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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Flughafenanlagen-Überwachungssystem
zum Überwachen von
Flughafenanlagen, wie beispielsweise eine Anzahl von Lampen, Sensoren
oder dergleichen, die an Start- und Landebahnen, Rollbahnen oder
dergleichen in dem Flughafen zu installieren sind, wobei das Flughafenanlagen-Überwachungssystem
die Power-Line-Trägertechnologie
verwendet.
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Im
Stand der Technik umfaßt
das Flughafenanlagen-Überwachungssystem
zum Überwachen von
aus einer Anzahl von Lampen, Sensoren oder dergleichen gebildeten
Flughafenanlagen, das in dem Flughafen mit der Power-Line-Trägertechnologie
zu installieren ist, eine Host-Station und Terminals (Nebenstationen),
die jeweils durch einen Rubber-Transformator
mit einer von einem Feststromgenerator(CCR/CCT (nachstehend als
Feststromgenerator bezeichnet) abgeleiteten Netzleitung in Reihe geschaltet
sind, zum Erzeugen und Generieren eines Feststroms aus einer handelsüblichen
Wechselstromquelle, wobei die Lampen und Sensoren jeweils mit diesen
jeweiligen Terminals verbunden sind.
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Im
folgenden werden die Begriffe „Rubber-Transformator” und ”Trenn-Transformator” als Synonyme
verwendet. Gleiches gilt für
die Begriffe „Feststromgenerator” und „Gleichstromgenerator”.
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Dort
führen
sowohl die Host-Station und das jeweilige Terminal die Host-Terminal-Kommunikation durch Übertragen
in Kombination von 1-Bit-Information durch, die mit dem vom Feststromgenerator
ausgegebenen Zyklus des Stromversorgungs- bzw. Leistungssignalverlaufs synchronisiert
ist. Kurz gesagt, überträgt die Host-Station
das von der Seite eines zentralen Überwachungsraum, der ein System
höherer
Ordnung ist,
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gesendete
Steuersignal an das jeweilige Terminal durch eine Netzleitung durch
die Kombination von 1-Bit-Information, und bei Empfang dieser Information
steuert das jeweilige Terminal das AN/AUS-Schalten der Lampe basierend
auf dem Informationsinhalt. Andererseits überwacht das jeweilige Terminal
den Status von Lampen und Sensoren, überträgt seine Überwachungsinformation an die Host-Station über die
Netzleitung durch die Kombination von 1-Bit-Information, wohingegen
die Host-Station aufgebaut ist, die von den jeweiligen Terminals empfangene Überwachungsinformation
an ein Überwachungsbedienfeld,
das ein System höherer
Ordnung ist, über
ein LAN zu übertragen,
um den Status von Lampen und dergleichen der jeweiligen Terminals
auf einer Bedienkonsole anzuzeigen.
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Nebenbei
bemerkt, kann bei einem derartigen Power-Line-Träger-Überwachungssystem,
wie es oben erwähnt
ist, zusätzlich
zu einer dedizierten Überwachung
einer ausgebrannten Lampe nur eine vorbestimmte Anzahl von Lampen überwacht
und gesteuert werden, da durch den Power-Line-Träger eine
geringe Datenmenge übertragen
werden kann und die Übertragungsrate
außerdem
niedrig ist.
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Andererseits
ist der Feststromgenerator bei dem oben erwähnten Überwachungs- und Steuersystem
derjenige, der entwickelt ist, um die Netzleitung mit Leistung eines
festen Stroms zu versorgen, und genauer gesagt, wird, wie es in 1 gezeigt
ist, ein Verfahren angenommen, um einen Stromsignalverlauf hoher
Amplitude S2 zwischen einem Stromsignalverlauf niedriger Amplitude
S1 und dem Signalverlauf hoher Amplitude S2 durch die Phasensteuerung
mit einem zweckmäßigen Phasenwinkel
(beispielsweise 60°)
vom Nulldurchgangspunkt des Stromsignalverlaufs niedriger Amplitude
S1 unter Verwendung eines Thyristors auszuwählen, einen vorher definierten
vorbestimmten Feststrom (beispielsweise 6,6 A) auszugeben, der für Lampen
oder weitere Flughafenausrüstungen
zu verwenden ist, und an die Netzleitung zu liefern.
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Daher ändert sich
der Strom sofort nach der Phasensteuerung im allgemeinen in einen
schnellen Anstiegszustand, weist eine hohe Frequenz gleich oder
höher als
50 Hz/60 Hz bezüglich
der Frequenz auf, geht in einen Standardsignalverlauf (Sinuswelle) von
50 Hz/60 Hz über,
wenn er den Stromsignalverlauf hoher Amplitude erreicht, wobei er
jedoch direkt nach diesem Übergang
instabil ist.
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Dort
werden herkömmlicherweise
im Fall einer Übertragung
eines erforderlichen Signals mit einem Power-Line-Träger, Steuer-
oder Überwachung- oder
weiterer Signale mit dem Power-Line-Träger übertragen, indem diese mit
einer vorbestimmten Frequenz von einem Power-Line-Mode moduliert werden,
das einen Teil des Signalverarbeitungssystems ist, für den Signalverlauf
hoher Amplitude S2 mit einem derartigen Timing, um den Stromsignalverlauf
niedriger Amplitude auf der Netzleitung und schnelle Anstiegsabschnitte
sofort nach der Phasensteuerung zu vermeiden, und um ferner instabile
Abschnitte während
des Übergangs
in den Stromsignalverlauf hoher Amplitude, d. h. Rauscherzeugungsabschnitte,
zu vermeiden.
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Da
jedoch das oben erwähnte Überwachungs-
und Steuersystem nur darauf gerichtet ist, das Signal mit einem
geeigneten Timing zu übertragen,
wird Rauschen immer noch von dem Feststromgenerator durch die Phasensteuerung
erzeugt, und unter dem Einfluß dieses
Rauschens verschlechtert sich die Empfangsempfindlichkeit der Host-Station und
des jeweiligen Terminals beträchtlich.
Außerdem ist
dieses Rauschen ein Spike-Rauschen, das wie ein Impuls erzeugt wird,
und es ist überdies
extrem schwierig zu eliminieren, da sich der Rauscherzeugungspunkt
gemäß der Abgriffsposition
(Phasensteuerungswinkel), die die Lampenhelligkeit einstellt, verändert.
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Ferner
werden bei der Host-Station und dem jeweiligen Terminal das Steuersignal
und das Überwachungssignal
von der Netzleitung mit einer Power-Line-Schaltung befördert, die
eine Netzleitung, einen Rubber-Transformator oder dergleichen umfaßt; wobei
jedoch eine Impedanz infolge von LC in der Power-Line-Schaltung
existiert, wobei diese Impedanz das von der Netzleitung beförderte Signal
absorbiert. Dies wird hauptsächlich
durch ein Resonanzphänomen
zwischen der Komponente der Rubber-Transformatorreaktanz L und der
Kapazitanz der Netzleitung und der Masse hervorgerufen, und es existieren
abnormale Dämpfungspunkte
des von der Netzleitung beförderten
Signals. Als Ergebnis fallen Terminals an der Position, die dem
abnormalen Dämpfungspunkt
entspricht, bemerkenswert in ihrer Empfangsempfindlichkeit infolge
der Dämpfung
des beförderten
Signals ab.
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Insbesondere
ist im Fall des Power-Line-Trägers
ein abnormaler Dämpfungspunkt
ein unvermeidbares Problem, da die eine Anzahl von Reaktanzkomponenten
bildenden Rubber-Transformatoren
in der Power-Line-Schaltung installiert sind. Und ferner kann die
Installation der Rubber-Transformatoren, die von der Lampenposition
am jeweiligen Flughafen abhängt,
nicht willkürlich
entschieden werden, und der abnormale Dämpfungsbetrag steigt unzweckmäßigerweise
gemäß dem Installationsmodus an.
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WO 1995/24820 A1 ,
EP 0502176 B1 und
US 5475360 A zeigen
die Verwendung von Nulldurchgängen
zur Synchronisation von Zeitfenstern bzw. für das Einfügen von Steuersignalen und
Impulsen, insbesondere auch im Zusammenhang mit der Power-Line Technology.
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Power-Line-Träger-Flughafenanlagen-Überwachungssystem
vorzusehen, um es zu ermöglichen,
ein Host-Station-Steuersignal und ein Status-Signal einer Lampe, eines Sensors und
dergleichen einer Anzahl von Terminals stabil zu übertragen,
und um es zu ermöglichen,
eine Menge von Daten effektiv zu übertragen.
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Ein
weiter Vorteil der Erfindung ist es, ein Überwachungssteuersystem vorzusehen,
das den Power-Line-Träger verwendet,
um die Wirkung des durch den Feststromgenerator erzeugten Rauschens zu
verringern und ferner eine Übertragung
hoher Qualität
zu gewährleisten,
ohne von den Power-Line-Schaltungs-Aufbaubedingungen beeinflußt zu werden.
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Erfindungsgemäß wird die
obengenannte Aufgabe durch ein Flughafenlampen-Überwachungssystem nach Anspruch
1 gelöst.
