EP0236147B1 - Procédé et système de surveillance des défaillances d'au moins une source de rayonnement lumineux - Google Patents

Procédé et système de surveillance des défaillances d'au moins une source de rayonnement lumineux Download PDF

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EP0236147B1
EP0236147B1 EP87400041A EP87400041A EP0236147B1 EP 0236147 B1 EP0236147 B1 EP 0236147B1 EP 87400041 A EP87400041 A EP 87400041A EP 87400041 A EP87400041 A EP 87400041A EP 0236147 B1 EP0236147 B1 EP 0236147B1
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Pierre Picard
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Forclum Force Et Lumiere Electriques SA Ste
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • H05B47/21—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection of two or more light sources connected in parallel
    • H05B47/22—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection of two or more light sources connected in parallel with communication between the lamps and a central unit

Definitions

  • the present invention relates to a method and a system for monitoring the failures of at least one light radiation source, more particularly suitable for monitoring a plurality of public lighting sources.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks.
  • the invention firstly relates to a method for monitoring the failures of at least one source of light radiation, in which the radiation possibly emitted by said source is detected using a photocomponent. a period when it is energized, characterized in that a fault signal is emitted on the source supply line, in the absence of detected radiation, and that said fault signal is picked up at a point on the line distant from said source.
  • Monitoring can thus be carried out in real time during network use, and remotely, which is a first advantage.
  • modern public lighting networks are generally constituted by light discharge bulbs powered by ballasts, so that, in certain cases, an extinguished bulb continues to absorb a non-negligible current.
  • the invention therefore makes it possible to overcome this difficulty, linked to detection by observation of the absence of absorbed current.
  • the failure signal is emitted after the sources are energized, after a time as a function of a serial number of the faulty source in this plurality of sources.
  • this function can be a linear relation.
  • a signal is emitted on the supply line, the signal corresponding to a particular source being emitted after an additional time equal to the product of an elementary time by the serial number of the source considered.
  • the failure signal is emitted after the detection of the failure of one of the sources, for a time as a function of a serial number of this source in the plurality of sources.
  • the time during which the failure signal is emitted corresponds to a given source is for example proportional to the serial number of this source, so that it is sufficient, when a failure signal is detected on the supply line , measure the duration of this signal to deduce the serial number of the corresponding source.
  • the two modes of implementation described above can be combined, the first mode being used during powering up of the network in order to detect all the sources already failing at this instant, then a switching taking place for switch to the second mode in order to detect new failures in real time.
  • the identification of a faulty source is carried out either from the time of arrival of the corresponding signal, or from the duration of this signal, it is very simple to use as a failure signal a monofrequency signal , for example of musical frequency.
  • Such a signal can be much more easily superimposed on the supply current of the sources than a digital coded signal. Finally, its detection on the supply line presents no difficulty since a simple single filter makes it possible to detect all of the signals corresponding to all the sources of the network.
  • the failure signal is captured using an automaton which transmits this signal over a telephone line, for example to a control station.
  • the present invention also relates to a system for monitoring the failures of at least one source of light radiation, comprising a photocomponent arranged to supply an electrical signal when said source emits radiation, characterized in that it comprises means for emission likely to emit a failure signal, on the supply line for said source, and control means for controlling the transmission means in the event that no electrical signal is supplied by said photocomponent.
  • this photocomponent is connected to the radiation source by an optical fiber.
  • the source is constituted by the bulb of a street lighting candelabra
  • the source is constituted by the bulb of a street lighting candelabra
  • the transmission means may, in a particular embodiment of the invention, comprise an oscillator, in particular of musical frequency.
  • control means can be connected to the transmission means by means of timing means, and arranged to cause the transmission of the failure signal after a time after a predetermined time, such as when the sources are energized, and / or for a time after detection of the failure of one of the sources, which are a function of a serial number of the faulty source in said plurality of sources.
  • the system according to the invention can also include an automaton at a point on the supply line remote from said source, arranged to pick up the fault signal and transmit it over a telephone line.
  • the candelabra of FIG. 1 comprises an optic 1 in which is mounted a bulb 2, for example with light discharges, and a tubular support 3.
  • An optical fiber 4 is arranged in the support 3 with one of its ends in the optical 1 in the vicinity of the bulb 2 and its other end connected to an electrical box 5 which will be described with reference to FIG. 2.
  • a power line 6 allows on the one hand the electrical supply of the bulb 2 and of housing 5, and on the other hand, the transmission of a fault signal when the bulb 2 is energized but not lit .
  • FIG. 2 shows in 7 the derivation of the line 6 allowing the supply of the bulb 2 via a cable 8, and of the housing 5 via a stabilized supply 9.
  • a photocomponent 10 for example a photodiode, is placed at the lower end of the optical fiber 4, and its output current is amplified in an amplifier 11.
  • the output voltage of the amplifier 11, which is therefore representative of the on or off state of the bulb 2, is applied to a timing circuit 12 controlled by a logic control unit 13 as will be described below. afterwards, so as to control in turn an oscillator 14 of musical frequency.
  • the output of this oscillator for example at a few hundred Hz, is applied to the branch 7 via a filter 15 so as to then be transmitted on line 6.
  • each logic 13 of the different candelabras connected to the line blocks the device for a time T1 sufficient to allow the ignition and ignition of all non-faulty bulbs 2 connected to the line 6.
  • the time T1 can for example be of the order of 120 seconds.
  • the logic unit 13 continues to block the device for a time T2, proportional for example to the serial number of the candelabrum relative to the origin of the line 6.
  • the logic unit 13 causes the emission by the oscillator 14 of a failure signal , of a short duration but sufficient for the signal which will be received on line 6 to be clearly identifiable, without, however, that two signals corresponding to contiguous candelabra may overlap.
  • the time T2 can be chosen to be equal to 0.4 ⁇ N seconds, where N is the serial number of the candelabrum, while the failure signal is emitted for a duration of 0.2 seconds.
  • the network carries for example 200 candelabras
  • the network carries for example 200 candelabras
  • the logic units 13 cause the timing system to switch to a second operating mode, making it possible to detect faults occurring during service.
  • T ⁇ 0.2 x N seconds.
  • FIG. 3 represents the device installed at the public lighting station and responsible for detecting, analyzing and transmitting the failure signals.
  • the voltages on these lines are filtered using filters 16, 16 ⁇ , .... 16 ⁇ so as to detect the failure signals in musical frequency emitted on the supply lines by the various failure detection devices such as 5.
  • the signals thus detected are rectified in 17, 17 ⁇ , .... 17 ⁇ and amplified in 18, 18 ⁇ , .... 18 ⁇ .
  • the fault signals thus detected and processed are then analyzed by a programmable controller 19 which determines the faulty sources and retransmits the information collected on an alert network 20, for example the switched telephone network, to a monitoring station.

