DE908161C

DE908161C - Automatic lighting control for traffic, airfield, track field and signal systems

Info

Publication number: DE908161C
Application number: DED10262A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Georg Schlee
Original assignee: Deutsche Bundesbank
Current assignee: Deutsche Bundesbank
Priority date: 1951-09-21
Filing date: 1951-09-21
Publication date: 1954-04-01

Description

Selbsttätige Beleuchtungsregelung für Verkehrs-, Flugplatz-, Gleisfeld- und Signalanlagen Die Ein- und Ausschaltung der künstlichen Beleuchtung von Verkehrs-, Flugplatz- und Gleisfeldanlagen sowie die Umschaltung der Lichttagessignale von Tages- auf Nachtbetrieb kann mit Hilfe eines Dämmerungsschalters in Abhängigkeit von der tatsächlichen Helligkeit ohne Rücksicht auf einen bestimmten Zeitpunkt geregelt werden. Entsprechend den vorhandenen .meteorologischen Verhältnissen sollten aus wirtschaftlichen Gründen (Stromersparnis, Lebensdauer der Lampen) sowie aus lichttechnischen Gründen (Blendung) die Lampenspannungen jeweils höher oder niedriger liegen. Bei klarer Sicht wäre eine niedrigere Lichtstärke und bei schlechter Sicht (starker Nebel, Schneetreiben usw.) jedoch eine bedeutend höhere Lichtstärke nötig. Eine Umschaltung der Lichttagessignale auf die betriebliche Nachtspannung, bei schlechter Sicht zwischen Sonnenaufgangs- und -untergangszeiten kann durch eine astronomische Uhr verhindert werden. Diese Lösung hat den Nachteil, daß bei stark bedecktem Himmel (geringe Helligkeit) und bei gleichzeitig klarer Sicht eine Nachtbetriebsschaltung unmöglich ist, wodurch Blendungsgefahr eintreten kann. Um die Verkehrssicherheit ,auch bei unsichtigem Wetter zu gewährleisten, werden. von den Lichttagessignalen entsprechend den geforderten Erkennbarkeitsentfernungen hohe maximale Lichtstärken verlangt. Diese Sicherheit ist jedoch bei Nacht nicht mehr vorhanden, falls meteorologische Störungen hinzukommen, da der Höchstlichtstrom der Lampe bei Tagesspannung auf einen sehr geringen Wert bei der entsprechenden Nachtspannung bereits herabgesetzt wurde. Aus diesem Grunde muß gefordert werden, daß bei unsichtigem Wetter während der Nacht die Signallampen die höhere Betriebsspannung erhalten. Der Betrieb von Anflug- und Landebahnsgnallichtern erfordert bei schlechter Sicht ebenfalls sehr hohe Lichtstäxken, da deren. Aufgaben, bei Flughöhen. unter zoom nicht durch Funk oder Radar übernommen werden können.Automatic lighting control for traffic, airfield, track field and signal systems Switching on and off the artificial lighting of traffic, Airfield and track field systems as well as the switching of the light day signals from Day to night operation can be dependent on a twilight switch regulated by the actual brightness regardless of a specific point in time will. According to the existing meteorological conditions, the economic reasons (power savings, lamp life) and lighting technology Reasons (glare) the lamp voltages are higher or lower. at clear visibility would be a lower light intensity and with poor visibility (stronger Fog, blowing snow, etc.), however, a significantly higher light intensity is necessary. One Switchover of the light day signals to the operational night voltage, if worse Visibility between sunrise and sunset times can be achieved by an astronomical Clock can be prevented. This solution has the disadvantage that when the sky is overcast (low brightness) and with a clear view at the same time, a night mode switch is impossible, which can result in a risk of dazzling. To traffic safety to ensure even in bad weather. from the light day signals high maximum light intensities according to the required recognizable distances required. However, this security is no longer available at night, if meteorological There are also disturbances, since the maximum luminous flux of the lamp at daytime voltage on a very low value at the corresponding night voltage has already been reduced. For this reason it must be demanded be that in bad weather the signal lamps receive the higher operating voltage during the night. The operation of approach and runway lights also requires in poor visibility very high light sticks because their. Tasks, at altitudes. under zoom not through Radio or radar can be taken over.

