PL227707B1 - System sterowania oświetleniem w istniejącej infrastrukturze sieci elektrycznej - Google Patents

System sterowania oświetleniem w istniejącej infrastrukturze sieci elektrycznej Download PDF

Info

Publication number
PL227707B1
PL227707B1 PL414287A PL41428715A PL227707B1 PL 227707 B1 PL227707 B1 PL 227707B1 PL 414287 A PL414287 A PL 414287A PL 41428715 A PL41428715 A PL 41428715A PL 227707 B1 PL227707 B1 PL 227707B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
lighting
module
network infrastructure
control system
control
Prior art date
Application number
PL414287A
Other languages
English (en)
Other versions
PL414287A1 (pl
Inventor
Eligiusz Mieloszyk
Andrzej Skrzypek
Original Assignee
Politechnika Gdanska
Politechnika Gdańska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Gdanska, Politechnika Gdańska filed Critical Politechnika Gdanska
Priority to PL414287A priority Critical patent/PL227707B1/pl
Publication of PL414287A1 publication Critical patent/PL414287A1/pl
Publication of PL227707B1 publication Critical patent/PL227707B1/pl

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/242—Home appliances
    • Y04S20/246—Home appliances the system involving the remote operation of lamps or lighting equipment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest system sterowania oświetleniem w istniejącej infrastrukturze sieci elektrycznej mający zastosowanie do oświetlania pomieszczeń, w oświetleniu ulicznym przy oświetleniu autostrad, podświetleniu budynków i zabytków, przy oświetlaniu parków, pasów startowych itp. miejsc. Znane są systemy zbiorczego sterowania oświetleniem w pojedynczych grupach pomieszczeń, bez możliwości dostosowania jego natężenia do zewnętrznych warunków atmosferycznych za pośrednictwem zmiany jego natężenia, bądź selektywnej aktywacji/dezaktywacji pojedynczych jego źródeł.
Z polskiego opisu ochronnego RWU.62111 znane jest urządzenie do bezprzewodowego włączania i wyłączania punktów oświetleniowych, w którym sterowanie oświetleniem odbywa się za pomocą sterownika drzwiowego zawierającego modulator wysokiej częstotliwości z anteną nadawczą i selektorem kodu. Przy każdym punkcie oświetleniowym znajduje się człon wykonawczy z dem odulatorem wysokiej częstotliwości zaopatrzonym w antenę odbiorczą.
Z dokumentacji wynalazku US2015163886A1 znany jest bezprzewodowy system sterowania oświetleniem zawierający wiele instalacji oświetleniowych zawierających moduł sterujący skonfigurowany do kontroli stanu oświetlenia i urządzenie bezprzewodowo sterujące instalacjami oświetleniowymi za pomocą wielu kanałów komunikacji, w którym moduł sterujący pracuje zarówno w trybie kontroli przez urządzenie sterujące, jak i w trybie kontroli przez moduł wejściowy. Urządzenie sterujące zawiaduje oświetleniem w wielu instalacjach oświetleniowych zgodnie z wzorcami oświetlenia, przy czym jedna instalacja oświetleniowa steruje drugą instalacją oświetleniową wysyłając sygnały poprzez urządzenie sterujące.
System sterowania oświetleniem w istniejącej infrastrukturze sieci elektrycznej, zawierający co najmniej jedną instalację oświetleniową i bezprzewodowy moduł sterujący charakteryzuje się według wynalazku tym, że moduł sterujący składający się z komputera i sterownika radiowego modułu sterującego połączony jest bezprzewodowo z modułem odbiorczo-nadawczym.
Moduł odbiorczo-nadawczy zawiera sterownik radiowy modułu odbiorczo-nadawczego połączony z generatorem częstotliwości i regulatorem amplitudy wraz z układem pomiarowym. Moduł odbiorczo-nadawczy za pośrednictwem istniejącego w instalacji oświetleniowej okablowania elektrycznego połączony jest z modułem odbiorczym przyłączonym do każdego źródła światła. Moduł odbiorczy składa się z filtra częstotliwościowego oraz przełącznika.
Sterownik radiowy przekazuje instrukcje sterujące z komputera do poszczególnych pomieszczeń, w których znajduje się pojedyncza odbiorcza stacja radiowa, jedna na każde pomieszczenie, przekazująca, za pośrednictwem generatora częstotliwości przez istniejący kabel zasilający, odebrane informacje do przełączników częstotliwościowych znajdujących się przy każdym pojedynczym źródle światła oraz odbierająca informacje wsteczne odnoszące się do stanu układu.
Dla każdej grupy źródeł światła stanowiącej jedną instalację oświetleniową od przełącznika głównego tej grupy przewidziany jest jeden generator częstotliwości i regulator amplitudy wraz z układem pomiarowym, pełniący rolę źródła prądu oraz zmiennej częstotliwości rezonansu układu, sterowany za pośrednictwem sterownika radiowego, bądź sterownika innego rodzaju. Regulator amplitudy współpracujący z generatorem częstotliwości odpowiada za intensywność świecenia poprzez regul acje wartości napięcia, przy czym przepływ informacji następuje w obie strony. Układ pomiarowy to układ mierzący napięcie, natężenie, częstotliwość prądu oraz zużycie energii elektrycznej.
