ES2333078B1 - SYSTEM OF INFORMATION AND CONTROL IN REAL TIME OF THE STATE OF PUBLIC LIGHTING. - Google Patents
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Abstract
Sistema de información y control en tiempo real del estado del alumbrado público que inyecta una señal oscilante modulada en el mismo cableado de cada una de las líneas de alumbrado, siendo aumentada la señal al final de la línea y a nivel de cada luminaria independientemente, controlando el funcionamiento por dispositivos de control de línea incluidos en puestos de mando distribuidos a lo largo de la misma. Cada puesto de mando se comunica con el centro de control enviando, por diversos medios posibles, un mensaje de alarma ante cualquier anomalía. Este centro de control procesa todas las alarmas y mensajes de control, realizando la gestión un programa de aplicación gráfico allí instalado.Real-time information and control system of the state of public lighting that injects a swinging signal modulated in the same wiring of each of the lines of illuminated, the signal being increased at the end of the line and at the level of each luminaire independently, controlling the operation by line control devices included in command posts distributed throughout it. Each command post is communicates with the control center by sending, by various means possible, an alarm message for any anomaly. This center Control processes all alarms and control messages, managing a graphic application program there installed.
Description
Sistema de información y control en tiempo real del estado del alumbrado público.Real-time information and control system of the state of public lighting.
Con el objetivo de brindar al ciudadano una mejor calidad de vida con un servicio eficiente, continuo y de calidad, en la actualidad las ciudades han implantado una amplia red de alumbrado público. A este respecto, la constante problemática que supone el control y el mantenimiento de este tipo de instalaciones se ha visto en los últimos años agravada por las nuevas actividades delictivas relacionadas con el robo en las redes de cable del alumbrado público.In order to provide citizens with a better quality of life with an efficient, continuous and quality, nowadays cities have implemented a wide public lighting network. In this regard, the constant problematic that involves the control and maintenance of this type of facilities has been aggravated in recent years by new criminal activities related to network theft of street lighting cable.
Existen múltiples procedimientos para controlar una red de alumbrado público, pero nos fijaremos en soluciones de alguna manera similares. Ya desde la patente americana US 5095502 de Jean-Luc Finzel, solicitada en 1988, se conocen sistemas para la detección y localización de bombillas averiadas; se basa en un módulo emisor situado en cada luminaria, el cual emite una señal a través de la red de telefonía. También existe una patente francesa, la FR 2661250 que solicitó la Compagnie Generale de Chauffe en 1990, en la que se describe un dispositivo de vigilancia basado en un disyuntor acoplado a la red de distribución eléctrica; al comienzo de la sección se incluye un reté que compara la corriente generada por un transformador de intensidad tórico a la corriente que atraviesa una resistencia colocada en la línea; cuando hay un fallo, es el reté el que envía una señal de alarma a través de una línea de mandatos separada. En España se solicitó, por Ingequr en 1994, la patente ES 2104495 de un sistema de gestión y control de alumbrado público; comprende un microcontrolador colocado en la luminaria basado en un convertidor analógico-digital que mide tensiones e intensidades y otro microcontrolador en el armario de maniobra, el cual incluye un reloj astronómico, un convertidor analógico-digital y un adaptador de señales y un ordenador PC con sus periféricos y un software capaz de gestionar la información. Por último existe la patente americana perteneciente a Noontek LM, solicitada en 1998, la cual se basa en un circuito de control acoplado a cada luminaria, el cual emite señales de control en caso de producirse un fallo que comunica a través de una interfase de host; despliega una señal visible, tal como una bandera, en la luminaria afectada.There are multiple procedures to control a public lighting network, but we will look at solutions for Somehow similar. Already from the American patent US 5095502 by Jean-Luc Finzel, requested in 1988, they meet systems for detecting and locating damaged bulbs; It is based on a transmitter module located in each luminaire, which It emits a signal through the telephone network. There is also a French patent, FR 2661250 that the Compagnie Generale requested of Chauffe in 1990, in which a device of monitoring based on a circuit breaker coupled to the distribution network electric; At the beginning of the section, a relay is included that compares the current generated by a toric current transformer at the current through a resistance placed in the line; when there is a fault, it is the relay that sends an alarm signal to through a separate command line. In Spain it was requested, by Ingequr in 1994, patent ES 2104495 of a management system and control of public lighting; comprises a microcontroller placed in the luminaire based on a converter analog-digital that measures voltages and intensities and another microcontroller in the control cabinet, which includes an astronomical clock, a converter analog-digital and a signal adapter and a PC computer with its peripherals and software capable of managing the information. Finally there is the American patent belonging to Noontek LM, requested in 1998, which is based on a circuit of control coupled to each luminaire, which emits control signals in the event of a failure that communicates through a host interface; displays a visible signal, such as a flag, in the affected luminaire.