Description

  • La présente invention concerne un procédé et un système de surveillance des défaillances d'au moins une source de rayonnement lumineux, plus particulièrement adaptés à la surveillance d'une pluralité de sources d'éclairage public.
  • La surveillance de tels réseaux s'effectue actuellement soit de nuit, ce qui constitue un inconvénient pour le personnel chargé de cette surveillance, soit de jour en maintenant le réseau sous tension, ce qui provoque une dépense d'énergie supplémentaire.
  • Il s'agit de toute manière d'une opération onéreuse qui ne peut pas être réalisée tous les jours.
  • On connaît par ailleurs, par le document GB-A-1.588.868 un tel procédé dans lequel on détecte, à l'aide d'un photocomposant, le rayonnement éventuellement émis par la source pendant une période où elle est sous tension. Cette détection s'effectue à distance depuis un poste de contrôle de sorte que le réseau ne peut être de grandes dimensions.
  • La présente invention vise à pallier ces inconvénients.
  • A cet effet, l'invention a tout d'abord pour objet un procédé de surveillance des défaillances d'au moins une source de rayonnement lumineux, dans lequel on détecte à l'aide d'un photocomposant le rayonnement éventuellement émis par ladite source pendant une période où elle est sous tension, caractérisé par le fait que l'on émet sur la ligne d'alimentation de la source, en l'absence de rayonnement détecté, un signal de défaillance, et que l'on capte ledit signal de défaillance en un point de la ligne éloigné de ladite source.
  • La surveillance peut ainsi être effectuée en temps réel pendant l'utilisation du réseau, et à distance, ce qui constitue un premier avantage.
  • En outre, les réseaux d'éclairage public modernes sont généralement constitués par des ampoules à décharge lumineuse alimentée par des ballasts, de sorte que, dans certains cas, une ampoule éteinte continue à absorber un courant non négligeable. L'invention permet donc de lever cette difficulté, liée à la détection par constatation de l'abscence de courant absorbé.
  • Dans un mode de réalisation de l'invention appliqué à une pluralité de sources, le signal de défaillance est émis après la mise sous tension des sources, au bout d'un temps fonction d'un numéro d'ordre de la source défaillante dans cette pluralité de sources.
  • A titre d'exemple, cette fonction peut être une relation linéaire.
  • Dans ce cas, après la mise sous tension des sources, on commence par attendre un temps suffisant pour permettre à toutes les sources non défaillantes de s'amorcer et d'être allumées.
  • On émet ensuite, pour chaque source défaillante, un signal sur la ligne d'alimentation, le signal correspondant à une source particulière étant émis après un temps supplémentaire égal au produit d'un temps élémentaire par le numéro d'ordre de la source considérée.
  • On capte par conséquent sur la ligne d'alimentation un nombre de signaux égal au nombre de sources défaillantes, et l'on peut déduire les numéros d'ordre de ces sources défaillantes de l'instant auquel sont captés ces différents signaux.
  • Dans un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, appliqué également à une pluralité de sources, le signal de défaillance est émis après la détection de la défaillance d'une des sources, pendant un temps fonction d'un numéro d'ordre de cette source dans la pluralité de sources.
  • Contrairement à ce qui était le cas ci-dessus, où l'on détectait les sources déjà défaillantes lors de la mise sous tension des sources, on détecte maintenant les défaillances se produisant en cours de fonctionnement.
  • Le temps pendant lequel est émis le signal de défaillance correspond à une source donnée est par exemple proportionnel au numéro d'ordre de cette source, de sorte qu'il suffit, lorsque l'on capte un signal de défaillance sur la ligne d'alimentation, de mesurer la durée de ce signal pour en déduire le numéro d'ordre de la source correspondante.
  • Bien entendu, les deux modes de mises en oeuvre décrits ci-dessus peuvent être combinés, le premier mode étant utilisé lors de la mise sous tension du réseau afin de détecter toutes les sources déjà défaillantes à cet instant, puis une commutation s'effectuant pour passer dans le second mode afin de détecter les nouvelles défaillances en temps réel.
  • Du fait que l'identification d'une source défaillante s'effectue soit à partir de l'instant d'arrivée du signal correspondant, soit à partir de la durée de ce signal, on peut utiliser très simplement comme signal de défaillance un signal monofréquence, par exemple de fréquence musicale.
  • Un tel signal peut être beaucoup plus facilement superposé au courant d'alimentation des sources qu'un signal codé numérique. Enfin, sa détection sur la ligne d'alimentation ne présente aucune difficulté puisqu'un simple filtre unique permet de détecter l'ensemble des signaux correpondant à toutes les sources du réseau.
  • Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, on capte le signal de défaillance à l'aide d'un automate qui transmet ce signal sur une ligne téléphonique, par exemple jusqu'à un poste de contrôle.
