CN111201183A - 用于点亮机场的起飞和降落跑道以及滑行道的设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是通过与电子器件相结合的合适的设计措施来实现简单的构造和安装技术，这确保了产品经济高效且坚固耐用。根据本发明，该目的通过执行以下步骤来实现：从用于点亮机场的起飞和降落跑道以及滑行道的设备出发，所述设备具有多个灯(F)，每个灯包括：具有光通道开口(GF)的壳体盖(GD)；至少一个发光二极管(LED)作为光源；棱镜(P)作为光学单元；所述棱镜与所述光通道开口(GF)的形状互补；以及密封环(D1)，所述密封环设置在所述壳体盖(GD)和紧固到其上的插入件(ZE)之间，其中，第一腔室(K1)和第二腔室(K2)以此方式布置在所述灯(F)的所述壳体盖(GD)的所述底侧上，使得两个腔室(K1，K2)由在安装时伸出地面(E)的光学单元(O)分开，所述光学单元包括至少一个LED模块(LED1)和反射器(R)，并且其中，所述灯(F)的所述第一腔室(K1)可以通过柔性绝缘导热膜(I)密封，所述膜设置在所述反射器(R)和所述壳体盖(GD)之间。本发明属于机场的起飞和降落跑道以及滑行道照明领域。

Description

用于点亮机场的起飞和降落跑道以及滑行道的设备

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的一种用于点亮机场的起飞和降落跑道以及滑行道的设备，其包括多个标灯，每个标灯具有：壳体盖，壳体盖带有光通道开口；作为光源的至少一个发光二极管；和棱镜，棱镜作为光学系统设计成与光通道开口的形状互补；以及密封环，密封环设置在壳体盖和紧固到其上的插入件之间。

背景技术

在照明技术的技术领域中已知具有串联电路的电气设备，特别是在机场照明和街道照明中的电气设备。机场信标系统用于飞行器在机场起飞、降落和滑行时引导飞行器，尤其是在夜间和能见度低的情况下。以下是照明元件：诸如起飞和降落跑道的标灯、进场标灯、下滑角标灯、阈标灯、起飞和降落灯、滑行道标灯、特征标灯、危险标灯、障碍标灯以及机场停机坪和跑道上的标灯和路标。在大型机场，此类照明系统延伸数公里，因此需要相应的扩展电缆网络。尽管线路里程很长，为了不面临令人不安的功率下降，通常使用串联电路，其中照明装置的电源通过灯变压器与串联电缆去耦，以便在照明装置故障的情况下不中断串联电路。此外通过恒流调节器集中地共同控制串联电缆的供电，从而避免了亮度波动的光信号，特别是由于照明装置的故障。此外，机场区域经常使用自动灯故障检测。

从DE 197 50 560 A1已知一种方法和设备，以用于灯故障消息通知和用于保持机场或类似场所的照明系统的串联电路恒定。具有用于为灯供电的串联连接的灯变压器的消费电路是馈电变压器的次级侧串联电路，其通过具有更高水平控制的恒流调节来进行调节。测量次级侧串联电路中的实际电流和次级侧串联电路的馈电变压器的初级侧上的实际电压，并且在每种情况下，将相应的测量信号馈送给更高水平的控制器。在更高水平的控制中，根据与次级侧串联电路中的实际电流相对应的测量信号和与馈电变压器的初级侧上的实际电压相对应的测量信号来确定与次级侧串联电路的电感相对应的值。此外，为次级侧串联电路的电感确定的值与存储在次级侧串联电路的电感的更高水平的控制器中的比较值进行比较，比较值是在次级侧串联电路完全完好且处于操作中时以及当次级侧串联电路的一个和/或多个灯关闭时确定的。在本实施例中，恒流控制的更高水平的控制附加地接管灯故障监测的测量和评估任务。在恒流调节或串联电路的操作过程中，对于每个电流级，可以然后将通过线性内插和外插从至少三个比较电感值计算得出的积分灯故障值分配给在该操作过程中确定的电感。此外，在通过分散控制器设备(即独立灯控制器)的现场操作中，可以接通和断开照明系统的灯或中央布置的馈电变压器，其次级侧具有过压保护或雷电保护。

此外，用于机场等的照明系统的单独的灯控制器是已知的。例如，DE 101 44 929A1公开了一种具有单独的灯控制模块的单独的灯控制器，其在每种情况下控制照明系统的灯的操作，并且经由灯变压器连接到照明系统的串联电路，并且具有照明控制系统，其中单独的灯控制模块连接到该系统。为了在照明控制系统和单独的光控制模块之间的数据传输期间实现尽可能最佳的数据耦合和尽可能小的信号衰减，提出了独立的数据连接，通过该数据连接，单独的光控制模块连接到照明控制系统。此外，每个单独的灯控制模块都有电源通道，该电源通道在输入侧经由FAA连接器连接到灯变压器，并在输出侧经由FAA连接器连接到灯。此外，在每个单独的灯控制模块的电源通道中，过电压保护元件在输入侧布置到串联电路，以及雷电保护元件在输出侧布置到灯。此外，每个单独的光控制模块在控制通道中具有信号检测元件，通过该信号检测元件可以检测灯状态，特别是灯电流。最后，每个单独的光控制模块在控制通道中具有微控制器，通过该微控制器，可以控制电源通道的电源部分，并且提供来自信号检测元件的消息和测量值数据。控制通道的微控制器以此方式控制电源通道的电源部分，使得经由通断斜坡打开和关闭灯。在接通串联电路之后直到接收到第一封电报，并且在光波导LWL总线发生故障的情况下，根据单独的光控制模块的设定参数，可以通过控制通道的微控制器来控制灯的状态。在此种单独的灯控制器中，永久地检测和监测照明装置的操作状态。在照明故障的情况下，微控制器将注意到这一点，然后使灯变压器短路。以此方式，消除了不安全的高峰。然而，该方法预先假定通信通道，经由该通信通道，微控制器可以报告照明装置的故障，确保一个或多个照明装置的故障不会导致整个串联电路的故障。

此外，WO 2013/170 894 A1公开了一种用于交流供电机场照明系统的灯仿真电路，以用于模拟(仿真)LED灯的故障。更具体地，将灯仿真电路插入在灯变压器和LED灯电路之间。灯变压器利用其初级绕组串联连接到恒流电源，并在其次级绕组处提供灯电流。此外，灯仿真电路具有用于测量灯变压器的次级绕组处的电压的装置，以及用于在灯变压器的次级绕组处的电压超过预定值时将LED灯电路与灯变压器断开的另外装置。具体地，灯仿真电路包括整流器，整流器连接到滤波器以确定灯变压器上的电压。所述灯仿真电路还连接到继电器线圈，当灯变压器上的电压超过预定值时，继电器线圈断开用于将LED灯电路与灯变压器分开的触点。通过将LED灯电路与灯变压器完全断开来仿真(模拟)故障灯。当LED灯电路与灯变压器断开时，灯变压器在其次级侧没有负载，并因此进入饱和状态，就如其在关灯时那样。因此，现有技术中已知的灯故障检测装置可靠地检测故障。在一个实施例中，复位开关与灯变压器的次级绕组并联连接。优选地，它是弹簧加载的常开开关，其可以被手动操作以闭合其触点，并从而导致灯变压器的次级绕组短路。这导致灯仿真电路的复位。