Die abhängigen
Ansprüche
betreffen weitere vorteilhaftere Aspekte der Erfindung.
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Zusätzliche
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
dargelegt und sind teilweise aus der Beschreibung offensichtlich
oder können
durch Praktizieren der Erfindung gelernt werden. Die Aufgaben und
Vorteile der Erfindung können
durch die nachstehend besonders ausgeführten Mittel und Kombinationen
verwirklicht und erhalten werden.
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KURZBESCHREIBUNG VERSCHIEDENER
ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die in die Beschreibung aufgenommen sind und einen
Teil derselben bilden, veranschaulichen gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung und dienen zusammen mit der oben gegebenen allgemeinen
Beschreibung und der nachstehend gegebenen ausführlichen Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
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1 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel einer Stromversorgungssignalverlaufsumschaltung durch
eine Phasensteuerung durch einen Feststromgenerator darstellt;
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2 ist
ein Beispiel eines allgemeines Konfigurationsdiagramms des erfindungsgemäßen Power-Line-Träger-Flughafenanlagen-Überwachungssystems;
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3 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das eine Ausführungsform der Host-Station
und des jeweiligen Terminals in dem erfindungsgemäßen Power-Live-Träger-Flughafenanlagen-Überwachungssystem zeigt;
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4 stellt
ein Kommunikationsbeispiel des Gesamtsystems dar;
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5 stellt
die Signal-Lieferung zwischen einem Überwachungssteuerbedienfeld
eines Systems höherer
Ordnung und der Host-Station dar;
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6 stellt
einen Signal-Lieferbereich der Host-Station und des jeweiligen Terminals
dar;
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7 ist
ein Diagramm, das die Signalzuordnung der Host-Station und der jeweiligen Terminals für den Signalverlauf
zeigt;
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8 ist
eine Zeit-Tafel-Darstellung, die die Signaleinfügung der Host-Station und des
jeweiligen Terminals darstellt, wobei im Signalverlauf Rauschen vermieden
wird;
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9 ist
ein Diagramm, das die Ursache der Rauscherzeugung in dem Signalverlauf
darstellt;
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10 ist
ein allgemeines Konfigurationsdiagramm, das ein Beispiel eines Flughafenlampenüberwachungssystems
gemäß der Erfindung
zeigt;
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11 ist
ein Diagramm, das den Rauscherzeugungszustand des von dem Feststromgenerators erzeugten
Stromversorgungssignalverlaufs zeigt;
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12 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das eine Bypass-Filtervorrichtung zeigt, die in der
Nachbarschaft der Ausgangsseite des Feststromgenerators eingefügt ist;
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13 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das die Beziehung zwischen der Filtervorrichtung
und der Host-Station-seitigen Signalinjektion/Signalextraktion zeigt;
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14 ist
ein Konfigurationsdiagramm jeweiliger mit der Netzleitung zu verbindender
Terminals;
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15 ist
ein Diagramm, das die Empfangspegelherabsenkung infolge der Einphasung,
Stehwelle an den jeweiligen Terminalverbindungspositionen darstellt;
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16 stellt
eine Äquivalenzschaltung
der Netzleitung und des Rubber-Transformators dar;
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17A und 17B stellen
den Einfluß des
Einphasungszustands oder dergleichen der Host-Station dar, die das
Signal von den jeweiligen Terminals empfängt;
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18 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel von Kompensationsmitteln zum Erhöhen der
lampenseitigen Impedanz zeigt;
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19 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das die Empfangsverdoppelung an der
Host-Station darstellt;
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20 ist
ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel eines Kompensationsmittels
zum Erhöhen der
lampenseitigen Impedanz zeigt;
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21 ist
ein Zustandsdiagramm des Empfangspegels jeweiliger Terminals in
der Host-Station;
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22 ist
ein Verarbeitungsablaufdiagramm der Empfangsverdoppelung an der
Host-Station;
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23 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das die Empfangspegelherabsenkung am
Terminal kompensiert;
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24 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das eine Ausführungsform eines Leistungshaushalts
aus einer Signalübertragungszeitspanne
bei einem jeweiligen Terminal zeigt; und
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25 stellt
den Leistungshaushalt aus einer Signalübertragungsperiode und das
Timing in der Signalübertragungszeitspanne
bei einem jeweiligen Terminal dar.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Nachstehend
werden Ausführungsformen der
Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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2 ist
ein allgemeines Konfigurationsdiagramm, das ein Beispiel des erfindungsgemäßen Power-Line-Träger-Flughafenanlagen-Überwachungssystems
zeigt; Dieses Flughafenanlagen-Überwachungssystem
umfaßt
einen zentralen Überwachungsraum
(nachstehend als System höherer
Ordnung bezeichnet) 3 mit einer Bedienkonsole 1,
die die Betriebsstatusanzeige der Rollbahn-Mittenlinienlampe L1,
Haltelinienlicht L2, Runway-Lampen L3 (nachstehend zusammen als
Lampe L bezeichnet), Sensoren C oder dergleichen, An/Aus-Schaltsteuerung der Lampe
L, einen Betriebstest des jeweiligen Terminals, Rücksetzen
oder einen anderen Vorgang des jeweiligen Terminals durchführt, und
ein Überwachungsbedienfeld 2 oder
dergleichen, das mit dieser Konsole 1 über ein Steuer-LAN verbunden
ist, und gegenseitig ein Signal an und von die/der Bedienkonsole 1 überträgt und empfängt, eine
Host-Station 7 mit einem Feststromgenerator 4,
wie beispielsweise ein CR/CCT, der ein Feststromgenerator zum Erzeugen
und Ausgeben eines festen Stroms von einer handelsüblichen
Wechselstromquelle ist, und ein Host-Station-Bedienfeld 6, das mit einer
Netzleitung 5, die von diesem Generator 4 abgeleitet
ist, über
einen Transformator verbunden ist, um den Betriebsstatus verschiedener
Lampen L zu sammeln und um Signale, die Signale verschiedener weiterer
Sensoren C sind, die das System höherer Ordnung 3 über diese
informiert, zu überwachen,
oder um ein Steuersignal von dem System höherer Ordnung 3 an
das jeweilige Terminal 8 über die Netzleitung 5 zu übertragen,
und jeweilige Terminals (Nebenstationen) 8, die ebenso
mit der Netzleitung 5 über
einen Rubber-Transformator 9 jeweils in Reihe geschaltet
sind, um individuell den Status der jeweiligen Lampe L oder Sensors
C zu überwachen
und das An/Aus-Schalten der Lampe L zu steuern.
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Außerdem ist
das Überwachungsbedienfeld 2 dasjenige
zum gemeinsamen Verwalten verschiedener Power-Line-Schaltungsinformation,
es ist mit der Übertragungs-Host-Station 7 verbunden,
um eine einzige Stromversorgungsschaltung über ein Übertragungs-LAN zu überwachen,
und weist eine Funktion auf, um individuelle Power-Line-Schaltungsinformation
zusammen mit der Übertragungs-Host-Station 7 zu
besitzen.
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3 zeigt
ein konkretes Konfigurationsdiagramm, das eine Übertragungs-Host-Station 7 und ein
einziges Terminal 8 mit einer Stromversorgungsvorrichtung
in Reihe geschaltet zeigt, die ein von einem Feststromgenerator 4 abgeleitetes
Flughafenbeleuchtungssystem ist, und eine Netzleitung 5,
die als Kommunikationsmedium verantwortlich für den Power-Line-Träger dient.
Es versteht sich von selbst, daß eine
Anzahl der Terminals 8 mit der Netzleitung 5 verbunden
ist.
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Das
heißt,
daß ein
Host-Station-Bedienfeld 6 dieser Host-Station 7 und eine Anzahl von
Terminals 8 individuell über einen jeweiligen Transformator 9 mit
der Ausgangsseite des Feststromgenerators 4 verbunden sind,
wie es oben erwähnt
ist.
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Dieses
Host-Station-Bedienfeld 6 umfaßt eine Filtereinheit 11,
einen Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 12,
einen Signalinjektionsabschnitt 13 zum Übertragen des Steuersignals
an das jeweilige Terminal 8, einen Signalextraktionsabschnitt 14 zum
Empfangen des Betriebsstatussignals der Lampe L, des Sensors C und
dergleichen.
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Die
Filtereinheit 11 umfaßt
ein Bypass-Filter 11a einer LC-Resonanzschaltung, die aus einer Spule
L und einem Kondensator C aufgebaut ist, und zum Verhindern, das
harmonisches Rauschen von dem Feststromgenerator 4 in das
Host-Station-Bedienfeld 6, bzw. Seite des Terminals 8 eintritt,
und zum Abschneiden einer für
die Power-Line-Trägerausgabe
von dem Host-Station-Bedienfeld 6 bzw. Seite des Terminals 8 verwendeten
spezifischen Frequenz, und zum Verhindern des Eintretens in den
Feststromgenerator 4, eine Bypass-Filter-Status-Bestätigungsschaltung
zum Anzeigen, beispielsweise auf einem LED-Anzeigeelement 11b,
des Stromflußzustands durch
einen Stromerfassungssensor-Stromtransformator
CT, einen Host-Station-dedizierten CT 11c zum Injizieren
von Information hinsichtlich der Steuerung von dem System höherer Ordnung 3 in
die Netzleitung 5 basierend auf dem Nulldurchgangserfassungs-Timing
des Stromversorgungssignalverlaufs des Feststromgenerators 4,
und einen Extraktionsstromtransformator 11d zum Extrahieren
des den Status der Lampe 1 und eines Sensors C oder dergleichen
des Terminals 8 darstellenden Überwachungssignals von der
Netzleitung 5.