Szeregowy układ odbiorczy L - cewka/C - kondensator funkcjonuje jako filtr częstotliwościowy, który posiada własną z góry konstrukcyjnie odbiorczą częstotliwość rezonansu, przyporządkowaną każdemu ze źródeł światła. W chwili pojawienia się na wejściu stosownego impulsu elektrycznego, następuje zmiana stanu przełącznika (włącz/wyłącz).
Dzięki selektywnemu sterowaniu, które bazuje na założeniu dopasowania strumienia światła jednostkowych jego źródeł, względem chwilowego, bądź długoterminowego jego zapotrzebowania, możliwe jest sterowanie systemem zgodnie z obowiązującymi normami. System według w ynalazku umożliwia wprowadzenie niezbędnych modernizacji w istniejącej już infrastrukturze bez konieczności zasadniczej jej przebudow y - nie ma potrzeby ingerencji w substancję budynku, np. celem dotarcia do okablowania i jego wymiany. Główną korzyścią z zastosowania rozwiązania jest uzyskanie możliwości sterowania oświetleniem w pełnym zakresie zapotrzebowania za pośredni ctwem tej samej instalacji kablowej, co przesyłany jest prąd zasilający (np. kabel dwużyłowy), takimi wartościami, jak:
PL 227 707 B1
a) funkcja włącz/wyłącz,
b) ściemnianie, rozjaśnianie,
c) dostosowanie napięcia zasilającego do wartości nominalnej składowych źródeł światła.
Dodatkową korzyścią jest oszczędność energii elektrycznej uzyskana dzięki rozwiązaniom konstrukcyjnym umożliwiającym selektywne wyłączanie, włączanie pojedynczych źródeł światła oraz sterowanie intensywnością oświetlenia w pojedynczych pomieszczeniach zbiorowo.
Wynalazek jest bliżej przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy systemu dla pojedynczego źródła światła, a fig. 2 przedstawia schemat ideowy rozmieszczenia elementów systemu w instalacjach oświetleniowych czterech pomieszczeń.
Element radiowy 2 z modułu sterującego M-S przesyła sygnał sterujący z komputera 1 do elementu radiowego 3 w module odbiorczo-nadawczym M-O/N o treści „włącz w pomieszczeniu nr 1 źródło światła”. Rozkaz ten jest przekazywany do generatora częstotliwości 4. Generator 4 wytwarza tzw. częstotliwość rezonansu, odpowiadającą częstotliwości przepustowej szeregowego układu odbiorczego L-cewka/C-kondensator 7 w module odbiorczym M-O, na którego wyjściu pojawiające się napięcie, uaktywnia przełącznik 8, zmieniając tym samym jego stan na „przewodzący”, powodując aktywność np. powyżej wspomnianego źródła światła 9. Generator częstotliwości 4 wykorzystuje do przesłania informacji (wł/wył), za pośrednictwem zmiany częstotliwości z 50 Hz na wyższą, istniejącą już w sieci energetycznej zasilającej. Natomiast wygenerowanie przez generator częstotliwości impulsu wyłączającego, przerywa obwód prądu. Funkcja przełącznika 8 może być zrealizowana za pomocą np. triaka, bądź układu Photo-MOS. Dodatkowo, by zwiększyć oszczędność energii, wprowadza się sterownik amplitudy 5, który też jest częścią integralną modułu odbiorczo-nadawczego M-O/N. Moduł odbiorczy M-O składający się z podzespołów 7 i 8, jest montowany pomiędzy kablem zasilającym a źródłem światła 9. By uprościć przyporządkowanie każdemu źródłu światła indywidualnej częstotliwości rezonansu, wprowadza się w module odbiorczym M-O rozwiązanie układu szeregowego L-cewka, C-kondensator z puli 8 cewek i 256 kondensatorów. Na jeden kondensator przypada osiem cewek, tym samym taka kombinacja - cewka, plus jeden kondensator, umożliwiają stworzenie ośmiu filtrów częstotliwości rezonansu, po dwa na jedno składowe źródło światła 9 w systemie np. dla składowego źródła światła koloru czerwonego (R):
R L1C1 = wI.r ; L2C1 = wyl.R
Natomiast już, jako w całości RGB i W o maksymalnej liczbie całkowitej 256 źródeł światła na pomieszczenie:
kolor czerwony - R L1C1 = wI.R ; L2C1 = wyl.R ;
kolor zielony - G L3C1 = wl.G ; L4C1 = wyl.G ;
kolor niebieski - B > L5C1 = wl.B ; L6C1 = wyl.B ;
kolor biały - W > L7C1 = wl.w ; L8C1 = wyl.w ;
kolor czerwony - R L1C256 = wI.R ; L2C256 = wyl.R ;
kolor zielony - G L3C256 = wl.G ; L4C256 = wyl.G ;
kolor niebieski - B L5C256 = wl.B ; L6C256 = wyl.B ;
kolor biały - W > L7C256 = wl.w ; L8C256 = wyl.w .
Przy liczbie źródeł światła 9 wynoszącej 254, odpowiada to w powyższym systemie, liczbie możliwych kombinacji równej 2048. By moc koordynować działanie i poprawność wykonywanych poleceń został wprowadzony dodatkowo tzw. układ pomiarowy 6 pod postacią pojedynczego układu scalonego, który za pośrednictwem przetworników AC/CA oraz jednostki przetwarzającej, dokonuje pomiarów wartości charakteryzujących stan impulsów elektrycznych w sieci elektrycznej, zasilającej źródła światła 9. Ze znajomości takich wartości fizycznych, jak napięcie, natężenie, częstotliwość prądu, zużycie energii istnieje możliwość określenia np. impedancji odbiornika prądu, co pozwala zdefiniować jego rodzaj. W przypadku oświetlenia może to być np. oświetlenie żarowe, luminescencyjne lub typu LED.
Jako wartość pośrednią z dokonanych pomiarów, można określić dla każdego ze źródeł światła 9, jego napięcie zasilania. Tym samym istnieje możliwość stworzenia elastycznego systemu, zdolnego się automatycznie dostosować do wartości nominalnych odbiornika prądu z osobna, jakim jest oświetlenie.

