DE68927175T2

DE68927175T2 - Aufsicht und regelung der flughafenbeleuchtung und der bodenbewegungen

Info

Publication number: DE68927175T2
Application number: DE68927175T
Authority: DE
Inventors: Goeran Baeckstroem; Lars Millgard; Rolf Norman
Original assignee: Airport Technology in Scandinavia AB
Current assignee: ADB Safegate Sweden AB
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1997-01-30
Anticipated expiration: 2009-10-10
Also published as: EP0437474B1; US6573840B1; JP2927852B2; ATE142812T1; AU622719B2; AU4337689A; SE462698B; DE68927175D1; SE8803565D0; EP0437474A1; US5243340A; JPH04501035A; WO1990004242A1; US20030160707A1; SE8803565L; US5426429A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluplatzbeleuchtungsanlage, bei welcher jede Beleuchtungseinheit mit einer Elektronikeinheit versehen ist, die einen Regler, eine Überwachungseinheit und ein Modem aufweist, zur Energiezuführung zur Lichtquelle der Beleuchtungseinheit, und zur Überwachung des Betriebs der Beleuchtungseinheit, wobei jede Beleuchtungseinheit individuell von einer Steuerzentrale für den Flugplatz adressierbar ist.
Die traditionelle Ausbildung eines Systems für Platzlichter ist folgendermaßen.
Hochintensive und wenig intensive Beleuchtungseinheiten entlang Landebahnen, Start- und Landebahnen und Rollbahnen werden von einem oder mehreren Versorgungspunkten aus versorgt, sogenannten Schränken oder Stationen, die auf dem Flugplatz vorgesehen sind, normalerweise zwei für einen Flugplatz mit einer Start- und Landebahn. Diese Versorgungspunkte werden mit ungeregelter elektrischer Hochspannung versorgt, die auf 380/320 V heruntertransformiert wird, und die Versorgungspunkte enthalten Regelgeräte, Thyristor- oder Meßwandler-Regler oder Regeltransformatoren zum Umwandeln des ungeregelten elektrischen Stroms in kontrollierte, geregelte elektrische Energie zur Versorgung der Lichteinheiten, was über mehrere Energieversorgungsschleifen erfolgt. Die Zufuhr findet auf zwei grundsätzlich unterschiedliche Arten und Weisen statt, nämlich durch Reihen- oder Parallelversorgung der Beleuchtungseinheiten. Jede Beleuchtungseinheit ist mit einem Transformator versehen, um den elektrischen Strom erneut auf eine geeignete, niedrige Spannung zur Versorgung der Beleuchtungseinheit mit Energie zu transformieren, und zusätzlich weisen die Versorgungspunkte darüber hinaus ein Überwachungssystem auf, welches den Zustand der Platzbeleuchtungsanlage überwacht, beispielsweise um sicherzustellen, daß eine ausreichend große Anzahl an Lichteinheiten funktioniert, daß die Intensität der Lichteinheiten korrekt ist, usw. Die Versorgungspunkte, also die Schränke, stehen über eine Kommunikationsverbindung unter anderem mit der Überwachungs- und Betätigungskonsole des Luftverkehrkontrollturms in Verbindung, von welcher die Regel- und Überwachungssysteme gesteuert werden, und bei welcher Information von den Systemen empfangen wird. Diese Kommunikation findet statt über getrennte Leitungspaare für jede Funktion, oder durch Zeitmultiplexübertragung auf Leitungen oder Faseroptiken.
Aus der US-A-4 095 139 ist eine Beleuchtungsanlagen zum Steuern einer Theater- und Femsehbeleuchtung bekannt, bei welcher die Lichtarmaturen in Gruppen oder einzeln gesteuert werden. Von einer Steuertafel aus werden unterschiedliche Lichtkonfigurationen programmiert, die von einer Betätigungsperson während einer Vorstellung aktiviert werden.
Die US-A-4 590 471 beschreibt eine Start- und Landebahn- Beleuchtungsanlage mit einem System zum Schalten transportierbarer Flugplatzlichter über eine Radioverbindung in eine Schaltung oder aus dieser Schaltung. Die Lichtarmaturen liegen in Form von Elektrolumineszenzlichtplatten vor.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Flugplatzbeleuchtungsanlage der eingangs genannten Art, bei welcher die Beleuchtungs-Elektronikeinheiten einfach austauschbar sind, und zwar auf eine Art und Weise, die Vorteile für Service und Wartung bietet.
Dieses Ziel wurde dadurch erreicht, daß gemäß der Erfindung jede Beleuchtungselektronikeinheit einen eindeutigen Adressenblock aufweist, welcher der Beleuchtungseinheit zugeordnet ist, oder deren zugeordneter Beleuchtungsgruppe, so daß dann, wenn die Elektronikeinheit an ihrem Ort angeordnet wird, der Beleuchtungseinheit automatisch ihre eindeutige Adresse zugeordnet wird.
Daher kann jede Beleuchtungposition, an welcher eine Beleuchtungselektronikeinheit angeschlossen werden soll, mit einer eindeutigen Adresse versehen werden, welche automatisch auf die Einheit übertragen wird, wenn die Einheit angeschlossen wird, so daß diese Adresse diesem Ort zugeordnet ist und nicht verlorengeht, wenn eine Einheit ausgetauscht werden sollte. Alternativ hierzu kann für denselben Zweck die eindeutige Adresse der Beleuchtungseinheit zugeordnet werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform, bei welcher eine Lösung verwirklicht wird, in welcher die Adresse nicht der Elektronikeinheit zugeordnet ist, sondern deren Position, weist der Adressenblock Permanentmagneten in der Beleuchtungseinrichtung auf, deren Nord- und Südpolausrichtung eine eindeutige Digitaladresse ergibt, und enthält die Beleuchtungselektronikeinheit magnetisch empfindliche Elemente zur Erfassung der Nord- und Südpolorientierung der Magneten.
