DE10144929A1

DE10144929A1 - Einzellampensteuerung für Befeuerungsanlagen auf Flugplätzen ud.dgl.

Info

Publication number: DE10144929A1
Application number: DE10144929A
Authority: DE
Inventors: Manfred Bete; Siegmund John; Willi Kettler; Wolfgang Klinger; Dieter Leber; Helmut Schmidt; Hans-Joachim Von Stednitz; Heiko Vossler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2003-04-30

Abstract

Eine Einzellampensteuerung für Befeuerungsanlagen auf Flugplätzen u. dgl. hat Einzellampensteuermodule (2), die jeweils den Betrieb von Lampen (1) der Befeuerungsanlage steuern und über Lampentransformatoren (3) an einen Serienstromkreis (4) der Befeuerungsanlage angeschlossen sind, und ein Befeuerungsleitsystem (7), an das die Einzellampensteuermodule (2) angeschlossen sind. DOLLAR A Um beim Datenverkehr zwischen dem Befeuerungsleitsystem (7) und den Einzellampensteuermodulen eine möglichst optimale Datenkopplung bei möglichst geringer Signaldämpfung zu erreichen, wird eine separate Datenverbindung (6) vorgeschlagen, mittels der die Einzellampensteuermodule (2) an das Befeuerungsleitsystem (7) angeschlossen sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einzellampensteuerung für Befeuerungsanlagen auf Flugplätzen ud. dgl., mit Einzellampensteuermodulen, die jeweils den Betrieb von Lampen der Befeuerungsanlage steuern und über Lampentransformatoren an einen Serienstromkreis der Befeuerungsanlage angeschlossen sind, und einem Befeuerungsleitsystem, an das die Einzellampensteuermodule angeschlossen sind.
Befeuerungsanlagen umfassen alle lichttechnischen Hilfen, die einen sicheren Flugbetrieb im An- und Abflug und ein Rollen von Luftfahrzeugen am Boden im Bereich eines Flughafens oder Flugplatzes bei Dunkelheit und/oder schlechter Sicht gewährleisten. Dabei wird u. a. zwischen Anflugbefeuerung, Gleitwinkelbefeuerung, Umgrenzungsfeuer, Schwellenfeuer, Start- und Landebahnfeuer, Rollbahnfeuer, Stopbalken, Kennfeuer, Gefahrenfeuer, Hindernisfeuer und Drehfeuer unterschieden. Auch tagsüber sind solche Befeuerungsanlagen als Rollhilfe zur schnellen Abwicklung des Rollverkehrs, bei Blendwirkung der Sonne, bei Bildung von Luftspiegelungen und dann sinnvoll und nützlich, wenn es bei Mehrbahnsystemen darum geht, einem Flugzeugführer die zu benutzende Landebahn anzuzeigen.
Nach internationalen Richtlinien und Empfehlungen müssen Flughäfen und Flugplätze bei Nacht oder schlechter Sicht mit Befeuerungsanlagen ausgerüstet sein. Beim Anflug, bei der Landung, beim Start und während des Rollens dienen die Befeuerungsgeräte der Befeuerungsanlage dem Piloten als optische Navigationshilfe.
Befeuerungsanlagen für Großflughäfen umfassen verschiedene Befeuerungsgeräte, die der Markierung des Anflugsektors, der Start- und Landebahnen, der Rollbahnen und der Vorfelder dienen. Des weiteren werden Zusatzeinrichtungen eingesetzt, beispielsweise Rollbahnwegweiser, Einparkhilfen, Windrichtungsanzeiger ud. dgl. Sowohl derartige Befeuerungsgeräte und -anlagen sind getrennt schaltbar, wobei auch jede einzelne Befeuerungsanlage unterschiedlich schaltbare Befeuerungsgeräte umfassen kann. So umfaßt die Anflugbefeuerung beispielsweise Anflug-Blitzfeuer zur optischen Hervorhebung von Anflug-Mittellinie und Schwelle, Hochleistungsfeuer für Anflug, Schwelle und Startbahnende, Präzisions-Anflug-Gleitwinkelfeuer für hohe Lichtleistung und scharfen Rot-Weiß-Übergang ud. dgl.
Die einzelnen Befeuerungsanlagen erstrecken sich in der Regel über mehrere Kilometer und erfordern ein dementsprechendes Kabelnetz. Die einzelnen Befeuerungsgeräte werden üblicherweise seriell betrieben, um Intensitätsunterschiede der angeschlossenen Befeuerungsgeräte am Leitungsanfang und am Leitungsende auszuschließen, die bei parallel betriebenen Befeuerungsgeräten aufgrund des bei diesen Kabellängen gegebenen hohen Spannungsabfalls gegeben wären. Um eine Unterbrechung des durch die in Serie geschalteten Verbraucher gebildeten Serienstromkreis bei Ausfall eines einzigen Verbrauchers, d. h. einer Lampe, zu verhindern, werden die einzelnen Lampen jeweils über einen Lampen- oder Serienkreistransformator versorgt. Die Lampentransformatoren zum Speisen der Lichtquellen der Befeuerungsgeräte werden im Serienkreis in Reihe geschaltet und mit einem konstanten Strom betrieben. Die Transformatoren haben daher Stromwandlercharakter mit einem festen vorgebbaren Stromübersetzungsverhältnis.
