EP0319440A1 - Ensemble de détection, de signalisation et de localisation de défauts de fonctionnement d'unités éclairantes dans un réseau d'éclairage partagé en zones - Google Patents

Ensemble de détection, de signalisation et de localisation de défauts de fonctionnement d'unités éclairantes dans un réseau d'éclairage partagé en zones Download PDF

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EP0319440A1
EP0319440A1 EP88440103A EP88440103A EP0319440A1 EP 0319440 A1 EP0319440 A1 EP 0319440A1 EP 88440103 A EP88440103 A EP 88440103A EP 88440103 A EP88440103 A EP 88440103A EP 0319440 A1 EP0319440 A1 EP 0319440A1
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EP
European Patent Office
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zone
microprocessor
assembly according
code
frequency
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Withdrawn
Application number
EP88440103A
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German (de)
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Inventor
Jean-Luc Finzel
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • H05B47/21Responsive to malfunctions or to light source life; for protection of two or more light sources connected in parallel
    • H05B47/22Responsive to malfunctions or to light source life; for protection of two or more light sources connected in parallel with communication between the lamps and a central unit

Definitions

  • the present invention relates to an assembly for detecting and locating a malfunction of each defective lighting unit in a lighting network divided into zones.
  • a purely visual monitoring is combined with measures and controls of electrical consumption.
  • An invention is known for monitoring globally and individually the failure of light sources in a public lighting network and for locating them.
  • This invention is described in European application No. 0236147 in the name of the French company FORCLUM. It relates to a set of fault detection based on the reception by a photoelectric or optoelectronic detector of the light emitted by the bulb. The operation of this set is based on a detection principle whose exploitation risks leading to false detections and setbacks of all kinds.
  • any stray light is likely to trigger a false alert: car headlights, rotating beacons, moonbeams, urban light in homes and others ...
  • the installation of the optoelectronic detector which must be installed near the bulb is not very easy. It is also necessary to provide an electric two-wire connection from the base of the lamppost to the light source to connect the detector to the assembly.
  • the object of the present invention is to remedy the various drawbacks linked to the lack of automation concerning the detection, signaling of operating faults and failures and the location of defective lamps in a public lighting network.
  • a set of detection and signaling of operating faults and the location of the defective lamps of each illuminating unit in a lighting network divided into zones, in particular a public lighting network characterized in that it consists on the one hand of a transmitter module equipping each lamp post, preferably housed in its barrel, at the level of the connection box, transmitter module equipped with a consumed current detector using the alternating network of line d power supply as carrier of a detection signal and composed on the other hand of a receiver module housed in the power supply cabinet of the same area, receiver module managed by a microprocessor which transmits by a telephone line a signal of defect in the control room.
  • the dimensions of the transmitter module allow it to be easily accommodated in the barrel of all existing streetlights; . the assembly and integration of the transmitter module are particularly easy due to the proximity of the bulb supply cables; . the receiver module fits perfectly into the ar moire of the zone transformer and is perfectly undetectable there; . the use of the transmission mode in carrier currents, that is to say by the power cables in place, makes it possible to obtain the necessary transmission network without additional electrical connection; . the cost of installation and assembly is minimal; . great ability to detect inductive or resistive loads consuming electrical current, other than bulbs, for example electromagnets, relays, motors, heating resistors ... . absolute security of identification thanks to coding; . link to any central computer; . use of the same module over a wide range of power values; . possibility of managing a large number of zones.
  • This variant opens applications to all remote monitoring solutions on any network supplying elements and devices consuming electrical energy.
