NL193482C

NL193482C - Onafhankelijk noodverlichtingssysteem met zelfdiagnose.

Info

Publication number: NL193482C
Application number: NL8802640A
Authority: NL
Original assignee: Beghelli Spa
Priority date: 1987-10-29
Filing date: 1988-10-27
Publication date: 1999-11-02
Also published as: GB2211681B; GB2211681A; NL193482B; FR2622749B1; DE3836644A1; JPH01264197A; AU605377B2; BE1002080A3; PT88900B; SE510378C2; PT88900A; US4945280A; SE8803841L; CH675292A5; CA1311800C; NL8802640A; IT8703675A0; GB8824507D0; ES2009078A6; SE8803841D0

Description

1 193482

Onafhankelijk noodverlichtingssysteem met zelfdiagnose

De uitvinding heeft betrekking op een onafhankelijk noodverlichtingssysteem met zelfdiagnose, omvattende verlichtingsinrichtingen en een besturingseenheid voor het tussen net- en batterijbedrijf schakelen van de 5 verlichtingsinrichtingen, welke besturingseenheid ten minste één microprocessor met een gegevenshoofdlijn (databus) omvat, waarbij de besturingseenheid zodanig is ingericht dat deze de ladingstoestand van de batterij bewaakt en zo nodig via een schakeleenheid en een invertor het voeden van de verlichtingsinrichtingen bewerkstelligt.

Een noodverlichtingssysteem van deze soort is bekend uit de publicatie ’’Sicherheitsbeleuchtung mit 10 Gruppenbatterie”, door Manfred Scharfenberg in ETZ, jaargang 105 (1984), deel 21, bladzijden 1144 tot en met 1148.

Naast het controleren van de bedrijfstoestand van de batterij (oplaadstroom en -spanning), is in de praktijk gebleken dat voor het garanderen van een betrouwbare werking van een noodverlichtingssysteem ook de bedrijfstoestand van de verlichtingsinrichtingen moet kunnen worden bewaakt. Periodieke inspecties 15 om de bedrijfstoestand van de verlichtingsinrichtingen en de stroomvoedingsketens te controleren zijn duur, niet steeds mogelijk en in elk geval omslachtig in het bijzonder bij uitgebreide noodverlichtingssystemen.

Aan de uitvinding ligt daarom de opgave ten grondslag een noodverlichtingssysteem van de, in de aanhef genoemde soort zodanig verder te verbeteren, dat hiermee ook bewaking van de bedrijfstoestand van de verlichtingsinrichtingen en de voedingsketens hiervan mogelijk is, zonder de noodzaak voor 20 handmatige of visuele inspectie op de plaatsen waar de noodverlichtingsinrichtingen zijn gemonteerd.

Het noodverlichtingssysteem volgens de uitvinding verschaft daartoe een microprocessor-besturingseenheid die via een gemeenschappelijke gegevenshoofdlijn (databus) werkzaam is verbonden met de verlichtingsinrichtingen van het noodverlichtingssysteem door middel van respectieve analoog-naar-digitaal- en digitaal-naar-analoog-koppelorganen, waarbij de microprocessor-besturingseenheid en de 25 koppelorganen zodanig zijn ingericht, dat door de microprocessor-besturingseenheid één of meer digitale testprogramma’s via de gemeenschappelijke gegevenshoofdlijn aan de koppelorganen van de verlichtingsinrichtingen worden toegevoerd en hierin door digitaal-naar-analoog-omzetting in analoge stuurimpulsen worden omgezet en dat door analoog-naar-digitaal-omzetting in de koppelorganen een digitale responsie via de gemeenschappelijke gegevenshoofdlijn aan de microprocessor-besturingseenheid wordt overgedragen, 30 die deze digitale responsie vergelijkt met in een leesgeheugen (ROM) opgeslagen statusparameters en een stuurprogramma voor het in- of uitschakelen van één of meer verlichtingsinrichtingen genereert, alsmede een alarmsignaal afgeeft.

Een bijzonder voordeel van het noodverlichtingssysteem volgens de uitvinding is dat middels testprogramma’s, die met programmeerbare tussentijden kunnen worden uitgevoerd, de bedrijfstoestand van 35 alle verlichtingsinrichtingen en voedingsketens functioneel kan worden getest en uit de testresultaten een desbetreffende diagnose van de bedrijfstoestand van het noodverlichtingssysteem kan worden afgeleid.