Die Lichtstärke der Befeuerungsanlagen muß jederzeit an die bei Start oder Landung der Flugzeuge herrschenden Sichtverhältnisse angepaßt werden können. Die Einstellung der Lichtstärke wird dabei mittels Steuer- und Reglereinrichtungen vorgenommen, die seitens der Befeuerungsanlagen neben Lampen als Befeuerungsgeräte zur Verfügung stehen. Ein einmal eingestellter Intensitätswert muß dabei unabhängig von Netzspannungsschwankungen oder dem Ausfall einzelner Lampen im Serienkreis konstant gehalten werden.
Ohne Einzellampensteuerung werden so alle Feuer bzw. Lampen eines Serienstromkreises gemeinsam geschaltet.
Um eine individuelle Schaltung und Überwachung der einzelnen Feuer bzw. Lampen zu ermöglichen, wurde eine Einzellampensteuerung entwickelt, wodurch der elektrische Aufbau der Serienstromkreise unabhängig von betrieblichen Schaltanforderungen, z. B. Streckenabschnitte schalten, einzelne Stopbalken schalten, auf dem Flughafen optimiert werden kann. Hierdurch kann die Anzahl der nötigen Stromkreise üblicherweise reduziert werden. Außerdem erhält das übergeordnete Befeuerungsleitsystem von jeder einzelnen Lampe die Meldung über deren Betriebszustand, wie ok, Wendelbruch, Kurzschluß, und optional die Stromstärke jeder Lampe.
Bei den bisher entwickelten und bekannten Einzellampensteuerungen erfolgt die Datenkopplung zwischen den Befeuerungsgeräten und dem Befeuerungsleitsystem über die Serienstromkreiskabel. Nachteilig bei diesen Einzellampensteuerungen ist die hohe Signaldämpfung aufgrund teilweise sehr langer Serienstromkreise und unterschiedlicher Serienkreistransformatoren, deren Bautyp und Trafoleistung in beträchtlichem Umfang für die Signaldämpfung ursächlich ist. Auch die bei jedem Serienstromkreis unterschiedliche Topologie, d. h., unterschiedliche Länge des Serienstromkreiskabels bis zum ersten Lampentransformator, unterschiedliche Länge der Serienstromkreiskabelabschnitte zwischen den Lampentransformatoren, unterschiedliche Anzahl der Lampentransformatoren, unterschiedliche Leistung der Lampentransformatoren, unterschiedliche Erdungsverhältnisse, unterschiedliche Kabeltypen etc., wirken sich nachteilig auf die Datenkommunikation aus. Dies hat den Einsatz von Repeatern zur Folge, wodurch die Kommunikationsgeschwindigkeit vermindert wird. Darüber hinaus bricht bei dem Ausfall eines Repeaters meist die gesamte Datenkommunikation zusammen, weil dann die einzelnen Feuer -bzw. Lampen nicht mehr schalt- und überwachbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einzellampensteuerung der eingangs geschilderten Art derart weiterzubilden, daß zwischen den Einzellampensteuermodulen und dem Befeuerungsleitsystem eine optimale Datenkopplung bei möglichst geringer Signaldämpfung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine separate Datenverbindung gelöst, mittels der die Einzellampensteuermodule an das Befeuerungsleitsystem angeschlossen sind. Durch die Datenkommunikation zu den Einzellampensteuermodulen mittels einer separaten Datenverbindung wird eine vom Serienstromkreis unabhängige optimale Datenkopplung zwischen Befeuerungsleitsystem und Einzellampensteuermodulen geschaffen. Die Datenübertragung wird nicht mehr von den Oberwellen der Leistungssteuerung bzw. der Phasenanschnittsteuerung auf dem Serienstromkreis beeinflußt. Die Kommunikationsgeschwindigkeit ist um einen Faktor 50 bis 500 vergrößerbar, wodurch sich wesentlich kürzere Reaktionszeiten ergeben. Das Befeuerungsleitsystem kann mit den Einzellampensteuermodulen quasi störungseinflußfrei kommunizieren.