  • the street lamps are supplied in groups from the same transformer located on the floor in an electrical cabinet.
  • This electrical cabinet is common to a zone.
  • the number of zones making up the network is variable but usually located around forty for a medium-sized city.
  • the invention relates to an arborescent electronic assembly intended to detect, report faults and locate them by name, by locating zones and rows through a telephone link to a central room monitoring computer. of control for each lamppost of a public lighting network among a large number and this without connection and link other than existing ones, namely the power line for the lamp post area and the telephone link connecting each power cabinet to the central computer in the control room.
  • the assembly according to the invention covers a plurality of zones, for example four zones referenced 1, 2, 3, 4, each supplied by transformation cabinets such as 5, 6, 7, 8, each connected by an internal telephone interface 9, 10, 11 and 12 and by a telephone link 13, 14, 15 and 16 to a central monitoring computer 17 of a control room 18.
  • Each lamppost such as 19 in each zone comprises an illuminating unit such as 20, for example a bulb and a transmitter module such as 21, housed for example in its base, supplied by the electrical circuit of the lamppost.
  • the transmitter module is equipped with a current consumption detector which controls an oscillator connected to a frequency of its own.
  • the oscillator only works if the lamp is out of order.
  • This signal whose frequency is significantly different from that of the AC 50 Hz network, for example between 5 and 100 KHz, is injected through the power line supplying the lamppost to the power supply cabinet in the manner of carrier currents.
  • the alternative supply network is used as a carrier on which one or more additional frequencies which are different from one another corresponding to the ignition faults of each bulb are superimposed.
  • all the modules in the same zone are each set to a different frequency to differentiate the signals reaching the power cabinet.
  • a receiver module such as 22 intended for transmitting the detection signal after encoding to the monitoring computer 17 of the control room 18 is provided in each supply cabinet.
  • This module manages, codes and transmits detection signals to the control room computer, allowing it to locate faults and then report them to the maintenance team.
  • receiver and transmitter modules in their particular functions will now be examined below according to a first embodiment in accordance with a so-called analog version shown in FIGS. 1, 2 and 3.
  • the transmitter module 21 comprises a detector 23 of consumed current, for example a voltage detection circuit 24, connected to the terminals of a resistor 25 in series with the bulb.
  • This current detector controls an oscillator 26.
  • the control of the oscillator is such that it is blocked during a current consumption considered as normal and emits a signal in the event of ignition failure, that is to say say in the presence of an abnormal consumed current.
  • Each floor lamp is assigned a frequency allowing its identification.
  • This specific frequency signal is injected into the supply circuit from the zone to the cabinet by an adaptation interface 27 through a group of capacitors. insulation 28.
  • the above circuits are connected to a power supply 29 from the network.
  • the receiver module tor 22 firstly comprises an input circuit comprising a low voltage interface block 30 isolated from the mains voltage by a group of capacitors 31, then a frequency analyzer 32, then a frequency sampler 33 followed by an encoder 34 transmitting the coded information on the telephone line specific to each cabinet through a telephone interface circuit 35.
  • the receiver module 22 is managed by a microprocessor 36 connected to a withdrawable keyboard 37.
  • This microprocessor 36 controls the sampler 33 and the encoder 34 for the transmission of information by telephone.
  • the codes are stored once and for all at the microprocessor 36.
  • a power supply unit 38 supplies the supply current to the various circuits.
  • the encoder 34 assigns to each recognized frequency? a code made up of two letters and four numbers. The first two letters and the first two digits are reserved for the area they represent and the last two digits for the row of the bulb concerned.
  • the lighting fault results in an abnormal intensity consumed in the lamp post concerned.
  • the consumption detector When the power is turned on, the consumption detector only controls the oscillator, which delivers a frequency signal specific to the lamp, only if the bulb does not work.