Eine ausgewählte Anzahl der Elektronikeinheiten der Beleuchtungseinheiten kann jeweils ein Anwesenheitsdetektor zugeordnet werden, um ein Bodenluftverkehrserfassungssystem auszubilden, welches eine Erfassung der Bodenbewegungen von Flugzeugen und Fahrzeugen ermöglicht. Der Detektor kann Wandler aufweisen, die auf der Grundlage von Ultraschall, Optik Magnetismus, Wirbelströmen oder Mikrowellen arbeiten.
Bei einer Weiterentwicklung dieses Erfassungssystems sind zumindest bestimmte Beleuchtungseinheiten so ausgebildet, daß sie sogenannte Stopplichter ausbilden, wobei jede Beleuchtungseinheit dieser Stopplichter eine individuelle Elektronikeinheit aufweist. Ein Anwesenheitserfassungssystem, das an die Stopplichter angeschlossen ist, ist so ausgebildet, daß es automatisch ein Signal für eine erneute Beleuchtung an die Beleuchtungseinheiten der Stopplichter in Reaktion auf den Durchgang eines Flugzeugs oder eines anderen Fahrzeugs an den Stopplichtern ausgibt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist eine vorgegebene Anzahl an Beleuchtungseinheiten mit einer Batteriereserve versehen, so daß dann, wenn ein Ausfall der Spannung auftreten sollte, die Lichtintensität der Lampe auf einen vorbestimmten Wert geregelt wird.
Vorzugsweise ist die Energieversorgung für die Beleuchtungselektronikeinheit über drei Phasen angeschlossen, und so angeordnet, daß im Falle des Ausfalls einer Phase sämtliche Beleuchtungseinheiten weiterhin mit ungeänderter Intensität leuchten, es sei denn, daß die Lichtintensität einen vorbestimmten Wert überschreitet, wobei dann eine vorbestimmte Anzahl an Beleuchtungseinheiten ausgeschaltet wird.
Jede Beleuchtungseinheit kann darüber hinaus zwei getrennte Lichtquellen aufweisen, deren Lichtkonfigurationen identisch sind, wobei nur eine Lichtquelle jeweils zum Anschluß vorgesehen ist, und die Beleuchtungselektronikseinheit so ausgebildet ist, daß beim Ausfall einer Lichtquelle automatisch die andere angeschlossen wird, und ein Alarm in Bezug auf die ausgefallene Lichtquelle abgegeben wird.
Bei der Anlage gemäß der Erfindung findet die Kommunikation mit der Überwachungs-Betätigungskonsole des Luftverkehrkontrollturms statt über einen zentralen Computer an einen sogenannten Zentralschrank und einen Schleifencomputer. Die Kommunikationssignale können in Form zeitgemultiplexter elektrischer oder optischer Signale auf Signalkabeln oder Faseroptikkabeln vorliegen.
Mehrere Vorteile werden durch die vorliegende Erfindung erzielt, verglichen mit dem bereits bekannten Stand der Technik für die Flugplatzbeleuchtung.
Bei traditionellen Flugplatzbeleuchtungssystemen werden unterschiedliche Energieversorgungsschleifen über einen Regler versorgt, der zentral an jede Schleife angeschlossen ist, um die Intensität der an die Schleife angeschlossenen Beleuchtungseinheiten zu regeln. Aus Sicherheitsgründen müssen die verschiedenen Beleuchtungskonfigurationen wie beispielsweise Landebeleuchtung, Rollbahnseitenbeleuchtung, Gleitpfadbaken, Schwellenbeleuchtung und Rollbahnbeleuchtung durch verschiedene Schleifen versorgt werden, für den Fall, daß der Ausfall eines Reglers oder eines Kabels auftreten sollte. Daher ist eine große Anzahl an zentral angeordneten Reglern erforderlich, um das Flugplatzbeleuchtungssystem zu steuern, und diese nehmen große Räume ein, die häufig speziell erbaut werden müssen. Bei der Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung ist jede Beleuchtungseinheit mit einem lokalen Regler versehen, der an der Lichtarmatur angeordnet ist, oder in der dieser zugeordneten Beleuchtungsgruppe. An dem Versorgungspunkt ist nur ein sogenannter Zentralschrank vorhanden, ein Schleifencomputer, ein Schütz und ein Modem. Dies führt zu weniger großen Geräten, was zu Einsparungen in Bezug auf den Raumoedarf und die Kosten führt, verglichen mit konventionellen Anordnungen. Zusätzlich wird durch die vorliegende Erfindung die erforderliche Redundanz automatisch erhalten.
Konventionell sind ein oder mehrere Lampentransformatoren bei jeder Beleuchtungseinheit erforderlich. Diese sind schwer und haben einen beträchtlichen Raumbedarf. Die vorliegende Erfindung erlaubt es, einen oder mehrere dieser Transformatoren durch eine kleine und leichte Elektronikeinheit auf der Armatur zu ersetzen, für die Intensitätsregelung und die Überwachung jeder einzelnen Beleuchtungseinheit.