Afhankelijk van de testresultaten kunnen één of meer van de verlichtingsinrichtingen worden gedeacti-veerd respectievelijk geactiveerd middels geschikte schakelcommando’s via de gemeenschappelijke gegevenshoofdlijn (databus).

40 Door het toepassen van een microprocessor-besturingseenheid kan een variëteit aan testprogramma’s worden uitgevoerd in de vorm van tijdgestuurde sequenties die volledig automatisch als zelfdiagnose centraal kunnen worden uitgevoerd.

In een verdere uitvoeringsvorm is het noodverlichtingssysteem volgens de uitvinding voorzien van werkzaam met de microprocessorbesturingseenheid gekoppelde zend- en ontvangmiddelen, voor het op 45 afstand besturen van het noodverlichtingssysteem.

In een nog verdere uitvoeringsvorm omvat het noodverlichtingssysteem volgens de uitvinding een werkzaam met de micro-processorbesturingseenheid gekoppeld weergeefsysteem, voor het optisch weergeven van de bedrijfstoestand van de verlichtingsinrichtingen en stroomvoedingsketens. Een centrale weergave van deze informatie vergemakkelijkt het onderhoud en de besturing van het noodverlichtings-50 systeem, desgewenst ook op afstand.

Het noodverlichtingssysteem volgens de uitvinding kan algemeen worden toegepast op plaatsen die bijvoorbeeld wettelijk van een noodverlichting moeten zijn voorzien, zoals werkplekken, opslagplaatsen van gevaarlijke materialen, eenheden voor de productie en transformatie van elektrisch vermogen, ondergrondse of overdekte parkeerplaatsen, openbare gebouwen, scholen, ziekenhuizen enz. De verlichtingsinrichtingen 55 van het noodverlichtingssysteem kunnen in de betreffende ruimten gescheiden van de gebruikelijke verlichting zijn gemonteerd of in de gebruikelijke verlichting zijn geïntegreerd, zoals plafondverlichtingen.

193482 2

Een voorbeeld van deze uitvinding zal nu worden beschreven onder verwijzing naar de tekening, waarin: figuur 1 schematisch de componenten van het onafhankelijke noodverlichtingssysteem laat zien, dat is uitgerust met zelfdiagnose, programmering en lampgerelateerde weergave; figuur 2 schematisch de componenten van het systeem illustreert, waarbij de gecentraliseerde besturing 5 van één of meer lampen is betrokken; en figuur 3 de componenten van het systeem laat zien, die behoren bij de centrale batterijeenheid met heroplading, diagnose en gecentraliseerde programmeerbare testen daarvoor.

Met transformator eenheid 1 transformeert het systeem de netwisselspanning in een spanning van een 10 geschikte waarde en richt ze met de gelijkrichter eenheid 2 gelijk. Een gestuurde elektronische schakelaar 3 voert de functie van het aan- en uitschakelen van de schakeling uit. De spanningsstabilisator 4 stabiliseert de constante spanning op een van tevoren bepaalde waarde. De mogelijkheid van het systeem om op signalen naar de elektronische schakelaar, die bestaat uit een serietransistor, in te werken, maakt het mogelijk de totale noodinrichting te activeren of deactiveren. Batterijheroplaadbesturingseenheid 5 met 15 microprocessorbesturingseenheid 17 bepaalt de oplaadspanning en -stroom van batterij 9 te allen tijde.

Door middel van besturing van de spanning en stroom met betrekking tot de batterijladingstoestand kan maximaal gebruik worden gemaakt van de batterijcapaciteit en kan de levensduur ervan worden verlengd.