A diferencia de todos ellos, la invención que describimos consiste en una solución moderna y eficaz que permite detectar en todo momento el robo y/o la rotura del cableado del alumbrado público, así como conocer el estado de funcionamiento de cada una de las luminarias, todo ello en tiempo real.Unlike all of them, the invention that we describe consists of a modern and effective solution that allows at all times detect the theft and / or breakage of the wiring street lighting, as well as knowing the operating status of each of the luminaries, all in real time.
Es todo un sistema permite realizar el envío, por diversos procedimientos, de un mensaje de emergencia a un Centro de Control remoto, personal de mantenimiento o personal de seguridad, así como la monitorización continua, desde el Centro de Control, del estado de las luminarias.It is a whole system allows you to send, by various procedures, from an emergency message to a Remote Control Center, maintenance personnel or personnel security, as well as continuous monitoring, from the Center of Control, of the state of the luminaries.
La instalación de este tipo de sistemas de información y control, además de beneficiar directamente a la empresa y los servicios de mantenimiento, mediante la reducción de costes de mantenimiento, redunda también de forma directa en el beneficio de la comunidad, mejorando así la imagen de servicio.The installation of such systems of information and control, in addition to directly benefiting the company and maintenance services, by reducing maintenance costs, also directly in the benefit of the community, thus improving the image of service.
Se trata de una solución completa que permite una integración total e independiente de la tipología de la red de alumbrado.It is a complete solution that allows a total and independent integration of the typology of the network of lighting.
Consiste en un sistema de información y control en tiempo real del estado del alumbrado público compuesto por un centro de control y comunicaciones, una serie de dispositivos electrónicos y unos armarios, distribuidos todos ellos a lo largo de la línea. Su principio consiste en inyectar una señal oscilante modulada en el mismo cableado de cada una de las líneas de alumbrado, siendo aumentada la señal al final de la línea y a nivel de cada luminaria independientemente, controlando el funcionamiento por dispositivos de control de línea incluidos en puestos de mando distribuidos a lo largo de la misma.It consists of an information and control system real-time state of public lighting composed of a control and communications center, a series of devices electronics and cabinets, all distributed throughout of the line. Its principle is to inject an oscillating signal modulated in the same wiring of each of the lines of illuminated, the signal being increased at the end of the line and at the level of each luminaire independently, controlling the operation by line control devices included in command posts distributed throughout it.
Es capaz de detectar la rotura, el robo del cableado eléctrico y el estado de cada una de las luminarias, comprobando, por ejemplo, que una bombilla está fundida o averiada, todo ello en tiempo real.It is able to detect breakage, theft of electrical wiring and the status of each of the luminaires, checking, for example, that a bulb is blown or broken, All in real time.
Incluye en cada línea un transpondedor de frecuencia, el cual multiplica la frecuencia inyectada por un determinado número de veces y sirve para detectar la rotura o el robo del cableado.Includes in each line a transponder of frequency, which multiplies the frequency injected by a certain number of times and serves to detect breakage or wiring theft.
