RO127697A2 - Sistem şi metodă de comandă şi control - Google Patents
Sistem şi metodă de comandă şi control Download PDFInfo
- Publication number
- RO127697A2 RO127697A2 ROA201001391A RO201001391A RO127697A2 RO 127697 A2 RO127697 A2 RO 127697A2 RO A201001391 A ROA201001391 A RO A201001391A RO 201001391 A RO201001391 A RO 201001391A RO 127697 A2 RO127697 A2 RO 127697A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- command
- control
- process unit
- control system
- master
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 129
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 94
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 44
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000009191 jumping Effects 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 14
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 17
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
- F21S8/08—Lighting devices intended for fixed installation with a standard
- F21S8/085—Lighting devices intended for fixed installation with a standard of high-built type, e.g. street light
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un sistem şi la o metodă de comandă şi control pentru reţele complexe, cum ar fi, de exemplu, reţelele de iluminat. Sistemul conform invenţiei este format dintr-un număr de 1...2unităţi de proces (1) ataşate elementelor de comandat, o unitate de proces master (2) şi un sistem (3) de comunicare radio din aproape în aproape, de mică putere, cu diverse canale de frecvenţă stabile, fiecare unitate de proces fiind formată, la rândul ei, dintr-o unitate centrală (11), un modul de transmisie/recepţie (12), un circuit de analiză (13) a stării de funcţionare a elementului de iluminat, un set de senzori (14) specifici şi un alt set de senzori (15) nespecifici, o sursă de alimentare (16) a unităţii de proces şi o altă sursă de alimentare (17) a unui element de iluminat (18). Metoda de comandă şi control, conform invenţiei, constă din comunicarea între unitatea de proces master şi unităţile de proces locale, prin transfer de pachete de date din aproape în aproape, din amonte în aval şi din aval în amonte, de la o unitate de proces la alta, pe linie optimizată sau arbore, în funcţie de tipul de comandă, de la unitatea master la oricare unitate de proces, unul sau mai multe grupuri individualizate, sau la toate unităţile de proces, fiecare transfer de pachet de date fiind dublat de un feedback local, pentru confirmarea recepţiei între unităţile vecine, şi un feedback la unitatea de proces master, pentru semnalizarea erorilor de reţea sau de element comandat.
Description
Invenția se referă la un sistem și la o metodă de comandă și control pentru rețele complexe, cum ar fi, de. exemplu, rețelele de. iluminat. Sistemul conform invenției este format dintr-un număr de 1,2a2 unități de proces (1) atașate elementelor de comandat, o unitate de proces mașter (2) și un sistem (3) de comunicare radio din aproape în aproape, de mică putere, cu diverse canale de frecvență stabile, fiecare unitate de proces fiind formată, ia rândul ei, dintr-o unitate centrală (11), un moduldetransmisie/recepție(12), uncircuitde analiză (13) a stării de funcționare a elementului de iluminat, un set de senzori (14) specifici și un alt set de senzori (15) nespecifici, o sursă de alimentare (16) a unității de proces și o altă sursă de alimentare (17) a unui element de iluminat (18). Metoda de comandă și control, conform invenției, constă din comunicarea între unitatea de proces mașter și unitățile de proces locale, prin transfer de pachete de date din aproape în aproape, din amonte în aval și din aval în amonte, de la o unitate de proces la alta, pe linie optimizată sau arbore, în funcție de tipul de comandă, de la unitatea mașter la oricare unitate de proces, unul sau mai multe grupuri individualizate:, sau ia toate unitățile de proces, fiecare: transfer de pachet de date fiind dublat de un feedback local, pentru confirmarea recepției între unitățile vecine, și un feedback la unitatea: de proces mașter, pentru semnalizarea erorilor de rețea sau de element comandat.
Revendicări: 23
Figuri: 5
Cu începere de iă dată publicăriicererii de brevet, cererea asigură, în mod provizoriu, solicitantului, protecția conferită potrivit dispozițiilor art.32 din Legea nr 64/1991, cu excepția cazurilor în care cererea de brevet de invenție a fost respinsă, retrasă sau consideratăca fiind retrasă, întinderea protecției conferite de cererea de brevet de inven țieeste determinată de revendicările conținute în cererea publicată în conformitate cu art.23 alin.(i) - (3).
Șl MĂRCI
Csrere de brevei deînventZ
Nr.....
LPaia depozit 2010
SISTEM SI METODA DE COMANDA SI CONTROL încadrare
Metode si sisteme de comanda si control pentru rețele complexe, cu multe puncte de comandat, de exemplu rețelele de iluminat.
Se știe ca reducerea consumului global de energie a impus, in fiecare segment al pieței consumatoare masuri caracteristice pentru economisirea fiecărui kW. Se folosesc trei clase de masuri deja uzuale in privința iluminatului:
introducerea unor elemente de iluminat din ce in ce mai performante din punct de vedere al eficientei luminoase si concomitent eliminarea celor cu eficienta scăzută, vezi legea contra lămpii Eddison. Funcție de tipul elementului de iluminat care va fi in continuare denumit simplu lampa, s-au implementat soluții de corecție a fazei, cu elemente capacitive precum si module electronice care înlocuiesc balastul inductiv clasic. S-au implementat de asemenea elemente de control local al intensității atat cat permite tehnologia lămpii in discuție. Unitățile de comanda si control cu procesor pentru lămpile cu sodiu, de exemplu, permit aprinderea/ stingerea/ reducerea intensității luminoase la ore presetate sau/ si la semnalul primit de la senzorul de lumina ambientala, dimarea facanduse in doua, maxim trei trepte, creșterea curentului pe lampa pentru contracararea pierderii luminozității ca efect direct al îmbătrânirii, taierea alimentarii atunci când un număr de tentative de aprindere au eșuat sau când cicleaza (sta o perioada aprins si apoi se stinge pentru ca presiunea creste din cauza temperaturii si potențialul de menținere a descărcării creste peste tensiunea de alimenatre) transmiterea mesajului de „eroare in funcționare” către unitatea de comanda si control de care aparține (HUB).
optimizarea exploatării rețelei, in sensul eliminării oricărei risipe - senzori optici, senzori de mișcare/ prezenta, reglare de intensitate, atat cat permite tipul de lampa. Senzorii de prezenta exista deja pentru lămpi individuale sau grupuri de lămpi, asigurând in general comutarea stins/ aprins, fara control de intensitate.
eficientizarea consumului prin masuri organizatorice, de exemplu reevaluarea înălțimii si distantei dintre lămpi, luarea in considerare a orelor de circulație noctura pietonala si/ sau auto si introducerea de orare specifice de iluminare funcție de caracteristica de trafic nocturn zonala.