  • This frequency is transmitted by carrier current on the line to the receiver module whose frequency analyzer detects the presence.
  • the sampler on instruction from the microprocessor 36, will emit a signal which will be coded according to the received frequency making it possible to identify the floor lamp from the code it has in memory.
  • the coded signal is transmitted by the telephone line to the central computer, which will thus be able to identify the lamp post and direct the intervention and maintenance teams to the zone of the lamp post carrying the defective bulb.
  • the frequency of the signal from the oscillator of the transmitter module is significantly different from that of the power supply network.
  • the oscillator signal is strongly and sufficiently attenuated by the windings of the zone transformer included in a cabinet specific to each zone.
  • the difficulty is therefore, in this case, to selectively identify the identical frequency or frequencies emitted by different zones and to allocate them respectively to the zone or zones concerned, whereas all the energy sources of the zones are electrically connected in parallel to the same single unique TRAFO transformer without insulation for said frequencies.
  • the digital variant described below aims to remedy this drawback by adding a microprocessor to the oscillator of the transmitter module, directly carrying out the encoding according to which then, for each lighting unit in each zone, a first code called row code conveyed by carrier current to the zone cabinet, then completed by a second code called zone code, the full code being transmitted by telephone lines at a central monitoring station.
  • This modification makes it possible to make the invention independent of the area transformer (s) and thus significantly expand its applications, not only to all types of lighting networks, but also to all electrical energy distribution networks such as traffic signaling and regulation lights and, more generally, the distribution of electrical energy.
  • the assembly to which this variant applies covers a plurality of zones, for example four zones referenced 1, 2, 3 and 4, each supplied through a supply and grouping cabinet, without transformer. They are referenced by extension in the same way as above, 5, 6, 7 and 8, and each connected by an internal telephone interface 9, 10, 11 and 12 known under the name MODEM and by a telephone link 13, 14, 15 and 16 to a central monitoring computer 17 of a control room 18.
  • the lighting network is electrically supplied in this case by a single TRAFO transformer through a general LND distribution line.
  • Each lamp post such as 19, in each zone is equipped with an illuminating unit such as 20, for example a bulb and a transmitter module such as 21, preferably housed in its base, at the connection box, and supplied by the electrical circuit supplying the lamppost on the LAZ zone line.
  • an illuminating unit such as 20, for example a bulb and a transmitter module such as 21, preferably housed in its base, at the connection box, and supplied by the electrical circuit supplying the lamppost on the LAZ zone line.
  • the transmitter module 21 comprises a detector of the consumed current, which provides, according to this variant, the information of an abnormal consumption state of current to an MP microprocessor responsible for processing this information and directly generating the digital rank code for identification and location, code assigned to each lamp or to each street lamp in this area.
  • the expression of this code is a code word represented by several bits.
  • the microprocessor MP generates a codeword of rank only if the consumption of the lamp is considered as abnormal corresponding to a faulty lamp, information communicated, as indicated above, by the current detector to the microprocessor MP.
  • This digital signal is conveyed by the zone line LAZ from the transmitter module 21 to a receiver module 22, by using the technique known as carrier currents along the supply line specific to each zone.
  • the digital signal corresponding to the coded word of rank modulates a carrier which is injected on the supply line.
  • each receiver module 22 of each zone generates a zone code and transmits the complete code to the central surveillance computer 17 of the control room 18 via a telephone line.
  • This receiver module generates and transmits only the digital signals or coded words to the computer 17 of the control room 18, allowing it to locate the faults then to report them to the maintenance team.
  • the transmitter module 21, housed in the existing connection box at the foot of each lamp post first comprises a detector 23 of consumed current DCC, for example the voltage detection circuit 24, connected to the terminals of the resistor 25 connected in series with the bulb 20.