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Der
Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 12 weist
eine Funktion auf, um Textdaten basierend auf einem Steuersignal
für das
jeweilige Terminal zu erzeugen, das von dem System höherer Ordnung 3 übertragen
wird, und um die Überwachungsinformation
von dem jeweiligen Terminal an das System höherer Ordnung zu übertragen.
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Der
Signalinjektionsabschnitt 13 umfaßt eine Timing-Erzeugungsschaltung 13a zum
Aufnehmen und Ausgeben der von dem Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerungsabschnitt 12 erzeugten
Textdaten mit einem vorbestimmten Timing nach der Nulldurchgangserfassung
des von dem Feststromgenerators 4 ausgegebenen Stromversorgungssignalsverlaufs,
ein Power-Line-Modem 13b zum Übertragen
der Textdaten durch zwei spezifische Frequenzen, die der Frequenzumtastung
(FSK) gemäß dem Timing
von dieser Timingerzeugungsschaltung 13a unterworfen wurden,
und ein Übertragungsverstärkungselement 13c zum
Verstärken
der von diesem Power-Line-Modem 13b ausgegebenen Daten
und zum Injizieren in die Netzleitung 5 durch den Host-Stationdedizierten
CT 11c.
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Der
Signalextraktionsabschnitt 14 umfaßt Nulldurchgangserfassungsmittel 14a zum
Erfassen des Nulldurchgangs des Stromversorgungssignalverlaufs von
dem Extraktionsstromtransformator 11d durch ein passives
Filter, ein Empfangsverstärkungselement
und ein aktives Filter, und Signalerfassungsmittel 14db mit
einer Timing-Erzeugungsschaltung 13a zum
Aufnehmen der Textdaten, die von dem Extraktionsstromtransformator 11d auf ähnliche
Weise durch das passive Filter, das Empfangsverstärkungselement
und das aktive Filter mit einem vorbestimmten Timing nach der Nulldurchgangserfassung
des von dem Nulldurchgangserfassungsmittel 14a ausgegebenen
Stromversorgungssignalverlaufs extrahiert wurden.
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Als
nächstes
wird das jeweilige Terminal 8 zwischen dem mit der Netzleitung
verbundenen Rubber-Transformator 9 und der Lampe L/dem
Sensor C verbunden, und ist in verschiedenen Formen gebildet, etwa
um nur mit der Lampe L oder nur mit dem Sensor C, ferner mit der
Lampe L und dem Sensor C gemäß dieser
Anwendung verbunden zu sein.
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Das
jeweilige Terminal 8 umfaßt ein Lampenstromversorgungssystem 21,
einen aus einer CPU gebildeten Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 22 zum
Erzeugen von Textdaten durch Aufnehmen des Status und der Lampe
L und dergleichen, das mit diesem Lampenstromversorgungssystem 21 verbunden
ist, und den weiteren notwendigen Signalen, zum Steuern der Lampe
L basierend auf den von der Host-Station 7 durch die Netzleitung 5 empfangenen
Textdaten und zum weiteren Durchführen einer notwendigen Verarbeitung
gemäß dem Befehl
von einer externen Gerät
oder einem Eingangsgerät,
einen Signalinjektionsabschnitt 23 und einen Signalextraktionsabschnitt 24.
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Das
Lampenstromversorgungssystem 22 umfaßt einen Stromversorgungsabschnitt 21a,
einen Transformator 21b zum Herausnehmen einer Stromversorgung
für den
Betrieb seines eigenen Terminals, verschiedenen Schutzschaltungen 21c zum Schützen der
Lampe L, einen AN/AUS-Steuerabschnitt 21d, wie beispielsweise
ein Triac, zum Steuern des Lichtausschaltens, einen Stromerfassungsabschnitt 21e zum
Erfassen eines Überstroms,
eine Erfassungsschaltung 21f für ausgebrannte Lampen zum Erfassen
einer ausgebrannten Lampe L und dergleichen, und diese Erfassungssignale
werden an den Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 22 gesendet.
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Der
Signalinjektionsabschnitt 23 umfaßt eine Timing-Erzeugungsschaltung 23a zum
Aufnehmen und Ausgeben der Textdaten, die durch den Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 12 bei
einem vorbestimmten Timing nach dem Nulldurchgangserfassung des
von dem Feststromgenerator 4 ausgegebenen Stromversorgungssignalverlaufs
erzeugt wurden, ein Power-Line-Model
{Modem?} 23b zum Übertragen
der Textdaten durch zwei spezifische Frequenzen, die der Frequenzumtastung
(FSK) gemäß dem Timing
von dieser Timing-Erzeugungsschaltung 13a unterworfen wurden,
und ein Übertragungsverstärkungselement 23c zum
Verstärken
der von diesem Power-Line-Modem 23b ausgegebenen Daten
und zum Injizieren in die Netzleitung 5.
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Der
Signalextraktionsabschnitt 24 umfaßt Nulldurchgangserfassungsmittel 24a mit
einer Timing-Erzeugungsschaltung 23a zum
Erfassen des Nulldurchgangs des von dem Feststromgenerator 4 ausgegebenen Stromversorgungssignalverlaufs, und
ein Signalerfassungsmittel 24b mit einer Timing-Erzeugungsschaltung 23a,
und ein Datenverarbeitungs-Berechungssteuerabschnitt 111 mit
einer Funktion, um ein von dem System höherer Ordnung 103 übertragenes
Steuersignal für
ein jeweiliges Terminal 108 zu empfangen, um Textdaten
zu erzeugen, zusätzlich
zu einem passiven Filter, einem Empfangsverstärkungselement und einen aktiven
Filter wie beispielsweise ein Tiefpaß, Bandpaß, oder dergleichen.
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Da
eine Anzahl von Terminals 8 mit einer Netzleitung 5,
die von einem einzigen Feststromgenerator 4 abgeleitet
ist, verbunden sind, schwächt sich
das Signal um so mehr ab, je weiter der Abstand von dieser totalen
Netzleitung 5 ist und je höher die Anzahl von Terminals
ist. Der Signalausgangspegel kann erhöht werden, um den Signalbereichsabstand zu
erweitern; es ist jedoch nicht erlaubt, viel Leistung für die Terminalsignalausgabe
zu verbrauchen, da die Stromversorgungskapazität der Flughafenbeleuchtungsausrüstung begrenzt
ist. Dort kann, wie für das
Signalinjektionsverfahren eines jeweiligen Terminals, der offensichtliche
Stromversorgungsverbrauch durch ein vorheriges Akkumulieren von
Leistung aus einem Stromversorgungsabschnitt 21b verringert werden,
während
auf eine Signaleinfügung
in ein Leistungsakkumulationselement 27 gewartet wird, und
Liefern von in dem Leistungsakkumulationselement 27 akkumulierter
Leistung während
der Signaleinfügung
und Übertragung.
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Außerdem umfaßt die Filtereinheit 11 ein
Bypass-Filter, das eine Resonanzschaltung von Spule und Kondensator
ist, und eine Bypass-Status-Bestätigungsschaltung,
und mit dieser Bypass-Status-Bestätigungsschaltung wird es möglich, da
Hochspannung in einem Kondensator C des Bypass-Filters akkumuliert
wird, Maßnahmen
für die
Sicherheit durch Anzeigen des Status dieses Bypass-Filters auf einem Anzeigeelement 11 durchzuführen und
das System höherer
Ordnung 3 zu informieren.
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Als
nächstes
wird die Übersicht
der Datenkommunikation mit Bezug auf 4 vor einer
Erläuterung
des Betriebs des oben erwähnten
Systems beschrieben.
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Zuerst
empfängt
in dem System höherer Ordnung 3 das Überwachungsbedienfeld 2 ein
von der Host-Station 7 übertragenes Überwachungssignal,
das den Status der Lampe L und des Sensors C darstellt, überträgt es an
die Bedienkonsole 1 und zeigt den Betriebsstatus der Lampen
oder dergleichen an. Außerdem
gibt die Konsole 1 des Systems höherer Ordnung 3 notwendige
Steuerbefehle von einem Bediener ein, sendet Steuersignale für die An/Aus-Steuerung
der Lampe L, einen Betriebstest des jeweiligen Terminals, ein Rücksetzen
des jeweilige Terminals oder dergleichen an das jeweiligen Terminal 8 über das Überwachungsbedienfeld 2 und
die Host-Station 7, und die Bedienkonsole 1 überwacht kollektiv
den Antwortstatus dieser Terminalseite und führt die Steuerung durch.