  • La présente invention a également pour objet un système de surveillance des défaillances d'au moins une source de rayonnement lumineux, comprenant un photocomposant disposé pour fournir un signal électrique lorsque ladite source émet un rayonnement, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens d'émission susceptibles d'émettre un signal de défaillance, sur la ligne d'alimentation de ladite source, et des moyens de commande pour commander les moyens d'émission dans le cas où aucun signal électrique n'est fournir par ledit photocomposant.
  • Avantageusement, ce photocomposant est relié à la source de rayonnement par une fibre optique.
  • Dans le cas où la source est constituée par l'ampoule d'un candélabre d'éclairage public, il est ainsi possible de grouper l'ensemble du système décrit ci-dessus à la base du candélabre où, d'une part, il est facile d'accès, et où d'autre part, peut être aisément protégé des intempéries et, surtout, des parasites engendrés par la source lumineuse.
  • Les moyens d'émission peuvent, dans un mode de réalisation particulier de l'invention, comprendre un oscillateur, notamment de fréquence musicale.
  • Dans le cas d'un tel système adapté à la surveillance des défaillances d'une pluralité de source, les moyens de commande peuvent être reliés au moyen d'émission par l'intermédiaire de moyens de temporisation, et agencés pour provoquer l'émission du signal de défaillance au bout d'un temps après un instant prédéterminé, tel que l'instant de la mise sous tension des sources, et/ou pendant un temps après la détection de la défaillance d'une des sources, qui sont fonction d'un numéro d'ordre de la source défaillante dans ladite pluralité de sources.
  • Ces deux modes de réalisation, qui peuvent d'ailleurs être combinés dans le même système, correspondent aux deux modes de mise en oeuvre du procédé tels qu'ils ont été décrits ci-dessus.
  • Le système selon l'invention peut également comprendre un automate en un point de la ligne d'alimentation éloigné de ladite source, agencé pour capter le signal de défaillance et le transmettre sur une ligne téléphonique.
  • On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation particulier de l'invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue d'un candélabre d'éclairage public sur lequel est mis en oeuvre l'invention,
    • la figure 2 est un schéma électrique d'un dispositif selon l'invention équipant le candélabre de la figure 1 et,
    • la figure 3 est un schéma électrique d'un dispositif selon l'invention équipant le poste d'alimentation d'un réseau d'éclairage public.
  • Le candélabre de la figure 1 comporte une optique 1 dans laquelle est montée une ampoule 2, par exemple à décharges lumineuses, et un support tubulaire 3.
  • Une fibre optique 4 est disposée dans le support 3 avec une de ses extrémités dans l'optique 1 au voisinage de l'ampoule 2 et son autre extrémité conectée à un boîtier électrique 5 qui sera décrit en référence à la figure 2.
  • Une ligne d'alimentation 6 permet d'une part l'alimentation électrique de l'ampoule 2 et de boîtier 5, et d'autre part, la transmission d'un signal de défaillance lorsque l'ampoule 2 est sous tension mais non allumée.
  • La figure 2 montre en 7 la dérivation de la ligne 6 permettant l'alimentation de l'ampoule 2 par l'intermédiaire d'un câble 8, et du boîtier 5 par l'intermédiaire d'une alimentation stabilisée 9.
  • Un photocomposant 10, par exemple une photodiode, est disposé à l'extrémité inférieure de la fibre optique 4, et son courant de sortie est amplifié dans un amplificateur 11.
  • La tension de sortie de l'amplificateur 11, qui est par conséquent représentative de l'état allumé ou éteint de l'ampoule 2, est appliquée à un circuit de temporisation 12 commandé par une unité logique de commande 13 comme cela sera décrit ci-après, de manière à commander à son tour un oscillateur 14 de fréquence musicale.
  • La sortie de cet oscillateur, par exemple à quelques centaines de Hz, est appliquée sur la dérivation 7 par l'intermédiaire d'un filtre 15 de manière à être ensuite transmise sur la ligne 6.
  • A partir de la mise sous tension de la ligne 6, chaque logique 13 des différents candélabres connectés sur la ligne bloque le dispositif pendant un temps T1 suffisant pour permettre l'amorçage et l'allumage de toutes les ampoules 2 non défaillantes connectées à la ligne 6.
  • Le temps T1 peut par exemple être de l'ordre de 120 secondes.
  • A l'expiration de ce temps T1, l'unité logique 13 continue à bloquer le dispositif pendant un temps T2, proportionnel par exemple au numéro d'ordre du candélabre par rapport à l'origine de la ligne 6.
  • Si, à l'expiration de ce temps T2, aucun signal n'est reçu par la photodiode 6 indiquant que l'ampoule 2 est allumée, l'unité logique 13 provoque l'émission par l'oscillateur 14 d'un signal de défaillance, d'une durée brève mais suffisante pour que le signal qui sera reçu sur la ligne 6 soit bien indentifiable, sans pour autant que deux signaux correspondant à des candélabres contigus risquent de se superposer.
  • A titre d'exemple, le temps T2 peut être choisi égal à 0,4 x N secondes, où N est le numéro d'ordre du candélabre, tandis que le signal de défaillance est émis pendant une durée de 0,2 seconde.
  • Si par conséquent un signal de défaillance est capté sur la ligne 6 au bout d'un temps T après la mise sous tension de la ligne, le numéro du candélabre défaillant est immédiatement déduit, dans le cas de l'exemple ci-dessus, de la relation :