También se incluye en cada luminaria un transpondedor de frecuencia oscilo-inductivo, el cual multiplica la frecuencia por un número de veces dependiente de cada luminaria, utilizado para detectar los fallos de cada luminaria en particular.Also included in each luminaire is a tilt-inductive frequency transponder, the which multiplies the frequency by a number of times dependent on each luminaire, used to detect the faults of each luminaire in particular.
Los puestos de mando situados regularmente a lo largo de cada línea, incluyen controladores de línea, un dispositivo de control y generación de alarmas o mensajes, diferentes medios posibles para su transmisión al centro de control y una batería.The command posts regularly located at along each line, include line controllers, a control device and alarm or message generation, different possible means for transmission to the control center and a battery
Estos controladores de línea contienen controladores trifásicos que realizan la función de inyectar y leer las frecuencias correspondientes de origen y retorno de forma secuencial. Cada puesto de mando se comunica con el centro de control enviando, por diversos medios posibles, un mensaje de alarma ante cualquier anomalía. Este centro de control procesa todas las alarmas y mensajes de control, realizando la gestión un programa de aplicación gráfico allí instalado.These line controllers contain 3-phase controllers that perform the function of injecting and reading the corresponding frequencies of origin and return of form sequential. Each command post communicates with the center of control by sending, by various means possible, a message from Alarm for any anomaly. This control center processes all alarms and control messages, managing a graphic application program installed there.
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La figura 1 es un esquema de la inyección y recepción de las señales en una sección a lo largo de la línea. La figura 2 es un esquema del control de robo de cableado contando cada tramo con su puesto de mando. La figura 3 representa un esquema del equipamiento que incluye cada uno de los puestos de mando. La figura 4 nos muestra el dispositivo capaz de detectar si alguna de las bombillas se encuentra fundida o averiada, que se instala en cada una de las luminarias que componen las líneas de alumbrado.Figure 1 is a diagram of the injection and reception of the signals in a section along the line. The Figure 2 is a wiring theft control scheme counting Each section with its command post. Figure 3 represents a equipment scheme that includes each of the positions of I send. Figure 4 shows the device capable of detecting if one of the bulbs is blown or broken, which install in each of the luminaries that make up the lines of lighting.
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Se trata de un sistema capaz de resolver las siguientes problemáticas:It is a system capable of solving following issues:
- --
- Detectar el robo o rotura del cableado eléctrico de las diferentes líneas de alumbrado en tiempo real.Detect theft or breakage of wiring electrical of the different lighting lines in time real.
- --
- Determinar el estado de funcionamiento de las diferentes luminarias.Determine the operating status of the different luminaries.
- --
- Visualizar y gestionar todos los datos provenientes de cada Puesto de Mando, en una aplicación gráfica, de manera que puedan visualizarse y generarse mensajes de alarma a los diferentes servicios de vigilancia y mantenimiento.View and manage all data from each Command Post, in a graphic application, of so that alarm messages can be displayed and generated to Different surveillance and maintenance services.
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Esta solución posee la capacidad de controlar una instalación de alumbrado de cualquier envergadura e independientemente del tipo de dispositivos que ésta tenga instalados.This solution has the ability to control a lighting installation of any size and regardless of the type of devices it has installed.
El sistema consiste en la instalación de una serie de dispositivos electrónicos (equipos de comunicaciones, eléctricos, multiplicadores de frecuencia, etc), en cada uno de los puestos de mando, así como a lo largo de la línea, en la misma línea de alimentación, con el fin de vigilar en todo momento el estado del alumbrado, de manera que éste pueda supervisarse desde uno o varios Centros de Control.The system consists of the installation of a series of electronic devices (communications equipment, electrical, frequency multipliers, etc.), in each of the command posts, as well as along the line, in the same power line, in order to monitor at all times the lighting status, so that it can be monitored from one or more Control Centers.
Los puestos de mando, situados en diferentes puntos del tendido, son armarios estancos con un esquema de conexionado con cada una de las farolas similar al siguiente:The command posts, located in different laying points, are waterproof cabinets with a scheme of connected to each of the street lamps similar to the following:
- --
- Cada armario dispone de un número desigual de líneas trifásicas (3 fases y 1 neutro), teniendo cada armario de 3 a 12 líneas.Every cabinet has an unequal number of three-phase lines (3 phases and 1 neutral), each cabinet having 3 to 12 lines.