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Normalerweise
ist eine Host-Station 7 mit einem Feststromgenerator verbunden,
und das Host-Station-Bedienfeld 6 überträgt und empfängt Signale mit dem System
höherer
Ordnung 3/jeweiligen Terminal 8, und überträgt Signale
an das anfordernde System höherer
Ordnung/Terminal niedrigerer Ordnung 8.
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Kurz
gesagt, wird eine gemeinsame und gewöhnliche Überwachung zwischen der Host-Station 7 und
dem jeweiligen Terminal 8 durchgeführt (S1), wie es in 4 gezeigt
ist, und das Überwachungsbedienfeld 2 erfaßt Daten
von dem Host-Station-Bedienfeld 6,
wenn die Host-Station normal ist (healthy counter up).
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Außerdem suspendiert
das Host-Station-Bedienfeld 6 vorübergehend die Steuerung bei
Empfang eines Steuerbefehls (S2) von dem System höherer Ordnung 3 während der
gewöhnlichen Überwachung
mit dem jeweiligen Terminal 8, führt die Terminal-Steuerung
durch Unterbrechung an dem jeweiligen Terminal 8 durch
(S3) und behält
die gewöhnliche Überwachung
nach Durchführung
dieser Steuerung 3 bei.
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Die
Kommunikation zwischen dem Überwachungsbedienfeld 2 und
der Host-Station 7 wird gemäß den Prozeduren durchgeführt, wie
es beispielsweise in 5 gezeigt sind. Kurz gesagt,
werden das Überwachungsbedienfeld 2 und
die Host-Station 7 mit einem Übertragungsbereich, wie beispielsweise einen Übertragungssteuerbedienbereich
(obere Stufe) oder einen Host-Station-Bereich (unterer Zustand)
versehen, und weisen einen Mechanismus auf, um Steuerbefehle jedes
Mal auszugeben, wenn es notwendig ist.
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Mit
anderen Worten überwacht
gewöhnlicherweise,
da Überwachungsbefehle
bei der Kommunikation von dem in der oberen Stufe gezeigten Überwachungsbedienfeld 7 an
die Host-Station 7 geschrieben
werden, die Host-Station das jeweilige Terminal 8 basierend
auf diesem gewöhnlichen Überwachungsbefehl,
sammelt den Überwachungsstatus des
jeweiligen Terminals und speichert ihn in einem notwendigen Speicherbereich.
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In
diesem Zustand schreibt das Überwachungsbedienfeld 7,
wenn eine Steuerung erforderlich ist, einen Steuerungsbefehlscode
als Befehl in die Host-Station 7 und schreibt den Steuerungsinhalt,
wie beispielsweise eine notwendige Terminaladresse, oder einen Befehl
(Anforderungsinhalt) und dergleichen.
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Hier
führt,
wie es in der unteren Stufe der gleichen Zeichnung gezeigt ist,
die Host-Station 7 den Befehlssteuerungsinhalt unter der
sequentiellen Terminaladresse an das jeweilige Terminal basierend auf
den Befehl von dem Überwachungsbedienfeld 2 durch.
Dort wird nach der Ausführung
des Steuerungsinhalts an dem jeweiligen Terminal ein Steuerungsbeendigungs-Flag
gesetzt, und andererseits wird das Überwachungsbedienfeld 2 über diese
Beendigung der Steuerung informiert. Hier stellt das Überwachungsbedienfeld 2 den
gewöhnlichen Überwachungszustand
durch erneutes Schreiben eines gewöhnlichen Überwachungsbefehls an die Host-Station 7 ein
und löscht
das Steuerungsbeendigungs-Flag.
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Nebenbei
bemerkt, wird auf der Seite der Host-Station 7, wie es
in 3 gezeigt ist, ein Stromerfassungsstromtransformator
CT zwischen einer Spule L und einem Kondensator C des Bypass-Filters 11a zum
Verhindern gemeinsamer Wechselwirkungen des von der Teststromgeneratorseite 4 erzeugten
harmonischen Rauschens und des auf der Netzleitung 5 von
der Terminalseite oder dergleichen überlagerten Power-Line-Trägers angeordnet,
wobei der Betriebsstatus des Bypass-Filters 11a zu allen Zeiten
durch Verbinden eines LED-Anzeigeelements 11b mit diesem
Stromtransformator CT überwacht werden
kann. Kurz gesagt, wiederholen, wenn das Bypass-Filter 11a normal
ist, die Anzeigeelemente 11 das Blinken gemäß der von
dem Feststromgenerator 4 ausgegebenen handelsüblichen
Frequenz 50/60 Hz, wenn Ladung in dem Kondensator C des Filters 11a verbleibt,
fährt das
Anzeigeelement 11b fort, Licht zu emittieren, und andererseits,
wenn der Kondensator C nicht normal ist, wird das Anzeigeelement 11b gelöscht.
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Nun
können
elektrische Schläge
oder ähnliches
im voraus und erschöpfend
verhindert werden, und es ist effektiv für Maßnahmen im Hinblick auf die Sicherheit,
das System höherer
Ordnung Information über
Anormalitäten
durch künstliche Überwachung der
Anzeigeinformation des Anzeigeelements 11b oder einer Überwachung
durch Aufnehmen in den Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 12 zu
informieren.
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Ferner
sollte die Kommunikation zwischen der Host-Station 7 und
dem jeweiligen Terminal 8 ein Verfahren sein, bei dem die
Host-Station 7 als primäre
Station eingestellt wird, um die Kommunikation mit dem jeweiligen
Terminal 8 durchzuführen.
Im Fall einer Überwachung
zu allen Zeiten, wie in 6 gezeigt, ist sie so gebildet,
um eine 3-Byte-Information, die aus Start STX, Befehl CMD und Adresse
ADR gebildet ist, von der Host-Station 7 dem Terminal 8 zuzuordnen,
und um 1-Byte der Statusinformation der Lampe, des Sensors, seine
eigene Terminalinformation und dergleichen von dem Terminal 7 der Host-Station 8 zuzuordnen.
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Außerdem wird
bei diesem Verfahren eine gleichzeitige Steuerung einer Mehrzahl
von Terminals 8 ermöglicht,
und die Datenübertragungswirksamkeit
wird durch Durchführen
einer Einwegkommunikation von der Host-Station 7 zu dem
Terminal 8 für
Steuerbefehle, wie beispielsweise An/Ausschalten der Lampe L und
ferner durch Aufnehmen einer Gruppenzuordnungsadresse in die Adresse
ADR sichergestellt.
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7 ist
eine Zeichnung, die ein Beispiel einer Informationszuordnung für den Leistungssignalverlauf
zum Verringern des Überwachungsintervalls und
zum Erhöhen Überwachungswirkungsgrads
darstellt.
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Bei
diesem Beispiel wird, wenn die Host-Station 7 einen Steuerbefehl
erzeugt, ein Nulldurchgang durch Nulldurchgangserfassungsmittel 14a für jeden Halbzyklus/ganzen
Zyklus des Stromversorgungssignalverlaufs der Netzleitung 5 erfaßt, der
aus einem Stromerfassungs-Sensorstromtransformator 11d herausgenommen
wird, und dieses Erfassungs-Timing-Signal wird an eine Timing-Erzeugungsschaltung 13a gesendet.
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Zu
dieser Zeit werden, da 3-Byte-Information, die aus Start STX, Befehl
CMD und Adresse ADR gebildet ist, in dem Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 12 bei
Empfang des Systems höherer
Ordnung 3 oder dergleichen erzeugt wird, wie es in 6 gezeigt
ist, Start STX, Befehl CMD und Adresse ADR für ein jeweilige Nulldurchgangserfassungstiming-Signal aufgenommen
und sequentiell in die Netzleitung 5 durch Frequenzumtastung
(FSK) durch einen Power-Line-Modemabschnitt 13d injiziert.
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Zu
dieser Zeit extrahieren in dem Fall, wenn die Adresse ADR beispielsweise
eine Adresse eines gleichzeitigen Steuerbefehls einer Mehrzahl von
notwendigen Terminals 8 umfaßt, diese Terminals 8 sequentiell
3-Byte-Information von der Host-Station 7, die von der
Timing-Erzeugungsschaltung 23a durch das Signalerfassungsmittel 24b empfangen
wurde, basierend auf dem Nulldurchgangs-Timing-Signal, das jedes
Mal erzeugt wird, wenn das Nulldurchgangserfassungsmittel 24b einen
Nulldurchgang erfaßt,
und sendet sie an den Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 22.
Hier erzeugt der Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 23, im
Fall eines Beurteilens aus der empfangenen Adresse, daß sie sich
auf sein eigenes Terminal bezieht, den Status des betroffenen Terminals
entsprechend dem Befehlsinhalt im Textdatenformat und gibt ihn aus,
wobei dann die Timing-Erzeugungsschaltung 23a die
Textdaten an den Power-Line-Modemabschnitt 23b basierend
auf dem für
jedes Terminal vorbestimmten Nulldurchgangserfassungs-Timing-Signal
von dem fünften
Zyklus nach Erfassung von Start STX sendet und sie in die Netzleitung 5 durch
Frequenzumtastung (FSK) injiziert.