为了提供一种照明设备，当使用发光二极管作为光源时，该照明设备的照明单元关于其实际的光传输也可以自动地检测，在DE 10 200 8 049 553 A1中提出了一种照明设备，其中每个照明单元都具有用于检测外部入射光的测量设备，其中第二照明单元的测量设备以此方式设计，使得其检测由第一照明单元的光源发射的光。通过将用于由第一照明单元发射的光的测量设备布置在所述照明单元外部，通过测量设备测量从照明单元输出的实际光。为此目的，测量由光源产生的光的一定比例，该一定比例的光然后可选地穿过第一照明单元的光学组件，并且在离开第一照明单元之后最终到达测量设备的位置并且由后者接收。测量设备的位置是第二设备的位置，例如相邻的照明单元。以这种方式，通过具有集成测量设备的多个相同的照明单元，可以安装这样的照明设备，其具有多个相互监测的照明单元。实际光发射是自动监测的，即不需要维护人员在照明单元的位置进行操作，也不需要使用附加的移动测量设备。在优选实施例中，测量设备具有光传感器以用于确定入射光的强度和/或颜色，该光传感器连接在光学设备的上游以用于聚集和/或过滤从外部入射的光。光传感器可以设计为光电二极管、光敏电阻、光电池等，并且设定为由第一照明单元的发光二极管发射的待测量光的波长。光学设备将接收到的光聚集在一起，从而产生足够强度的测量信号；此外，它过滤接收到的光，使得尽可能少的外来光落在光传感器上。此外，光源具有单色或不同颜色的发光二极管组。结果，可以产生不同亮度和/或颜色的光。对于单色发光二极管组，这些发光二极管为光源提供了冗余，使得在单个发光二极管发生故障的情况下，不一定必须进行光源或照明单元的更换，因为可以通过调节仍然完好的发光二极管的亮度来补偿故障。对于不同颜色的发光二极管组，可以通过发光二极管的目标操控来混合来自照明单元的不同颜色的光。因此，增加了维护照明设备的便利性，并且减少了照明单元类型的多样性。此外，每个照明单元都具有光学设备，以用于对光源发射的光进行光束整形。由光源产生的光穿过光学设备，该光学设备可以包括透镜、反射镜和棱镜，以便成形为具有由关于其空间角度相关强度分布的标准预先确定的特性的光束。此外，每个照明单元都具有控制设备，该控制设备具有用于检测由其光源发射的光的强度和/或颜色的光传感器，并且具有连接到其上以用于控制光源的控制单元。在由发光二极管产生光后，该内部光度传感器针对光的颜色和亮度对光进行直接测量，即在光离开照明单元之前，并且如果合适的话，在光通过光学设备之前。一方面，这些导致对待发射的光的附加的监测可能性，另一方面，测量值被馈送到控制设备，其中，在经由控制设备进行期望-实际比较之后，可以控制发光二极管的激励以便调节亮度和颜色。此外，每个照明单元都具有供电单元，该供电单元经由线路连接到中央能量供应设备以用于供应能量。供电单元用于向相应的照明单元供电，并经由双线线路耦合到中央能量供应设备。优选地，每个照明单元都具有通信单元，该通信单元连接到中央通信设备以用于数据传输。测量设备和控制设备的测量值经由照明单元中的通信单元传输到中央通信设备。以这种方式，可以集中地将经由照明单元的发射的光的两个不同的测量值进行彼此比较并且与平衡的操作状态进行比较。这允许自动检测犹豫缺陷或脏污造成的光发射的故障，并识别相关照明单元的编号和安装位置。出于维护目的，可以在中央通信设备中生成相应的状态消息。由于通信是双向的，命令可以从中央通信设备发送到照明单元，以用于开或关的切换或用于设置亮度或颜色。照明设备的通信单元优选地经由电源线连接到中央通信设备，以便形成用于数据传输的现场总线。如果也经由用于向照明单元传输电能的双线线路传输高频数据信号，则可以为数据通信实现至少长达10千米至200千米的线路长度。供电压，包括短时电压峰值，不会超过600伏。这使得可以使用1,000伏以下等级的低压电缆。与工作电压高达5,000伏且测试电压高达20千伏的已知高压电缆相比，使用低压线路和组件具有相当好的安全性和成本优势。此外，以双线技术设计为现场总线的线路的性能远超出串联电路上的通信，所述通信具有最大100kb/秒的波特率。具体地，每个光源都设计用于连续或间歇的光发射，并且测量设备用于对其进行检测。因此，作为照明设备，可以使用地面下或高架建筑中的持续点亮的标灯以及传统高压技术中的闪光标灯，其中光传感器将适应于所发射光的相关波长，并且还可以使用发光二极管技术。具体地，每个照明单元都具有罐形壳体，该罐形壳体居中地放入跑道上的凹陷处，并通过盖以压力密封的方式封闭在地面高度。光源布置在壳体中，该光源具有发光二极管并发射预定颜色和亮度的光。由光源发射的光穿过光学设备，该光学设备具有例如棱镜，由光源发射的光在棱镜的基部进入并穿过该棱镜的前侧，光射出为具有与空间角度相关的限定强度分布的光束。即使在低能见度的情况下，特别是在夜间，为了标灯跑道的中心线以用于定向，在飞行员接近或滑行时，相对于水平面以浅的角度发射光。通过布置在壳体中的控制设备的光度传感器元件来测量由发光二极管发射的光的颜色和亮度，并且如果需要，也就是说，当与期望操作状态存在偏差时，可以通过属于控制设备的调节设备来调节。通过调节，可以通过对完好的发光二极管的激励进行适当的脉冲宽度调制来补偿单独的发光二极管，已经在操作期间改变这些发光二极管的初始发光特性。在不同颜色的发光二极管组中，可以通过使用控制设备进行混合来调节发射光的颜色。由供电单元对照明单元的电负载进行供电，供电单元经由用于传输电能的线路连接到中央能量供应设备。此外，照明单元包括通信单元，其耦合到中央通信设备以用于双向数据传输。在照明单元具有用于沿两个方向发光的光学设备的情况下，经由测量设备进行分别相邻的照明单元的光发射的传感检测，该测量设备集成在面对待测量的照明单元的棱镜中。在地面上标灯中，通过测量设备进行对在飞行方向上分别相邻的后部标灯的光发射的传感检测，该测量设备集成在飞行方向上的前部标灯的后侧上。测量设备既可以用于地下或高架结构中的持续点亮的照明单元，也可以用于传统高压技术中的闪光标灯，该闪光标灯具有用于所发射光的相关波长的合适的传感器系统，或者用于LED技术中。

为了提供一种飞行场照明设备，可以监测其照明单元的实际光传输，并因此监测发射到飞行器驾驶员的光信号的足够亮度，在进一步的发展中，从DE 10 200 8 054 203A1已知一种飞行场照明设备，其中监测设备具有至少一个摄像机，以用于记录至少一个照明单元的数字视频图像。通过这种方式，可以获得一种检测系统，其就功能控制来说是成本有效且功能强大的，该检测系统检测由照明单元瞬时发出的光信号。作为记录照明单元的结果，在每个时间点检测信号是否存在，并且如果存在，则检测信号实际发射的亮度和/或颜色。可以从外部感知的实际状态的检测代表了功能控制的基础，而无需知道可能导致故障的原因。摄像机适用于在各种记录条件下(例如在太阳下、在降水情况下或在夜间)记录光信号的可数字评估的视频图像，例如地上灯或地下灯，以及信息板的可数字评估的视频图像。在一种情况下，除了已知的故障检测电路之外，还可以使用监测设备来提供用于故障检测的冗余系统，或者在另一种情况下，替代于已知的故障检测电路，可以使用监测设备以提供更经济有效的系统。最后，监测设备是模块化结构，因为摄像机可以相继地安装在机场上；首先，例如，可以监测高度安全相关的飞行场段，诸如进场标灯、起飞/降落标灯和停止线标灯，以便在稍后阶段监测其它飞行场段，诸如滑行路径、前场和其它地面活动区域。在飞行场地照明设备中，至少一个摄像机以此方式布置和定向，使得记录的视频图像具有多个照明单元的组。通过监测几个照明单元的组，可以保持所用的摄像机数量较少。此外，可以由此获得在功能上相互连接的照明单元的组的概况，例如整个进场标灯或整个停止线标灯。至少一个摄像机以此方式布置和定向，使得可以大致从飞行器驾驶员的观看方向接收一个或多个照明单元的视频图像。以这种方式，记录的视频图像描绘照明单元的飞行员视野，该照明单元将向后者发射光信号。因此，功能检查是从光信号所针对的观察者的角度来进行的。监测设备优选地具有评估设备，其中记录的关于从外部感知的亮度水平的视频图像映射到照明单元。为此目的，评估设备包括存储装置，其中存储具有不同可调亮度级的照明单元的参考图像。评估设备还包括用于将记录的视频图像与参考图像进行数字比较的比较装置。通过摄像机提供的视频图像的记录时间来选择正确的参考图像，因为记录时间指定了哪个亮度级是由控制中心预先确定或切换的。监测设备优选地具有用于再现记录的视频图像的显示设备，该显示设备以此方式连接到评估设备，使得一旦确定的亮度级偏离照明单元的设定的亮度级，则自动进行当前记录的视频图像的再现。显示设备可以例如集中布置，例如在机场的控制塔或维护站中。然后，由显示设备自动再现视频图像，并且因此如果记录的照明单元中的至少一个照明单元不发射光信号或光信号在颜色和/或亮度上不对应于由控制中心设置的亮度状态，则通知控制或维护人员。照明设备的显示设备优选地设计用于再现由不同摄像机记录的多个视频图像组成的总图像。因此，借助于中央显示设备，可以再现同一个点亮部分的时间进程以及在总体表现中的多个同时记录的视频图像。可以通过特定照明单元亮度的时间变化获得重要的维护说明。此外，多个照明单元的总体概况形成了控制人员可能的轮班干预的重要决策基础。