Eine selbsttätige Regelung der Beleuchtung von Verkehrs-, Flugplatz-, Gleisfeld- und Signalanlagen ohne obengenannte Nachteile ist durch die Kombination eines Dämmerungsschalters (Abt. i) mit einer Lichtschranke (Abt. z) erfindungsgemäß möglich. Dämmerungsschalter und Lichtschranken (nach Ruhestrom- oder Arb@eitsstromprinzip),welche betrieblich einwandfrei arbeiten, werden vorn verschiedenen. Firmen hergestellt, so da,ß eine Beschreibung derselben nicht nötig ist. In der Anlage ist daher die Schaltung nur schematisch angegeben unter Weglassen der für die Regelung von Beleuchtungsanlagen notwendigen Zwischen- und Zeitrelais sowie Regler, Einschaltschütz usw. Zum Betrieb der Schaltanlagen können Photozellen, Photoelemente oder Photowiderstände sowie Filter, Blenden für modulierte Lichtstrahlen, Spiegel, z. B. Tripelspiegel, und sonstige gebräuchliche Teile fürderartige Anlagen verwendet werden. Für verschiedene Schaltstufen. kann man z. B. eine Photozelle mit einem Verstärker, welcher mehrere Relais in Reihe je nach deren Stromempfindlichkeit betätigt, oder eine Photozelle mit mehreren Vera stärkern, welche jeweils nur - ein Relais betätigen, verwenden. Durch einen entsprechend verstärkten Anodenstrom kann gegebenenfalls auch ein Sehaltgerät betrieben werden, welches die Lampenspannung von Beleuchtungsgen stetig regelt. Damit kurzzeitige Lichtschwankungen den Regler nicht unnötig in Bewegung setzen, wird er zweckmäßigerweise mit einer entsprechenden Verzögerung ausgerüstet. Dies wird beispielsweise erreicht durch Parallelschaltung eines Kondensators zur Photozelle. Die Lichtschranke (Abt. 8) mu:ß .nicht ununterbrochen in Betrieb sein. Sie kann, kurz vor dem Ansprechen des Dämmerungsschalters (Abt. 7) durch ein zweites Dämmerungsschalterrelais E (Kontakte"), welches auf einen größeren Helligkeitswert eingestellt ist, betätigt werden.An automatic control of the lighting of traffic, airport, Track field and signal systems without the disadvantages mentioned above is due to the combination a twilight switch (section i) with a light barrier (section z) according to the invention possible. Twilight switches and light barriers (according to the quiescent current or working current principle), which work properly, are different. Companies manufactured, so that a description of them is not necessary. In the system is therefore the The circuit is only shown schematically, omitting the one for the regulation of lighting systems necessary intermediate and time relays as well as controller, switch-on contactor, etc. for operation The switchgear can have photocells, photo elements or photoresistors as well Filters, screens for modulated light rays, mirrors, e.g. B. triple mirror, and other common parts are used for such systems. For different Switching steps. you can z. B. a photocell with an amplifier, which several Relays operated in series depending on their current sensitivity, or a photocell strengthen with several Vera, each of which only - actuate one relay, use. With a correspondingly increased anode current, a holding device can also be used if necessary be operated, which continuously regulates the lamp voltage of lighting genes. So that brief fluctuations in light do not unnecessarily set the controller in motion, it is expediently equipped with a corresponding delay. this is achieved, for example, by connecting a capacitor in parallel to the photocell. The light barrier (section 8) must not be in continuous operation. She can, shortly before the twilight switch (Section 7) responds by a second twilight switch relay E (contacts "), which is set to a higher brightness value, actuated will.

In der Zeichnung sind einige Schaltbeispiele angegeben.Some switching examples are given in the drawing.

Die Tägesspannung von Lichttagessignalen darf bei schlechter Sicht am Tage nicht auf Nachtspannung umgeschaltet werden (Abh. 3).The daytime voltage of light day signals is allowed in poor visibility cannot be switched to night voltage during the day (Dep. 3).

Annahme: Der Dämmerungsschalter wurde infolge Nebel auf Nachtspannung umgeschaltet: Kontakt a1 (am Dämmarungsschalterrelais A) unterbricht hierbei und schaltet dadurch auf Nachtspannung um. Die,, Lichtstrahl der Lichtschranke wird infolge Nebel geschwächt. Kontakt b1 (am Lichtschrznkenrelais B) schließt. Die Signallampe, erhält die volle Tagesspannung.Assumption: The twilight switch switched to night voltage due to fog Switched over: Contact a1 (on the insulation switch relay A) interrupts and thereby switches to night voltage. The ,, light beam of the light barrier becomes weakened as a result of fog. Contact b1 (on light barrier relay B) closes. The signal lamp, receives the full daily voltage.