- --
- Cada par de cables, compuesto por una fase y el neutro, alimenta a una línea de alumbrado.Every pair of wires, consisting of one phase and the neutral, feeds a lighting line
- --
- Cada línea de alumbrado está compuesto por 3, 4 ó 5 dispuestas en paralelo.Every lighting line is composed of 3, 4 or 5 arranged in parallel.
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De esta forma, por cada línea trifásica (asumiendo que cada línea de alumbrado está compuesta por 4 farolas) se alimentarán un total de 12 luminarias.In this way, for each three-phase line (assuming that each lighting line is composed of 4 lampposts) a total of 12 luminaires will be powered.
Evidentemente, cualquier configuración similar estaría protegida por esta invención, ya que aquí se explica únicamente un modo de realización.Obviously, any similar configuration would be protected by this invention, since it is explained here only one embodiment.
La arquitectura del sistema se ha diseñado con el objetivo de detectar el robo o la rotura del cableado eléctrico del alumbrado público en tiempo real, independientemente de que las luminarias se encuentren apagadas. Para ello se inyecta una señal oscilante modulada en el cableado de cada una de las líneas de alumbrado (formada por una fase y un neutro). Dicha señal se emitirá a una frecuencia determinada, f1, de manera que no interfiera con la frecuencia propia de la red; f2, es la frecuencia resultante de multiplicar f1 por un número de veces determinado (nFrec), según se aprecia en la Fig. 1. Mediante la recepción de vuelta de dicha señal se revela la presencia o no del cable.The system architecture has been designed with the objective of detecting theft or breakage of electrical wiring of public lighting in real time, regardless of whether luminaires are off. For this a signal is injected oscillating modulated in the wiring of each of the lines of lighting (formed by a phase and a neutral). This signal is will emit at a certain frequency, f1, so that no interfere with the network's own frequency; f2, is the frequency resulting from multiplying f1 by a certain number of times (nFrec), as shown in Fig. 1. By receiving Turn of said signal reveals the presence or not of the cable.
Con el fin de detectar que la frecuencia recibida vuelve tras haber realizado el recorrido completo de la línea, y no a través de otro recorrido, se instalará un transpondedor de frecuencia, TF en la Fig. 2, al final de la misma (en la última farola de cada sección). La misión de este dispositivo será la de multiplicar, por un número de veces determinado, la frecuencia inyectada en el comienzo de la línea, de forma que la frecuencia que deberá recibir el dispositivo de control de línea, en el momento del chequeo de esa sección, será la inyectada multiplicada por ese valor, como acabamos de mencionar.In order to detect that the frequency received returns after having completed the full tour of the line, and not through another route, a frequency transponder, TF in Fig. 2, at the end of it (in the last lamppost of each section). The mission of this device will be to multiply, by a certain number of times, the frequency injected at the beginning of the line, so that the frequency that the line control device should receive, at the time of checking that section, it will be injected multiplied by that value, as we just mentioned.
En la Fig. 3 se representa en detalle un puesto de mando, donde se incluyen todos los dispositivos de control y emisión de alarmas con los que está dotado cada uno de ellos:A position is shown in detail in Fig. 3 command, which includes all control devices and issuing alarms with which each of them is endowed:
- 1: one:
- Armario de ControlControl cabinet
- 2: 2:
- Controladores de líneaLine controllers
- 3: 3:
- Detalle de un controlador de línea, en este caso está preparado para contener 4 controladores trifásicos.Detail of a line controller, in this case It is prepared to contain 4 three-phase controllers.