Die Einzellampensteuermodule sind zweckmäßigerweise so ausgestaltet, daß mittels jeweils eines Einzellampensteuermoduls eine oder eine Gruppe von Befeuerungsgeräten bzw. Lampen der Befeuerungsanlage schalt- und überwachbar ist.

Besondere Vorteile bei der Datenkommunikation werden erreicht, wenn als separate Datenverbindung eine Lichtwellenleiterverbindung in Form eines LWL-Standardbusses, vorzugsweise eines LWL-Profibusses, eines LWL-Ringbusses od. dgl. eingesetzt wird. Der LWL-Ringbus kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zudem redundant ausgeführt sein.

Zur Vereinfachung der Wartung der Einzellampensteuermodule ist es zweckmäßig, die Einzellampensteuermodule mit einem zweiteiligen Gehäuse auszugestalten, wobei in dem Gehäuseteil eine Spleißbox zum Anschluß eines LWL-Kabels angeordnet ist und dieses Gehäuseteil vom anderen Gehäuseteil lösbar ist. Somit kann das die Spleißbox enthaltende Gehäuseteil des Einzellampensteuermoduls vom anderen Gehäuseteil gelöst werden, ohne daß der LWL-Ring unterbrochen werden muß; hierdurch kann der Aufwand beim Austausch defekter elektronischer Bauteile des Einzellampensteuermoduls erheblich reduziert werden.

Bei der vorstehend geschilderten Ausgestaltung ist es besonders vorteilhaft, wenn das die Spleißbox aufnehmende Gehäuseteil als Deckelteil und das andere Gehäuseteil als Bodenteil ausgebildet ist.

Jedes Einzellampensteuermodul weist zweckmäßigerweise einen Leistungskanal auf, der eingangsseitig über einen FAA-Stecker an den Lampentransformator und ausgangsseitig über einen FAA- Stecker an die Lampe angeschlossen ist.

Entsprechend weist vorteilhaft jedes Einzellampensteuermodul einen Steuerkanal auf, der mittels der Spleißbox an dem LWL- Bus angeschlossen ist.

Die Versorgung des Einzellampensteuermoduls mit elektrischer Energie läßt sich ohne besonders großen Aufwand realisieren, wenn im Leistungskanal jedes Einzellampensteuermoduls ein Stromversorgungselement angeordnet ist, mittels dem elektrische Energie aus dem Serienstromkreis entnehmbar und über das der Steuerkanal des Einzellampensteuermoduls mit elektrischer Energie aus dem Serienstromkreis versorgbar ist.

Mittels eines Leistungsteils, das im Leistungskanal jedes Einzellampensteuermoduls angeordnet ist, kann der Serienstrom zur Lampe geschaltet werden und kann der Ausgang zur Lampe kurzgeschlossen werden.

In technisch-konstruktiv wenig aufwendiger Weise läßt sich das Leistungsteil jedes Einzellampensteuermoduls durch einen elektronischen Schalter und ein parallel geschaltetes mechanisches Relais bilden, wobei letzteres zeitverzögert zum elektronischen Schalter den Zustand wechselt. Hierdurch wird erreicht, daß das Relais keine Leistung schalten muß, und daß im statischen Zustand "Lampe aus", d. h., der Ausgang zur Lampe ist durch das Leistungsteil kurzgeschlossen, der Widerstand des Leistungsteils und damit die Verlustleistung durch das eingeschaltete Relais minimiert wird.

Zum Schutz des Einzellampensteuermoduls ist zweckmäßigerweise im Leistungskanal jedes Einzellampensteuermoduls eingangsseitig ein Überspannungsschutzelement zum Serienstromkreis angeordnet.

Entsprechend ist es vorteilhaft, wenn im Leistungskanal jedes Einzellampensteuermoduls ausgangsseitig ein Blitzschutzelement zur Lampe angeordnet ist.

Um mehrere Lampen mittels eines Einzellampensteuermoduls versorgen zu können, ist es vorteilhaft, wenn sich der Leistungskanal des entsprechenden Einzellampensteuermoduls stromab des Stromversorgungselements in zwei oder mehrere Leistungskanalzweige mit je einem Lampenanschluß verzweigt, wobei jeder Leistungskanalzweig eine eigene Adresse aufweist. Jeder Leistungskanalzweig kann dann über den LWL-Bus einzeln angesprochen werden.

Im Steuerkanal jedes Einzellampensteuermoduls ist vorteilhaft ein Optical-Link-Element vorgesehen, mittels dem optische in elektronische und elektronische in optische Signale umsetzbar sind und auch die Signalaufbereitung, z. B. für LWL-Ringbusse, durchführbar ist.