Da bei der Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung jede Beleuchtungseinheit mit Hilfe ihrer Elektronikeinheit kommunizieren kann und durch diese adressierbar ist, und daher lokale Intelligenz aufweist, kann eine Beleuchtungseinheit mit mehreren einzelnen Beleuchtungspunkten diese getrennt steuern, trotz der Tatsache, daß die Versorgung nur über eine einzelne Phase oder ein gemeinsames Kabel stattfindet. Die erforderliche Menge an Leistungskabeln kann daher wesentlich verringert werden.
Eine Platzbeleuchtungsanlage für Flughäfen gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Beleuchtungselektronikeinheiten, einen Schleifencomputer, den Zentralschrank und das Modem, wobei der Zentralschrank und der Schleifencomputer durch dieselbe Hardware, jedoch unterschiedliche Software verwirklicht werden, und die Anlage durch einen Zentralcomputer und eine Überwachungs- und Betätigungseinheit in dem Luftverkehrkontrollturm ergänzt werden. Dieses einfache, modulare Implementierungsverfahren reduziert die Hardwarekosten für eine vorgegebene Platzbeleuchtungsanlage, und ebenso die Konstruktionskosten für eine vorgegebene Beleuchtungsanordnung. Da ein Flugplatz üblicher Größe einige hundert Beleuchtungseinheiten aufweist, ist der Umfang der Produktionslinie für die Elektronikeinheit beträchtlich, was die Hertellungskosten jeder Einheit beträchtlich verringert.
Wenn bei der Anlage gemäß der Erfindung eine einzelne Beleuchtungseinheit nicht leuchtet, kann dies entweder infolge des Ausfalls der Lampe oder zugehörigen Elektronikeinheit oder infolge beider Ursachen auftreten. In der überwiegenden Mehrheit der Fälle fällt die Lampe aus, und daher wird sie zuerst ausgetauscht. Wenn ein an einen Schleifencomputer angeschlossener Abschnitt nicht leuchtet, kann dies nur infolge eines Ausfalls des Schleifencomputers und des Modems auftreten, und dann wird diese Einheit ausgetauscht. Service- und Wartungsarbeiten werden daher extrem vereinfacht, was einen Vorteil in Bezug auf Zeit-, Kosten- und Personalgesichtspunkte darstellt.
Bei konventionell verwirklichten Platzbeleuchtungssystemen muß eine visuelle Inspektion der Platzbeleuchtung zumindest einmal täglich durchgeführt werden, um festzustellen, welche Lichteinheiten defekt sind. Für Flugplätze mit hoher Verkehrsbelastung muß dies Nachts stattfinden, da das Start- und Landebahnsystem tagsüber nicht für eine Überwachung zur Verfügung steht. Dies führt zu erhöhten Kosten. Bei der Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung ist diese Inspektion ausgeschaltet, da jede Beleuchtungseinheit einzeln überwacht wird, und eine Darstellung des Zustands jeder Beleuchtungseinheit über den Schleifencomputer, den Zentralschrank und den Zentralcomputer erhalten werden kann, entweder auf einer Anzeige oder durch Ausdruck mit einem Drucker. Zusätzlich kann die Überwachung stattfinden, ohne daß die Platzbeleuchtung eingeschaltet ist, da die Elektronikeinheit nur einen minimalen Strom durch die Lampe schicken muß, um zu bestimmen, ob diese ausgefallen ist oder nicht. Dieses Verfahren spart Energie. Darüber hinaus kann jede Elektronikeinheit so ausgebildet sein, daß sie eine Messung der Betriebszeit der Lichtquelle ermöglicht, an welche sie angeschlossen ist. Da die mittlere Lebensdauer (Beleuchtungszeit) der betreffenden Lampen wohlbekannt ist, ermöglicht diese individuelle Information in Bezug auf den Lampenzustand, nämlich die Beleuchtungszeit und die Funktion bzw. den Ausfall, eine geplante Wartung dieser Platzbeleuchtungsanlage, wodurch eine bessere Zustandsbeschreibung der Anlage und eine effektivere Nutzung des Wartungspersonals ermöglicht werden. Die Gesamtbeleuchtungszeit in der Lichtquelle wird auf geeignete Weise ständig registriert, beispielsweise im Zentralcomputer.
Da jede Beleuchtungseinheit in der Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung adressierbar ist, besteht die Möglichkeit, daß Flugzeuge, welche Teile des Platzbeleuchtungssystems verwenden, für das Rollen zur Start- und Landebahn und von dieser geführt werden, also ein sogenanntes Rollbahnführungssystem zu verwirklichen. Dies kann dadurch erzielt werden, daß das Beleuchtungssystem entlang der Zentrumslinie einer Rollbahn so in Abschnitte unterteilt ist, daß ein gegebener Abschnitt mit einer Gruppenadresse versehen wird. Dieser Abschnitt kann dann entweder seinen eigenen Betätigungsknopf in einer Kontrollturmkonsole aufweisen, wobei der Abschnitt dann leuchtet, wenn der zugehörige Knopf gedrückt ist, oder es kann der Zentralcomputer in dem System einen Pfad mit vorgegebenen Eingangswerten für den Rollweg des Luftfahrzeuges aussuchen, unter Berücksichtigung irgendwelcher Wartungsarbeiten auf dem Rollweg, oder anderer Luftfahrzeugbewegungen, usw. Der festgelegte Pfad kann entweder gleichzeitig insgesamt beleuchtet werden, oder nacheinander vor dem Luftfahrzeug. Bei vorhandenen Anlagen wurde diese Unterteilung dadurch erzielt, daß jeder Abschnitt mit einer getrennten Energieversorgung versehen wurde. Diese Unterteilung wird mit Hilfe der Adressen der Elektronikeinheiten durch Software verwirklicht, wodurch die Installationskosten für ein Führungssystem drastisch verringert werden, und jegliche zukünftigen Anderungen in der Ausbildung des Abschnitts vereinfacht werden.