Die Tagesspannung von Lichttagessignalen soll bei geringer Helligkeit und bei guter Sicht am Tage auf Nachtspannung zur Vermeidung von Blendung umgeschaltet werden (Abt. q.). Annahme: Himmel stark bewölkt. Der Dämmerungsschalter schaltet auf Nachtspannung um. Kontakt @at unterbricht. Die Sicht ist jedoch gut. Der Lichtstrahl der Lichtschranke wird nicht durch Nebel, Schneetreiben usw. geschwächt. Kontakt b, bleibt geöffnet.The daytime voltage of light day signals should be at low brightness and with good visibility during the day switched to night voltage to avoid glare become (Dept. q.). Assumption: Heavily cloudy sky. The twilight switch switches to night voltage. Contact @at interrupts. However, the view is good. The ray of light the light barrier is not weakened by fog, blowing snow, etc. Contact b, stays open.

Die Signallampe wird folglich an Nachtspannung gelegt.The signal lamp is therefore connected to night voltage.

Die Nachtspannung von Lichttagessignalen muß bei schlechter Sicht während der Nacht auf Tagesspannung umgeschaltet werden (Abt. 5).The night voltage of light day signals must be used in poor visibility switched to daytime voltage during the night (section 5).

Annahme: Während der Nacht wird die Sichtweite durch Nebel usw. stark gemindert. Der Dämmerungsschalter hat infolge der Nachtdunkelheit ;auf Nachtspannung umgeschaltet. Kontakt a, ist geöffnet. Der Lichtstrahl der Lichtschranke -wird infolge metearologscher Störungen geschwächt. Kontaktbi schließt. Die Signallampe erhält die volle Tagesspannung.Assumption: During the night the visibility is increased by fog etc. diminished. Due to the darkness at night, the twilight switch is set to night voltage switched. Contact a is open. The light beam of the light barrier -will result metearological disorders weakened. Kontaktbi closes. The signal lamp receives the full daily voltage.

Die Spannung der Verkehrs-, Gleisfeld- und Flugplatzbeleuchtung soll entsprechend den Sichtverhältnissen geregelt werden (Abb.6). D@ämmerunggschalterkont.akt a1 schaltet die Beleuchtungsanlage ein. Bei klarer Sicht sprechen die Relais B, C und D der nicht an; Kontakte bi, Ci und d- bleiben offen; die Lampen brennen z. B. mit io % Unterspannung. Bei leichter Sichtverschlechterung spricht Relais B der Lichtschranke an; Kontakt b1 schließt; die Lampen brennen z. B. mit 5 % Unterspannung. Bei schlechter Sicht spricht das Relais C gleichfalls an; Kontakt ei schließt; die Lampen btrennen z. B. mit normaler Betriebs, spannung. Bei sehr schlechter Sicht: Relais D! spricht ebenfalls ran; Kontakt dl schließt; die Lampen brennen z. B. mit 5 % Überspannung. Durch .diese Schaltung kann größte Betriebssicherheit, größte Lampenlebensdauer und größte Stromkosteneinsparung erreicht werden.The tension of the traffic, track field and airfield lighting should can be regulated according to the visibility conditions (Figure 6). Twilight switch contact a1 switches on the lighting system. When the view is clear, relays B speak, C and D of not on; Contacts bi, Ci and d- remain open; the lamps burn z. B. with io% undervoltage. In the event of a slight deterioration in visibility, relay B speaks Light barrier on; Contact b1 closes; the lamps burn z. B. with 5% undervoltage. If visibility is poor, relay C also responds; Contact ei closes; the Lamps cut z. B. with normal operating voltage. With very poor visibility: Relay D! speaks also; Contact dl closes; the lamps burn z. B. with 5% overvoltage. This circuit enables the greatest operational safety and greatest Lamp life and the greatest savings in electricity costs can be achieved.