Das Optical-Link-Element ist zweckmäßigerweise mittels eines Steckanschlusses an die Spleißbox bzw. den die Spleißbox enthaltenden Gehäuseteil des Einzellampensteuermoduls angeschlossen. Wie bereits erwähnt, befindet sich die dem Anschluß des Einzellampensteuermoduls an die Lichtwellenleiterverbindung dienende Spleißbox in dem separaten Gehäuseteil; beim Austausch elektronischer Bauteile des Einzellampensteuermoduls muß daher das Lichtwellenleiteraußenkabel nicht neu konfektioniert bzw. gespleißt werden.

Im Steuerkanal jedes Einzellampensteuermoduls ist des weiteren zweckmäßigerweise ein Bus-Controller-Element vorgesehen, mittels dem die Abwicklung des Telegrammverkehrs, der Adreßkennung, von Datensicherungssequenzen und der Protokollbearbeitung realisierbar ist.

Darüber hinaus ist im Steuerkanal jedes Einzellampensteuermoduls vorteilhaft ein Signalerfassungselement vorgesehen, mittels dem der Lampenzustand erfaßbar ist, wobei dieses Signalerfassungselement in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform so ausgebildet ist, daß mittels ihm der Lampenstrom erfaßbar ist.

Mittels eines im Steuerkanal des Einzellampensteuermoduls zweckmäßigerweise anzuordnenden Mikrocontrollers kann dann das Leistungsteil des Leistungskanals angesteuert werden und können Meldungs- und Meßwertdaten vom Signalerfassungselement aufbereitet werden. Das Bus-Controller-Element hat eine Prozessorschnittstelle zum Mikrocontroller, auf dem die Nutzdaten, z. B. die Befehle "Lampe ein" oder "Lampe aus" und Meldungen, ausgetauscht werden. Der Mikrocontroller bildet quasi das zentrale Steuerelement des Einzellampensteuermoduls.

Um Laststöße im Serienstromkreis zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn der Mikrocontroller des Steuerkanals das Leistungsteil des Leistungskanals so ansteuert, daß ein Ein- und Ausschalten der Lampe über eine Schaltrampe erfolgt. Hierdurch wird nicht nur ein ruckfreies Ein- und wieder Ausfahren der Lampe erreicht, sondern darüber hinaus kann eine bzw. die kalte Lampe streßfrei eingefahren werden. Der Normalbetrieb eines Serienstromkreisreglers sieht das Hochrampen der Lampen standardmäßig vor und gewährleistet dadurch eine hohe Lebensdauer der Lampen. Bei der erfindungsgemäßen Einzellampensteuerung dient jedes Einzellampensteuermodul u. a. dazu, im Nachhinein einzelne Lampen aus- bzw. einzuschalten. Zu dieser Zeit ist der Serienstrom üblicherweise stabil und im ungünstigsten Fall maximal. Wenn jetzt eine kalte Lampe zugeschaltet wird, käme es ohne Schaltrampe in der Lampe zu einem höheren Verschleiß als mit der Schaltrampe.

Vorteilhaft ist der Lampenzustand mittels des Mikrocontrollers des Steuerkanals nach einem Zuschalten des Serienstromkreises bis zum Empfang des ersten Telegramms und bei einem Ausfall des LWL-Busses in Abhängigkeit von einer eingestellten Parametrierung des Einzellampensteuermoduls steuerbar.

Damit die Lampe nach einem Ausfall und einem erneuten Zuschalten des Serienstromkreises sofort in den Zustand vor dem Stromausfall zurückkehren kann, wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bei entsprechender Parametrierung des Einzellampensteuermoduls der Schaltzustand auch nach dem Stromausfall für einige Minuten im Mikrocontroller über Kondensatoren gepuffert.

Zur weiteren Vereinfachung von Wartungs- und Montagearbeiten ist es, abgesehen von der Anordnung der Spleißbox im Deckelteil des zweiteiligen Gehäuses des Einzellampensteuermoduls, zweckmäßig, die den Leistungskanal und den Steuerkanal des Einzellampensteuermoduls ausbildenden Bauteile im Bodenteil des zweiteiligen Gehäuses des Einzellampensteuermoduls anzuordnen.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß, sofern der Leistungskanal des Einzellampensteuermoduls stromab des Stromversorgungselements in mehrere Leistungskanalzweige verzweigt wird, der Mikrocontroller und das Signalerfassungselement so ausgebildet werden, daß sie jeweils mehrere Leistungskanalzweige bedienen können.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einzellampensteuerung ist der Mikrocontroller gegenüber dem Leistungsteil und vorteilhafterweise auch gegenüber dem Signalerfassungselement galvanisch getrennt, so daß in jedem Fall das Schalten von weiteren Stromkreisen in einem Einzellampensteuermodul möglich ist.