Die Anlage gemäß der Erfindung kann auch zur Erfassung von Fahrzeugund Flugzeugbewegungen auf dem Boden verwendet werden, also ein sogenanntes Bodenverkehrserfassungssystem bilden. Bei Flughäfen mit intensivem Verkehr ist das Risiko von Zusammenstößen von Flugzeugen untereinander und von Flugzeugen mit Fahrzeugen insbesondere bei schlechten Sichtbedingungen ein großes Problem. Da die Anlage "intelligente" und adressierbare Elektronikeinheiten an jedem Punkt dort aufweist, wo sich eine Beleuchtungseinheit befindet, kann jede Rollbahn und jede Start- und Landebahn in Blöcke für eine häufige Identifizierung unterteilt werden. Diese Ausbildung der Anlage, ergänzt durch einen Anwesenheitsdetektor, der jeder Armatur des gesamten Platzbeleuchtungssystems oder Teilen des Systems zugeordnet ist, ermöglicht eine Erfassung und Überwachung von Flugzeug- und Fahrzeugbewegungen entlang dem Rollbahnsystem oder dessen Teilen. Die Signale von den Bodenverkehrsdetektoren werden von den Elektronikeinheiten aufgenommen und zusammen mit anderer Beleuchtungsinformation über Schleifencomputer und Zentralschrank an den Zentralcomputer übertragen, der den Bodenverkehr auf einer Anzeige darstellt. Der Zentralcomputer oder ein spezieller Überwachungscomputer kann einen Alarm in Situationen ausgeben, in welchen unerlaubte Bodenverkehrssituationen auftreten. Dieses Bodenverkehrserfassungssystem, das mit dem Platzbeleuchtungssystem vereinigt ist, ist im Vergleich mit existierenden Bodenradarsystemen äußerst kostengünstig. Darüber hinaus gestattet es die vorliegende Erfindung, daß nur jene Abschnitte des Rollbahnsystems, die selektiv unter Sicherheitsgesichtspunkten ausgewählt werden, mit der Bodenverkehrserfassungsfähigkeit versehen werden, wodurch sich weitere Kostenersparnisse erzielen lassen.
Nachstehend werden mit mehr Einzelheiten Beispiele für die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei Figur 1 die beiden heutzutage verwendeten Systeme zum Steuern der Platzbeleuchtung bei einem Flugplatz zeigt, Figur 2 die grundsätzliche Ausbildung einer Ausführung der Anlage gemäß der Erfindung zeigt, Figur 3 die grundsätzliche Verwirklichung einer Ausführungform der Anlage gemäß der Erfindung zeigt, Figur 4 eine Ausführungsform der Beleuchtungselektronik bei der Anlage gemäß der Erfindung zeigt, Figur 5 ein Beispiel für die Erzielung einer eindeutigen Adresse für jede Armatur, Figur 6 das Prinzip der Bodenverkehrserfassung in der Anlage gemäß der Erfindung, Figur 7 eine Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung für eine Bodenverkehrserfassung auf Mikrowellenbasis, Figur 8 ein System mit Stopplichtern, die eine automatische erneute Beleuchtung zum Steuern des Bodenverkehrs aufweisen, Figur 9 eine idealisierte Darstellung von Fahrzeug- und Flugzeug-Bodenbewegungen, und Figur 10 ein Führungssystem mit konventionellem Aufbau sowie ein System, welches mit der Anlage gemäß der Erfindung verwirklicht werden kann.
Figur 1 zeigt zwei unterschiedliche Systeme, die heutzutage zum Steuern der Platzbeleuchtung bei einem Flugplatz verwendet werden. Die international gebräuchlichste Form ist das sogenannte Reihensystem. Die Energieversorgungsleitung wird hierbei mit einem konstanten Strom gespeist, der auf unterschiedliche Pegel eingestellt werden kann. Die Beleuchtungseinheiten 20 auf dem Plazt sind über einen sogenannten Reihentransformator 50 miteinander in Reihe geschaltet. Zwei oder mehr derartige Schleifen sind dafür erforderlich, jedes Beleuchtungssystem zu versorgen, beispielsweise Start- und Landebahn-Randbeleuchtung, Landebeleuchtung, Gleitpfadbaken, Zentrumslinienbeleuchtung, Rollbahnbeleuchtung, usw. Da die Beleuchtungseinheiten 20 in Reihe geschaltet sind, ist meistens eine hohe Sekundärspannung am Haupttransformator 51 erforderlich. Der Regler 24 ist an die Primärseite angeschlossen. In Figur 1 ist dieser als Thyristorregler 46, 48 dargestellt, jedoch kann auch ein Meßwandler-Regler oder ein Regeltransformator vorgesehen werden.