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Zu
dieser Zeit erstellt die Host-Station 7 einen Pufferbereich
für jeden
Zyklus, zählt
die Anzahl von Stromversorgungs-Signalverlaufs-Nulldurchgängen nach
der Übertragung
von Start STX, stellt einen Antwortbereich des jeweiligen Terminals
für den
fünften
Zyklus bereit und beurteilt danach die Anwesenheit des Statussignals
von den jeweiligen Terminals, stellt ”1” an dem entsprechenden Bitbereich
in den Puffer im Fall einer Anwesenheit eines Statussignals ein,
empfängt
sequentiell Textdaten von dem jeweiligen Terminal 8 und
speichert sie sequentiell beispielsweise in einem anderen Empfangsbereich
des Puffers. Diese Textdaten werden als jeweilige Terminalstatusinformation
basierend auf dem Wechsel von ”1” in der
Reihenfolge der Bits in den Puffer erfaßt und an das System höherer Ordnung 3 übertragen. Außerdem zeigt
die niedrigste Stufe der gleichen Zeichnung den Daten-Anwesenheit/Abwesenheit-Status
in dem Puffer.
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8 stellt
das Signalinjektions-Timing von der Host-Station 7 und dem jeweiligen
Terminal 8 dar.
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Gewöhnlicherweise
ist der Feststromgenerator 4 derjenige, der die Netzleitung 5 mit
einer festen Stromleistung versorgt, und insbesondere, wie es in 9 gezeigt
ist, ist er derjenige zum Ausgeben eines festen Stroms von beispielsweise
6,6 A, der im voraus bestimmt wurde, um für die Flughafenanlagen verwendet
zu werden, indem auf einen Stromsignalverlauf S2 hoher Amplitude
an dem Umschaltungspunkt eines vorbestimmten Phasenwinkels, beispielsweise
60 Grad, von dem Nulldurchgangspunkt eines Stromsignalverlaufs niedrigerer
Amplitude S1 umgeschaltet und ausgewählt wird, wobei ein Thyristor
verwendet wird, zwischen dem Stromsignalverlauf niedriger Amplitude
S1 und dem Stromsignalverlauf hoher Amplitude S2, was zu einer Rauscherzeugung
in der Nähe
des Umschaltpunkts führt.
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Dort,
wenn die Host-Station 7/jeweiliges Terminal 8 ein
Signal in die Netzleitung 5 injiziert, injizieren sie das
Signal mit einem Timing, das ausreichend von dem Umschaltpunkt in
dem in 8 gezeigten Stromversorgungssignalverlaufszyklus
beabstandet ist, um von dem Feststromgenerator 4 erzeugtes Rauschen
zu vermeiden, kurz gesagt, nach einem Intervall einer vorbestimmten
Zeitspanne der Zeit T von dem Nulldurchgang.
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Genauer
gesagt erfassen sowohl die Host-Station 7 als auch das
jeweilige Terminal 8 den Stromversorgungssignalverlaufnulldurchgang
durch die Nulldurchgangserfassungsmittel 14a, 24a,
und der Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 12 der
Host-Station 7 fügt 3-Byte-Information von
Textdaten in die Netzleitung 5 durch den Power-Line-Modemabschnitt 13b innerhalb
der Übertragungsanforderungszeitspanne
unter dem Steuerbefehl von dem System höherer Ordnung 3 ein,
und zu dieser Zeit werden 3-Byte-Information, die zu Textdaten gemacht
wurden, durch den Power-Line-Modemabschnitt 13b übertragen,
wenn eine vorbestimmte Zeit T von dem Nulldurchgang durch die Timing-Erzeugungsschaltung 13a verstrichen
ist.
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Das
jeweilige Terminal 8 zählt
ferner ebenso den Stromversorgungs-Signalverlauf-Nulldurchgang nach
dem Empfang von Start STX, liefert einen Antwortbereich des jeweiligen
Terminals für
den fünften Zyklus
und danach, und ferner, wenn eine vorbestimmte Zeit T nach der Nulldurchgangserfassung durch
die Timing-Erzeugungsschaltung 23a verstrichen ist, werden
1-Byte-Information, die die Statusinformation der Lampe oder dergleichen
ist, die zu Textdaten gemacht wurden, in die Netzleitung 5 durch
den Power-Line-Modemabschnitt 23b eingefügt und übertragen.
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Folglich
kann gemäß der oben
erwähnten Ausführungsform,
da die in die Netzleitung einzufügenden
Textdaten durch FSK-Modulation
mit zwei Frequenzen übertragen
werden, die Übertragung durchgeführt werden,
wobei von dem Feststromgenerator 4 erzeugtes stationäres Rauschen
vermieden wird, was es einem stabilen und geeigneten Textdaten-Power-Line-Träger erlaubt,
der nicht durch Rauschen beeinflußt ist.
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Außerdem überträgt der Signaleinfügungsabschnitt 13 Textdaten,
wobei der Punkt vermieden wird, bei dem von dem Feststromgenerator 4 in
einem vorbestimmten Zyklus erzeugtes Rauschen erzeugt wird, wie
es in 8 gezeigt ist, wobei es möglich wird, die Übertragungsqualität zu verbessern
und schließlich
die Signalerfassungsgenauigkeit des anderen Teilnehmers zu verbessern.
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Ferner
erzeugt die Host-Station 3-Byte-Textdaten basierend auf dem Steuersignal
und fügt
sie in die Netzleitung 5 unter Verwendung des Stromversorgungs-Signalverlaufs-Nulldurchgangs
einer Mehrzahl von Zyklen 1 ein, wie es in 7 gezeigt ist,
und andererseits erzeugt das jeweilige Terminal 8 1-Byte-Textdaten, d.
h. ein Überwachungssignal
der Objektausrüstung,
und fügt
dies in die Netzleitung 5 unter Verwendung des Stromversorgungs-Signalverlaufs-Nulldurchgangs
eines vorbestimmten Zyklus ein, wobei es möglich wird, eine Datenmenge
sogar dann zu übertragen,
wenn ein Power-Line-Modem mit
einer niedrigen Übertragungsrate
verwendet wird.
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Außerdem überwacht
die Host-Station 7 den Status des Bypass-Filters 11a durch
Anordnen eines Anzeigeelements 11b an dem zwischen Netzleitungen
installierten Bypass-Filter 11a durch einen Stromtransformator
CT, wodurch es möglich
ist, einen elektrischen Schlag oder einen anderen Unfall im voraus
zu verhindern, indem das System höherer Ordnung 3 über die
Bypass-Filteranormalität
informiert wird. Ferner erlaubt das jeweilige Terminal 8, das
mit einem Leistungsakkumulationselement 27 zum Akkumulieren
von Leistung des Stromversorgungsabschnitts 21a der Lampe
L versehen ist, die Leistung wirksam zu verwenden, die, während auf das
Signal zur Signaleinfügung
gewartet wird, akkumuliert wird, um zu versuchen, den Leistungsverbrauch
zu verringern.
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Wie
es oben erwähnt
ist, wandelt die Erfindung das Host-Station-Steuersignal und das Statussignal
der überwachten
Ausrüstung
einer Anzahl von Terminals in Textdaten um, und überträgt ferner zur gleichen Zeit
mit einer spezifischen Frequenz, oder überträgt die Textdaten vollständig unter
Vermeidung von Rauschen, was zu einer stabilen Übertragung frei von Rauscheinfluß führt.
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Außerdem überträgt gemäß der Erfindung die
Host-Station mehrere Bytes von Textdaten über eine Mehrzahl von Zyklen
des Stromversorgungssignalverlaufs, während das jeweilige Terminal
sequentiell an die Host-Station 1-Byte-Textdaten für jeden Zyklus
eines vorbestimmten Signalverlaufs überträgt, wobei es möglich wird,
eine Datenmenge hinsichtlich der Überwachungssteuerung effektiv
zu übertragen.
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Als
nächstes
wird eine weitere Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug auf 10 beschrieben.