Claims (1)

1. System sterowania oświetleniem w istniejącej infrastrukturze sieci elektrycznej, zawierającej co najmniej jedną instalację oświetleniową i bezprzewodowy moduł sterujący znamienny tym, że moduł sterujący (M-S) składający się z komputera (1) i sterownika radiowego modułu sterującego (2) połączony jest bezprzewodowo z modułem odbiorczo-nadawczym (M-O/N) zawierającym sterownik radiowy modułu odbiorczo-nadawczego (3) połączony z generatorem częstotliwości (4) i regulatorem amplitudy (5) wraz z układem pomiarowym (6), przy czym moduł odbiorczo-nadawczy (M-O/N) za pośrednictwem istniejącego w instalacji oświetleniowej okablowania elektrycznego połączony jest z modułem odbiorczym (M-O) przyłączonym do każdego źródła światła (9), składającym się z filtra częstotliwościowego (7) oraz przełącznika (8).
PL414287A 2015-10-05 2015-10-05 System sterowania oświetleniem w istniejącej infrastrukturze sieci elektrycznej PL227707B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL414287A PL227707B1 (pl) 2015-10-05 2015-10-05 System sterowania oświetleniem w istniejącej infrastrukturze sieci elektrycznej

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL414287A PL227707B1 (pl) 2015-10-05 2015-10-05 System sterowania oświetleniem w istniejącej infrastrukturze sieci elektrycznej

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL414287A1 PL414287A1 (pl) 2017-04-10
PL227707B1 true PL227707B1 (pl) 2018-01-31

Family

ID=58463628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL414287A PL227707B1 (pl) 2015-10-05 2015-10-05 System sterowania oświetleniem w istniejącej infrastrukturze sieci elektrycznej

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL227707B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL423209A1 (pl) * 2017-10-19 2019-04-23 Orion Electric Poland Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Sposób sterowania źródłami światła i urządzenie sterujące źródłami światła

Also Published As

Publication number Publication date
PL414287A1 (pl) 2017-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6259126B2 (ja) Ｈブリッジ回路を用いた直流電力線通信制御装置
EP1460775B1 (en) Lighting control with power line modem
RU2672259C2 (ru) Система распределения энергии постоянного тока
CA2907633A1 (en) Dual-mode luminaire controllers
RU2702222C2 (ru) Электрический прибор, система, содержащая такой электрический прибор, и способ, осуществляемый в такой системе
EP3229561A1 (en) Stepless dimming control method of lighting system
US20140225436A1 (en) Poweline pulse position modulated three-phase transmitter apparatus and method
CN101958742B (zh) 用于强电组件的中继转发控制系统及无线控制装置
US10785854B2 (en) Lighting system and lighting apparatus
US20050231125A1 (en) Lighting installation with regulation of light emission devices
CN204681642U (zh) 一种智能灯控系统
US10904986B1 (en) Circuit interface
PL227707B1 (pl) System sterowania oświetleniem w istniejącej infrastrukturze sieci elektrycznej
JP2008228427A (ja) スイッチングシステム
CN104871643A (zh) 操作装置的电流隔离屏蔽(selv屏蔽)的次级侧的主从系统
JP2011238395A (ja) 照明システム
JP5112170B2 (ja) 照明制御システム
JP5331930B2 (ja) 照明制御システム
CN105682314A (zh) Led应急照明灯及使用方法
KR20150096057A (ko) 블루투스를 이용한 조명 제어 시스템
CN210202145U (zh) 一种总线多路调节系统、总线调光灯、dc模组及dc灯具
CN210780235U (zh) 用于照明设备的无线充电系统
US9781780B1 (en) Apparatus, method, and system for galvanically isolated control and monitoring of LED drivers
KR100993546B1 (ko) 다채널 고출력 원격 스위치 장치
CN101267704B (zh) 气动开关系统