Wenn das Gehäuse und der LWL-Ringbus auch an seinen PG-Verschraubungen in der Gütestufe IP68 wasserdicht ausgebildet und die für das Einzellampensteuermodul verwendeten Komponenten in wasserdichter Version eingebaut sind, ist das ganze Einzellampensteuermodul wasserdicht, wobei die FAA-Kabel und -Anschlüsse standardmäßig wasserdicht ausgestaltet sind. Das entsprechend ausgestaltete Einzellampensteuermodul ist dadurch vor Ort in der Nähe der Lampe der Befeuerungsanlage wasserdicht einbaubar. Irgendwelche Bedien- und Anzeigeelemente sind nicht notwendig und nicht vorgesehen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einzellampensteuerung für Befeuerungsanlagen auf Flugplätzen ud. dgl.;
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines Einzellampensteuermoduls der in Fig. 1 gezeigten erfindungsmäßen Einzellampensteuerung.
Eine in Fig. 1 im Prinzip dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einzellampensteuerung dient dazu, die einzelnen Befeuerungsgeräte bzw. Lampen 1 der Befeuerungsanlage, beispielsweise eines Flugplatzes od. dgl., in der gewünschten Weise ein- und auszuschalten; darüber hinaus muß die Lichtstärke der Befeuerungsanlage, d. h. die Lichtstärke der einzelnen Lampen 1 der Befeuerungsanlage, jederzeit an die bei Start oder Landung von Flugzeugen herrschenden Sichtverhältnisse angepaßt werden können. Ein einmal eingestellter Intensitätswert für eine Lampe 1 muß dabei unabhängig von Netzspannungsschwankungen oder dem Ausfall einzelner Lampen 1 konstant gehalten werden.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist jeder Lampe 1 bzw. jeder Gruppe von Lampen 1 ein Einzellampensteuermodul 2 zugeordnet.
Die Einzellampensteuermodule 2 sind über Lampentransformatoren 3 an einen Serienstromkreis 4 angeschlossen, der über einen Speisetransformator und Serienstromkreisregler 5 mit Konstantstrom unterschiedlicher Größe gespeist wird.
Je nach Ausführung des Einzellampensteuermoduls 2 kann eine Lampe 1 oder können mehrere Lampen 1 versorgt und gesteuert werden.
Darüber hinaus sind die Einzellampensteuermodule 2 über eine im dargestellten Ausführungsbeispiel als Lichtwellenleiter (LWL)-Ringbus 6 mit einem Befeuerungsleitsystem 7 der Befeuerungsanlage gekoppelt.
Vom Befeuerungsleitsystem 7 erhalten die Einzellampensteuermodule 2 über den LWL-Ringbus Steuerbefehle, die zum Ein- bzw. Ausschalten der Lampen 1 führen, und senden ihrerseits Meldungen und Meßwerte an das Befeuerungsleitsystem.
Mittels des Befeuerungsleitsystems 7 kann jede Lampe 1 individuell gesteuert werden; des weiteren erhält entsprechend das Befeuerungsleitsystem 7 von jeder Lampe 1 eine Zustandsmeldung.
Das in Fig. 2 im einzelnen gezeigte Einzellampensteuermodul 2 hat einen Leistungskanal 8, über den elektrische Energie vom Lampentransformator 3 zum Befeuerungsgerät bzw. zur Lampe 1 geleitet wird, und einen Steuerkanal 9, der an den LWL- Ringbus 6 angeschlossen ist und mittels dem die über den Leistungskanal 8 erfolgende elektrische Energieversorgung der Lampe 1 steuerbar ist.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform des Einzellampensteuermoduls 2 ist der Leistungskanal 8 mittels eines eingangsseitigen FAA-Steckers 10 an den Lampentransformator 3 und damit den Serienstromkreis 4 und mittels eines ausgangsseitigen FAA-Steckers 11 an die Lampe 1 angeschlossen.
Zum Serienstromkreis 4 bzw. zum Lampentransformator 3 hin ist im Leistungskanal 8 ein Überspannungsschutzelement 12 vorgesehen. Zur Lampe 1 hin ist am Ausgang des Leistungskanals 8 aus dem Einzellampensteuermodul 2 ein Blitzschutzelement 13 angeordnet.
Die Versorgung des Einzellampensteuermoduls 2 mit elektrischer Energie aus dem Serienstromkreis 4 erfolgt mittels eines Stromversorgungselements 14; dieses Stromversorgungselement 14 entnimmt dem Serienstrom die nötige elektrische Energie und speist die den Steuerkanal 9 bildenden, später beschriebenen elektronischen Bauteile des Einzellampensteuermoduls 2.
Stromab des Stromversorgungselements 14 ist im Leistungskanal 8 ein Leistungsteil 15 vorgesehen, mittels dem der Serienstrom zur Lampe 1 schaltbar bzw. der Ausgang zur Lampe 1 kurzschließbar ist. Im ersteren Fall ist die Lampe 1 eingeschaltet, im zweiteren Fall ausgeschaltet. Das Leistungsteil 15 weist einen elektronischen Schalter und ein parallel geschaltetes mechanisches Relais auf, das zeitverzögert zum elektronischen Schalter den Zustand wechselt. Hieraus ergibt sich, daß das mechanische Relais kleine Leistung schalten muß, und daß im statischen Zustand "aus" der Lampe 1, bei der der Ausgang aus dem Einzellampensteuermodul 2 zur Lampe 1 hin mittels des Leistungsteils 15 kurzgeschlossen ist, der Widerstand des Leistungsteils 15 und damit die Verlustleistung durch das eingeschaltete Relais minimiert wird.