Rețelele de iluminat sunt partiționate, in primul rând din rațiuni de încărcare a rețelei dar si datorita dezvoltării istorice a localităților, in zone sau puncte de aprindere. Partitionarea nu este făcută in funcție de gradul de ocupare pietonala si/sau rutiera in orar nocturn, acest lucru
6V2 Ο 1 Ο - Ο 1 3 9 1 - 2 2 -12- 2010 conducând la imposibilitatea atat a controlului centralizat al întregii rețele cat si a comenzii pe grupuri de lămpi sau pe lămpi individuale.
Sistemele actuale de control si comanda sunt de mai multe tipuri, cu comanda:
zonala manuala zonala electronica
GPRS
Mixte (RF, GPRS si Internei)
Metodele actuale de control si comanda sunt specifice fiecărui tip de sistem.
Sistemele cu comanda zonala manuala sunt inca cele mai răspândite, acestea nepermitand controlul rețelei zonale ci doar comanda de aprindere/ stingere cu heblu.
Metoda de aprindere/ stingere manuala, prin heblu, exclude posibilitatea unui control al intensității pe simplul motiv ca infrastructura nu este creata, mai precis decizia pentru modificarea intensității pe o zona, luata de primărie, nu are suport sa ajunga la punctul de aprindere, exceptând schema off-line respectiv telefon sau operator PA.
Sistemele cu comanda manuala electronica sunt pe locul al doilea ca răspândire si constau intr-un automat programabil manual care are atașat opțional un senzor de lumina ambientala de referința. Automatul este localizat fizic in punctul de aprindere in care inițial se afla heblul, fiind setabil manual si răspunde la orele presetate de aprindere respectiv stingere sau răspunde la intensitatea luminii ambientale, daca are senzor de lumina atașat.
Metoda comenzii manuale electronice permite aprindere/ stingere si eventual dimare intr-un mod automat, prin cuplare / taiere rețea, după setările existente. Schimbarea setărilor presupune deplasarea operatorului la punctul de aprinere si operarea manuala a acestora.
Sistemele cu comanda prin GPRS folosesc ca suport o rețea de telefonie publica fiind astfel tributare condițiilor tehnice si administrative impuse de o alta rețea si sunt construita in sistem piramidal, ele constituindu-se, in general, dintr-un număr de automate localizate fizic in punctele de aprindere zonale. Aceste automate rapund la comanda de aprindere si stingere primita prin GPRS si, in plus, acolo unde elementele de iluminat o permit, la comanda de reducere a intensității luminoase in zona respectiva. Reglarea intensității se face in 2, maxim 3 trepte.
Metoda comenzii prin GPRS a punctelor de aprindere este piramidala, in vârf se afla serverul de comanda, treapta următoare o constituie modulele anexate punctelor de aprindere iar ultima treapta o constituie totalitatea elementelor de iluminat zonale partiționate pe puncte de aprinde.
Sistemele de comanda si control mixte constau dintr-un număr de HUB-uri care sunt setate de către un operator, din proximitate, prin intermediul unui modul de comanda, la montare. Comunicarea intre modulul de comanda si HUB se face printr-u conector RS45 sau RF. Fiecare HUB poate comanda si controla o rețea de 256 sau chiar 512 elemente de iluminat pe o raza de maxim 300 de metri. HUB-ul comunica radio cu rețeaua proprie si este accesat prin Internei via GPRS de către un Server agreeat. Intemet Service Provider -ul trebuie sa ofere sistemului o conexiune de tip backhaul, respectiv maximul de viteza si trafic disponibil. Funcția de dimare oferă in general posibilitatea de reglare a intensității luminoase in 2-3 trepte, in primul rând pentru ca majoritatea tipurilor de lămpi folosite nu permit controlul larg al intensității fara alterarea altor parametri, cum ar fi eficacitatea.
Metoda de comanda si control mixta este tot piramidala, cu server ca punct de comanda in vârf, HUB-uri pe treapta a doua si cate 256 elemente de comandat per HUB, pe o raza de maxim 300 m pe ultima treapta, elementele de pe treapta a doua fiind setate din proximitate
¢-2 010-01391-2 2 -12- 2010 la montare. Comanda se face de sus in jos, respectiv de la vârf la baza iar controlul de jos in sus, prin întrerupere automata a alimentarii elementului de iluminat si generare de mesaj de înștiințare spre vârf prin intermediul HUB-ului de care aparține.
Dezavantajele sistemelor actuale de comanda si control ale rețelelor de iluminat sunt:
Sunt dependente de o alta rețea de date suportând implicit servitutile acesteia.
Incarca semnificativ canalele GPRS
Incarca semnificativ Intemetul solicitând condiția de backhaul.
Timpii de comunicare sunt impredictibili din motive de concurenta cu traficul de date al rețelei gazda.
Necesita setări inițiale din proximitate
Dimarea se face in trepte, uzual 1 treapta, maxim 3.
Dezavantajele metodelor actuale de comanda si control ale rețelelor de iluminat sunt: Gruparea piramidala prin puncte de aprindere sau HUB-uri limitează flexibilitatea rețelei.
Comanda si controlul sunt fara feed-back.
Sistemul de comanda si control propus înlătură dezavantajele de mai sus prin aceea ca, este •n format dintr-un număr de η - 1...2 de unitati de proces, o unitate de proces mașter si un sistem de comunicare radio din aproape in aproape, de mica putere, cu diverse canale de frecventa stabile. O aplicație imediata o constituie rețelele mari de iluminat.
Fiecare din cele n unitati de proces este formata dintr-o unitate centrala cu procesor RISC, surse de alimentare, modul radio de transmisie/ recepție, un circuit de analiza a parametrilor electrici ai elementului de iluminat, un set de senzori specifici si un canal de comunicare cu un set de senzori nespecifici. Senzorii specifici sunt senzori auxiliari care îmbunătățesc performantele de exploatare ale elementului comandat, un element de iluminat aceștia pot fi: un senzor de temperatura pentru exterior, un senzor de temperatura pentru interior, un senzor de lumina ambientala, un senzor de mișcare/ prezenta si un senzor direcțional de lumina faruri. Setul de senzori nespecifîci constau in senzori care se pot atașa pe langa elementul comandat din varii rațiuni dar nu au legătură cu acesta, de exemplu de culegere date zonale si de centralizare a acestora folosind rețeaua de recepție date proprie, deja instalata. Senzorii nespecifici pot fi senzori de monitorizare ambientala, de exemplu senzori de CO, CO2, NOX, SO2, γ, etc. Senzorii nespecifîci sunt opționali, intrând in echiparea unui număr restrâns de unitati de proces, funcție de localizarea fizica a acestora, a specificului si necesităților particulare ale zonei respective, opțiunea fiind de ordin administrativ si nu tehnic. Fiecare unitate de proces are in memorie cel puțin cinci adrese: adresa proprie cu ajutorul careia care poate fi setata sau interogata, adresele vecinilor imediati din amonte si aval, adresele vecinului de ordinul II din amonte si aval, adresele vecinilor fiind setate de la calculatorul mașter la configurarea rețelei. In cazul in care unitatea de proces are funcție de nod in rețea, numărul adreselor din memorie este mai mare, fiind egal cu dublul numărului ramurilor care intra si pleaca din nod plus adresa proprie. Fiecare unitate de proces este programata sa îndeplinească un set de funcții care se împart in funcții de rețea si funcții conexe comenzilor elementului comandat. In memoria procesorului este stocat un tabel de date conținând parametrii presetati, parametrii masurati si flagurile aferente.