为了提供一种地面下标灯，该标灯可以构造得更小、具有更长的使用寿命并且可以更容易地维修，DE 203 09 405 U1中已知一种地面下标灯，其中提供至少一个发光二极管(LED)作为光源。保持器布置在封闭的壳体中，该壳体包含光通道开口和光学系统。壳体布置在盖部件的向上开口的凹槽中，优选配合地容纳在凹槽中，其中壳体的上侧形成盖部件的可驶过上侧的一部分。可以将容纳光学系统和至少一个LED的壳体设计为模块，其可以用于各种各样的地面下灯，例如成单布置或多布置。例如，在多布置中，两个壳体容纳在相应凹槽中在分隔件的相对侧上，并且具有相对于地面以预定角度沿相对侧的发射方向。壳体的上侧形成用于地面下标灯的盖状闭合件的上侧的一部分。壳体的上侧优选是平坦的，壳体之后的盖部件的上侧向边缘倾斜，以便形成待驶过的轮的平滑过渡。经由光射出开口从壳体射出的光束被支撑在盖部件内，其中光束可以经由盖部件中的凹槽以预定角度射出。以这种方式，形成间隙，在该间隙区域中，驶过的轮未受到任何支撑。然而，该间隙相对较窄，因此在驶过时壳体或其光学器件和LED不会出现危险。根据该发明的一个实施例，壳体是长方体的，其中光出口开口设置在例如壳体上侧的斜面中，并且光通道开口能够装配作为光学器件的棱镜。根据另一个实施例，壳体优选地由下壳体部件和上壳体部件形成，它们可以以固定和密封的方式彼此连接，例如通过螺纹连接、胶粘或焊接。根据又一个实施例，壳体优选地通过螺纹连接紧固在盖部件的凹槽中。这种紧固优选地提供螺钉在盖部件的下侧的布置，使得湿气不能经由螺钉孔渗透到壳体的内部。在根据DE 203 09 405 U1的地面下标灯的安装中，可以首先将壳体预制成具有部件从而安装棱镜和LED，然后壳体的上和下壳体部件彼此连接(其中密封件被放入邻接表面中)。下壳体部件接收用于为至少一个LED供电的电缆的馈通。向LED提供期望电压和期望电流的成形部件优选地容纳在罐形插入件中，其上边缘齐平于基部的平面(即，在盖部件下方的内部部分中)。罐形插入件为足够长度的电缆提供了足够的空间，这允许在分离用于供电线路的插入式连接之前，将盖部件以及引入盖部件的凹槽中的(两个)壳体(具有LED和光学器件，优选为棱镜)一起从罐形(圆柱形)插入件提升。直径较小的盖部件的圆柱形部分以装配方式插入到插入件中，并通过嵌入环形槽中的密封件进行密封。至少一个LED优选地安装在市售获得的电路板上，并且还配备有合适的光学器件。以这种方式装配的印刷电路板优选地通过螺纹连接固定在壳体的下部部件中，例如螺纹连接抵靠在下壳体部件的后壁的前侧。壳体中的棱镜在几何形状上适合于地面下标灯的情况，特别是细长的，并且借助于固定在壳体中的框架来保持。可选地，棱镜具有周向肩部，该周向肩部抵靠在光出口开口中的周向肩部上，框架确保肩部保持彼此接合。在框架或棱镜和至少一个LED之间保持一定距离，所述距离防止在轻微变形的情况下对LED的损坏，轻微变形可能在地面下标灯延伸时导致。

此外，申请人的非预公开的申请DE 10 2016 011 815.6描述了一种具有交错过压和过流保护的操作设备和用于控制智能照明装置和设备的天线。非预公开的申请DE 102016 011 815.6的全部内容将参考本申请的内容进行解释。详细地说，由不同的电路区域进行保护，这些电路区域依次交错并相互匹配，其中这些电路区域中的每一个电路区域承担不同的保护任务。

根据该发明的操作设备的第一实施例具有用于连接照明装置的第一支路(具有供电保护)和用于连接设备的至少一个通信模块的第二支路(具有保护，特别是电力线耦合)，以在操作设备的输出端分离第一接口电路和第二接口电路。

在操作设备的输入端设置有粗保护电路，该电路为第一支路和第二支路所共用，并且该电路具有气体放电管和与气体放电管串联的两个变阻器，并且其保护系统免受大脉冲的影响。在这种情况下，将过电压限制在较低的电压，并且系统输入端的脉冲被短路。对于过压和过流保护，连接到第一支路中的粗保护输出端的电源滤波器的任务是为后续电路部分延迟、降低和卷积由粗保护限制的电压脉冲，并降低上升速率(详见下文电源滤波器描述的四个任务)。如果在电源滤波器之后，对于后续电路部分而言脉冲剩余电压过高，则这受到箝位电路的限制，箝位电路连接到电源滤波器的输出端，箝位电路由第一级细保护和第二级第一能量吸收器组成。在这种情况下，细保护激活第一能量吸收器，并且发生电压脉冲短路以保护后续电路部分免受损坏。当达到电源电压的下一个过零点时，再次去激活短路。在细保护的进一步响应下，第一能量吸收器重新激活。

此外，第二能量吸收器连接在箝位电路输出端的第一支路中，该第二能量吸收器在接通时在NTC电阻器NTC(负温度系数热敏电阻，热变阻器)的帮助下限制电流。这在高电流之前保护了电路，并同时缓解了供电网络的负荷。在正常操作中，桥接电阻器NTC，以便最小化功率损耗。如果第二能量吸收器检测到过压脉冲，该桥接再次被取消。结果，电路的内部电阻增加，并且在随后的电路部分中产生的能量减少。此外，第二能量吸收器用作接通电流限制。

第二支路中的电力线耦合将电力线耦合的通信信号直接耦合到电源线。为此目的，只有粗保护对耦合进行保护，而非后续保护设备。由于粗保护的箝位电压值仍会对耦合电路造成损坏，电路需要附加的保护措施。为此目的，在第二支路的粗保护输出端连接具有变压器的中等保护，该变压器在过压脉冲期间进入饱和。变压器的饱和效应导致脉冲能量向变压器的次级侧的传输受到极大限制。此外，存在位于次级侧的部件，即第一细保护电路、连接到其上以用于分离并行馈送到电源网络的通信信号的滤波器以及连接到所述滤波器并限制剩余电压脉冲的第二细保护电路。根据该发明，电力线耦合的第一细保护电路连接到变压器的次级侧，该次级侧保护电路的故障敏感部件，特别是微处理器的所有输入端，附加地通过限压部件(箝位二极管)进行。