De instantane spannings- en stroomwaarde zijn gefixeerd door de microprocessor op basis van het opgeslagen programma. Eenheid 6 is een schakeling die voorziet in een noodvoeding vanaf batterij 9 naar 20 fluorescentiebuislamp 10, volgens op tussenschakeling van invertor 8 om te veranderen van gelijkstroom naar hoogfrequentwisselstroom voor fluorescentiebuis 10. Minimumschakeling 7 is ook opgenomen in de eenheidsbeveiligingsbatterij 9 wanneer de spanning beneden het veilige minimum daalt. 11 geeft de gegevenshoofdlijn voor de uitwisseling van informatie tussen de schakelingsblokken van het systeem en de microprocessor aan. Microprocessor 12 die werkt als een besturingsprogrammeerinrichting houdt zich bezig 25 met de stroom van gegevens langs de hoofdlijn. In het bijzonder ondervraagt de microprocessor sequentieel de verscheidene schakelingsblokken, vergelijkt de ontvangen responsies met opgeslagen gegevens en implementeert de geschikte batterijstrategieën op basis van de resultaten van deze vergelijkingen. De microprocessor 12 werkt binnen een schakeling waarin een koppeling 15 is opgenomen voorde uitwisseling van ingangs- en uitgangsgegevens, met een oscillatortijdbesturingsinrichting 13 die voorziet in de werk-30 frequentie voor de microprocessor en een gestabiliseerd voedingssysteem 14 met geïntegreerde schakelingen. Invoeren naar de microprocessor voorzien eveneens in een terugzetsignaal dat geschikt het programma herstart, wanneer een onderbreking of belangrijke variatie in de voedingsspanning optreedt. Vanaf koppeling 15 communiceert een weergeefsysteem 16 van het LED-diode of LCD-vloeibaarkristaltype vereiste informatie naar het uitwendige van het systeem.

35 In figuur 2 zijn de noodverlichtingspunten of -lampen verbonden met gemeenschappelijke hoofdlijn 18 door middel van hun overeenkomstige koppelingen 19, 19’, 19”, 19”’. Deze koppelingen bestaan uit analoog-naar-digitaalomzetters die schakelingsstatusinformatie omzetten in gecodeerde digitale pulsen (bits) die door de microprocessor kunnen worden gelezen. De koppeling kan natuurlijk de omgekeerde functie uitvoeren, dat wil zeggen van geschikte actuatoren. Vanaf gemeenschappelijke hoofdlijn 18 voorziet een 40 gegevensuitwisselingskoppeling 20 in een verbinding met de centrale besturingseenheid 21 die in essentie bestaat uit microprocessor 12', tijdklok 13' en voeding 14', welke microprocessor is verbonden met een weergeefsysteem 16'. Centrale besturingseenheid 21 kan worden geactiveerd door middel van een telefoonontvanger van het modemtype of een radio-ontvanger 27 die daarmee is verbonden en op hun beurt bedrijfsinstructies via een telefoon of radioverbinding 28 vanaf een afstandsbesturingssysteem 29 ontvan-45 gen, dat op dezelfde wijze werkt onder gebruikmaking van een telefoonmodem of dergelijke of een radiozender.

In figuur 3 verbindt het intelligente systeem alle verlichtingspunten 21, 21' of de batterijdiagnose-schakeling 23 met koppeling 22 van de nieuwe gecentraliseerde besturing 26 via gemeenschappelijke hoofdlijn 18' en de nieuwe gegevensbus 24. Centrale besturingseenheid 26, die is uitgerust met micropro-50 cessor 12", is voorzien van een RAM-geheugen 24', een ROM-geheugen 25, een tijdklokschakeling 13" en een microprocessorvoeding 14". De statusparameters voor verscheidene bedrijfscondities van het systeem en de afzonderlijke schakelingsblokken zijn opgeslagen in het ROM-geheugen. Deze parameters hebben hetzij betrekking op optimale bedrijfscondities, hetzij verscheidene foutsituaties. Deze worden opgeslagen, wanneer de schakeling wordt opgebouwd, op basis van historische bedrijfsgegevens die in het laboratorium 55 zijn getest en bij praktische toepassing zijn vastgesteld. De microprocessor bestuurt de verscheidene schakelingsblokken in een cyclus, slaat de ontvangen gegevens in het RAM-geheugen op, vergelijkt ze met