Unitatea de proces mașter poate fi un calculator tip PC echipat cu un modul radio de transmisie/ recepție si un program dedicat. Modulul RxTx se conectează la calculator prin intermediul unei conexiuni USB. Unitatea de proces mașter poate fi si una din cele n unitati
Ο 1 Ο - ο 1 3 g ι - .
2 -12- 2010 de proces, caz in care comenzile sunt limitate la un set generabil pe baza funcțiilor locale.
Deși irelevanta in acest ultim caz, monitorizarea erorilor nu este complet exclusa, acestea fiind salvate in memotria nevolatila a unitatii mașter, prezenta acestora fiind semnalizata prin flashuri al lămpii sau ai unui LED montat pe uitatea comadata, o perioada aleasa din zi, pana când eroile sunt citie de la un calculator si bitul corespunzător desetat.
Legătură intre toate unitățile de proces este asigurata pe un suport radio de 2,4 GHz, cu raza maxima de acțiune 400 m, prin intermediul modulelor proprii de transmisie-receptie de mica putere, capabile sa transmită de la o unitate de proces la alta un pachet de date. Prin simple comenzi de la calculatorul mașter se poate realiza configurarea si reconfigurarea zonelor prin definirea de grupuri in acord necesitățile - de exemplu, in funcție de traficul nocturn in cazul rețelelor de iluminat. Grupul se definește in lungul unui traseu prin setarea logica a lămpilor de start si de stop grup. Definirea se face de la unitatea de proces mașter prin pachete de date. Lămpile cuprinse intre lampa de start grup si lampa de stop grup sunt membre ale grupului. Gruparea logica permite optimizarea comenzilor.
Metoda de comanda si control conform invenției înlătură dezavantajele metodelor actuale prin aceea ca, facilitează comunicarea de la mașter spre unitățile locale si invers printr-un protocol de pachete transferabile din aproape in aproape, de la o unitate de proces la alta, fara trepte intermediare. In funcție de tipul de comanda, transferul de date se face pe linie optimizata sau arbore, de la mașter la oricare unitate de proces, unul sau mai multe grupri individualizate sau la toate unitățile de proces. Fiecare transfer de pachet este dublat de un feedback local pentru confirmarea recepției intre unitățile vecine. Este deasemenea implementat un algoritm de feedback pana la unitatea de proces mașter pentru semnalizarea erorilor de rețea sau de unitate comandata.
In acest scop, procesorul fiecărei unitati de proces este programat sa îndeplinească un set de funcții conexe comenzilor elementului comandat si un set de funcții specifice rețelei. Rețeaua de date implementata conform metodei permite următoarele comenzi de la calculatorul mașter către toate unitățile de proces, un grup de unitati de proces, una sau mai multe unitati de proces din puncte diferite ale rețelei:
1. setare: ceas intern, praguri, ore de pornire/ oprire iar in cazul rețelelor de iluminat aprindere/ dimare/ stingere;
2. stabilirea nivelului de dependenta de rețea a fiecărei unitati de proces: utilizează sau ignora anumiti senzori specifici, de exemplu senzorul de lumina, de prezenta, si/ sau utilizează sau ignora alti senzori nespecifici.
3. execuție imediata (pornire/ oprire sau aprins/ stins/ modificare a intensității).
Din oricare punct al rețelei, respectiv de la oricare unitate de proces spre calculatorul mașter se tranfera:
1. raportare stare la cerere
2. semnalizare automata de erori de rețea si/sau de element comandat.
Pachetul de date conform protocolului de comunicare are următoarea structura:
1. header
2. adresa emitent pachet (ae)
3. adresa destinatar pachet (ad)
4. adresa destinatar/ destinatari comanda ( descriptorii de grup)
5. continui comanda
6. instrucțiuni pentru noduri ΐχ-1 Ο 1 Ο - 01 3 91 - - (Ο
2 -12- 2010
Propagarea pachetului este asigurata prin transmisia către vecinul imediat, din amonte sau aval, utilizând adresa emitent pachet si adresa destinatar pachet. Confirmarea pentru fiecare tranzacție este urmărită timp de 100 ms. In caz de neconfirmare de primire, pachetul se retransmite pe adresa vecinului de ordin secund, inregistrandu-se concomitent un string de eroare care va fi transmis ulterior către dispecer, cu o intarzaiere calculata pentru evitarea coliziunilor. Pentru deplina flexibilitate a sistemului, a fost introdus un algoritm de arborescenta prin implementarea conceptului de nod. Calculatorul mașter are imaginea completa si detaliata a rețelei, programul permițând lucrul cu liste, baze de date sau harta, generând astfel atat comanda cat si traseul ce va fi urmat de pachetul de date in rețea. Schema de rețea se incarca plecând de la înregistrarea intr-un tabel a adreselor fizice proprii ale elementelor comandate, de exemplu ale lămpilor montate in corelare cu pozițiile stâlpilor in localitate. Traseele de transfer date sunt optimizate prin instrucțiuni de nod generate de server. Răspunsul la interogare si pachetele de eroare urmeaza o schema identica dar merg in sens invers pana la calculatorul mașter.
S-a specificat ca setul de funcții programate ale fiecărei unitati de proces se împarte in funcții specifice rețelei si funcții conexe comenzilor elementului comandat. Funcțiile de rețea ale unei unitatii de proces sunt:
- recepție si retransmisie a pachetelor, cu recunoașterea pachetului propriu prin compararea adresei destinatarului cu adresa proprie; transferul datelor se efectuează prin transmisia de mesaje către vecinul imediat in direcția potrivita (amonte sau aval) si așteptarea confirmării timp de 0,1 sec. Lipsa confirmării duce la reluarea tentativei pentru adresa vecinului de ordinul II si, totodată, generarea unui mesaj de eroare in direcția din care a venit mesajul.
- procesarea comenzilor primite si setarea parametrilor de comanda a elementului comandat in acord cu acestea, in cazul in care pachetul i se adreseaza;
- confirmarea recepției atat in amonte, spre calculatorul mașter cat si in aval pentru pachetele primite din amonte respectiv, pentru pachetele primite din aval si, in cazul neprimirii confirmării, reluarea apelului spre vecinul de ordinul doi de pe ramura vecinului care nu a confirmat;
- semnalizarea spre calculatorul mașter a eventualelor defecțiuni locale sau lipsa de confirmare la una din unitati.