Das in Schweden gebräuchlichste Energieversorgungssystem ist das sogenannte Parallelsystem. In diesem Fall sind die Beleuchtungseinheiten 20 parallel zueinander über ihre einzelnen Transformatoren 21 entlang der Energieversorgungsschleife geschaltet. Meßwandler-Regler oder Regeltransformatoren werden hier ebenso verwendet, abgesehen von Thyristorreglern 24, 46, 48. Die Steuer- und Überwachungsgeräte (die Geräte links von der gestrichelten Linie in Figur 1) werden häufig in sogenannten Schränken oder Stationen auf dem Platz für diese Systeme angeordnet. Für einen Flugplatz mittlerer Größe gibt es gewöhnlich 10 bis 15 derartige Reglereinheiten zur Versorgung der unterschiedlichen Energieversorgungsschleifen, die in dem Platzbeleuchtungssystem vorgesehen sind.
Figur 2 zeigt die Grundlagen einer Realisierung einer Ausführungsform einer Anlage gemäß der Erfindung. Die Energieversorgungsschleife wird hier durch die übliche Energieversorgung gebildet, und an jede Beleuchtungseinheit 20 ist eine sogenannte Beleuchtungselektronikeinheit 18 angeschlossen, die durch AE bezeichnet ist.
Figur 3 zeigt die grundsätzliche Realisierung einer Anlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Platzbeleuchtungseinrichtungen werden von einer Betätigungskonsole in dem Flugplatzkontrollturm (TWR) aus gesteuert und überwacht. Bei der vorliegenden Erfindung erfaßt ein sogenannter Zentralcomputer 4 den Zustand der unterschiedlichen Funktionen der Bedienungskonsole und schickt Steuersignale über sein Steuerprogramm an einen oder mehrere sogenannte Zentralschränke 14. Diese werden meist in einem sogenannten Energiesteuerschrank 22 an den Energieversorgungspunkten für die Platzbeleuchtung angeordnet. Diese Kommunikation zwischen dem Zentralcomputer 4, der meist im Geräteraum des Kontrollturms angebracht wird, und dem Zentralschrank 14 kann über ein zeitgemultiplextes Signal auf einem Kabel oder einer Faseroptik erfolgen. Funksignale können ebenfalls verwendet werden. Der Zentralschrank 14 schickt seine Steuersignale weiterhin an einen oder mehrere Schleifencomputer 16. Über eine Modemkommunikation sorgt jeder Schleifencomputer 16 für die AE-Einheiten 18, die an die zugehörige Energieversorgungsschleife angeschlossen sind. Ein Schleifencomputer kann momentan mit maximal 127 AE-Einheiten kommunizieren, unter Beibehaltung der erforderlichen Schnelligkeit in dem System. Die Kommunikation zwischen dem Schleifencomputer 16 und den jeweiligen AE-Einheiten 18 entlang der Schleife kann entweder über Digitalsignale erfolgen, die der Energieversorgungsschleife überlagert sind, oder über ein getrenntes Signalkabel. Die vorteilhafteste Ausführungsform ist anscheinend eine Kommunikation über die Energieversorgungskabel, da so kein spezielles Signalkabel erforderlich ist.
Jede AE-Einheit 18 überwacht den Zustand der Beleuchtungsarmatur 20 und schickt diese Information an den betreffenden Schleifencomputer 16, für eine weitere Übertragung über den Zentralschrank 14 an den Zentralcomputer 4, der die Information koordiniert und, falls erforderlich, einen Alarm ausgibt. Wie aus Figur 3 hervorgeht, kann der Zustand der Anlage auch auf einem Bildschirm 6 mit zugeordneter Tastatur 8 oder einem Drucker 10 in dem sogenannten Betriebsüberwachungszentrum angezeigt werden. Wie weiter aus Figur 3 deutlich wird, gestattet diese Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung, mit einer Versorgung der Beleuchtungseinheiten 20 über AE- Einheiten 18, eine Mischung dieses neuen Steuer- und Überwachungsverfahrens mit der konventionellen Technik, die Reihen- oder Parallelversorgung über die Energieversorgungsschleifen verwendet. Der Schleifencomputer 16 versorgt daher einen zentral angeordneten Regler 24 mit den erforderlichen Steuersignalen (Entscheidungswerten), und überwacht auch den Regler 24 so, daß die richtige Intensität eingestellt wird, und der richtige Verbraucher an die Schleife angeschlossen wird. Diese Möglichkeit der Kombination konventioneller Energieversorgungsmethoden mit der neuen Technik gemäß der Erfindung macht das System sehr wandlungsfähig.
Um den Anforderungen in Bezug auf Verläßlichkeit zu genügen, können der Zentralcomputer 4 und die Energiesteuerschränke 22 doppelt vorgesehen sein, wie in Figur 3 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Wenn der Zentralcomputer 4, 4' und die Energiesteuerschränke 22, 22' doppelt vorgesehen sind, sind sämtliche Kabel zwischen der Bedienungskonsole und den Energiesteuerschränken 22, 22' entsprechend doppelt vorgesehen.
Eine Überwachungseinheit 12, beispielsweise vom sogenannten Wachhundtyp, ist an beiden Zentralcomputern 4, 4' zur Überwachung der Funktion der Anlage angeschlossen.