为了保护操作设备/镇流器的输出级免受过压和过流的影响，过压和过流通过照明装置作用在镇流器上，第一接口电路设置有相应的限制电路。为了保护镇流器，第二接口电路也具有过压保护和过流保护(参见上游连接的第二细保护电路)。通过交错保护措施，确保了整个操作设备/镇流器的有效保护。保护设备的操作模式的尺寸以此方式设计，使得各个设备有效地保护所有后续电路部分，这意味着包括初级和次级。

根据可靠电气隔离标准的要求，为了确保相位和接地导体或中性导体和接地导体之间的距离为4mm，在气体放电管的接地导体连接点处安装了附加的热熔断器。结果，在每个路径中串联连接了两个热熔断器，其各自具有2mm的间隔距离。所有热熔断器都热耦合到变阻器2。结果，检测到在使用寿命结束时变阻器2的增大的泄漏电流。

布置在第一支路中的电源滤波器NF承担操作设备/镇流器中的四个任务：

首先，在过压或过流脉冲的情况下，卷积保留在粗保护电路输出端的端电压(由于电源滤波器的特性，能量时间分布发生改变/在时域中延迟)，并且脉冲以延迟的方式传递到后续电路部分。在脉冲同时延长的情况下，电压脉冲的卷积导致峰值减小。脉冲的延迟确保了雷电保护在过压或过流事件的情况下响应作为第一措施。这导致粗保护时脉冲的主要能量降低。

电源滤波器的第二个任务是过滤由系统产生的共模干扰和推挽干扰，例如在内部电源和灯操控中。

电源滤波器的第三个任务是为并行馈送到网络中的电力线通信信号产生高阻抗。经由电力线的通信发生在30kHz至500kHz的频率范围内。该频率范围需要高阻抗以便不通过低阻抗使通信信号短路或大大衰减。高阻抗能够实现从网络到耦合电路的良好信号传输，反之亦然。

电源滤波器的第四个任务是保护第一能量吸收器免受由过流脉冲短路引起的快速电流上升速度的影响。

在根据申请人的非预公开申请DE 10 2016 011 815.6的电源滤波器的优选实施例中，电源滤波器是具有低通特性的4阶LC滤波器。转角频率(-3dB)固定在2kHz。电源滤波器与地电位/接地导体绝缘。绝缘防止电力线通信耦合到地电位/接地导体。还可以防止地电位/接地导体上的干扰影响电力线通信PLC。

此外，还提供临时过压保护。操作设备旨在检测由电源故障引起的过电压，并断开电源输入端连接，以保护下游部件免受过电压影响。一旦过压故障解除，操作设备将切换回输入，并继续正常操作。在相位中成环的继电器优选地用作断开或接通。

对于通信，操作设备/镇流器优选地具有电力线通信接口，该接口适合于以下任务：

·操作设备/镇流器的控制(照明的开、关和调光等)，

·查询操作设备/镇流器的状态消息，

·照明装置参数的初始化，

·对操作设备/镇流器固件的更新。

除了电力线通信之外，还可以使用其它通信接口。所有这些接口都用于以下任务：

·镇流器的控制(照明的开、关和调光等)，

·查询镇流器的状态消息，

·照明装置参数的初始化，

·对镇流器固件的更新，

·外部设备的连接(例如监控相机、运动探测器、传感器和致动器等)，

操作设备/镇流器可以用作各个通信接口之间(例如，WLAN和电力线之间)的网关。因此，可以将不同的网络拓扑相互连接起来。由于不同网络的此种连接，增强了通信范围。

紧凑的壳体确保了操作设备/镇流器的大量连接和系统变化。壳体结构的不同变化使得简单、成本有效的生产成为可能，而不需要附加的成本和复杂的解决方案。结构还使得操作设备/镇流器的部件(例如，配备的印刷电路板、散热器和分隔件)能够简单且快速地组装到壳体中。此外，壳体满足所有有效的规格，防止液体和极小颗粒的直接接触和渗透。

操作设备/镇流器的壳体由两个对称的半壳体(图中未示出)组成，这两个半壳体通过搭扣技术连接或闭合，即通过将多个搭扣闭合件连接或闭合在一起。这导致了简单且可靠的组装。半壳体的搭扣闭合件位于密封区域之外。

根据应用领域，壳体以此方式设计，使得可以在其中安装各种组件(具有微处理器MP的控制器板、不同的镇流器控制和通信模块)。半壳体的突出部分中的平坦和横向的紧固孔使得设备的安装位置可变。

根据电缆入口(通过电缆压盖或索环)和灌封类型(填充的灌封化合物)，可以实现高达IP68的保护级。可以可变地按照步骤(步骤1至步骤4)进行组件在半壳体中的灌封。结果，根据所使用的组件的设计，可以使灌封化合物的量最小化，并且对于其保护进行了优化。可选地，也可以灌封整个壳体，尽管需要更多的灌封化合物，但是减少了生产工作量。

半壳体在侧壁上具有凹槽。在这种情况下，可以选择性地插入密封条以实现壳体的密封性。在这种情况下，可以省去灌封。

通过在壳体中插入冷却板，通过优化对环境的热量输出，对具有较高热量生成的部件进行有效的热量管理。此外，为了补偿不同的部件高度，还可选择将冷却块插入壳体中。通过在半壳体中冲出的凹陷中使用导热箔，该导热箔粘接结合到壳体的外侧，通过在该点处与紧固载体进行直接热耦合，可以进一步改善热量输出。

为了通过电气连接实现改进的电磁兼容性(EMC)屏蔽，冷却板可以通过螺栓和螺钉连接到印刷电路板。可选地，保护接地(在电源输入侧)和功能接地(在照明装置和接口侧)之间发生电气隔离或结合。

将用于连接插头的引导件结合在半壳体中，其因此确保了在相应半壳体中正确地对准组件(控制器板和可能的通信模块或镇流器控制)。因为这也导致印刷电路板的生产公差的补偿，所以不需要其它紧固组件和插头。引导件是前导的，因此两个半壳体之间的对准也同样有效。

半壳实现了设备的功能性分离：半壳体包含带有微处理器的控制器板和可选的用于通信模块的附加变体的通用接口。另一个半壳体包含镇流器控制，其型号取决于所用照明装置的功率等级。这种功能分离使得镇流器能够简单地适应要使用的照明装置、功率等级、电气隔离和保护等级，并且以优化的设备的替换部件库存实现了简单且高效(快速)的修理。

例如，多达八个状态指示器/显示装置(SMD LED)可以直接安装在印刷电路板上，因为光线路通过灌封化合物中的简单光导管直接连接到壳体的外壁上。为此目的，壳体壁中的引导环和凹陷在壳体半壳体中位于其中光导管与壳体半壳体相交的点处。通过这些凹陷，提供了状态指示器更好的可见性。引导环用于光传导和用于光导管的调节，同时防止灌封化合物意外流入光通道。

此外，在根据该发明的操作设备/镇流器的第二实施例中，在申请人的非预公开的申请DE 10 2016 011 815.6中集成了用于230V/115V的LED灯和灯座中的电子器件(例如市售白炽灯的E螺纹)以用于实现整个设备。整个设备集成了LED灯和网关，灯功能所需的电子器件包含在设备中以用于LED的操作。整个设备由“发光体”和带连接插座(E螺纹和脚部接触)的设备基部组成。灯的带有保护帽的上部部分包含LED和用于光分布(漫射器)的光学系统和传感器(特别是亮度、颜色)，下部部分包含整个电子器件，其既用于LED控制，也用于PLC和BLE通信。这种空间布置降低了对电子器件的温度影响。位于其间的空间优选地用于蓝牙接收器和平衡-不平衡变换器以及天线，其中壳体形状使得有可能以相当简单的方式实现成角度偶极子的相应开口角度。对于整个设备的无线电系统来说，需要有效的天线，尽管如此，其尽可能地同等地覆盖所有空间区域，并因此不旨在具有任何方向性。为此目的，印刷电路板天线在壳体中用作成角度偶极子，其具有至少一个结构元件，特别是附加销，其将天线扩展到第三维。通过销，实现了方向特性的均匀化；较宽的导体迹线确保了足够的可用带宽，同时也提高了对环境影响的容忍度。