Claims

3 193482 die welke zijn opgeslagen in het ROM en bewerkstelligt een geschikt strategie, bijvoorbeeld deactiveren van verlichtingspunten, afgifte van een alarmsignaal, enz. indien deze een fout ontdekt. In figuur 3, net zoals in de situatie die in figuur 2 is geïllustreerd, verlaten een verbinding met weergeef-inrichting 16" en een verbinding met een ontvanger 27' die bij 28' is verbonden met een afstandsbesturings-5 station 29' eenheid 26. De centrale batterijeenheid en de daarbij behorende schakelingen zijn opgenomen in een elektrische apparatuurkast 30. Naast het heropladen van de batterij bewerkstelligen deze schakelingen een diagnose van de batterijen door het analyseren van hun spanningsresponsie op specifieke stroompulsen. Deze uitvinding verwezenlijkt de gespecificeerde doelen en vergroot in het bijzonder aanmerkelijk de 10 veiligheid en betrouwbaarheid van huidige noodverlichtingsapparatuur, terwijl tegelijkertijd de last van het testen en preventief onderhoud wezenlijk wordt gereduceerd. Samenvattend heeft de uitvinding betrekking op een noodverlichtingssysteem van een geavanceerd type dat door middel van het gebruik van een geschikte microprocessor kan worden gebruikt voor het controleren van de heroplaadstroom en -spanning van de batterijen en het detecteren van fouten in de schakeling en de 15 fluorescentie- of gloeilampen met de programmering en uitvoering van een functionele test over een programmeerbare periode met een visuele weergave en de programmering en uitvoering van een onafhankelijkheidstest op programmeerbare intervallen. De resultaten van de periodieke fouttesten en de onafhankelijkheidstest worden medegedeeld aan een gecentraliseerde besturings- en bewakingseenheid die op afstand kan worden geactiveerd en eveneens bedrijfsopdrachten naar de afzonderlijke noodeenheden 20 kan ontvangen en zenden. Een microprocessorschakeling voor uitvoering van de periodieke functionele testen op de verbonden lampen en voor programmering en uitvoering van de onafhankelijkheidstest op programmeerbare intervallen het verschaffen van een indicatie van defecte lampen en het deactiveren van één of meer lampen is in de batterijeenheid opgenomen. 25

1. Onafhankelijk noodverlichtingssysteem met zelfdiagnose, omvattende verlichtingsinrichtingen en een besturingseenheid voor het tussen net- en batterijbedrijf schakelen van de verlichtingsinrichtingen, welke 30 besturingseenheid ten minste één microprocessor met een gegevenshoofdlijn (databus) omvat, waarbij de besturingseenheid zodanig is ingericht dat deze de ladingstoestand van de batterij bewaakt en zo nodig via een schakeleenheid en een invertor het voeden van de verlichtingsinrichtingen bewerkstelligt, gekenmerkt door een microprocessor-besturingseenheid die via een gemeenschappelijke gegevenshoofdlijn (databus) werkzaam is verbonden met de verlichtingsinrichtingen van het noodverlichtingssysteem door middel van 35 respectieve analoog-naar-digitaal- en digitaal-naar-analoog-koppelorganen, waarbij de microprocessor-besturingseenheid en de koppelorganen zodanig zijn ingericht, dat door de microprocessor-besturingseenheid één of meer digitale testprogramma’s via de gemeenschappelijke gegevenshoofdlijn aan de koppelorganen van de verlichtingsinrichtingen worden toegevoerd en hierin door digitaal-naar-analoog-omzetting in analoge stuurimpulsen worden omgezet en dat door analoog-naar-digitaal-omzetting in de 40 koppelorganen een digitale responsie via de gemeenschappelijke gegevenshoofdlijn aan de microprocessor-besturingseenheid wordt overgedragen, die deze digitale responsie vergelijkt met in een leesgeheugen (ROM) opgeslagen statusparameters en een stuurprogramma voor het in- of uitschakelen van één of meer verlichtingsinrichtingen genereert, alsmede een alarmsignaal afgeeft.

2. Noodverlichtingssysteem volgens conclusie 1, gekenmerkt door werkzaam met de microprocessor's besturingseenheid gekoppelde zend- en ontvangmiddelen, voor het op afstand besturen van het noodverlichtingssysteem.

3. Noodverlichtingssysteem volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt door werkzaam met de microprocessor-besturingseenheid gekoppeld weergeefsysteem, voor het optisch weergeven van de bedrijfstoestand van de verlichtingsinrichting en stroomvoedingsketens. Hierbij 3 bladen tekening