Der Steuerkanal 9 des Einzellampensteuermoduls 2 ist über eine Spleißbox 16 an den LWL-Ringbus 6 angeschlossen. Die Spleißbox 16 dient zum Anschluß des LWL-Außenkabels und zur Spleißung der LWL-Fasern.
Sie ist in einem separaten Gehäuseteil 17, bei dem es sich z. B. um ein Deckelteil 17 eines Gehäuses 18 des Einzellampensteuermoduls 2 handelt, angeordnet.
Zum Steuerkanal 9 des Einzellampensteuermoduls 2 gehört ein Optical-Link-Element 19, mittels dem optische Signale in elektronische Signale und umgekehrt umsetzbar sind und zu dem eine Signalaufbereitung, beispielsweise auch für den LWL- Ringbus 6, gehört.
An dem die Spleißbox 16 aufnehmenden separaten Gehäuse- bzw. Deckelteil 17 ist ein Steckanschluß 20 vorgesehen, über den das Optical-Link-Element 19 an die Spleißbox 16 angeschlossen ist.
Bei einem Austausch der elektronischen Bauteile des Einzellampensteuermoduls 2 kann dann das Deckelteil 17 leicht von einem Bodenteil 21 desselben, der die Steuer- und Leistungselektronikbauteile des Einzellampensteuermoduls 2 enthält, gelöst werden, wobei eine Unterbrechung des LWL-Ringbusses 6 nicht erforderlich ist. Bei einem Austausch der Modulelektronik, z. B. nach einem Defekt, ist es nicht erforderlich, das LWL-Außenkabel neu zu konfektionieren bzw. zu spleißen.
Zum Steuerkanal 9 des Einzellampensteuermoduls 2 gehört ein Bus-Controller-Element 22, mittels dem der Telegrammverkehr, die Adreßkennung, Datensicherungssequenzen und die Protokollbearbeitung abwickelbar ist. Das Bus-Controller-Element 22 hat eine Prozessorschnittstelle zu einem Mikrocontroller 23, auf dem die für den Betrieb erforderlichen Nutzdaten, nämlich die Befehle "Lampe ein" bzw. "Lampe aus" und Meldungen, ausgetauscht werden.
Mittels eines dem Steuerkanal 9 zugeordneten Signalerfassungselements 24 ist der Zustand der Lampe 1 erfaßbar, d. h., ob die Lampe 1 betriebsbereit oder defekt ist. Optional kann das Signalerfassungselement 24 auch zur Erfassung des Lampenstroms 1 geeignet ausgestaltet sein.
Der vorstehend bereits erwähnte Mikrocontroller 23 bildet das zentrale Steuerelement zur Ansteuerung des Leistungsteils 15 und zur Datenaufbereitung der Meldungen und Meßwerte vom Signalerfassungselement 24. Das Aus- und Einschalten der Lampe 1 erfolgt über eine Schaltrampe, mit der ein sanftes Ein- und Ausschaltender Lampe 1 möglich ist, um Laststöße im Serienstromkreis 4 zu vermeiden. Der Mikrocontroller 23 steuert auch den Zustand der Lampe 1, nämlich ob die Lampe 1 ein- oder ausgeschaltet ist, nach dem Zuschalten des Serienstromkreises 4, dem sog. Power up, mit dem die Versorgung des Einzellampensteuermoduls 2 mit elektrischer Energie beginnt, bis zum Empfang des ersten Telegramms sowie beim Ausfall des LWL- Ringbusses 6, abhängig von der eingestellten Parametrierung des Einzellampensteuermoduls 2; d. h., die Lampe 1 wird entweder ein-, aus- oder sie wird in denselben Lampenzustand wie vor Ausfall des Serienstromkreises oder des LWL-Ringbusses 6 geschaltet. Damit die Lampe 1 nach einem Ausfall und einem erneuten Zuschalten des Serienstromkreises 4 sofort in den Zustand vor dem Stromausfall zurückkehrt, wird bei entsprechender Parametrierung der Schaltzustand auch nach Stromausfall für einige Minuten im Mikrocontroller 23 über Kondensatoren gepuffert.
Die Steuersignale des steuerkanalseitigen Mikrocontrollers 23 sind gegenüber dem leistungskanalseitigen Leistungsteil 15 galvanisch getrennt, z. B. mittels eines in Fig. 2 gezeigten Optokopplers 25. Entsprechend sind die Signale des Signalerfassungselements 24 gegenüber dem Mikrocontroller 23 galvanisch getrennt, z. B. mittels eines in Fig. 2 gezeigten Optokopplers 26.
Der Leistungskanal 8 unter Ausschluß des Stromversorgungselements 14 kann mehrfach angeordnet werden, so daß Einzellampensteuermodule 2 mit mehreren Leistungsanschlüssen entstehen. Der Mikrocontroller 23 und das Signalerfassungselement 24 sind dann so ausgebildet, daß sie jeweils mehrere Leistungskanalzweige bedienen können. Jeder Leistungskanalzweig hat dann eine eigene Adresse und kann über den LWL-Ringbus einzeln angesprochen werden.
Durch die galvanische Trennung zwischen dem Mikrocontroller 23 einerseits und dem Leistungsteil 15 bzw. Signalerfassungselement 24 andererseits wird eine Potentialverschleppung mehrerer Leistungskanalzweige vermieden.