如现有技术的上述评估所示，用于控制各种照明装置的操作设备早已为人所知，其中在机场区域还使用了多种不同类型的地面下灯和高架灯。特别地，针对带电状态下的维护问题，各机场先前已经制定了不同的方法和程序。在独立的灯控制的情况下，控制器在高压峰值下原位检测故障灯，并立即使灯短路。应注意，灯出现故障，并经由更高级控制的通信通道报告。因此，所有灯的位置和数量是已知的。然而，可以确定的是，目前标灯缺乏与这样的电子器件的结合，所述电子器件抵抗恶劣的外部影响，从而允许在机场实现安全和持久的操作。

外部影响/环境影响的示例有：

·天气影响(雨、雪、冰、温度)，

·机械应力(例如扫雪机、冲击载荷飞行器……)，

·化学应力(例如煤油、除冰剂、酸、油……)，

·电气影响(例如雷击、过电流、过压、电源闪烁(供电网络中的电压波动)……)，

·光学影响(例如外来光……)。

发明内容

本发明的目的是进一步设计一种通用灵活且高度集成的操作设备，以用于以此方式控制本申请人的非预公开的申请DE 10 2016 011 815.6中描述的各种照明装置，使得在一方面，支持各种类型的照明装置，例如LED、HQI(石英技术中的卤素金属蒸汽灯)、NDL(钠蒸汽灯)等，以及在另一方面，后者可以在不同的功率等级下高效运行。通过适当的结构措施与电子器件的结合，可以实现简单的结构和组装技术，这确保了产品经济高效且坚固耐用。

根据权利要求1的特征部分实现了此目的，其中第一腔室和第二腔室布置在标灯的壳体盖的下侧，其中两个腔室由光学单元分隔开，该光学单元在安装时伸出地面，其包括至少一个LED模块和反射器，并且其中可以通过布置在反射器和壳体盖之间的柔性绝缘导热膜来实现标灯的第一腔室的密封。

可以普遍使用根据本发明的具有集成操作设备的设备，特别是用于点亮机场的起飞和降落跑道以及滑行道。根据本发明的两腔室原理，通过利用反射器分隔腔室来实现构造技术，该反射器与柔性绝缘导热箔结合以同时用于密封。

在根据权利要求4的本发明的进一步实现中，光学单元具有透镜，并且为了加热棱镜、透镜和控制电子器件，至少一个LED模块具有附加的红外LED，红外LED具有串联的电阻器。

本发明的这种实现具有这样的优点，即红外LED完成多项任务，即用于对棱镜和光通道除冰以及用作发射器进行通信，并且其中串联电阻器(纵向电阻)用于限制红外电流并同时加热。

在根据权利要求9的本发明的一个实施例中，至少一个LED模块具有多个LED链，LED链具有多个LED，并且提供连接到控制电子器件的选择开关以用于相应LED模块上的LED链操控。

本发明的此实施例的优点在于，选择开关允许LED链的选择以用于相应LED的选择，LED模块的相关联级联，以及冗余功能。

附图说明

参考附图，从以下对本发明优选实施例的描述中可以得出进一步的优点和细节。在附图中：

图1示出了根据本发明的具有集成的操作设备的设备的双腔室原理的壳体结构的剖视图，

图2示出了根据图1的根据本发明的设备的分解图，

图3示出了根据图1的根据本发明的设备的不具有装配光学器件的壳体盖的从下方的平面图，

图4示出了根据图1的根据本发明的设备沿着图3的成角度剖线A-A的剖视图，

图5示出了LED模块的配备印刷电路板的平面图，

图6详细示出了根据图5的LED模块的点块的结构，

图7是根据图5的LED模块的配备印刷电路板的侧视图，

图8示出了控制不同标灯的点块的示例，

图9是标灯的部件(电子器件+光学器件)的框图，

图10示意性地示出了根据本发明的设备的部件的结构和布置/连接，

图11示出了根据本发明的设备的防雷、供电和通信的框图，

图12示出了LED模块中各种传感器的布置，

图13示出了用于冗余控制LED模块的配置，

图14示出了串行LED模块的第一实施例的控制，

图15示出了串行LED模块的第二实施例的控制，

图16示出了根据本发明的设备的并联LED模块的第二实施例的控制，

图17详细示出了布置在壳体盖中的两个光学单元的散射光的光路的剖视图，

图18详细示出了透镜的侧视图，

图19详细示出了壳体盖中密封件的布置的从下方的平面图，以及

图20示出了短路开关(开路灯继电器)的框图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的具有集成的操作设备的设备的结构的剖视图，其特别用于点亮机场的起飞和降落跑道以及滑行道，该设备的壳体G根据双腔室原理构造。在下文中，将更详细地解释和描述根据本发明的设备作为标灯F的应用，特别是地面下标灯F，其用于具有两个LED模块LED1和LED2以及四个LED链(或四个点块DT)的设计。

地面下标灯F的第一腔室K1包含光学元件，特别是LED的LED，第二腔室K2包含控制电子器件KE和电缆连接KV。由光学单元O(包括至少一个LED模块LED1和反射器R)分隔开腔室K1、K2，并且对壳体盖GD的密封结合绝缘导热箔I进行。放置在壳体盖GD下侧的绝缘导热箔I用于控制电子板KB的电绝缘和散热(参见以下描述)。结果，实现了在具有至少一个光学LED模块LED1和反射器R的腔室K1和用于电子器件的腔室K2之间的密封。与在光学单元O的安装状态下密封棱镜P的朝向光出口开口GF的端面的密封件DP一起，并且通过以密封方式(特别是胶合)引入壳体盖GD的凹槽中的透镜L，抵抗外部影响进行标灯F的密封，特别是抵抗从壳体盖GD的上侧渗透的液体。此外，两个腔室K1、K2之间的分隔有助于保护电子器件免受液体/湿气的渗透。

此外，为了更好地保护免受湿气影响，用于控制电子器件KB腔室K2可以灌封并且同时可以用作铸模。

由于这种结构，可以分离并容易地接近光学单元O(LED模块LED1至LED4和反射器R)。从而便于维护和维修。通过松开壳体G内侧的四个螺钉，即每个光学单元的第二螺钉S2和第三螺钉S3(取决于实施例变体)，安装在壳体G的下侧的光学单元O是可接近的。因此，可以维护或更换整个光学单元O或者甚至单元0的单独部件。

地面下标灯F的壳体构造成容纳最多两个控制电子器件KE和最多八个LED模块(两个LED模块LED1至LED4)。因此，壳体G可以用于机场区域所需的所有地面下灯。

光学单元O的机械定位如下：

在组装期间，反射器R首先利用三个定位销PS(插装式技术)定位在LED印刷电路板LP上。它们因此形成单元，该单元针对所有三个坐标(X，Y，Z)分别预校准。三个定位销PS同时用于将反射器R和LED印刷电路板LP平放在上壳体部分上。结果，实现了LED印刷电路板LP相对于绝缘膜I和导热膜的最大可能接触表面。两个螺钉连接确保了LED印刷电路板LP和反射器R之间的牢固连接。至少一个LED模块LED1与反射器R一起形成光学单元O。

为了将光学单元O最佳地定位在壳体盖GD上，定位销延伸到壳体盖GD的定位孔中。光学单元O利用四个螺钉安装在壳体盖GD上。两个螺钉穿过相应的LED模块以及LED电路板LP和反射器R，另外两个螺钉将反射器R拧紧到壳体盖GD。反射器R的形状使得棱镜P或其密封件D压靠在壳体窗口GF上。以此方式，利用棱镜P或透镜L在光学单元O和壳体窗口GF之间产生了良好的密封端接。这代表着该结构的第一腔室K1。

如上所述，反射器R将具有至少一个LED模块LED1的第一腔室K1与具有控制电子器件KE的腔室K2分开。为了实现至少一个LED模块LED1相对于透镜L的最佳竖向角度，在LED模块LED1和壳体盖GD之间插入柔性绝缘导热箔W作为基部。这可能补偿了部件(反射器R、LED印刷电路板LP)的现有制造公差。因此，与定位销一起实现了限定的位置，从而使得可以光学预校准至少一个LED模块LED1。