Funcțiile conexe comenzilor elementului comandat sunt:
- ceas de timp real; este o funcție implementata pe unul din oscilatoarele micro- controlerului si generează o întrerupere la 2 s convertita software in ora/ minut/ secunda. Daca ceasul a fost setat, ora exacta reala va fi menținută la dispoziția celorlalte funcții. In lipsa unei setări, ceasul de timp real permite evaluări relative ale orelor de pornire/ oprire respectiv, pentru elementele de iluminat, ale orelor de stingere si aprindere cu posibilitatea acordării diagramelor de intensitate la momentul aprinderii/ dimarii/ stingerii.
- pornire/ oprire sau aprindere/ dimare/ stingere la ore fixe - funcție activabila printr-un flag. Aceasta funcție presupune setarea orelor de pornire/ oprire respectiv, pentru elementele de iluminat, ale orelor de stingere si aprindere si, opțional, a orei de reducere a intensității la un procent prestabilit. Structura parametrilor in tabela este următoarea:
bit de activare, 2 bytes ora aprindere, 2 bytes ora stingere, 2 bytes ora dimare, 1 bytes procent de dimare.
- funcția de aprindere la prag de lumina ambientala pentru elementele de iluminat. Atunci când este activata, aceasta funcție permite aprinderea lămpii atunci când lumina ambientala masurata de un senzor optic, așezat de asa maniera incat sa nu perceapă lumina proprie,
C\-2 0 1 0 - 0 1 3 9 1 '2 2 -12- 2010 scade sub pragul setat pentru aprindere. Stingerea se produce când lumina depășește pragul de stingere. Alegerea celor doua praguri presupune un histrezis rezonabil, astfel incat sa se evite oscilațiile. Dimarea este asigurata prin setarea unui interval temporar fata de momentul aprinderii.
Sistemul de comanda si control conform invenției are următoarele avantaje:
Nu este dependent de o alta rețea de date
Este simplu
Timpul de propagare a datelor este predictibil si optimizabil
Se seteaza de la dispeceratul in care se afla fizic unitatea de proces mașter
Nu necesita setări din proximitate
Nu necesita module speciale intermediare
Dimarea se poate realiza continuu, practic 256 de trepte in domeniul permis tehnic de tipul elementului de iluminat utilizat.
Metoda de comanda si control conform invenției are următoarele avantaje:
Flexibilitate
Transfer full duplex
Comunicarea se aseaza intr-o grila temporara determinata de un set de întârzieri predefmite
Timpul de propagare a datelor este optimizabil prin selectarea traseelor
Timpul de propagare a datelor este optimizabil prin setarea întârzierilor la limita evitării coliziunilor în continuare, sistemul si metoda de comanda si control conform invenției sunt prezentate pe larg, în legătură cu figurile care reprezintă:
FIG. 1 reprezenare schematica a sistemului de comanda si control
FIG. 2 schema bloc a unei unitatii de proces
FIG. 3 schema de principiu sursa de alimentare
FIG. 4 organigrama de procesare pachet recepționai
FIG. 5 organigrama de manipulare funcții locale
In FIG.l se da un exemplu de structurare a sistemului de comanda si control conform invenției care este format dintr-un număr η = 1...2 de unitati de proces 1, indexate cu adresele lor logice 0001, 0002, ...., o unitate de proces mașter 2 si un sistem de comunicare radio 3 din aproape in aproape, de mica putere, cu diverse canale de frecventa stabile. Adresele au fost scrise in zecimal pentru a ușura urmărirea expunerii. Codul real al acestora este in hexazecimal pe 16 sau 32 de biți, numărul maxim al adreselor fiind 216 si, respectiv, 232.
Unitatea de proces 1 din FIG.2 este atașata fiecărei element de iluminat si este formata dintro unitate centrala 11, un modul de transmisie/ recepție 12, un circuit de analiza 13 a stării de funcționare a elementului de iluminat, un set de senzori specifici 14 si un set de senzori nespecifici 15, o sursa de alimentare 16 pentru unitatea de proces si o sursa de alimentare 17 a unui element de iluminat 18. Unitatea centrala 11 este construita in jurul unui procesor RISC, de exemplu un microcontroller Microchip de 16 biți si include periferia necesara ^“2010-01591-2 2 -12- 2010 pentru comanda si controlul celorlalte module, inclusiv partea analogica de amplificare a semnalelor de la senzori. Deasemenea, procesorul calculează si stochează puterea consumata de elementul comandat precum si timpul de lucru efectiv al acestuia. Modulul de transmisie/ recepție 12 este comandat direct de procesor si poate fi un tranceiver cu antena microstrip sau externa. Circuitul de analiza 13 a stării de funcționare a elementului de iluminat utilizează doua canale de achiziție din sursa unui tranzistor de comanda, fiecare canal fiind amplificat separat. Un canal este integrator, este asincron, achiziționând curentul integral iar celalalt este fidel dinamicii, este sincron cu comanda, urmărind valorile de vârf ale puterii injectate in lampa. Canalele sunt aplicate fiecare cate unei intrări analogice a pocesorului. Intrarea dinamica este citita perfect sincron cu comanda de injecție de energie/ putere, analizand curentul de vârf absorbit de elementul de iluminat. Comparația dintre curentul de vârf si cel mediu, corelata cu volumul de energie injectat furnizează informații dspre starea de funcționare a lămpii. Setul de senzori specifici 14 este format dintr-un senzor de temperatura externa Sti, un senzor de temperatura interna St2, un senzor de lumina ambientala Sl si, opțional, un senzor de prezenta/ mișcare Sp si un senzor direcțional de lumina Sq. Senzorii specifici sunt prevazuti cu canale de amplificare si analizați direct cu intrările analogice ale procesorului. Pentru setul de senzori nespecifici 15 se folosește o interfața RS485 sau o intrare analogica. Sunt disponibile 16 adrese externe pe canalul RS485 de pe care se citesc pachete de date care, după includerea intr-un format specific, sunt transmise către calculatorul mașter. Se creeaza astfel posibilitatea unei monitorizări necaracteristice iluminatului dar importante pentru utilizator ori sunt de interes public. Pe langa un tabel de date conținând parametrii presetati, parametrii masurati si flagurile aferente, in memoria procesorului a fost prevăzută o partiție suplimentara pentru pachetele de date de la senzorii nespecifici.
In cazul in care modulul comandat este o lampa cu LED-uri, sursa de alimentare 17 reprezentata printr-o schema de principiu in FIG. 3 este un montaj in comutație injectând pulsuri de lungime controlata, direct de o ieșire PWM a procesorului. Pulsurile se aplica pe poarta unui JFET T si printr-o bobina L si transfera un puls de putere către elementul de iluminat. In pauza dintre pulsuri, dioda D recuperează energia acumulata in bobina L si o injectează tot in elementul de iluminat. Dimarea se realizează in trepte de 1/256, fiind practic continua in domeniul permis tehnic de tipul de lampa existent. Stingerea si aprinderea se fac in trepte pentru a evita șocurile in rețea.