    T = 120 + 0,4 x N
    Figure imgb0001
  • Dans le cas où le réseau porte par exemple 200 candélabres, on pourra savoir dans le poste d'éclairage public décrit ci-après, au bout d'un temps égal à 120 + 0,4 x 200 = 200 secondes, si des ampoules ne se sont pas allumées et lesquelles.
  • A partir de cet instant, les unités logiques 13 provoquent le basculement du système de temporisation dans un deuxième mode de fonctionnement, permettant de détecter les défaillances se produisant en cours de service.
  • Dès cet instant, la disparition du signal issu de la photodiode 10 déclenche, par l'intermédiaire de la temporisation 12, l'émission par l'oscillateur 14 d'un signal d'une durée Tʹ proportionelle au numéro d'ordre du candélabre.
  • A titre d'exemple, on peut choisir Tʹ = 0,2 x N
    Figure imgb0002
     secondes.
  • Par conséquent, dans ce deuxième mode de fonctionnement, on peut déduire, à la réception sur la ligne 6 d'un signal de défaillance, l'emplacement de candélabre défaillant à partir de la durée du signal reçu.
  • On notera que la probabilité est très faible que deux sources défaillent pratiquement en même temps de sorte que les signaux correspondant se chevauchent.
  • De toute manière, il est rare, dans le cas d'un réseau d'éclairage public, d'avoir à intervenir la nuit même, de sorte qu'il suffit, en cas d'ambiguité, de remettre le réseau sous tension pendant quelques minutes le lendemain matin pour localiser avec certitude les sources défaillantes.
  • La figure 3 représente le dispositif installé au poste d'éclairage public et chargé de détecter, d'analyser et de transmettre les signaux de défaillance.
  • Une pluralité de lignes d'alimentation 6, 6ʹ, ....6ʺ aboutissent à ce poste.
  • Les tensions sur ces lignes sont filtrées à l'aide de filtres 16, 16ʹ,....16ʺ de manière à détecter les signaux de défaillance en fréquence musicale émis sur les lignes d'alimentation par les différents dispositifs de détection de défaillance tels que 5.
  • Les signaux ainsi détectés sont redressés en 17, 17ʹ,....17ʺ et amplifiés en 18, 18ʹ,....18ʺ.
  • Les signaux de défaillance ainsi détectés et traités sont ensuite analysés par un automate programmable 19 qui détermine les sources défaillantes et retransmet les informations recueillies sur un réseau d'alerte 20, par exemple le réseau téléphonique commuté, vers un poste de surveillance.
  • Diverses variantes et modifications peuvent bien entendu être apportées à la description qui précède sans sortir pour autant du cadre ni de l'esprit de l'invention.