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10 ist
ein allgemeines Konfigurationsdiagramm, das ein Beispiel des erfindungsgemäßen Power-Line-Träger-Flughafenanlagen-Überwachungssystems
zeigt. Dieses Überwachungssteuersystem
umfaßt
verschiedene Lampen L als Ausrüstung
in dem Flughafen, einen zentralen Überwachungsraum (nachstehend
als System höherer
Ordnung bezeichnet) 103 mit einer Bedienkonsole 101 zum
Durchführen
der Betriebszustandsanzeige von Sensoren C oder dergleichen, einer
Steuerung zum AN/AUS-Schalten der Lampe L, eines Betriebstest des
jeweiligen Terminals, eines Rücksetzens
oder einen weiteren Vorgang des jeweiligen Terminals und ein Überwachungsbedienfeld 102 oder
dergleichen, das mit dieser Konsole 101 über ein
Steuer-LAN verbunden ist und gemeinsam Signale an und von der Bedienkonsole 101 und
dergleichen überträgt und empfängt, einen
Feststromgenerator (CCR) 104 zum Erzeugen und Ausgeben
eines festen Stroms von einer handelsüblichen Wechselstromquelle,
eine Filtervorrichtung 106 mit einer Bypass-Filterfunktion,
die an einer Position relativ nahe der Ausgangsseite des Feststromgenerators 104 unter
den Netzleitungen 105 vorgesehen ist, die aus diesem Feststromgenerator 104 abgeleitet
werden, eine Host-Station 108, die von dieser Filtervorrichtung 106 über einen
dedizierten Host-Station-Transformator (Strom-Injektion/Extraktions-Sensor) 107 zum
Sammeln des Betriebszustands verschiedener Lampen L ... und zum Überwachungssignal
Signale, die Signale verschiedener weiterer Sensoren sind, verbunden
ist, zum Informieren des Systems höherer Ordnung über diese oder
zum Übertragen
des Steuersignals von dem System höherer Ordnung 103 an
das jeweilige Terminal 109 über die Netzleitung 105,
und jeweilige Terminals (Nebenstationen) 109, die mit der
Netzleitung 105 über
jeweils einen Rubber-Transformator 110 in Reihe geschaltet
sind, zum individuellen Überwachen
des Zustandes der jeweiligen Lampen L oder des Sensors C, und zum
Ausführen
der AN/AUS-Steuerung der Lampe L bei Empfang des Steuersignals von
der Host-Station-Seite.
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Außerdem ist
das Überwachungsbedienfeld 102 zum
gemeinsamen Verwalten verschiedener Signale, die verschiedene Power-Line-Schaltungen betreffen,
mit der Host-Station 108 zum Überwachen einer einzelnen Stromversorgungsschaltung 104 über ein Übertragungs-LAN
verbunden und weist eine Funktion auf, um ein einzelnes Power-Line-Schaltungssignal
zusammen mit der Übertragungs-Host-Station 108 zu
besitzen.
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Der
Feststromgenerator 104 stellt die Helligkeit der Lampe
L durch Ändern
des Gesamtstromwerts durch die Phasensteuerung als einen geeigneten
Phasenwinkel, wie es in 11 gezeigt
ist, mit einem Thyristor (nicht gezeigt) ein. Wenn der Phasenwinkel
für diese
Phasensteuerung geändert
wird, um sich der 0-Grad-Seite zu nähern, wird die Lampe L heller,
und wenn er sich der 180-Grad-Seite nähert, wird die Lampe L dunkler,
wobei jedoch der Phasen-zu-steuernde Phasenwinkel sich gemäß der Systemgröße ändern kann.
Wenn die Phasensteuerung ausgeführt
wird, zeigt jedoch der Signalverlauf hier einen schnellen Anstieg
nach der Phasensteuerung, wobei die Frequenz dieses Anstiegsabschnitts höher als
die handelsübliche
Frequenz wird, und nach dem Anstieg wird ein Vibrationsrauschen
erzeugt, wie es durch ß gezeigt
ist.
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Die
Filtervorrichtung 106 wird mit einer LC-Resonanzschaltung
vom I-Typ für
die jeweilige Frequenz versehen, um so eine spezifische Frequenz,
die für
den Power-Line-Träger
in der Host-Station 102 und jeweiligen Terminals 106 verwendet
wird, von der Feststromgeneratorseite (Stromversorgungsseite) zu
trennen. Beispielsweise werden im Fall einer FSK-Modulation und
eines Power-Live-Trägers
eines erforderlichen Signals durch einen Netzleitungsmode, das das Übertragungssystem
der Host-Station 102 und jeweilige Terminals 109 bildet,
da zwei Frequenzen Fa, Fz verwendet werden, eine mit Fa mitschwingende
L1/C1-Resonanzschaltung vom I-Typ und eine mit Fz mitschwingende L2/C2-Resonanzschaltung
vom I-Typ zwischen den Netzleitungen in Reihe geschaltet, wie es
in 12 gezeigt ist.
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Nebenbei
bemerkt kann in dem Fall, bei dem die oben erwähnte LC-Resonanz nicht normal
arbeitet, ein Signal nicht zwischen der Host-Station und dem Terminal
empfangen werden; daher werden Fehlererfassungsstromsensoren CT1,
CT2 zwischen L1 und C1 und zwischen L2 und C2 jeweils durch eine
Sicherung F1, F2 zwischengeschaltet. Die Sekundär-Seite dieses Stromsensors
CT1, und CT2, wird beispielsweise in der Host-Station 108 oder
dergleichen eingeführt.
Folglich läßt im Fall
eines Kurzschlusses des Kondensators C1, C2 ein großer Stromfluß die Sicherung
F1, F2 schmelzen, und der Strom fließt nicht zu dem Sensor CT1,
CT2, wodurch es möglich
ist, den Fehler der LC-Resonanzschaltung zu erfassen. Im Fall eines
Offen-Ausfalls des Kondensators
C1, C2 kann damit der Fehler der betroffenen Resonanzschaltung erfaßt werden.
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Die
Host-Station 108 ist mit einer Filtervorrichtung 106 verbunden,
die auf der Netzleitung 105 durch einen Host-Station-dedizierten
Transformator (CT11, CT12) 107 zwischengeschaltet ist,
und darin sind ein aus einer CPU aufgebauter Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 111,
ein Power-Line-Modem 112, ein Signalinjektionsabschnitt 113,
ein Signalextraktionsabschnitt 114 und dergleichen angeordnet,
wie es in 13 gezeigt ist.
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Dieser
Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 111 weist
eine Funktion auf, um ein von dem System höherer Ordnung 103 übertragenes Steuersignal
für jeweilige
Terminals 109 zu empfangen, um beispielsweise Textdaten
zu erzeugen, und um ferner ein Überwachungssignal
von einem jeweiligen Terminal 109 in übertragbare Daten umzuwandeln
und an das System höherer
Ordnung 103 zu übertragen.
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Das
Power-Line-Modem 112 empfängt beispielsweise eine vorbestimmte
Timing-Anweisung, die von dem Stromversorgungssignalverlauf auf
der Netzleitung erhalten wurde, und gibt beispielsweise ein Steuersignal
aus, das in Textdaten durch Durchführen einer Frequenzumtastung(FSK
= frequency shift modulation) umgewandelt wird. Hier ist dieses Power-Line-Modem 112 nicht
auf die Frequenzumtastung mit zwei Frequenzen begrenzt, sondern
es kann eine AM-Modulation, eine PSK-Modulation oder ein tonfrequentes
Schwingimpulsverfahren (tone burst method) mit einer einzigen Frequenz
sein.
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Der
Signalinjektionsabschnitt 113 injiziert das Steuersignal,
das einer Frequenzumtastung durch das Power-Line-Modem 112 unterworfen
wurde, in die Netzleitung 105 durch ein Übertragungsverstärkungselement 114,
eine CR-Resonanzschaltung 115,
eine Sperrspule 116 und einen Transformator CT 11 in
der Filtervorrichtung 106 und dergleichen.
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Der
Signalextraktionsabschnitt 114 dient zum Extrahieren eines
auf der Netzleitung beförderten
Signals und umfaßt
einen Transformator CT12 in der Filtervorrichtung 106 und
einen offenen Schutzwiderstand 117, beispielsweise ein Passivfilter,
ein Empfangsverstärkungselement 119 und
dergleichen.
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Jedes
Terminal 109 ist mit der Netzleitung 105 jeweils
durch einen Rubber-Transformator 110 verbunden und weist
eine Konfiguration auf, wie sie konkret in 14 gezeigt
ist.
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Kurz
gesagt, umfaßt
jedes Terminal 109 ein Lampenstromversorgungssystem 121,
einen Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 122,
der aus einer CPU zum Aufnehmen des Zustands der Lampen L oder dergleichen
aufgebaut ist, die mit diesem Lampenstromversorgungssystem 121 verbunden
sind, um Textdaten zu erzeugen, zum Steuern der Lampe L basierend
auf dem von der Host-Station 108 durch die Netzleitung 105 empfangenen
Textdaten und ferner zum Durchführen
notwendiger Verarbeitung gemäß Anweisungen
von einem externen Gerät
oder Eingangsgerät,
einen Signalinjektionsabschnitt 123 und einen Signalextraktionsabschnitt 124.
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Das
Lampenstromversorgungssystem 121 umfaßt einen Stromversorgungsabschnitt 121a zum Erzeugen
einer Stromversorgung für
den Betrieb seines eigenen Terminals, einen Stromtransformator 121b zum
Herausnehmen der Stromversorgung für den Betrieb seines eigenen
Terminals, verschiedene Schutzschaltungen 121c zum Schützen der
Lampe L, einen AN/AUS-Steuerabschnitt 121d, wie beispielsweise
ein Triac zum Steuern des An/Aus-Schaltens der Lampe L, einen Stromerfassungsabschnitt 121e zum
Erfassen von Überstrom und
eine Glühlampenfaden-Brucherfassungsschaltung 121f zum
Erfassen des Glühfaden-Ausbrennens
der Lampe L und weiteres, und diese Erfassungssignale werden an
den Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 122 gesendet.