In sistem, unitatea de proces 1 funcționează ca element adresat, element translator sau nod.
In FIG.l se poate urmări un exemplu de implementare a metodei direct pe o structura de sistem. Colecția de săgeți 3 reprezintă canalele radio prin care pachetele de date sunt transferate pe linie optimizata sau arbore, de la mașter la oricare unitate de proces, unul sau mai multe grupri individualizate sau la toate unitățile de proces. Grupul se definește la nivel de unitate de proces mașter, in lungul unui traseu cu caracateristici zonale asemanatoare, prin marcarea logica, in pachetul de date, a unităților de proces de start grup si stop grup. Unitățile de proces atașate lămpilor cuprinse intre cele doua devin membre ale grupului. Acest lucru permite optimizarea comenzilor. Fiecare transfer de pachet este dublat de un feedback local pentru confirmarea recepției intre unitățile vecine. Este deasemenea implementat logic un algoritm de feedback pana la unitatea de proces mașter pentru semnalizarea erorilor de rețea sau de unitate comandata. Confirmările si semnalizările de eroare se transmit cu întârzieri presetate pentru evitarea coliziunilor.
Programul unitatii de proces 1 , in acord cu metoda, a fost structurat pe doua secțiuni:
AJ2010-01591 - 2 2 -12- 2010
2) Procesarea locala - funcții conexe comenzilor elementului comandat
In acord cu organigrama de procesare pachet recepționat din FIG. 4, comunicarea se efectuează cu ajutorul modulului de transmisie/ recepție 13 pentru care s-au creat proceduri specifice de transfer stringuri. La nivel imediat următor se afla setul de proceduri de codare/ decodare a pachetului, proceduri care urmeaza un cod de protecție destinat apararii sistemului de eventuale tentative de intrare neautorizata. Deasupra acestora s-au implementat algoritmii de manipulare a pachetelor incluzând recepția, confirmarea recepției, retransmisia si/ sau analiza locala a pachetului primit, in acord cu tabela de adrese stocata de fiecare unitate de proces. Deciziile sunt luate verificând corespondenta adreselor stocate cu adresele conținute in stringul recepționat. Daca unitatea de proces receptoare nu este destinatara pachetului, acesta este ignorat. La acest nivel s-a implementat si mecanismul de salt peste un interlocutor care nu răspunde către vecinul de ordinul II pe direcția mesajului si generarea mesajului de eroare aferent cu un delay de 0,ls. Ultimul nivel cuprinde analiza logica a pachetului si, daca este cazul, lansarea procedutilor conexe tipului de pachet. Primul octet după header indica lungimea pachetului iar următorul semnalizează tipul stringului. Astfel un bit din acest string indica modul de adresare respectiv 16 sau 32 biți, iar ultimii 4 biți conțin tipul comenzii după cum urmeaza:
Cod comanda
Descriere comanda
Confirmare
Mesaj spre dispecer
Comanda imediata
Comenzi pentru schimbarea parametrilor si flagurilor
Comanda de interogare
5, 6... 15 rezerva
Acțiune șterge flagul “aștept confirmare” se retransmite se executa daca adresa locala este tinta sau aparține grupului de tinte se retransmite daca este adresata unitatii de proces locale sau unitatea locala nu este sfarsit de grup se executa daca adresa locala este tinta sau aparține grupului de tinte se retransmite daca este adresata unitatii locale sau unitatea locala nu este sfarsit de grup declanșează transmisia spre unitatea de proces mașter a unui pachet care cuprinde tabela de parametri si, daca exista, tabela cu datele senzorilor nespecifici rezerva
Procesarea locala se realizează la nivelul unitatii de proces care este atașata elementului comandat si cuprinde funcțiile neconexe comunicației. La nivelul fiecărei unitati de proces 1, conform organigramei de manipulare funcții locale din FIG.5, procesorul este programat sa citească si sa stocheze in tabela de date semnalele provenite de la senzori si sa ruleze un număr de proceduri corespnzatoare cate unei funcții din cele enumrate mai jos:
Menținerea unui ceas de timp real, este asigurata prin generarea unei întreruperi la fiecare 2 sec. Secvența de întrerupere cuprinde segmentul de incrementare caracteristic pentru ceas, adica minute, ore, zile si segmentul de urmărire a diagramei orare, segment care seteaza diverse flag-uri in funcție de atingerea momentelor prescrise in diagrama. Comanda elementului de iluminat se face in raport cu una din cele doua condiții activabile prin flag - uri ίΧ-20 10-0 15 91 -- % l 2 -β- 2010 diagrama orara, conform careia se seteaza nivelul de iluminare prescris pentru fiecare interval temporar, daca flag - ul aferent este setat senzorul de lumina ambientala, prin compararea nivelului de lumina masurat cu pragurile de aprindere si stingere prescrise, daca flag - ul aferent este setat; pragul de aprindere este totdeauna inferior celui de stingere, creând astfel un histerezis care elimina stările nedecise.
Controlul intensității conform valorilor generate de funcția anterioara in domeniul permis tehnic de lampa
Variațiile de intensitate, inclusiv aprinderea/ stingerea/ dimarea sunt lente, neproducand șocuri de sarcina in rețea.
Creșterea temperaturii peste pragul prevăzut duce la limitarea automata a injecției de putere in elementul de iluminat indiferent de comenzi, prevenind astfel distrugerea acesteia. Aceasta este o funcție nedezactivabila contribuind in mod diect la schema de mentenanta a lămpii. La o comanda care impune creșterea puterii, unitatea de proces generează si transmite mesaj de „eroare temperatura interioara”.
Generarea mesajelor de eroare poate avea doua cauze:
1. Interna, daca se detectează din analiza senzorilor proasta funcționare a elementului de iluminat, inclusiv supraîncălzire
2. Externa, tipica rețelei, daca un vecin nu confirma.
Reacția la senzorul de mișcare: aprindere / stingere sau creștere intensitate/ revenire la intensitatea anterioara după un timp presetat.
Răspunsul la senzorul de lumina direcțional reprezintă o funcție colectiva destinata in principal iluminatului autostrăzilor si consta in creșterea intensității si generarea unei comenzi de creștere a intensității pentru următoarele lămpi, in direcția de mișcare a vehicolului. Numărul de lămpi este setabil, intre 0 si 8.
Capabilitatea de lucru in regim mașter: in lipsa unui calculator mașter, pentru un grup restrâns sau izolat de elemente de iluminat, una dintre ele poate fi setata ca mașter, regim in care, fiecare decizie proprie, generata de analiza propriilor senzori este codata sub forma de comanda, cu bit-ul de grup setat si transmisa întregului grup. Daca setările sunt coerente, grupul va funcționa perfect sincron.