- 4: 4:
- Controlador trifásico, se trata de un Inyector/lector de señal de línea de alumbrado, son los encargados de inyectar una señal a la frecuencia indicada en cada una de las líneas de alumbrado. Cada uno de ellos estará conectado a un dispositivo de control y generación de alarmas, el cual actuará como elemento de control y comunicaciones con el Centro de Control.Three-phase controller, this is a Injector / reader lighting line signal, are responsible of injecting a signal at the frequency indicated in each of the lighting lines. Each of them will be connected to a control device and alarm generation, which will act as an element of control and communications with the Center of Control.
- 5: 5:
- Es el elemento encargado de chequear de forma secuencial cada uno de los diferentes controladores de línea así como de establecer las comunicaciones para la transmisión de mensajes de alarma o de control.It is the element in charge of checking form sequential each of the different line controllers as well how to establish communications for the transmission of alarm or control messages
- 6: 6:
- Líneas de alumbrado, compuestas por una fase y el neutro.Lighting lines, consisting of one phase and the neutral.
- 7: 7:
- Antena.Antenna.
- 8: 8:
- Conexión de los diferentes controladores de línea con el dispositivo de control y comunicaciones (5).Connection of the different line controllers with the control and communications device (5).
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Cada uno de los dispositivos de inyección y recepción de las señales oscilantes moduladas, así como los detectores de apertura de puertas, están conectados a un dispositivo de control y generación de alarmas que se instala en cada uno de los puestos de mando. Este dispositivo es el encargado de ir chequeando cada una de las líneas de alumbrado de forma secuencial, de manera que, en el momento en el que detecte algún tipo de anomalía en cualquiera de ellas (corte en algún tramo de la misma) enviará un mensaje de alarma a través de diferentes medios de comunicación (GSM/GPRS, UMTS, WiFi, Cable Ethernet...) a la aplicación instalada en el Centro de Control.Each of the injection devices and reception of modulated oscillating signals, as well as door opening detectors, are connected to a control and alarm generation device that is installed in Each of the command posts. This device is in charge to go checking each of the lighting lines so sequential, so that, at the moment it detects some type of anomaly in any of them (cut in some section of the same) will send an alarm message through different means of Communication (GSM / GPRS, UMTS, WiFi, Ethernet Cable ...) to the application installed in the Control Center.
Para poder conocer el estado de cada una de las luminarias que componen las líneas de alumbrado, el sistema requiere de la inclusión de un elemento adicional a los anteriormente mencionados, los transpondedores de frecuencia oscilo-inductivos, TOI, tal como se aprecia en la Fig. 4.In order to know the status of each of the luminaires that make up the lighting lines, the system requires the inclusion of an additional element to previously mentioned, frequency transponders tilt-inductive, TOI, as seen in the Fig. 4.
Se trata de dispositivos encargados de multiplicar la frecuencia inyectada en cada una de las líneas por un número determinado de veces, en función de la potencia consumida (incremento diferente para cada una de las luminarias de una misma línea de alumbrado). De esta forma, mediante la respuesta de cada uno de estos dispositivos, en función de la potencia consumida por cada luminaria, el sistema será capaz de detectar si alguna de las bombillas se encuentra fundida o averiada, ya que el aumento en la frecuencia de la señal producido por el transpondedor de frecuencia oscilo-inductivo instalado en esa luminaria, no se vería reflejado en la frecuencia de la señal recibida en el dispositivo instalado en el puesto de mando.These are devices in charge of multiply the frequency injected into each of the lines by a certain number of times, depending on the power consumed (different increase for each of the luminaries of the same lighting line). In this way, through the response of each one of these devices, depending on the power consumed by Each luminaire, the system will be able to detect if any of the bulbs are fused or broken, since the increase in frequency of the signal produced by the frequency transponder tilt-inductive installed in that luminaire, it is not would be reflected in the frequency of the signal received in the device installed at the command post.
Esta información también será gestionada por el equipo de control y comunicaciones instalado en el Puesto de Mando y se enviarán las alarmas al Centro de Control, desde donde se puede supervisar el estado de cada una de las luminarias del alumbrado público.This information will also be managed by the control and communications equipment installed in the Command Post and alarms will be sent to the Control Center, from where You can monitor the status of each of the luminaries of the Street lighting.
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
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