相比于传统的设备(例如在DE 203 09 405U1中描述的地面下标灯，其中带有LED和光学器件的两个壳体以密封的方式布置和固定在盖部件的向上开口的凹槽中，两个壳体的上侧形成盖部件的可驶过的上侧的一部分，并且光相对于地面以一定角度沿相反方向发射)，根据本发明的设备，光学单元O在内侧向上安装有反射器R。其它不同之处在于，光学单元O安装在壳体盖GD的下侧，这通过使得可以更换LED模块LED1、LED2……而无需校准或重新调整而简化了维修和维护。特别是由于多重密封，通过根据本发明的地面下标灯F的构造，其对环境影响不敏感。对于特别是铝制成壳体盖GD，如在现有技术中，参见例如DE 20309 405 U1，罐形的插入件、尤其是圆柱形的插入件Z拧紧到实心壳体盖GD上的上，其中环形密封件D1在邻接表面处布置在壳体盖GD的凹槽中。

光学单元O由五个部件组成：棱镜P、用于传感器S的透镜L、棱镜P的密封件DP、壳体盖GD和LED模块LED1、LED2……。光学元件LED的结构确保光特性的最佳效率，这符合美国联邦航空管理局(FAA)的规范：单向标灯必须对准，使得其在四倍于标灯距离的点处穿过中心线；双向标灯必须对准，使得它们平行于曲线的切线辐射)，并符合国际民用航空组织(ICAO)的规范：曲线中的标灯必须与曲线的切线成15.75°的前束角。

图2示出了分解图，以示出根据图1的根据本发明的设备的结构设计和安装。在这种情况下，中心区域的各个部件以侧视图示出在左侧，以及以平面视图示出在中间和右侧。

图3示出了根据图1的根据本发明的设备的未装配光学器件的壳体盖GD的从下方的平面图；图19详细示出了壳体盖GD中的密封件的布置的从下方的平面图，即示出了用于圆柱形插入件ZE的密封环(O形环)D1、用于第二腔室K2的扁平密封件W(在图3中以虚线示出)、棱镜P的密封件DP以及绝缘导热箔I。

此外，图4详细示出了根据图1的根据本发明的设备沿着图3的成角度剖线A-A的剖视图。

图5示意性地示出了LED模块中的一个LED模块(例如，LED1)。经由到插座B的带状电缆KV实现控制电子器件KE和LED模块LED1之间的连接。

在LED模块上布置有四个LED链，每个链具有四个LED。LED分为四个组，每个组四个LED。此类组被称为点块DT。图6示意性地示出了此类点块DT。根据LED模块(例如LED1)的设计(安装)，点块DT由红色、绿色、蓝色和白色或单一颜色的LED组成。为了LED模块的增加灵活性，在LED模块上设置有选择开关AS(X/Y多路复用器)，以用于LED链操控。利用选择开关AS，可以从多个输入信号中选择一个输入信号，并将其连接到输出端。通过单独地操控单独的LED链和点块DT以及选择开关AS，可以完成不同的任务：

·RGBW控制→可以通过点块DT实现所有需要的颜色。

·亮度控制→可以设置不同的光强度。

·可以通过打开和关闭点块DT实现曲线灯→(参见图8)。

·冗余→通过两个控制电子器件KE操控LED链。

·冗余→操控LED模块颜色中的多达两个LED链，以补偿LED链中的LED故障。

作为这种配置的结果，利用少量不同的LED模块LED1、LED2……可以实现许多不同类型的机场标灯。这便于维护和维修，因为对于大量的机场标灯只需要少量不同的LED模块LED1、LED2……。

由于通过两个控制电子器件KE冗余操控LED链的可能性，在出现故障的情况下，例如控制电路缺陷或电缆断裂等，可确保提高机场运营的故障安全性(冗余)。

在相应的LED模块LED1、LED2……上，优选地存在具有串联电阻器的红外LED，例如五个红外LED IR。其目的是加热棱镜P或透镜L和电子器件KE以产生工作温度，并避免棱镜/透镜P/L的外侧结冰，或在冷启动时融化冰或去除湿气(玻璃表面内侧的冷凝层)。

特别地，红外LED IR可以用作在红外范围内传输的通信通道，并且RGB传感器S同时用作通信接收器(双向IR通信)。

在相应的LED模块LED1、LED2……上，优选地放置两个RGB传感器S。从标灯F发出的光束在发出的光束的边缘处用两个透镜L聚集，所述透镜最好是凸透镜。这些透镜各自在相应的传感器安装位置处产生焦点。如图18中详细所示，透镜L由射入窗口EF、射出窗口AF和两个反射器表面(RF1，RF2)组成。两个反射器表面RF1、RF2都具有类似抛物面的自由形状。

地面下标灯F的散射光进入透镜L的射入窗口EF，并经由第一反射器表面RF1反射到第一焦点BP1。第一焦点BP1位于第二反射器表面RF2内。在第一焦点BP1中聚集的散射光经由第二反射器表面RF2反射到第二焦点BP2。第二焦点BP2位于传感器S的传感器表面上。因此，散射光由透镜L以目标方式引导到传感器S上。

RGB传感器S监测光强度和光波长，以监测标灯F的光学特性。在出现偏差的情况下，控制电子器件KE会重新调整LED的控制，以便校准偏差(颜色、亮度)。

由于透镜L放置在壳体的外部，也由RGB传感器S检测棱镜P的干扰变量，诸如反射、衰减、老化、污染、外来光等。这使得能够更好地校准光束，并提供关于光学单元O的状态的信息。通过使用两个独立的RGB传感器S可以确定更精确的信息，并且最小化错误测量的可能性。

作为来自不同/相邻标灯F的测量数据的集中评估的结果，可以以分离的方式确定环境影响，并且可以将其结合到标灯的校准和控制。结合相应的LED模块LED1、LED2……的LED电流和LED电压的测量数据以及温度(使用温度传感器ST确定)，确定并校准LED的老化。这些信息的汇总允许对标灯F的状态进行精确的分析。可以确定相应的LED模块LED1、LED2……上的棱镜/透镜P/L或LED是否必须更换或者存在污染。因此，降低了维护成本，因为只更换了目标缺陷部件，而不是整个光学单元O。

特别地，除了光学传感器S和温度传感器ST之外，湿度传感器SF(参见图12)布置在相应的LED模块LED1、LED2……上。这使得检测到可能的湿气或液体渗透。

此外，如图12所示，相应的LED模块LED1、LED2……可以具有视频传感器SV和/或雷达传感器SR。这使得可以针对性地监测飞行场。

经由集成到光学模块O中的RFID控制器和天线A，特别是RFID天线，可以在不打开标灯F的情况下以及在关闭状态下或者在不与标灯F电连接的情况下，原位读取地面下标灯F的操作数据和维护数据。可以优选地经由其它无线电标准进行无线通信(例如蓝牙，也参见申请人的非预公开的申请DE 10 2016 011 815.6)。

相应LED模块LED1、LED2……的实施例/配置以及操作数据和维护数据存储在非易失性存储器M中(参见图9，图12)以用于读取。

如图11中详细示出的，根据本发明的设备/地面下标灯F利用标准化插头-A类插头经由DLC模块DLC(优选为隔离变压器)连接到串联电路。由控制设备CCR(恒流调节器)对串联电路供电，图中未示出。连接在控制设备CCR和串联电路之间的是图中未示出的MCU(主控制单元)，其将通信信号耦合到串联电路中。

图11所示的框图简要描述了根据本发明的设备的防雷、供电和通信。过压和过流保护电路(防雷)SB是输入侧粗保护，其使设备输入端处发生的过压和过流短路，并从而防止设备损坏。由监测电路监测电路部分的功能，并将其报告给中央控制器模块DLC-3A。将模块DLC连接到过压和过流保护电路(防雷)SB的输出端确保了电力线通信信号与供电网络的耦合和去耦。连接到模块DLC的测量分流器MS用于测量设备的输入电流。电源调节器PSR通过测量信号控制和调节设备的内部电压供应。