Funcția de nod constituie elemetul prin care se implemeteaza arborescenta, ducând la o maxima flexibilitate a sistemului. Implementarea consta in setarea flag - ului de nod si atașarea unei tabele cu seturile de vecini de ord I si II din aval. Transferul informației se va efectua in acest caz:
in amonte spre vecinul de ord I si apoi II conform procedurii deja descrise in aval, vecinul se va selecta conform instrucțiunilor din pachetul de date sau, daca flag - ul ‘all’ este setat, se vor baleia toate ramurile existente in tabela cu vecini.
Daca exista senzori nespecifici, datele acestora sunt deasemenea stocate. Comenzile de execuție sunt prioritare fata de orice decizie locala cu exeptia cazului in care valoarea unui parametru critic de funcționare a elementului comandat este in afara domeniului normal, exemplu temperatura interioara a depășit pragul critic de funcționare a lămpii cu LED-uri.
în continuare, se prezintă doua exemple de aplicare a sistemului si metodei specifice de comanda si control conform invenției.
χ-2 Ο 1 Ο - Ο 1 3 9 1 - 2 2 -12- 2010
EXEMPLUL 1
Implementarea metodei intr-un sistem real cu calculator Mașter.
Fie o localitate cu 2200 de lămpi stradale răspândite in trei cartiere rezidențiale, o zona centrala, zona gării, o zona de agrement, trei zone industriale, centura orașului si sase artere de intrare in oraș, 29 de străzi si 42 de intersecții.
Se constituie următoarea secvența de pași:
1. realizare rețea fizica (montare) de lămpi cu unitate de proces atașata si ID propriu
2. incarcare tabela de ID-uri montate corelate cu adresele fizice respectiv locația precizata in harta rețelei localității.
3. Se stabilește locația dispeceratului unde este instalat programul monitor pe un calculator care devine din acest moment unitate de proces mașter. Calculatorului i se ataseaza un modul de transmisie/ recepție radio pe o conexiune USB.
4. Se definesc 49 de grupuri de lămpi in acord cu impartirea logica a localității
5. Se definesc 10 trasee pentru optimizarea comenzilor
6. Se valideaza pentru fiecare grup sau lampa individuala setul de funcții utilizabile in regim de lucru intern
7. Se introduce de către un operator tabela cu adresele logice corelate cu adresele fizice ale celor 2200 de lămpi. In același timp si in aceeași tabela, in corelație cu harta, se completează caracteristicile specifice - lampa individuala, apartinatoare de grup, nod, start sau end grup, ore de aprindere/ stingere/ dimare, praguri de dimare, una sau mai multe trepte de dimare, senzori specifici si nespecifici.
Valoarea pragului de dimare al lămpilor este setat in funcție de localizarea lor fizica, de exemplu:
60% reducere a intensității luminoase pentru toate lămpile de iluminare arhitecturala, zona de agrement si zona centrala la ora 1,00.
50% reducere a intensității luminoase pentru toate lămpile din zona gării ora 24,10.
35% reducere a intensității luminoase pentru lămpile de iluminat cai de acces in oraș si zona industriala la ora 23,10.
75% reducere a intensității luminoase pentru toate lămpile de pe străzile din interiorul cartierelor rezidențiale, intre orele 22,00 - 5,00.
20% reducere a intensității luminoase pentru toate lămpile de pe centura localității.
Evident, procentele de dimare se hotărăsc in funcție de gradul de ocupare pietonal si de traficul nocturn auto statistic din fiecare zona vizata.
8. Se ruleaza programul de configurare rețea pe calculatorul mașter. Din acest moment, intervenția operatorului uman se oprește, configurarea facandu-se automat, cu ajutorul unui program dedicat care incarca adresele vecinilor de ordinul I si II si funcția de nod, seteaza parametrii si invalidează aumite funcții in memoria fiecărei lămpi prin transmiterea de stringuri specifice.
Primul pachet de date este trimis cu adresa destinatar fizic si adresa destinatar logic pe adresa lămpii cea mai apropiata de locația dispeceratului definita ca prima unitate de proces după unitatea de proces mașter, in care i se transmite ca este vecina de ordinul I in aval de calculatorul mașter. Lampa observa ca este atat destinatar logic cat si destinatar fizic, generează mesajul de confirmare, il transmite in amonte apoi isi procesează pachetul - il decodifica si-si salveaza in registri datele primite. Prin intermediul aceluiași pachet i se
010-01591-2 2 -12- 2010 seteaza parametrii si senzorii specifici, ceasul de timp real, tabela de ore/ momente si praguri de dimare, precum si adresele vecinilor de ordinul I si II din aval.
9. După ce confirmarea de recepție pachet a venit, calculatorul mașter seteaza, prin intermediul acestei prime lămpi, următoarea lampa. Transmite pachetul de configurare cu adresa de destinatar fizic prima lampa si adresa destinatar logic a doua lampa. Șapte lămpi recepționează mesajul dar, întrucât sase din ele nu se regăsesc ca destinatar fizic, ignora pachetul. Prima lampa descoperă ca este destinatar fizic dar nu si destinatarul logic asa ca transmite in amonte confirmarea de primire, reface pachetul după ce a înlocuit adresa destinatarului fizic cu adresa vecinului ei de ordinul I si-1 retransmite. Asteapta confirmarea de primire. După ce aceasta a venit, isi deseteaza bitul de așteptare confirmare. Noua lămpi recepționează mesajul dar, întrucât opt din ele nu se regăsesc ca destinatar fizic, ignora pachetul. Vecinul de ordinul I al primei lămpi descoperă ca este atat destinatar fizic cat si destinatar logic. Transmite in amonte confirmarea de primire apoi isi procesează pachetul primit. Acum are setate adresele vecinilor de ordinul I si II din aval si din amonte, setul de parametri, un număr de funcții locale valide, un alt număr de fuctii locale invalide, etc, in funcție de specificațiile introduse de operator in pasul 4. Se asteapta 100 ms si, daca nu a sosit mesaj de eroare, calculatorul transmite pachetul de setare a celei de-a treia lămpi, cu adresa fizica a primei lămpi si adresa logica a celei de-a treia lămpi. Pe rând, se seteaza la fel restul lămpilor, ciclul de setare a unei lămpi fiind de maxim 10 ms. Presupunând ca la prima configurare nu exista unitati de proces sau corpuri de iluminat defecte, timpul total de setare a rețelei va fi de maxim 6 minute.