Figur 4 erläutert eine Ausführungsform der AE-Einheit in der Anlage gemäß der Erfindung. Hierbei ist ein Modem 36 vorgesehen, um Steuersignale zu empfangen, die entweder auf getrennten Signalkabeln befördert werden, oder Digitalsignale sind, die den Energieversorgungskabeln überlagert sind. Die AE-Einheit weist weiterhin eine Lampensteuereinheit 35 mit einem Mikroprozessor und zugehörigen Schnittstellen 37 sowie Leistungshalbleitern 39 zum Regeln der Energieversorgung der Lichtquellen 20 auf. Der Mikroprozessor der Lampensteuereinheit 35 sorgt auch für eine Überwachung des Betriebs, so daß dann, wenn eine nicht korrekte Lichtintensität eingestellt ist, oder eine Lampe 20 ausfällt, die AE-Einheit Information in dieser Hinsicht an den Schleifencomputer 16 schickt, vergleiche Figur 3.
Die Steuerung der Energieversorgung in der AE-Einheit kann auf der Grundlage verschiedener grundsätzlicher Verfahren stattfinden. Figur 4 zeigt die sogenannte Primärumschaltung, bei welcher unter Verwendung einer hohen Schaltfrequenz extrem kleine Lampentransformatoren erzielt werden, und daher ein sehr kompakter Aufbau. Im Idealfall verringern sich die Abmessungen des Transformators umgekehrt proportional zur Frequenz. Die Frequenz wird hier durch die Konstruktion der Lampensteuereinheit 35 bestimmt, und die Steuerung kann beispielsweise über Impulslängenmodulation stattfinden, so daß die Impulslänge in der "Einschaltposition" für eine größere Ausgangswirkung größer ist, und für eine geringere Ausgangswirkung wird diese Impulslänge kürzer, wobei die Schaltfrequenz die gesamte Zeit lang konstant ist.
Ein Spannungsregler 41 dient in Figur 4 zur Versorgung der Elektronik. Die Armaturenelektronik weist darüber hinaus eine Gleichrichterbrücke 43 und ein Filter 45 auf, um zu verhindern, daß Rauschen von den Armaturen und der Elektronik sich durch das Netzwerk ausbreitet.
Dadurch, daß jede Beleuchtungseinheit ihren eigenen Regler aufweist, können vorteilhafterweise zumindest bestimmte Beleuchtungseinheiten mit einer Reservebattene versehen werden, so daß bei einem Spannungsausfall die Lampe in der Beleuchtungseinheit weiter mit vorbestimmter Intensität leuchtet.
Wie voranstehend erwähnt weist jede AE-Einheit ihre eindeutige Adresse auf. Daher wird die Möglichkeit einer individuellen Steuerung und Überwachung jeder Beleuchtungseinheit 20 oder jedes Abschnitts der Beleuchtungseinheiten ermöglicht. Figur 5 zeigt ein vorteilhaftes Verfahren, um dies zu erreichen. Auf der Beleuchtungseinheit ist ständig ein Magnetstreifen 1 angebracht, der die erforderliche Anzahl an Permanentmagneten 3 enthält. Die Magneten 3 sind als umkehrbare Magnetstopfen ausgebildet, um eine Polumkehr zu ermögliche. Die AE-Einheit enthält magnetisch empfindliche Elemente 2 zur Erfassung der Orientierung der Nord- und Südpole der Magneten, wobei es diese Orientierung ermöglicht, daß ein binärer Adressencode erhalten wird, bei 4 in Figur 5. Wenn die AE- Einheit angeordnet wird, erhält sie automatisch ihre Adressse, die dem Ort ständig zugeordnet ist. Dies bedeutet, daß jede AE-Einheit überall in dem Platzbeleuchtungssystem verwendet werden kann, soweit die Adressierung betroffen ist, was unter Service- und Wartungsgesichtspunkten vorteilhaft ist. Die in Figur 5 dargestellte Ausführungsform zeigt, wie das Magnetfeld 5 den Adressencode von dem permanent installierten Adressencodesender B an einen Adressencodedekodierer A in der Beleuchtungselektronikeinheit ohne galvanische Kontakte schickt, wobei ein Signalwandler und eine Adressensendeeinheit 6 an den Dekodierer angeschlossen sind.
Selbstverständlich ist es möglich, einen Speicher auf solche Weise vorzusehen, daß die eingegebene Adresse ebenfalls festgehalten wird, wenn kein Strom vorhanden ist, wobei die Eingabe mit Hilfe eines speziellen Startbefehls erfolgt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern und Überwachen der Platzbeleuchtung unter Verwendung adressierbarer lokaler Regler wird ein Platzsystem erhalten, das in eindeutige Adressenblöcke ai unterteilt ist, wie in Figur 6 gezeigt ist. Dadurch, daß das Platzsystem mit der erforderlichen Anzahl an Anwesenheitsdetektoren 72 versehen wird, vgl. Figur 4, kann ein System zur Erfassung des Bodenverkehrs von Fahrzeugen und Flugzeugen erhalten werden, welches mit dem Platzbeleuchtungssystem vereinigt ist. In diesem Fall kann der Anwesenheitsdetektor auf einer Beleuchtungsarmatur angebracht werden, wie in Figur 7 gezeigt ist. Da jede Armatur eine eindeutige Adresse aufweist, mit welcher das Anwesenheitsdetektorsignal korreliert ist, können mit Hilfe dieser Vorgehensweise Bewegungen von Fahrzeugen und Flugzeugen auf dem Platz überwacht werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Anwesenheitsdetektor 72 einen Mikrowellendetektor auf. Die Mikrowellensignale werden über eine Antenneneinheit 71 gesendet und empfangen, und werden bei 74 ausgewertet.