  • This transmitter module then comprises the microprocessor MP programmed according to working sequences and connected to a digital coding block of rank CODNR with integrated coding microswitches, microprocessor MP also connected to a connector for reading the row number, i.e. lamp, for the connection of a separable hexadecimal AFF control display.
  • An ADP carrier detector amplifier connected to the LAZ zone supply line completes the input circuits through a transmission / reception switch controlled by the MP microprocessor.
  • the digital coding blocks of rank CODNR and that of zone are provided for entering once and for all into memory the identification and location code and that of zone designation of the lighting unit.
  • the output functional blocks specific to this arrangement are limited to a GEP carrier generator with a frequency of the order of 100 KHz and to an EMM emitter-modulator which closes on the line through appropriate low-frequency isolation.
  • the assembly is supplied from the network by appropriate power supplies 39.
  • the current detector 23 supplies the microprocessor MP with information on an abnormal current consumption state. This processes it and, depending on the value of this state, generates the code word making it possible to identify and locate the defective lamp.
  • the identification code specific to each lamp post or row code is used to modulate the carrier by the EMM transmitter-modulator block to inject it on the LAZ supply line from the zone to the grouping cabinet.
  • the carrier suitably modulated by the coded word of rank, coming from the computer MP follows the LAZ zone supply line and is received at the end of the line by the corresponding receiver module 22 of the zone considered then demodulated.
  • To the coded word of rank is added an additional zone code then the assembly is transmitted to the monitoring computer 17 by the receiver module and its MODEM.
  • each receiver module 22 consists first of all of a power supply unit 40 which supplies the supply current to the various circuits then of an IREZ zone interface circuit and of a circuit recognition of the carrier REP and of a demodulator block DEM.
  • the receiver block 22 is managed by a second microprocessor MPC, with EPROM memory, connected to a digital coding block CODNZ for the introduction of the area code and a display 41 for its reading.
  • This MPC microprocessor recognizes the carrier and rejects all other signals of different frequency. It receives the demodulated coded signal and organizes and manages its transmission to the surveillance computer 17 on the telephone lines 13, 14, 15, 16 through a MODEM telephone modulator-demodulator circuit.
  • the microprocessor MP With regard to the rank code, the microprocessor MP generates in the example chosen a seven-bit code to designate the lamp in the area considered. This allows remote monitoring of the operation of one hundred and twenty eight lighting units per zone. We then adopt a twelve-bit area code generated by MPC to designate the area, which authorizes four thousand ninety-six remotely monitored areas, in total a maximum number of five hundred twenty four thousand two hundred and eighty eight lamps monitored in one network.
  • the malfunction of a lighting unit is detected by an abnormal current consumption in the street lamp concerned.
  • the concerned consumed current detector 23 transmits to the microprocessor MP a consumption status signal previously compared, analyzed and considered to be abnormal. say reflecting a malfunction.
  • the microprocessor MP after checking the absence of a carrier on the line, possible carrier coming from a transmitter module near the area, generates the code word of rank proper to the defective lamp, that is to say corresponding to its identification and location in the area.
  • the carrier is modulated by this code word of rank and injected on the LAZ line.
  • the receiver module of the zone cabinet receives this modulated carrier and, after suitable demodulation and addition of the zone code by the microprocessor MPC, the latter sends by the telephone line concerned the complete coded word through the MODEM block to the computer. surveillance 17.
  • coded word is meant the word comprising the lamp number which the computer MP communicates, to which is added the zone number allocated by MPC.
  • the computer 17 After reception and decoding, the computer 17 signals to the maintenance team the zone and the lamppost concerned.
  • the replacement of the defective lamp can then be carried out in a minimum time interval due to the practically zero search time.

