有两种：一种采用AC/AC结构，将交流恒压输入信号转换为电流不同的交流恒流信号；交流恒流信号的频率为50Hz。另一种是AC/DC/AC结构，将交流恒压输入信号转换为直流母线电压后，再转换为电流不同的交流恒流信号；交流恒流信号的频率为50Hz。优先选择AC/AC转换电路，控制单元1控制AC/AC转换电路实现交流恒压输入转换到交流恒流输出。

信令调光单元3：根据所述控制命令生成含有光强等级的调光信令；

所述信令调光单元3采用电力载波技术，利用电力线进行载波通信，信令调光单元3将生成的调光信令进行编码后，通过电力线发送给后端设备(助航灯终端)；还用于接收后端设备(助航灯终端)的应答信号。具体实施时，后端设备包括助航灯终端，信令调光单元将调光信令传送给助航灯终端，实现对助航灯调光。不同的调光信令代表不同的光级。电力载波技术是指利用电力线传输数据的一种通信方式，在发送时，利用调制技术将用户数据调制完成后，把调制信号加载在供电线路上进行传输；在接收时，先通过滤波器后提取调制信号，再对其进行解调，获取应答信号。

所述信令调光单元3还用于将生成的调光信令加载到频率调光单元4或电流调光单元2输出的交流恒流信号上，并通过电力线输出助航灯终端。信令调光单元3在频率调光单元4或电流调光单元2输出恒定电流和频率的交流恒流信号的基础上，通过载波通信技术传输信令来实现对助航灯调光。

具体实施时，信令调光单元包括信号发射电路、信号接收电路、调制解调模块和耦合电路，信号发射电路用于实现信号发射。信号接收电路用于实现信号接收。调制解调模块用于对发射信号进行调制和对接收信号进行解调。耦合电路用于根据载波通信技术实现信号耦合。在发送控制命令时，控制单元1通过控制接口下发控制命令后，电力信号调制解调电路把控制命令调制成模拟信号，生成调光信令，再由发射电路和耦合电路将调光信令通过供电线路发送出去。在接收应答信号时，耦合电路和接收电路接收供电线路上模拟信号，电力信号调制解调电路解调出应答信号，并通过控制接口将应答信号反馈给控制单元1，保证信令调光的准确性。

频率调光单元4：根据所述控制命令将交流恒压输入信号转换为频率不同的交流恒流信号，作为调光信令输出，通过改变交流恒流的频率来实现对助航灯调光。实现方法是采用AC/DC/AC结构，将交流恒压输入信号转换为直流母线电压后，再将其逆变为频率不同的交流恒流信号。

具体实施时，频率调光单元4采用AC/DC/AC结构，控制命令通过驱动电路控制AC/DC转换电路，实现将交流恒压输入转换为直流恒压母线电压，再由控制命令控制DC/AC转换电路，实现将直流母线电压逆变为交流恒流输出。

该调光器包括电流调光、频率调光与信令调光，所述电流调光将通过可调电流控制助航灯调光，所述频率调光将通过可调频率控制助航灯调光，所述信令调光将通过载波通信技术传输信令控制助航灯调光。该调光器在满足《MH/T6010恒流调光器》要求下，向机场助航灯提供多模式调光功能，符合在各工作模式下的调光需求。调光器在电流调光供电模式下，各级灯具光强满足标准光强要求；调光器在频率调光供电模式下，各级灯具光强满足标准光强要求；调光器在信令调光供电模式下，各级灯具光强满足标准光强要求节能效果好，支持多模式的助航灯光供电，满足在新供电体系下的调光需求；电流调光模式下满足调光需求；信令调光模式下满足调光需求；频率调光模式下满足调光需求。

综上所述，控制单元通过以下三种模式分别控制3种调光单元运行：

模式一，控制器输出控制命令，通过驱动电路控制电流调光单元2输出交流恒流，反馈电路提取电流调光单元2的输出电流与频率，实时调节交流恒流的输出电流，保证实际输出值的误差不超过设定值的±0.1A与±0.1Hz。

模式二，控制器输出控制命令，通过驱动电路控制信令调光单元3发送调光信令，并控制频率调光单元4或电流调光单元2输出频率为50Hz的交流恒流，同时将调光信令加载到交流恒流信号上输出至助航灯终端，通过反馈电路获取输出的电流与频率，以及助航灯终端应答信号，实时调节频率调光单元4或电流调光单元2输出，保证输出交流恒流的电流和频率误差不超过±0.1A与±0.1Hz，确保信令调光的准确性和稳定性。