Wenn die örtlichen Verhältnisse es nicht nötig machen, Dämmerungsschalter und Lichtschranke getrennt voneinander ,aufzustellen, so können beide Geräte ganz oder teilweise so vereinigt werden, daß Relais, Verstärker oder lichtelektrische Zellen gemeinsam benutzt werden. Beispielsweise können Verstärker und Relais gemeinsam sein, wenn die Photozellen oder Photowiderstände der beiden Geräte vor dem gemeinsamen Verstärker parallel (unter Umständen auch hintereinander) geschaltet werden. Der für die Betätigung des Beleuchtungsrelais nötige Gesamtstrom der Zellen ist dann abhängig von einem. Summenausdruck aus den. Beleuchtungsstärken, von denen die Dämmerungszelle und die Lichtschrankenzelle getroffen werden, d. h. daß bei Nebel, Schneetreiben usf. der Umschaltpunkt des Dämmerungsschalters nach größerer Tageshelligkeit hin verschoben wird. Werden Photoelemente verwendet, @so sind sie zur Erzielung gleicher Wirkung in der Regel in Reihe zuschalten, weil in diesem Fall die erzeugte lichtelektrische Gesamtspannung die Umschaltung bewirkt.If the local conditions do not make it necessary, twilight switch and light barrier separately from each other, so both devices can be completely or partially so combined that relays, amplifiers or photoelectric Cells are shared. For example, amplifiers and relays can work together be when the photocells or photoresistors of the two devices in front of the common Amplifiers can be connected in parallel (under certain circumstances also in series). Of the The total current of the cells required to operate the lighting relay is then depending on one. Sum expression from the. Illuminance levels of which the twilight cell and the light barrier cell are hit, d. H. that in fog, blowing snow etc. the switching point of the twilight switch towards greater daylight is moved. If photo elements are used, @so they are to achieve the same The effect is usually connected in series, because in this case the generated photoelectric Total voltage causes the switchover.

Wo es die ,örtlichen Bedingungen gestatten, kann sogar eine einzige lichtelektrische Zelle für beide Wirkungen, gemeinsam benutzt werden. Zu diesem Zweck wird die Zelle des Dämmerungsschalters zusätzlich von dem Scheinwerfer der Lichtschranke beleuchtet. Auch hier ist dann die Gesamtbeleuchtung der Zelle, die den Schalter betätigt, von der Summe der Tageslichtbeleuchtung und der Lichtschrankenbeleuchtung abhängig, wie es beabsichtigt ist. Dias Maß., mit dem die zusätzliche Lichtschrankenbeleuchtung auf den Dämmerungsschalter wirken soll, kann durch Regelung der Lichtschrankenlampe, durch Blenden u. dgl. beliebig eingestellt werden. Bei Verwendung von getrennten Zellen können zu diesem Zweck auch Kupplungs- oder Schwächungswiderstände oder Brückenschaltungen in mannigfacher Weise benutzt werden. In speziellen Fällen ist es natürlich auch möglich, statt Summenwirkungen Differenzwirkungen der Beleuchtung zu erzielen, indem z. B. Photoelemente gegeneinander oder die Zweige in Brückenschaltungen vertauscht werden.Where local conditions permit, even a single one can be used photoelectric cell for both effects, can be used together. To this purpose the cell of the twilight switch is additionally controlled by the headlight of the light barrier illuminated. Here, too, is the overall lighting of the cell, which is the switch actuated, from the sum of the daylight lighting and the light barrier lighting depending on how it is intended. Dias measure. With which the additional light barrier lighting should act on the twilight switch can be controlled by regulating the light barrier lamp, can be set as desired by diaphragms and the like. When using separate For this purpose, cells can also use coupling or weakening resistors or bridge circuits can be used in a variety of ways. In special cases, of course, it is possible, instead of cumulative effects, to achieve differential effects of the lighting by z. B. Photo elements against each other or the branches exchanged in bridge circuits will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Automatic lighting control, characterized by the combination of a twilight switch with a light barrier, which increases the illuminance in fog, sheaves, etc. or prevents the twilight switch from falling. z. Lighting control according to claim i, characterized in that the light barrier, depending on the light attenuation (fog density, etc.), the illuminance in. Stages or continuously variable controls. 3. Lighting control according to claim i and 2, characterized in that the light barrier is switched on by a second level of the twilight switch, which is set to a higher brightness value than the normal level to check whether the visibility is good or bad. 4. Lighting control according to claim i, 2 and 3, characterized in that amplifiers and relays connected thereto are used together by suitable switching of the photoelectric cells. 5. Lighting control according to claim i, 2, 3 and 4, characterized in that the twilight switch is used simultaneously as a light barrier by adding a headlight.