Claims (10)

  1. Procédé de surveillance des défaillances d'au moins une source (2) de rayonnement lumineux, dans lequel on détecte, à l'aide d'un photocomposant (10), le rayonnement éventuellement émis par ladite source pendant une période où elle est sous tension, caractérisé par le fait que l'on émet sur la ligne d'alimentation (6, 6ʹ,6ʺ) de la source, en l'absence de rayonnement détecté, un signal de défaillance, et que l'on capte ledit signal de défaillance en un point de la ligne éloigné de ladite source.
  2. Procédé selon la revendication 1, pour la surveillance des défaillances d'une pluralité de sources, caractérisé par le fait que ledit signal de défaillance est émis après la mise sous tension des sources au bout d'un temps (T) fonction d'un numéro d'ordre (N) de la source défaillante dans ladite pluralité de sources.
  3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, pour la surveillance des défaillances d'une pluralité de sources, caractérisé par le fait que ledit signal de défaillance est émis après la détection de la défaillance d'une des sources pendant un temps (Tʹ) fonction d'un numéro d'ordre de ladite source dans ladite pluralité de sources.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit signal de défaillance est un signal monofréquence de fréquence musicale.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par la fait que l'on capte ledit signal de défaillance à l'aide d'un automate (19), et que ledit automate transmet ce signal sur une ligne téléphonique (20).
  6. Système de surveillance des défaillances d'au moins une source de rayonnement lumineux, comprenant un photocomposant disposé pour fournir un signal électrique lorsque ladite source émet un rayonnement, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens d'émission (14) susceptibles d'émettre un signal de défaillance sur la ligne d'alimentation de ladite source, et des moyens de commande (13) pour commander les moyens d'émission dans le cas où aucun signal électrique n'est fourni par ledit photocomposant.
  7. Système selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit photocomposant est relié à ladite source de rayonnement par une fibre optique (4).
  8. Système selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'émission comprennent un oscillateur de fréquence musicale.
  9. Système selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 pour la surveillance des défaillances d'une pluralité de sources, caractérisé par le fait que les moyens de commande sont reliés aux moyens d'émission par l'intermédiaire de moyens de temporisation (12), et sont agencés pour provoquer l'émission du signal de défaillance au bout d'un temps après un instant prédéterminé, et/ou pendant un temps après la détection de la défaillance d'une des sources, qui sont fonction d'un numéro d'ordre de la source défaillante dans ladite pluralité de sources.
  10. Système selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé par le fait qu'il comprend un automate en un point de la ligne d'alimention éloigné de ladite source, agencé pour capter ledit signal de défaillance et le transmettre sur une ligne téléphonique.
EP87400041A 1986-01-09 1987-01-09 Procédé et système de surveillance des défaillances d'au moins une source de rayonnement lumineux Expired - Lifetime EP0236147B1 (fr)

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FR8600214A FR2592718B1 (fr) 1986-01-09 1986-01-09 Procede et systeme de surveillance des defaillances d'au moins une source de rayonnement lumineux

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EP0236147A1 EP0236147A1 (fr) 1987-09-09
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