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Der
Signalinjektionsabschnitt 123 umfaßt eine Timing-Erzeugungsschaltung 123a zum
Aufnehmen und Ausgeben der Textdaten, die von dem Datenverarbeitungs- Berechnungssteuerabschnitt 122 bei
einem vorbestimmten Timing nach der Erfassung des Nulldurchgangs
des vom Feststromgenerators 104 ausgegebenen Stromversorgungssignalverlaufs erzeugt
wurden, ein Power-Line-Modem 123b zum Übertragen
der Textdaten mit zwei spezifischen Frequenzen, die einer Frequenzumtastung
(FSK) unterworfen wurden, ein Übertragungsverstärkungselement 123c zum
Verstärken
des von diesem Power-Line-Model (Modem) 123b ausgegebenen
Signals, und eine Signalinjektionsreaktanz 123d zum Injizieren
des Signals in die Netzleitung 105.
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Der
Signalextraktionsabschnitt 124 ist aus einem Nulldurchgangs-Erfassungmittel
gebildet, das die Timing-Erzeugungsschaltung 123a zum
Erfassen des Nulldurchgangs des vom Feststromgenerator 104 ausgegebenen
Stromversorgungssignalverlaufs, ein Passivfilter, ein Empfangsverstärkungselement,
ein Aktivfilter, wie beispielsweise einem Tiefpaß, Bandpaß oder dergleichen, und ferner
eine Timing-Erzeugungsschaltung 123a und ein Signalerfassungsmittel 124b einschließlich eines
Datenverarbeitungs-Berechnungsabschnitts 122 enthält.
-
Nun
wird der Betrieb des Überwachungssteuerabschnitts,
wie er oben erwähnt
ist, mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
-
Zuerst
wird ein allgemeiner Betrieb des Überwachungssteuersystems beschrieben,
wobei das Überwachungsbedienfeld 102 von
der Host-Station 108 das übertragene Überwachungssignal der Lampe
L und des Sensors C empfängt,
dies an die Bedienkonsole 101 überträgt und den Betriebszustand
der Lampen oder dergleichen anzeigt. Außerdem gibt die Konsole 101 des
Systems höherer
Ordnung 103 notwendige Steueranweisungen von dem Controller
ein, sendet Steuersignale, wie beispielsweise eine AN/AUS-Schaltsteuerung
der Lampe L, jeden Terminalbetriebstest, jedes Terminal-Rücksetzen oder dergleichen an
das jeweilige Terminal 109 durch das Überwachungsbedienfeld 102 und
die Host-Station 108, überwacht
zusammen den Antwortzustand dieser Terminalseite durch die Bedienkonsole 101 und
führt zur
gleichen Zeit die Steuerung durch.
-
Die
Host-Station 108 ist normalerweise einzeln mit einem einzigen
Feststromgenerator 104 verbunden, überträgt und empfängt Signale zwischen dem System
höherer
Ordnung 103/jeweiligen Terminals 109 und überträgt notwendige
Signale an das System höherer
Ordnung 103/Terminal niedriger Ordnung 109.
-
Kurz
gesagt, die Host-Station 108, die die primäre Station
ist, nimmt ein von dem System höherer
Ordnung 103 übertragenes
Steuersignal oder dergleichen auf, editiert sie zu beispielsweise
Textdaten, die für
den Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 111 notwendig
sind, sendet diese danach an das Power-Line-Modem 112 mit
einem vorbestimmten Timing, das beispielsweise auf einem von der
Netzleitung 105 kommenden Signal basiert. Dieses Power-Line-Modem 112 FSK-moduliert die Textdaten,
injiziert diese in die Netzleitung 105 durch die Filtervorrichtung 106 und überträgt sie an
das anfordernde Terminal 109.
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Das
jeweilige Terminal 109 erfaßt den Nulldurchgang des Stromversorgungssignalverlaufs durch
den Rubber-Transformator 110 und die Stromversorgung CT21b,
sagt die Überlagerungszeitspanne
der auf den Stromversorgungssignalverlauf zu überlagernden Textdaten durch
die Timing-Erzeugungsschaltung 123a vorher, nimmt die auf
den Stromversorgungssignalverlauf zu überlagernden Textdaten auf,
die durch den Signalextraktionsabschnitt 124 während dieser
Vorhersage-Periode extrahiert wurden, und sendet sie an den Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 122,
wie es in 14 gezeigt ist. Dieser Berechnungssteuerabschnitt 122 steuert
das An/Aus-Schalten der Lampe L durch Steuern des AN/AUS- Steuerabschnitts 121, wenn
er beurteilt, daß das
Steuersignal von den Textdaten an ihn selbst adressiert ist.
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Nebenbei
bemerkt, umfaßt
im allgemeinen die Power-Line-Schaltung,
die die Netzleitung 105 und den Rubber-Transformator 110 umfaßt, eine
geschlossene Regelkreiskonfiguration, und der Empfangspegel der
für den
Power-Live-Träger
verwendeten Frequenz ändert
sich gemäß der Netzleitungsverbindungsposition
des Terminals, wie es in 15 gezeigt
ist. Kurz gesagt, es erscheint eine langsame Absenkung im Empfangspegel
an seiner Empfangsbereichsposition entsprechend dem verwendeten Frequenzband.
Folglich verändert
sich der Pegel gemäß der Position
des mit der Netzleitung 105 verbundenen Terminals, und
die Pegeldifferenz zwischen dem besten Empfangspegelpunkt und dem
schlechtesten Empfangspegelpunkt erreicht einige dB bis einige zehn
dB. Dies liegt an dem Einphasen der verwendeten Frequenz und der
Existenz einer Stehwelle. Einphasen bedeutet den Empfang einer Übertragungswelle
am Empfangspunkt, die durch eine Mehrzahl von Wegen läuft, eine
gemeinsame Löschung oder
Verstärkung
durch die Trägerwellenphase
oder eine Empfangssignalfluktuation.
-
Als
nächstes
wird eine Ausführungsform zum
Verringern des Einflusses eines Einphasens oder dergleichen beschrieben.
- (1) Die Lampenausrüstung des Flughafens oder dergleichen
weist eine Eigenheit in der Installierung der Host-Station 108 und
des jeweiligen Terminals 109 auf. Kurz gesagt, es wird
die Host-Station 108 an einer Position beabstandet von
dem Terminal 109 installiert, und jeweilige Terminals 109 werden
installiert, um eine Gruppe zu bilden.
-
Nun
kann eine Äquivalenzschaltung
einer Power-Line-Schaltung, die aus der Netzleitung 105 und
dem Rubber-Transformator 110 aufgebaut ist, wie in 16 gezeigt,
dargestellt werden, wobei Einphasen oder dergleichen erscheint,
wie es in den
-
17A und 17B gezeigt
ist, da es Wellen gibt, die von dem zentralen Punkt dieser Äquivalenzschaltungen
reflektiert werden. Wenn die Host-Station 108 ein Signal
an das Terminal 109 überträgt, wird
es eine Übertragung
an eine entfernte Gruppe, wie es in 17A gezeigt
ist, und Einphasen beeinflußt
das jeweilige Terminal 109 wenig. Wenn andererseits der
Terminal 109 an die Host-Station 108 überträgt, wird
es durch das Einphasen beträchtlich
beeinflußt,
da eine selbständige
entfernte Host-Station 108 in einer Seite existiert, wie
es in 17B gezeigt ist.
-
Dort
beabsichtigt das System der Erfindung die Dämpfungsneigung des für den Power-Line-Träger verwendeten
Empfangspegels durch Installieren von Kompensationsreaktanzelementen
L11, L12 in der Bypass-Filtervorrichtung 106,
wie es in 18 gezeigt ist, und Erhöhen der
lampenseitigen Impedanz abzusenken, und schließlich die Wirkung des Einphasens
oder dergleichen zu vermeiden und die Übertragungsqualität durch
Erhöhen
des Empfangspegels zu verbessern.
- (2) Dieses Überwachungssteuersystem
verwendet Kompensationsmittel zum Erweitern des Abstands zwischen
der Stromversorgungsseite und der Lampenseite ähnlich wie bei der Bypass-Filtervorrichtung 106,
und Signalempfangsmittel durch die Host-Station 108.
-
Genauer
gesagt, wie es in 19 gezeigt ist, werden zwei
Kompensationsreaktanzelemente L11, L12 zwischen der IN-Seiten-Stromversorgungsleitung
in Reihe geschaltet, die ein Endanschluß der Endseite einer LC-Resonanzschaltung
vom I-Typ und dem Host-Station-dedizierten CT ist, die die Bypass-Filtervorrichtung 106 aufbauen;
wobei in ähnlicher
Weise zwei Kompensationsreaktanzelemente L21, L22 mit der IN·COM-Seiten-Stromversorgungsleitung
in Reihe geschaltet sind, die der andere Endanschluß der Endseite
der LC-Resonanzschaltung vom I-Typ ist, und ferner wird ein Kompensationskonduktanzelement C11
verbunden, das zwischen jeweiligen Elementen L11 bis L12 und Elementen
L21 bis L22 rangiert, und durch Installieren einer sogenannten Abstandsverlängerungskompensationsschaltung 132 vom
H-Typ wird der Abstand des EIN-AUS (F-Seite), IN·COM-OUT·COM (R-Seite) der Filtervorrichtung
offensichtlich erhöht,
um den Empfangspunkt zu verschieben, den Boden infolge des Einphasens
zu verschieben, und bei einem empfangbaren Pegel zu empfangen.