Allerdings kann der Detektor auch auf der Grundlage anderer physikalischer Meßverfahren arbeiten, beispielsweise Ultraschall, Infrarotstrahlen, Wirbelströme und dergleichen.
Zum Steuern des Bodenverkehrs sind vor allem bei Flughäfen mit starkem Verkehr Stopplichter an den Eingängen zu Start- und Landebahnen erforderlich, und ebenso an Kreuzungen zwischen Rollbahnen. Eine derartige Anordnung ist in Figur 8 gezeigt, wobei die Stopplichter 11 gewöhnlich als versenkte Beleuchtungseinheiten ausgebildet sind, die quer über der Rollbahn 80 angeordnet sind, wo der Verkehr angehalten werden soll. Die Stopplichter 11 umfassen eine Reihe von zumindest 5 Beleuchtungseinheiten, die in die Rollbahn versenkt sind, und stellen gerichtetes, konstantes rotes Licht nur für den Verkehr zur Verfügung, der angehalten werden soll. Lichtrampen, die in dem Stopplichtsystem enthalten sind, müssen getrennt in dem Kontrollturm freigeschaltet werden, und die Anbringung der Stopplichter sollte ausgeführt werden, daß nicht sämtliche Beleuchtungseinheiten in einer derartigen Rampe gleichzeitig ausgeschaltet werden, um einen Fehler in dem Versorgungssystem zu vermeiden.
Die Stopplichter 11 werden so gesteuert, daß dann, wenn sich ein Flugzeug 82 einer beleuchteten Rampe von Stopplichern nähert, der Pilot das Flugzeug anhält und den Kontrollturm anruft, um Erlaubnis zum Passieren der Stopplichter zu erhalten. Der Fluglotse gibt ein Freigabesignal für das Passieren durch Ausschalten der Stopplichter aus. Wenn das Flugzeug 82 die Lichter passiert hat, sollten sie so schnell wie möglich erneut mit rotem Licht leuchten, um zu verhindern, daß weitere Flugzeuge sie aus Versehen kreuzen. Diese erneute Beleuchtung findet entweder von Hand oder automatisch statt. Zur Ausbildung einer Stopplichtrampe mit automatischer erneuter Beleuchtung, und unter Verwendung bislang bekannter Verfahren, sind zumindest zwei zentral angeordnete Stromregler erforderlich, um den voranstehend geschilderten, getrennten Betrieb zu erzielen, und um auch die erforderliche Redundanz zu erhalten.
Bei bislang bekannten Einrichtungen wird die automatische erneute Beleuchtung durch ein getrenntes Verkehrssignalsystem gesteuert, welches mit getrennter Stromversorgung und getrennten Steuersignalkabeln an die Reglereinheiten für die fragliche Beleuchtung angeschlossen ist. Dies stellt eine teure Art und Weise des Steuerns und der automatischen erneuten Beleuchtung von beispielsweise nur fünf Beleuchtungseinheiten dar.
Eine Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Figur 8 gezeigt. Jede Beleuchtungseinheit in den Stopplichtern 11 ist mit einer Elektronikeinheit AE versehen, die über die Energieversorgungskabel von dem Schleifencomputer/Zentralschrank 13, 14 gesteuert wird. Die Stromversorgung kann wie in der Figur dargestellt erfolgen, beispielsweise als Versorgung über drei Phasen, um eine hohe Redundanz bei der Versorgung zu erzielen. Dieselbe Energieversorgung, die beispielsweise für beleuchtete Verkehrszeichen in der Umgebung vorgesehen wird, kann zur Versorgung der Stopplichter verwendet werden, und daher Kabelkosten wesentlich verringern. Ein Anwesenheitserfassungssystem ist in die Anordnung eingebaut, um die automatische erneute Beleuchtung zu erzielen. In Figur 8 ist ein Anwesenheitsdetektor 12 auf Mikrowellenbasis mit einem Sender ND/S und einem Empfänger ND/M dargestellt. Eine Armaturenelektronikeinheit 17 ist an den Empfänger angeschlossen, um das Signal von dem Empfänger zu überwachen. Das Signal von dem Empfänger wird auf dem Kabel 18 dem zugehörigen Schleifencomputer 13 zugeführt, der wiederum das Signal für erneute Beleuchtung an die Armaturenelektronikeinheiten der Stopplichter schickt. Weiterhin sind in der Figur schematisch das erforderliche Modem 15, die Bahnrandbeleuchtung 16, ein Energieversorgungspunkt und ein Signalkabel 21 zu einem Betätigungs- und Anzeigefeld 10 in dem Kontrollturm gezeigt.
Die beschriebene Anordnung zum Steuern und automatischen, erneuten Beleuchten der Stopplichter 11 für Flugzeuge auf einem Flugplatz ist wesentlich kostengünstiger als eine Anordnung gemäß der bislang bekannten Vorgehensweise, in Bezug auf Hardwarekosten und Kabelkosten. Darüber hinaus wird automatisch eine hohe Redundanz erzielt, die unter Sicherheitsgesichtspunkten bedeutsam ist, wobei auch die Möglichkeit erzielt wird, die Intensität der Stopplichter regeln zu können.