Claims

1. Einzellampensteuerung für Befeuerungsanlagen auf Flugplätzen ud. dgl., mit Einzellampensteuermodulen (2), die jeweils den Betrieb von Lampen (1) der Befeuerungsanlage steuern und über Lampentransformatoren (3) an einen Serienstromkreis (4) der Befeuerungsanlage angeschlossen sind, und einem Befeuerungsleitsystem (7), an das die Einzellampensteuermodule (2) angeschlossen sind, gekennzeichnet durch eine separate Datenverbindung (6), mittels der die Einzellampensteuermodule (2) an das Befeuerungsleitsystem angeschlossen sind.

2. Einzellampensteuerung nach Anspruch 1, mittels deren Einzellampensteuermodule (2) jeweils eine oder eine Gruppe von Lampen (1) der Befeuerungsanlage schalt- und überwachbar ist.

3. Einzellampensteuerung nach Anspruch 1 oder 2, deren separate Datenverbindung (6) zwischen den Einzellampensteuermodulen (2) und dem Befeuerungsleitsystem (7) als Lichtwellenleiterverbindung (6) ausgebildet ist.

4. Einzellampensteuerung nach Anspruch 3, bei der die separate Lichtwellenleiterverbindung (6) als LWL-Standardbus, vorzugsweise als LWL-Profibus, ausgebildet ist.

5. Einzellampensteuerung nach Anspruch 3, bei der die separate Lichtwellenleiterverbindung (6) als LWL-Ringbus (6) ausgebildet ist.

6. Einzellampensteuerung nach Anspruch 5, deren LWL-Ringbus redundant ausgeführt ist.

7. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der ein oder mehrere Einzellampensteuermodule (2) ein zweiteiliges Gehäuse (18) aufweisen, wobei in einem Gehäuseteil (17) eine Spleißbox (16) zum Anschluß eines LWL-Kabels angeordnet ist und dieses Gehäuseteil (17) vom anderen Gehäuseteil (21) lösbar ist.

8. Einzellampensteuerung nach Anspruch 7, bei der das die Spleißbox (16) aufnehmende Gehäuseteil (17) als Deckelteil und das andere Gehäuseteil (21) als Bodenteil ausgebildet ist.

9. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der jedes Einzellampensteuermodul (2) einen Leistungskanal (8) aufweist, der eingangsseitig über einen FAA-Stecker (10) an den Lampentransformator (3) und ausgangsseitig über einen FAA-Stecker (11) an die Lampe (1) angeschlossen ist.

10. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der jedes Einzellampensteuermodul (2) einen Steuerkanal (9) aufweist, der mittels der Spleißbox (16) an dem LWL-Bus (6) angeschlossen ist.

11. Einzellampensteuerung nach Anspruch 9 oder 10, bei der im Leistungskanal (8) jedes Einzellampensteuermoduls (2) ein Stromversorgungselement (14) angeordnet ist, mittels dem elektrische Energie aus dem Serienstromkreis (4) entnehmbar und über das der Steuerkanal (9) des Einzellampensteuermoduls (2) mit elektrischer Energie aus dem Serienstromkreis (4) versorgbar ist.

12. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 9-11, bei der im Leistungskanal (8) des Einzellampensteuermoduls (2) ein Leistungsteil (15) angeordnet ist, mittels dem der Serienstrom zur Lampe (1) schaltbar und ein Ausgang zur Lampe (1) kurzschließbar ist.

13. Einzellampensteuerung nach Anspruch 12, bei der das Leistungsteil (15) jedes Einzellampensteuermoduls (2) einen elektronischen Schalter und ein parallel geschaltetes mechanisches Relais aufweist, das zeitverzögert zum elektronischen Schalter den Zustand wechselt.

14. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei der im Leistungskanal (8) jedes Einzellampensteuermoduls (2) eingangsseitig ein Überspannungsschutzelement (12) zum Serienstromkreis (4) angeordnet ist.

15. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei der im Leistungskanal (8) jedes Einzellampensteuermoduls (2) ausgangsseitig ein Blitzschutzelement (13) zur Lampe (1) angeordnet ist.

16. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, die Einzellampensteuermodule (2) aufweist, bei denen sich der Leistungskanal (8) stromab des Stromversorgungselements (14) in zwei oder mehrere Leistungskanalzweige mit je einem Lampenanschluß verzweigt, wobei jeder Leistungskanalzweig eine eigene Adresse aufweist.

17. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei der jedes Einzellampensteuermodul (2) im Steuerkanal (9) ein Optical-Link-Element (19) aufweist, mittels dem optische in elektronische und elektronische in optische Signale umsetz- und aufbereitbar sind.

18. Einzellampensteuerung nach Anspruch 17, bei der das Optical-Link-Element (19) mittels eines Steckanschlusses (20) an die Spleißbox (16) angeschlossen ist.

19. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, bei der jedes Einzellampensteuermodul (2) im Steuerkanal (9) ein Bus-Controller-Element (22) zur Abwicklung des Telegrammverkehrs, der Adreßkennung, von Datensicherungssequenzen und der Protokollbearbeitung aufweist.

20. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, bei der jedes Einzellampensteuermodul (2) im Steuerkanal (9) ein Signalerfassungselement (24) aufweist, mittels dem der Lampenzustand erfaßbar ist.

21. Einzellampensteuerung nach Anspruch 20, bei der das Signalerfassungselement (24) so ausgebildet ist, daß mittels ihm der Lampenstrom erfaßbar ist.

22. Einzellampensteuerung nach Anspruch 20 oder 21, bei der jedes Einzellampensteuermodul (2) im Steuerkanal (9) einen Mikrocontroller (23) aufweist, mittels dem das Leistungsteil (15) des Leistungskanals (8) ansteuerbar und Meldungs- und Meßwertdaten vom Signalerfassungselement (24) aufbereitbar sind.

23. Einzellampensteuerung nach Anspruch 22, bei der der Mikrocontroller (23) des Steuerkanals (9) das Leistungsteil (15) des Leistungskanals (8) so ansteuert, daß ein Ein- und Ausschalten der Lampe (1) über eine Schaltrampe erfolgt.

24. Einzellampensteuerung nach Anspruch 22 oder 23, bei der der Lampenzustand mittels des Mikrocontrollers (23) des Steuerkanals (9) nach einem Zuschalten des Serienstromkreises (4) bis zum Empfang des ersten Telegramms und bei einem Ausfall des LWL-Busses (6) in Abhängigkeit von einer eingestellten Parametrierung des Einzellampensteuermoduls (2) steuerbar ist.

25. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, bei der der Schaltzustand der Lampe (1) im Mikrocontroller (23) über Kondensatoren für einen bestimmten Zeitraum pufferbar ist.

26. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 10 bis 25, bei der die den Leistungskanal (8) und den Steuerkanal (9) des Einzellampensteuermoduls (2) ausbildenden Bauteile (12, 13, 14, 15, 19, 22, 23, 24) im Bodenteil (21) des zweiteiligen Gehäuses (18) des Einzellampensteuermoduls (2) angeordnet sind.

27. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, bei der der Mikrocontroller (23) gegenüber dem Leistungsteil (15) galvanisch getrennt ist.

28. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, bei der der Mikrocontroller (23) gegenüber dem Signalerfassungselement (24) galvanisch getrennt ist.

29. Einzellampensteuerung nach einem der Ansprüche 10 bis 28, bei der das Gehäuse (18) und der LWL-Ringbus (6) auch an seinen PG-Verschraubungen in der Gütestufe IP68 wasserdicht ausgebildet und die Bauteile jedes Einzellampensteuermoduls (2) wasserdicht im Gehäuse (18) eingebaut sind.