-
Ferner
extrahiert der Signalextraktionsabschnitt in der Host-Station 108 das
Signal durch einen Host-Station-seitigen CT, der als Stromsensor dient;
die Signaldämpfung
erhöht
sich jedoch unter dem Einfluß der
Kapazitanz C zwischen der Netzleitung und Masse, da der Abstand
zwischen dem jeweiligen Terminal 109 weit ist.
-
Dort
wird ein Host-Station-dedizierter CT, der die Signalextraktion CT2,
CT3 ist, an zwei Punkten installiert – der Netzleitung-primärseitigen IN/OUT-Leitung
und der IN·COM-OUT·COM-Leitung – wobei
der Empfangspegel eines Punkts niedriger ist, und der Empfangspegel
des anderen Punkts durch die Empfangsverdoppelung empfangbar gemacht
wird, um den Einfluß der
Empfangspegelherabsenkung infolge des Dämpfungsbetrags zu vermeiden.
-
Außerdem kann
als Bypass-Filtervorrichtung, wie in 20 gezeigt
ist, ein Kondensator FG jeweils bei #1 bis #5 in einer mit 18 identischen Schaltung
vorgesehen werden.
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21 und 22 sind
Diagramme, die die Empfangsverdoppelung an der Host-Station darstellen.
-
Die
Host-Station 8 ist mit dem Nulldurchgang des Leistungssignalverlaufs
des Feststromgenerators 104 basierend auf einem Startsignal
synchronisiert, erfaßt
den Nulldurchgang für
jeden Halbzyklus/Zyklus des Stromversorgungssignalverlaufs von dem
Startsignal, und verwendet ein bis vier Zyklen als Befehl von der
Host-Station 108 + Abstand, wohingegen die Antwortzeitspanne
des jeweiligen Terminals 109 auf diesen Befehl vorher jedem
der jeweiligen Stromversorgungszyklen zugeordnet wird. Zu dieser
Zeit ist der Empfangspegel von dem jeweiligen Terminal 109 in
der Host-Station 108 individuell unterschiedlich.
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Dort
empfängt
die Host-Station 108 ein Hochpegel-Empfangssignal, das aus einem Empfangssystem
mit hohem Empfangspegel extrahiert wird, nämlich irgendeine der Signalextraktion
CT2, CT3 durch die in 22 gezeigte Empfangsverdoppelungsverarbeitung,
durch Überwachen
des Anstiegsignals des jeweiligen Terminals zu allen Zeiten. Kurz
gesagt, der Datenverarbeitungs-Berechnungssteuerabschnitt 111 in
der Host-Station 108 führt
die Diversity-Verarbeitung (S2) basierend auf dem Empfangstakt AN
bei der Nulldurchgangserfassung des Stromversorgungssignalverlaufs
(S1) durch, um Power-Line-Trägerempfangssignale
gleichzeitig aus jeweiligen Signalextraktionsabschnitten aufzunehmen, die
einer Mehrzahl von Ct, CT2 entsprechen, führt die Empfangsverarbeitung
einschließlich
einer Filterverarbeitung dieser aufgenommenen Empfangssignale (S3,
S3') durch, beurteilt
jeweils, ob beispielsweise 1,5 ms (90 Grad von dem Nulldurchgang
des Stromversorgungssignalverlaufs) verstrichen sind oder nicht
(S4, S4'), vergleicht
den F-seitigen Pegel und den R-seitigen Pegel durch die Komparatorverarbeitung
beider Empfangssignale wenn 1,5 ms verstrichen sind (S5, S6), nimmt
das von dem Signalextraktionsabschnitt des F-seitigen Signals aufgenommene Signal
auf, falls der F-seitige Pegel höher
ist, und im Gegensatz dazu, nimmt das durch den Signalextraktionsabschnitt
des R-seitigen Signals extrahierte Signal auf, wenn der R-seitige
Pegel höher
ist, und gibt denselben aus (S7, S7').
-
Andererseits
werden auf der jeweiligen Seite des Terminals 109 Kompensationsmittel
installiert, wie es in 23 gezeigt ist.
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Mit
anderen Worten ist in dem Terminal 109 der Einfluß des Einphasens
gewiß niedrig,
wobei eine bestimmte Verringerung des Empfangspegels immer noch
existiert. Insbesondere wird, gemäß dem Lampenaufbauzustand der
Netzleitung 105, in dem Fall, bei dem sie von der benachbarten
Lampe entfernt sind, das Signal beträchtlich unter dem Einfluß der Kapazitanz
zwischen der Netzleitung – der
Masse gedämpft.
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Dort
wird, da der Empfang an dem Terminal, das mit einer Stelle der Netzleitung 105 verbundenen ist,
wo der Empfangspegel am meisten abfällt, unmöglich wird, die Empfangspegelherabsenkungsposition
durch zusätzliches
Einfügen
eines Rubber-Transformators 110a zu der Stelle verschoben, wodurch
es möglich
wird, das Empfangssignal mit dem Empfangspegel einer geringeren
Herabsenkung in dem betroffenen Terminal 109 zu empfangen.
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Hier
kann, wenn die Sekundär-Seite
des hinzugefügten
Rubber-Transformators 110a in
dem Fall kurzgeschlossen wird, wenn beispielsweise eine LC-Resonanzschaltung 133,
die mit der für
den Power-Line-Träger
verwendeten Frequenz mitschwingt, verbunden ist, die Empfangspegelherabsenkung durch
Mitschwingen mit der von dem LC verwendeten Frequenz eliminiert
werden.
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24 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das eine weitere Ausführungsform
des Signalinjektionsabschnitts im jeweiligen Terminal 109 zeigt.
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Je
höher der
Signalübertragungspegel
von dem jeweiligen Terminal 109 ist, desto höher ist
die Kommunikationsqualität.
Dort wird bei dieser Konfiguration ein Stromversorgungsaufladungskondensator 137 an
der Ausgangsseite der Stromversorgungsschaltung 136 installiert,
der als ein Teil des Leistungsleitungsmodems 123b gebildet
ist, wobei die für die Übertragung
notwendige Leistung in dem Kondensator 137 an sich während der
Signal-Nichtübertragungszeitspanne
akkumuliert wird, und beispielsweise wird ein FSK-modelliertes Signal übertragen, wobei
während
der Übertragung
die akkumulierte Leistung verbraucht wird.
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Andererseits
ist das jeweilige Terminal 109 mit beiden Enden der Signalinjektionsreaktanz 123d jeweils
durch FET 138a, 138b verbunden, wie es in 24 gezeigt
ist, und solange wie die Signalinjektionsreaktanz 132b mit
dem Rubber-Transformator 110 in
Reihe geschaltet ist, wird Leistung nutzlos verbraucht. Daher kann
ein nutzloser Leistungsverbrauch durch Kurzschließen beider
Enden der Signalinjektionsreaktanz 123d, beispielsweise
durch FET 138a, 138b, während der Nichtübertragungszeitspanne
vermieden werden. 139 ist eine FET-Stromversorgung, 140 ein
Steuersignalerzeugungsmittel zum Steuern des AN/AUS-Zustands des FET 138a, 138b.
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25 stellt
das Timing des FET 138a, 138b in dem Signalinjektionsabschnitt 123 des
jeweiligen Terminals 109 dar.
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Das
heißt,
das die Host-Station 108 den Nulldurchgang des Stromversorgungssignalverlaufs
erfaßt,
die Netzleitung Befehlsdaten an das jeweilige Terminal 109 mit
1 bis 3 Zyklen überträgt, wobei
danach, nachdem ein Abstand einer Stromversorgungssignalverlaufs
von einem Zyklus installiert wurde, die Antwortzeitspanne des jeweiligen
Terminals auf diesen Host-Stationbefehl vorher für jeden jeweiligen Stromversorgungszyklus
zugeordnet ist.
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Hier
wird bezüglich
des Terminals 109-1 der positivseitige FET 138a auf
dieser Seite des Antwortbereichs seiner eigenen Station kurzgeschlossen, und
der negativseitige FET 138b wird zu dem Zeitpunkt nach
dem Nulldurchgang kurzgeschlossen. In dem dies getan wird, kann
die Erzeugung von Überspannung
an beiden Enden der Recktanz im voraus verhindert werden, indem
eine Signalinjektionsreaktanz 123d plötzlich verbunden wird, wenn
das Signal injiziert wird.
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Wie
es oben erwähnt
ist, wird es durch die Erfindung möglich, den Einfluß des von
dem Feststromgenerators erzeugten Rauschens zu verringern, eine Übertragung
hoher Qualität
sogar für
einen Power-Line-Träger
niedriger Übertragungsqualität zu gewährleisten
und ferner das ganze System mit niedrigen Kosten durch Verwendung
des Power-Line-Trägers zu
verwirklichen.