10. Totuși, in cazul in care una dintre unitățile de proces nu primește confirmarea de recepție pachet, generează un mesaj de lipsa confirmare si-1 salveaza. Schimba adresa destinatarului fizic al vecinului de ordinul I cu adresa vecinului de ordinul II, marcheaza adresa vecinului de ordinul I ca defect in tabela proprie si retransmite pachetul. După primirea confirmării, asteapta 100 ms, verifica daca e liniște in rețea apoi transmite in amonte mesajul de eroare confirmare, cu adresa destinatar fizic vecinul ei de ordinul I din amonte si destinatar logic unitatea de proces mașter. Validarea adresei vecinului defect se face numai la comanda unitatii de proces mașter.
După configurarea rețelei, sistemul de iluminat este complet funcțional. Sistemul se aprinde/ se dimeaza si se stinge la orele setate, procentele setate. Din acest moment, fiecare lampa funcționează in regimul de lucru setat dar toate au capabilitatea de:
1. scanare a funcțiilor validate si selectarea celor care pot genera decizii proprii
2. generare a deciziei cu privire la schimbarea stării de iluminat in acord cu parametrii setati, senzorii validați sau ceasul de timp real
3. verificare a prezentei / absentei unei comenzi externe (de la dispecer/ calculator Mașter) si substituirea deciziei anterioare cu cea exterioara, daca aceasta exista.
4. determinare a PWM-ului in acord cu comanda de la pasul 3.
5. aplicare a factorului PWM-ului determinat la pasul 4 pe driverele lămpii (comanda corpului de iluminat cu analiza compexa a parametrilor funcționali, in urma deciziei proprii sau la comanda externa)
6. analiza a curenților absorbiți de modulele corpului de iluminat prin citire si comparare cu tabela interna in scopul determinării stării de funcționare a corpului/ elementului de iluminat
7. generare a unui mesaj de eroare către dispecer daca valorile curenților per modul sunt in afara zonei așteptate de buna funcționare.
8. retransmisie a mesajelor de eroare din aval spre amonte σ\-2 Ο 1 Ο - Ο 1 3 9 1 - 2 2 -12- 2010
9. transmisie a mesajelor din amonte in aval, iar daca este nod, retransmisia se face pe direcția indicata de mașter.
De la dispecerat se monitorizează continuu mesajele de eroare tip rețea sau tip corp de iluminat si se pot genera periodic - setare ceas, comunicare momente de aprindere/ dimare/ singere si/ sau la cererea operatorului comenzi, pentru unul sau mai multe grupuri grupuri sau pentru o lampa individuala. De exemplu, daca un segment stradal sau mai multe intra in lucru pe perioada nopții, se deseteaza dimarea pentru lămpile de pe segmentele de strada vizate, setandu-le in grupuri logice. Comenzile pot fi de execuție, de setare, de interogare stare corp de iluminat si de preluare date de la senzorii nespecifici.
EXEMPLUL 2
Implementarea metodei intr-un sistem real fara PC Mașter, o parcare de magazin care are o rețea de iluminat de 50 de corpuri.
Se configurează rețeaua cu ajutorul unui Laptop, mimând calculatorul mașter.
Se introduce tabela cu adresele logice corelate cu poziția fizica ale celor 50 de lămpi. Se definește una dintre lămpi ca unitate de proces mașter. Se definesc nodurile, daca exista ramificații si se seteaza bitul AII pentru toate ramificațiile. Se seteaza o ora orele de dimare sau o perioada/ perioadele după ora de aprindere ca moment/ momente de dimare si o treapta sau mai multe trepte de dimare. Se ruleaza programul de configurare rețea pe laptopul care are atașat un modul de transmisie/ recepție radio pe o conexiune USB. Din acest moment, intervenția operatorului uman se oprește, configurarea facandu-se automat.
Primul pachet de date este trimis lămpii definita ca unitate de proces mașter, in care i se transmite ca este vecina de ordinul I in aval de calculatorul mașter. Prin intermediul aceluiași pachet i se seteaza parametrii si senzorii specifici, ceasul de timp real, tabela de ore/ momente si praguri de dimare, precum si adresele vecinilor de ordinul I si II din aval. Prin intermediul acestei prime lămpi, se seteaza următoarea lampa careia i se comunica adresele vecinilor de ordinul I si II din aval si cea a vecinului proxim din amonte, setul de parametri de buna funcționare si se invalidează celelalte funcții locale.
Pe rând, se seteaza la fel restul lămpilor, invalidandu-se funcțiile locale, lămpile terminale de pe fiecare ramificație avand bitul de end ramura setat.
Odata configurata rețeaua, întregul grup va lucra in regim slave, lampa mașter luând toate deciziile pe baza funcțiilor locale proprii. In acest regim, fiecare decizie proprie, generata de analiza propriilor senzori este codata sub forma de comanda, cu bit-ul de grup setat si transmisa întregului grup. Rețeaua astfel configurata, lucrează sincronizat, la comanda lămpii mașter.
Schema de semnalizare erori nu mai este relevanta, in acest caz mesajele de eroare generate din interiorul grupului fiind stocate in memoria nevolatila a lămpii - unitate de proces mașter. Prezenta erorilor este semnalizata prin variații ale intensității luminoase ale lămpii mașter la o anumita ora din zi, o perioada de timp predefinita, o ora de exemplu, intre orele 7,30 si 8,30 dimineața. Preluarea mesajelor de eroare de la unitatea de proces a lămpii mașter se face cu ajutorul unui calculator sau laptop de la o distanta de maxim 400 de metri de aceasta.
Claims (23)
1. Sistemul de comanda si control caracterizat prin aceea ca, este format dintr-un număr maxim de 2 de unitati de proces atașate fiecare cate unui element comandat, o unitate de proces mașter si un sistem de comunicare radio din aproape in aproape, de mica putere, cu diverse canale de frecventa stabile.
2. Sistemul de comanda si control conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca, elementul comandat este un element de iluminat.
3. Sistemul de comanda si control conform revendicării 2 caracterizat prin aceea ca, fiecare unitate de proces este formata dintr-o unitate centrala (11), un modul de transmisie/ recepție (12), un circuit de analiza (13) a stării de funcționare a elementului de iluminat, un set de senzori specifici (14) si un set de senzori nespecifici (15), o sursa de alimentare (16) pentru unitatea de proces si o sursa de alimentare (17) a unui element de iluminat (18).
4. Sistemul de comanda si control conform revendicării 3 caracterizat prin aceea ca, circuitul de analiza a stării de funcționare a elementului de iluminat utilizează doua canale de achiziție din sursa unui tranzistor de comanda, fiecare canal fiind amplificat separat, un canal este integrator si asincron, achiziționând curentul integral iar celalalt este fidel dinamicii, sincron cu comanda, urmărind valorile de vârf ale puterii injectate in lampa, canalele sunt aplicate fiecare cate unei intrări analogice a pocesorului astfel incat intrarea dinamica este citita perfect sincron cu comanda de injecție de energie, comparația dintre curentul de vârf absorbit de elementul deiluminat si cel mediu, corelata cu volumul de energie injectat furnizând informații despre starea de funcționare a lămpii.