Das System gestattet eine Anzeige von Bewegungen von Fahrzeugen und Flugzeugen auf einem Monitor im Kontrollturm oder an einem anderen gewünschten Ort, siehe Figur 9. Das geschilderte Verfahren zur Erfassung des Bodenverkehrs ist sehr kostengünstig, verglichen mit heutigen Bodenradarsystemen. Derartige Systeme weisen darüber hinaus den Nachteil auf, daß sie bei starkem Regen und Schneefall hohes Hintergrundrauschen erzeugen, was zu Schwierigkeiten bezüglich einer wirksamen Überwachung führt. Ein weiterer Vorteil bei der Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß dann, wenn eine Platzbewegungsüberwachung nur für einen kleinen Teil des Start- und Landebahnsystems gewünscht oder erforderlich ist, dies auf vorteilhafte Art und Weise erzielt werden kann.
Bei Flughäfen mit dem stärksten Verkehr in der Welt werden heutzutage sogenannte Leitsysteme vorgesehen, um Flugzeuge zu führen, wenn sie zu Start- und Landebahnen hin oder von denen wegrollen, vgl. Figur 10. Der untere Teil der Figur erläutert, wie ein derartiges System heutzutage aufgebaut ist. Dies erfolgt so, daß die Energieversorgung zu den fraglichen Beleuchtungseinheiten in Abschnitte unterteilt ist, so daß jeder Abschnitt einzeln zum Leuchten eingeschaltet und ausgeschaltet werden kann. Hierfür sind große Mengen an Kabeln erforderlich, ebenso wie zahlreiche, zentral angeordnete Regler. Bei der vorliegenden Erfindung, die adriessierbare Regler aufweist, erfolgt diese Unterteilung in der Software. Unterschiedliche Beleuchtungsabschnitte können daher an dasselbe Energieversorgungskabel angeschlossen werden, und nur durch Festlegung, welche Beleuchtungsadressen einem bestimmten Abschnitt zugeordnet sind, kann der fragliche Abschnitt einzeln zur Beleuchtung eingeschaltet und auch wieder ausgeschaltet werden. Diese Anordnung führt zu erheblichen Kosteneinsparungen, vgl. den oberen Teil von Figur 10.

Claims

1. Flugplatzbeleuchtungsanlage, bei welcher jede Beleuchtungseinheit mit einer Elektronikeinheit (18) versehen ist, die einen Regler (24) aufweist, eine Überwachungseinheit (12) sowie ein Modem (36), zur Energieversorgung der Lichtquelle (20) der Beleuchtungseinheit, und zur Überwachung des Betriebs der Beleuchtungseinheit, wobei jede Beleuchtungseinheit einzeln von einer Steuerzentrale für den Flughafen adressierbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß jede Beleuchtungselektronikeinheit (18) einen eindeutigen Adressenblock (1) aufweist, welcher der Beleuchtungseinheit oder ihrer zugeordneten Beleuchtungsgruppe zugeordnet ist, so daß dann, wenn die Elektronikeinheit an einem Ort angeordnet wird, die Beleuchtungseinheit automatisch ihre eindeutige Adresse erhält.

2. Anlage nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Adressenblock (1) Permanentmagenten (3) aufweist, deren Nord- und Südpolorientierung eine eindeutige Digitaladresse ergibt, und daß die Beleuchtungselektronikeinheit (18) magnetisch empfindliche Elemente (2) aufweist, um die Nord- und Südpolorientierung der Magneten zu erfassen.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß einer ausgewählten Anzahl der Elektronikeinheiten (18) der Beleuchtungseinheiten jeweils ein Anwesenheitsdetektor (72) zur Ausbildung eines Bodenverkehrserfassungssystems zugeordnet ist, um die Bodenbewegungen von Flugzeugen und Fahrzeugen zu erfassen, wobei der Detektor Wandler auf der Grundlage von Ultraschall, Optik, Magnetismus, Wirbelströmen oder Mikrowellen enthält.

4. Anlage nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß zumindest bestimmte Beleuchtungseinheiten zur Ausbildung sogenannter Stopplichter (11) ausgebildet sind, wobei jede Beleuchtungseinheit dieser Stopplichter eine individuelle Elektronikeinheit (18) aufweist, und daß ein an die Stopplichter angeschlossenes Anwesenheitserfassungssystem so ausgebildet ist, daß es automatisch ein Signal für erneute Beleuchtung an die Beleuchtungseinheiten der Stopplichter in Reaktion auf den Durchgang eines Flugzeugs oder anderen Fahrzeugs hinter die Stopplichter ausgibt.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgegebene Anzahl an Beleuchtungseinheiten mit Reservebatterien versehen sind, so daß bei einem Spannungsausfall die Lichtintensität der Lampe (20) auf einen vorher festgelegten Wert geregelt wird.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgung für die Beleuchtungselektronikeinheit (18) über drei Phasen angeschlossen ist, und so angeordnet ist, daß im Falle eines Phasenausfalls sämtliche Lichtquellen (20) weiter mit ungeänderter Intensität leuchten, es sei denn, daß die Lichtintensität einen vorbestimmten Wert überschreitet, wobei dann eine vorbestimmte Anzahl an Beleuchtungseinheiten ausgeschaltet wird.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß jede Beleuchtungseinheit zwei getrennte Lichtquellen (20, 20') aufweist, deren Lichtausbildung identisch ist, wobei nur eine Lichtquelle zu einem bestimmten Zeitpunkt angeschlossen sein soll, und daß die Beleuchtungselektronikeinheit (18) so ausgebildet ist, daß sie im Falle des Ausfalls einer Lichtquelle automatisch die andere anschließt, und einen Alarm in Bezug auf die ausgefallene Lichtquelle ausgibt.