此外，代表设备的电源滤波器的滤波器F连接到模块DLC。电源滤波器F执行以下任务。

第一个任务是抑制操作设备的内部开关干扰对网络的影响。

第二个任务是提供电力线通信的高阻抗终端。

第三个任务是在雷击事件中卷积能量脉冲。

有源整流器(有源整流器)AG连接到电源滤波器F，并从输入侧的交流电压/交流电流产生DC电压。这是通过开关的有源控制(MOSFET)来实现的。由电源调节器PSR控制有源整流器AG。

与无源整流二极管相比，通过开关的低电压降实现设备的低功率损耗。

电压转换器VC连接到有源整流器AG的输出，并从整流电压为设备内部有源部件(DLC-3A、DLC-3D等)产生电源电压。以两个阶段进行这种产生。从整流电压产生DC电压(例如18V)。从该电压产生较低的电压(5V、3.3V和1.8V)。

电源调节器PSR用于控制电压转换器VC。

恒流控制器(电流调节器)CR连接到电压转换器VC的输出端，其将产生的DC电压(例如18V)转换成调节的恒流。这对于控制随后的LED链是必要的。经由电源调节器PSR进行此控制。

表示设备LED链的LED模块LED1、LED2、LED2……连接到恒流调节器CR。可以通过设备彼此独立地控制和调节多个LED链。可以由多个串联的LED组成LED链。

如上所述，电源调节器PSR控制和调节根据本发明的设备的各种电路部件。为此目的，由电源调节器PSR测量各种系统参数(输入电流、输出电流、直流电压等)并将其转换成相应的控制信号。

设备的连接到电源调节器PSR的中央控制器模块DLC-3A监测设备的功能，并负责电力线接收。此外，电源线放大器DLC-3D连接到电源调节器PSR和中央控制器模块DLC-3A。

连接到电力线放大器DLC-3D的输出端和电源调节器PSR的栅极致动器GT将低电压水平的操控信号转换成高电压水平的操控信号。较高的电压是控制有源部件(MOSFET)所必需的。

图11中的虚线旨在表示DLC-3A/D中在该线以内的部件的集成。对于中央控制器模块DLC-3A，(I)表示过压和过流保护电路(防雷)SB的连接，(II)表示电源滤波器NF的连接。短路开关(开路灯继电器)OLR布置在过压和过流保护电路(防雷)SB的输入端，其操作模式将基于图20所示的框图进行更详细的解释。

DLC-3A/D(参见图11中的虚线框和申请人的非预公开的申请DE 10 2016 011815.6)是控制电子器件KE的中央控制、操控、监测和通信单元。控制电子器件KE调节多达四个独立LED链所需的LED正向电流。控制电子器件KE经由集成在DLC-3A/D中的AD转换器监测电子器件的输入电流、输入电压、LED电流、LED电压和电源电压。同样，读取、监测和评估来自DLC-3A/D(ASIC)的所有传感器数据。经由电力线通信PLC，根据本发明的设备/地面下标灯F可以将该信息(传感器数据)以及状态消息提供给中央和上级单元(详细参见申请人的非预公开的申请DE 10 2016 011 815.6)。

如图11所示，在控制电路板KB上实现电源滤波器NF以及过压和过流保护电路(防雷)SB。关于实现，详细参见申请人的非预公开的申请DE 10 2016 011 815.6。

电源滤波器NF设计成LC低通滤波器。过压和过流保护电路SB包括：

·粗保护，

·电流和电压限制电路，

·细保护。

电源滤波器NF与浪涌和过压保护SB的结合提供了针对电气环境影响的保护，诸如过流、电压和雷击。该保护设备由DLC-3A/D(ASIC)监测以保证系统的高可用性。这可确保无延迟地检测到保护故障。可能的反应是在标灯F发现损坏并因此系统发生故障之前，进入冗余模式或者修理或更换标灯F。

电子控制系统KE包含自动加热设备，以便在冷启动期间将组件预热到部件所需的最低温度。特别地，控制电子器件KE的加热功率为10瓦，以及相应的LED模块LED1、LED2……的加热功率为10瓦，即最小设备中的设备/地面下标灯的加热功率为20瓦。这增加了标灯F的起始温度(例如，在具有随温度漂移的相对较大频率偏移的石英中)，以及标灯F的可用性和使用寿命。

如上所述，可以用冗余的控制电子器件KE构造根据本发明的设备/地面下标灯F，参见图13。为此目的，需要两块控制电子板KB。每个控制板KB经由单独的隔离变压器T连接到串联电路。如果相应的LED模块LED1、LED2……的电流调节器的内部电源出现故障，或者在具有单色点块的LED模块LED1、LED2……的相应LED链中的一个或多个LED出现故障时，启动冗余模式。

存在三种冗余模式配置：

1.在控制板KB的电源出现故障的情况下，由剩余的控制板KB接管电源和通信。因此，第一控制板KB可以继续操作连接的LED链。

2.在用于LED链的电流调节器发生故障的情况下，第二控制板KB可以承担第一控制板KB的多达两个LED链。

3.在LED链中的一个或多个LED发生故障的情况下，后者可以通过一个或多个冗余LED链使用具有单色点块的LED模块来补偿。

除了电力线通信PLC之外，集成的DLC-3A/D(ASIC)承担根据本发明的设备/地面下标灯F的所有控制、调节和诊断任务。通过使用软件的适当配置，控制电子器件KE结合光学单元O可以实现不同的变型(功能)(例如滑行道中线灯或闪光灯)。

地面下标灯F通过设置在过压和过流保护电路(防雷)SB输入端的继电器BR与串联电路分离。作为分离的结果，在所描述的情况下，实现了对地面下标灯F的附加保护，例如防止过流、过压。

在另一个实施例中，在变压器T上没有用继电器BR模拟断开的次级电路，但是串联电路经由地面下标灯F的输入端处的继电器触点短路。

这种短路会使得整个系统(串联电路)提供更少的功率来点亮标灯。CCR的负载较轻。

由于短路，地面下标灯F仍然与串联电路分离。通过短路，同样可以实现在地面下标灯F的输入端处没有电压。

这里不再维护外部测量设备的功能。

对于这两种形式，继电器BR可以通过手动干预复位(向PE(接地)和LA施加电压)。以此方式，可以在正常操作中再次使用地面下标灯F(如果其是功能性的)。将双稳态继电器BR的控制线指定为C-ON。

如根据图20的框图所示，通过熔断器SI保护用于复位双稳态继电器BR的输入端LA免受过流。输入端LA和PE之间的过压受到过压保护电路

的限制。

所施加的电压通过变压器T以电隔离的方式传输，所述变压器设置在过压保护电路

和整流电路GR之间。由此传输电压控制双稳态继电器BR，并因此进行复位。

集成智能传感器系统(RGB传感器S、湿度传感器SF、雷达传感器SR、温度传感器ST、视频传感器SV)提供各种分散的信息，其支持独立监测、错误检测和校准，此外，并行获得用于中央评估和监测的信息。传感器系统的使用还减少了生产中变化的数量，并减少了维护和维护成本。

此外，根据本发明的设备/地面下标灯F使得可以在没有通信的情况下用于串联电路，同时通过在输入端的继电器和当串联电路接通时用于控制继电器的相应逻辑来模拟(仿真)有缺陷的卤素照明装置的故障模式(从变压器断开的次级电路)，来维持在电源中的外部测量设备的正确功能。

此外，至此，本发明不限于权利要求1中限定的特征的组合，而是也可以由一起公开的所有单独特征的某些特征的任何其它组合来限定。这意味着在原理上权利要求1的基本上每个单独的特征可以省略或者由本申请中其它地方公开的至少一个单独的特征代替。

附图标记

A 天线(RFID天线)

AF 透镜L的射出窗口

AG 有源整流器(有源整流器)

AS 选择开关

B 插座(用于电缆连接KV)

BP1 透镜L的第一焦点

BP1 透镜L的第二焦点

BR 双稳态继电器

CR 恒流调节(电流调节器)