5. Sistemul de comanda si control conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca, fiecare unitate de proces are in memorie adresa proprie, adresele vecinilor imediati din amonte si aval, adresele vecinului de ordinul II din amonte si aval si un tabel de date conținând parametrii presetati, parametrii masurati si flagurile aferente.
6. Sistemul de comanda si control conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca, fiecare unitate de proces este configurata de calculatorul mașter, de la dispecerat.
7. Sistemul de comanda si control conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca, fiecare unitate de proces este programata sa îndeplinească un set de funcții de rețea si un set de funcții conexe comenzilor elementului comandat.
8. Sistemul de comanda si control conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca, fiecare unitate de proces trece implicit in regim de lucru independent utilizând funcțiile conexe comenzilor elementului comandat, in lipsa comenzilor de la calculatorul mașter.
9. Sistemul de comanda si control conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca, unitățile de proces au implementata funcția de nod.
10. Sistemul de comanda si control conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca, unitățile de proces calculează si stochează puterea consumata de elementul comandat precum si timpul de lucru efectiv al acestuia.
11. Sistemul de comanda si control conform revendicării 2 caracterizat prin aceea ca, unitățile de proces calculează si stochează puterea consumata de elementul comandat precum si timpul de lucru efectiv al acestuia.
CV2010-01391-- l
2 2 -12- 2010
12. Sistemul de comanda si control conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca, unitățile de proces pastreaza ora exacta si permit funcții orare presetate.
13. Sistemul de comanda si control conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca, fiecare unitate de proces poate achiziționa si transfera date de la senzori nespecifici la cererea calculatorului mașter.
14. Sistemul de comanda si control conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca, unitatea de proces mașter poate fi una din unitățile de proces atașate unui element comandat.
15. Sistemul de comanda si control conform revendicării 2 caracterizat prin aceea ca, fiecare unitate de proces poate comanda dimarea elementului de iluminat in 256 de trepte, in domeniul pe care-1 permite tehnic tipul elementului de iluminat.
16. Sistemul de comanda si control conform revendicării 2 caracterizat prin aceea ca, fiecare unitate de proces poate comanda aprinderea si stingerea in trepte pentru evitarea șocurilor de putere in rețea.
17. Sistemul de comanda si control conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca, oricare unitate de proces poate funcționa ca element adresat, element translator si nod.
18. Metoda de comanda si control a sistemului de la revendicarea 1 caracterizata prin aceea ca, legătură intre calculatorul mașter si unitățile de proces locale se realizează prin transfer de pachete de date din aproape in aproape, din amonte in aval si din aval in amonte, de la o unitate de proces la alta, pe linie optimizata sau arbore in funcție de tipul de comanda, de la mașter la oricare unitate de proces, unul sau mai multe grupri individualizate sau la toate unitățile de proces, fiecare transfer de pachet fiind dublat de un feedback local pentru confirmarea recepției intre unitățile vecine si un feedback pana la unitatea de proces mașter pentru semnalizarea erorilor de rețea sau de unitate comandata.
19. Metoda de comanda si control conform revendicării 18 caracterizata prin aceea ca, transferul de date se face din aproape in aproape, fara trepte intermediare, cu posibilitatea de salt peste o adresa proxima, atat din amonte in aval cat si invers.
20. Metoda de comanda si control conform revendicării 19 caracterizata prin aceea ca, adresa proxima peste care s-a executat salt este indexata ca defecta si revalidata numai la comanda de resetare a calculatorului mașter.
21. Metoda de comanda si control conform revendicării 18 caracterizata prin aceea ca, optimizarea traselor se realizează prin instrucțiuni de nod generate de calculatorul mașter.
22. Metoda de comanda si control conform revendicării 18 caracterizata prin aceea ca, permite reconfigurarea zonelor prin definirea de grupuri in acord necesitățile in lungul unui traseu prin setarea logica a lămpilor de start si de stop grup, prin pachete de date de la unitatea de proces mașter, lămpile cuprinse intre lampa de start grup si lampa de stop grup devenind membre ale grupului.
23. Metoda de comanda si control conform revendicării 22 caracterizata prin aceea ca, permite optimizarea comenzilor prin gruparea logica.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO201001391A RO127697B1 (ro) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | Sistem şi metodă de comandă şi control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO201001391A RO127697B1 (ro) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | Sistem şi metodă de comandă şi control |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO127697A2 true RO127697A2 (ro) | 2012-07-30 |
| RO127697B1 RO127697B1 (ro) | 2021-11-29 |
Family
ID=46576032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO201001391A RO127697B1 (ro) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | Sistem şi metodă de comandă şi control |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO127697B1 (ro) |
-
2010
- 2010-12-22 RO RO201001391A patent/RO127697B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO127697B1 (ro) | 2021-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20060241816A1 (en) | Lamp provided with communications network element | |
| RU2008132463A (ru) | Система управления с радиосообщениями, содержащими информацию о последовательности сообщений | |
| KR102585691B1 (ko) | 스마트 가로등 기반의 통합 모니터링 시스템 | |
| ES2728931T3 (es) | Selección de modo de transmisión de un ZigBee Green Device | |
| ES2747761T3 (es) | Sistema de control de iluminación | |
| WO2013030779A1 (en) | Device and method for controlling a node of a wireless network | |
| CN103139320A (zh) | 将标识码指定给网络中的设备的方法 | |
| Mendalka et al. | WSN for intelligent street lighting system | |
| CN103179752B (zh) | 路灯现场通信的方法和系统 | |
| CN110192433A (zh) | 在照明系统中安装或改变可运行的计算机软件 | |
| CN109089356A (zh) | 一种路灯控制系统及方法 | |
| CN107006103A (zh) | 灯网络的操作和控制方法 | |
| US10349373B2 (en) | System and method for determining the position of a mobile warning post | |
| CN112399669A (zh) | 一种融合光感应和视觉检测的智能路灯 | |
| CN102027715A (zh) | 用于在菊链总线结构上重复照明信息的方法和设备 | |
| RO127697A2 (ro) | Sistem şi metodă de comandă şi control | |
| CN106231739A (zh) | 一种复杂场景的照明控制方法及装置 | |
| CN103220839A (zh) | 一种路灯自动排序方法 | |
| Takruri et al. | Design and Implementation of a Real‐Time Street Light Dimming System Based on a Hybrid Control Architecture | |
| CN103763826B (zh) | 无线灯控制器的安装方法及照明控制系统 | |
| CN204634091U (zh) | 基于电力载波和zigbee技术的智能路灯控制器 | |
| WO2016147043A2 (en) | Intelligent multi-functional street lighting network | |
| EP4192197A1 (en) | Iot gateway | |
| Yussoff et al. | Sensor node development for street lighting monitoring system | |
| Nayak et al. | Development Of street lighting system with vehicular sensing at low light intensity based on ZigBee intelligence |