模式三，控制器输出控制命令，通过驱动电路控制频率调光单元4输出恒流交流，反馈电路提取当前频率调光单元4的输出电流与频率，实时调节交流恒流的输出频率，保证实际输出值的误差不超过设定值的±0.1A与±0.1Hz。

上述多模式的助航灯光调光器的控制方法，包括以下步骤：

S1：设置控制单元中的调光器工作模式与输出光强等级；

S2：控制单元根据设置的调光器工作模式生成控制命令，传送给相应调光单元；

S3：调光单元根据接收的控制命令生成调光信令，作为调光器的输出信号输出；

S4：控制单元获取调光器的输出信号，判断输出信号是否满足设置的调光器输出光强等级，如果满足，执行步骤S5，否则，根据调光器的输出信号重新生成控制命令，传送给调光单元，执行步骤S3；

S5：控制单元获取来自助航灯终端的应答信号，判断应答信号是否满足设置的调光器输出光强等级，如果不满足，根据应答信号重新生成控制命令，传送给调光单元，执行步骤S3。

还包括：

S6：如果调光单元为电流调光单元2或频率调光单元4时，控制单元根据输出信号中电流或频率判断输出信号是否满足设置的调光器输出光强等级，如果不满足，根据调光器的输出信号重新生成控制命令，传送给调光单元，执行步骤S3。当调光单元为信令调光单元3时，控制单元还根据助航灯终端应答信号中电流或频率判断是否满足设置的调光器输出光强等级。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种多模式的助航灯光调光器，其特征在于，包括控制单元(1)和调光单元；

所述控制单元(1)用于设置调光器工作模式与输出光强等级，并根据调光器工作模式生成控制命令，传送给调光单元；还用于接收调光器的输出信号及助航灯终端应答信号；

调光单元用于根据接收的控制命令生成调光信令输出。

2.根据权利要求1所述的多模式的助航灯光调光器，其特征在于，所述调光单元包括以下调光单元中的一种或多种组合：

电流调光单元(2)：根据所述控制命令将交流恒压输入信号转换为电流不同的交流恒流信号，作为调光信令输出；

信令调光单元(3)：根据所述控制命令生成含有光强等级的调光信令；

频率调光单元(4)：根据所述控制命令将交流恒压输入信号转换为频率不同的交流恒流信号，作为调光信令输出。

3.根据权利要求2所述的多模式的助航灯光调光器，其特征在于，所述电流调光单元(2)采用AC/AC结构，将交流恒压输入信号转换为电流不同的交流恒流信号；交流恒流信号的频率为50Hz。

4.根据权利要求2所述的多模式的助航灯光调光器，其特征在于，所述电流调光单元(2)为AC/DC/AC结构，将交流恒压输入信号转换为直流母线电压后，再转换为电流不同的交流恒流信号；交流恒流信号的频率为50Hz。

5.根据权利要求2所述的多模式的助航灯光调光器，其特征在于，所述信令调光单元(3)利用电力线进行载波通信；信令调光单元(3)将生成的调光信令进行编码后，通过电力线发送给助航灯终端；还用于接收助航灯终端的应答信号。

6.根据权利要求5所述的多模式的助航灯光调光器，其特征在于，所述信令调光单元(3)还用于将生成的调光信令加载到频率调光单元(4)或电流调光单元(2)输出的交流恒流信号上，并通过电力线传输至助航灯终端。

7.根据权利要求2所述的多模式的助航灯光调光器，其特征在于，所述频率调光单元(4)为AC/DC/AC结构，将交流恒压输入信号转换为直流母线电压后，再将其逆变为频率不同的交流恒流信号。

8.根据权利要求1所述的多模式的助航灯光调光器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：设置控制单元中的调光器工作模式与输出光强等级；

S2：控制单元根据调光器工作模式生成控制命令，传送给相应调光单元；

S3：调光单元根据接收的控制命令生成调光信令，作为调光器的输出信号输出；

S4：控制单元实时获取调光器的输出信号，判断输出信号是否满足输出光强等级，如果满足，执行步骤S5，否则，根据调光器的输出信号重新生成控制命令，传送给调光单元，执行步骤S3；

S5：控制单元获取来自助航灯终端的应答信号，判断应答信号是否满足输出光强等级，如果不满足，根据应答信号重新生成控制命令，传送给调光单元，执行步骤S3。

9.根据权利要求8所述的多模式的助航灯光调光器的控制方法，其特征在于，还包括：

S6：如果调光单元为电流调光单元(2)或频率调光单元(4)时，控制单元根据调光器的输出信号中电流或频率判断输出信号是否满足输出光强等级，如果不满足，根据调光器的输出信号重新生成控制命令，传送给调光单元，执行步骤S3。