D1 密封环(O形环)，其用于圆柱形插入件ZE

DT 点块0、点块1、点块2、点块3……

DLC DLC模块

DLC-3A 中央控制器模块

DLC-3D 电力线放大器

DP 棱镜密封件

E 地平面

EF 透镜L的射入窗口

F 标灯(地面下标灯)

G 壳体

GD 壳体盖

GB 壳体基座

GF 光通道开口

GR 整流电路

GT 栅极驱动器

I 绝缘导热膜

IR IR-LED(通讯，加热)

KE 控制电子器件

KV 电缆连接

KB 控制电子板

K1 第一腔室(光学元件LED)

K2 第二腔室(控制电子器件KE，电缆连接KV)

L 透镜

LED 光学元件

LED1 LED模块

LED2 LED模块

LED3 LED模块

LED4 LED模块

LA 输入端开路灯继电器OLR

LP LED印刷电路板

M 存储器(配置，运行数据，维护数据)

MS 测量分流器

NF 电源滤波器

O 光学单元

OF 光学窗口

OLR 短路开关(开路灯继电器)

P 棱镜

P1 反射器和LED模块与壳体盖之间的定位(定位销PS)

P2 孔，其用于反射器和LED模块与壳体盖的螺纹连接

P3 孔，其用于反射器和LED模块的螺纹连接

PE 接地(输入端开路灯继电器OLR)

PR 定位销钉，其具有反射器R的刻度

PS 传感器S的定位销钉

PSR 电源调节器

R 反射器

RF1 透镜L的第一反射器表面

RF1 透镜L的第二反射器表面

S 传感器(RGB传感器)

SI 熔断器

S1 螺钉，其用于反射器与LED模块的螺纹连接

S2 螺钉，其用于反射器和LED模块与壳体盖的螺钉连接

S3 螺钉，其用于反射器和LED模块与壳体盖的螺钉连接

S4 螺钉，其用于将控制电子板拧紧到壳体基座上

S5 螺钉，其用于将壳体基座拧紧到壳体盖上

SF 湿度传感器

SR 雷达传感器

ST 温度传感器

SV 视频传感器

SB 过压和过流保护电路

T 变压器(脉冲变压器)

VC 电压转换器(电压转换器)

W 扁平密封件(第二腔室K2)

ZE 圆柱形插入件

Claims (15)

1.一种用于点亮机场的起飞和降落跑道以及滑行道的设备，所述设备具有多个标灯(F)，每个标灯包括：壳体盖(GD)，所述壳体盖具有光通道开口(GF)；至少一个发光二极管(LED)作为光源；以及棱镜(P)作为光学器件，所述棱镜与所述光通道开口(GF)的形状互补；以及密封环(D1)，所述密封环布置在所述壳体盖(GD)和固定到其上的插入件(ZE)之间，其特征在于，在所述标灯(F)的所述壳体盖(GD)的下侧上布置第一腔室(K1)和第二腔室(K2)，使得两个腔室(K1，K2)由光学单元(O)隔开，所述光学单元在安装时伸出地面(E)，所述光学单元包括至少一个LED模块(LED1)和反射器(R)，并且其中能够通过布置在所述反射器(R)和所述壳体盖(GD)之间的柔性绝缘导热膜(I)来实现所述标灯(F)的所述第一腔室(K1)的密封。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，为了将所述光学单元(O)定位在所述壳体盖(GD)的所述下侧，设置有带刻度的定位销钉(PR)，所述销钉延伸到所述壳体盖(GD)的定位孔(P1)中，并且借助于第一螺钉(S1)将所述反射器(R)紧固到所述LED模块(LED1)，其中所述光学单元(O)借助于第二螺钉和第三螺钉(S2，S3)紧固到所述壳体盖(GD)的所述下侧，所述第二螺钉和第三螺钉穿过相应的LED模块(LED1、LED2……)以及LED印刷电路板(LP)、所述反射器(R)和所述绝缘膜(I)，并且其中所述反射器(R)成形为使得当拧紧时，用于布置在所述光通道开口中的所述棱镜(P)的密封件(DP)能够压靠在所述地面下标灯(F)的所述光通道开口(GF)的内边缘上。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第二腔室由向上开口的壳体基座(GB)形成并且包含至少一个控制电子器件(KE)和电缆连接(KV)，所述第二腔室(K)通过设置在所述壳体基座(GB)的端面上的扁平密封件(W)进行密封，所述扁平密封件能够通过第五螺钉(S5)压靠在所述壳体盖(GD)的所述下侧。

4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的设备，其特征在于，所述光学单元(O)具有透镜(L)，并且其中所述至少一个LED模块(LED1、LED2……)具有带串联电阻器的附加红外LED(IR)，以用于加热所述棱镜(P)、透镜(L)和控制电子器件(KE)。

5.根据权利要求1至4中的一项或多项所述的设备，其特征在于，所述红外LED(IR)还能够用作红外范围内的发射器，并且其中布置在所述至少一个LED模块(LED1、LED2……)中的至少一个传感器(S)用作通信接收器。

6.根据权利要求1至5中的一项或多项所述的设备，其特征在于，从所述至少一个LED模块(LED1)发出的光束能够聚集在所述透镜(L)的光路的边缘处，并且其中能够通过至少一个传感器(S)将以这种方式接收的散射光用于监测光强度和光波长。

7.根据权利要求1至6中的一项或多项所述的设备，其特征在于，在所述标灯(F)的所述壳体盖(GD)的上侧上的凹槽中的所述透镜(L)以密封方式布置，使得由所述标灯(F)发射的散射光束撞击所述透镜(L)的射入窗口(EF)，所述透镜(L)在第一焦点(BP1)处会聚所撞击的散射光束，所述光束能够通过所述透镜(L)的第一反射器表面(RF1)从所述第一焦点(BP1)反射到第二反射器表面(RF2)上，其中所述透镜(L)的第二焦点(BP2)反射到所述至少一个传感器(S)的传感器表面上，并且其中所述透镜(L)的除了所述射入窗口(EF)和射出窗口(AF)之外的所有表面(RF1，RF2)都反射到所述传感器(S)。

8.根据权利要求1至7中的一项或多项所述的设备，其特征在于，所述传感器(S)各自布置在印刷电路板(LP)的细长延伸的部分中，并且其中所述部分具有用于定心销的孔(ZS)。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个LED模块(LED1、LED2……)具有多个LED链，所述LED链具有多个LED，并且其中在相应的LED模块(LED1、LED2……)上设置有与所述控制电子器件(KE)连接的选择开关(AS)，以用于LED链操控。

10.根据权利要求1至9中的一项或多项所述的设备，其特征在于，在所述至少一个LED模块(LED1、LED2……)上设置有点块(DT)以用于发射单色和多色(红-绿-蓝-白)光，所述点块能够具有多个LED。

11.根据权利要求1至10中的一项或多项所述的设备，其特征在于，所述至少一个LED模块(LED1，LED2……)的由LED形成的LED链能够通过所述控制电子器件(KE)对所述点块(DT)的相应控制用作沿着起飞和降落跑道以及滑行道的直线和曲线的直线灯和曲线灯。

12.根据权利要求1至11中的一项或多项所述的设备，其特征在于，冗余的LED链布置在所述至少一个LED模块(LED1，LED2……)上，所述冗余的LED链能够由一个或多个控制电子器件(KE)冗余地操控。

13.根据权利要求1至12中的一项或多项所述的设备，其特征在于，所述标灯构造为地面下标灯(F)，其具有冗余的控制电子器件(KE)以及可切换和/或冗余的电源。

14.根据权利要求1至13中的一项或多项所述的设备，其特征在于，为了模拟卤素灯，所述地面下标灯(F)具有继电器，以用于断开位于所述标灯的串联电路中的变压器(T)的次级电路。

15.根据权利要求1至14中的一项或多项所述的设备，其特征在于，所述地面下标灯(F)附加地具有温度传感器(ST)和/或湿度传感器(SF)和/或雷达传感器(SR)和/或视频传感器(SV)。

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