Landscapes

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

Abstract

Ensemble de détection et de signalisation de défauts pour éclairage public. Ensemble caractérisé en ce qu'il se compose d'une part d'un module émetteur (21) équipant chaque lampadaire, logé de préférence dans son fût, au niveau du boîtier de raccordement, module émetteur équipé d'un détecteur de courant (23) consommé utilisant le réseau alternatif de la ligne d'alimentation comme porteuse d'un signal de détection et d'autre part d'un module récepteur (22) logé dans l'armoire d'alimentation d'une même zone, récepteur géré par un microprocesseur qui transmet par une ligne téléphonique un signal de défaut à la salle de contrôle. Cette invention intéresse les fabricants et installateurs de matériels, appareillages et composants pour l'éclairage public.

Description

  • La présente invention se rapporte à un ensem­ble de détection et de localisation d'un défaut de fonctionnement de chaque unité éclairante défectueuse dans un réseau d'éclairage partagé en zones.
  • Le contrôle des défauts de fonctionnement des unités éclairantes, notamment des lampadaires dans le domaine de l'éclairage public, est encore mal résolu.
  • A la surveillance purement visuelle sont com­binés des mesures et contrôles de consommation élec­trique.
  • Si ces contrôles peuvent naturellement et fa­cilement être automatisés, il s'avère difficile d'iden­tifier précisément les défauts et de localiser précisément la lampe défaillante en vue de programmer les interventions.
  • Cette difficulté augmente d'ailleurs consi­dérablement avec le nombre de lampadaires et de zones à surveiller dans lesquelles ils sont regroupés.
  • On connaît une invention destinée à surveiller globalement et individuellement la défaillance des sources lumineuses dans un réseau d'éclairage public et à localiser celles-ci.
  • Cette invention est décrite dans la demande européenne n° 0236147 au nom de la société française FORCLUM. Elle se rapporte à un ensemble de détection de défauts basé sur la réception par un détecteur photo­électrique ou optoélectronique de la lumière émise par l'ampoule. Le fonctionnement de cet ensemble repose sur un principe de détection dont l'exploitation risque de conduire à des fausses détections et à des déboires de toutes sortes.
  • En effet, toute lumière parasite est susceptible de déclencher une fausse alerte : phares de voitures, gyrophares, rayons de lune, lumière urbaine des habitations et autres...
  • Par ailleurs, la pose du détecteur opto­électronique qui doit être installé à proximité de l'ampoule ne s'avère pas des plus aisées. Il y a lieu aussi de prévoir une liaison bifilaire électrique de la base du lampadaire jusqu'à la source lumineuse pour relier le détecteur au montage.
  • Finalement, la perspective de multiplicités d'applications semble notablement réduite.
  • La présente invention a pour but de remédier aux divers inconvénients liés au manque d'automation concernant la détection, la signalisation des défauts et défaillances de fonctionnement et la localisation des lampes défectueuses dans un réseau d'éclairage public.
  • A cet effet, elle se rapporte à un ensemble de détection et de signalisation de défauts de fonction­nement et la localisation des lampes défectueuses de chaque unité éclairante dans un réseau d'éclairage partagé en zones, notamment un réseau d'éclairage public, caractérisé en ce qu'il se compose d'une part d'un module émetteur équipant chaque lampadaire, logé de préférence dans son fût, au niveau du boîtier de raccordement, module émetteur équipé d'un détecteur de courant consommé utilisant le réseau alternatif de la ligne d'alimentation comme porteuse d'un signal de détection et composé d'autre part d'un module récepteur logé dans l'armoire d'alimentation d'une même zone, module récepteur géré par un microprocesseur qui transmet par une ligne téléphonique un signal de défaut à la salle de contrôle.
  • Outre l'aspect d'automatisation, qui constitue déjà un avantage important en soi, on note de nombreux autres avantages tels que :
    . les dimensions du module émetteur permettent de le lo­ger facilement dans le fût de tous les lampadaires existants ;
    . le montage et l'intégration du module émetteur sont particulièrement aisés en raison de la proximité des câbles d'alimentation de l'ampoule ;
    . le module récepteur s'intègre parfaitement dans l'ar­ moire du transformateur de zone et s'y trouve parfai­tement indécelable ;
    . l'utilisation du mode de transmission en courants por­teurs, c'est-à-dire par les câbles d'alimentation en place, permet d'obtenir le réseau de transmission nécessaire sans liaison électrique supplémentaire ;
    . le coût de mise en place et de montage est minime ;
    . grande capacité à détecter des charges inductives ou résistives consommant du courant électrique, autres que des ampoules, par exemple des électro-aimants, des relais, des moteurs, des résistances chauffantes...
    . sécurité absolue d'identification grâce au codage ;
    . liaison à n'importe quel ordinateur central ;
    . utilisation du même module sur une large gamme de valeurs de puissances ;
    . possibilité de gérer un nombre important de zones.
  • L'existence d'une version numérique permet de s'affranchir des transformateurs de zones et donc de s'adapter aux réseaux alimentés directement à partir d'un transformateur général unique.
  • Cette variante ouvre des applications à toutes les solutions de télésurveillance sur un réseau quelcon­que alimentant des éléments et appareils consommant de l'énergie électrique.
  • Elle offre bien entendu tous les avantages d'une version numérique : fiabilité dans le temps, insensibilité à certains parasites, meilleure maîtrise de la sensibilité aux variations des paramètres de l'ambiance notamment aux variations d'hygrométrie et de température.
  • Les caractéristiques techniques et d'autres avantages de l'invention sont consignés dans la descrip­tion qui suit effectuée à titre d'exemple non limitatif sur un mode d'exécution en référence aux dessins accom­pagnants dans lesquels :
    • . la figure 1 est une vue schématique générale d'un réseau d'éclairage complet en liaison avec une salle de contrôle ;
    • . la figure 2 est le schéma fonctionnel d'un module émetteur ;
    • . la figure 3 est le schéma fonctionnel d'un module récepteur.
    • . la figure 4 est une vue schématique générale d'un ré­seau d'éclairage public complet à distribution élec­trique sans transformateur de zones en liaison avec une salle de contrôle, réseau sur lequel est appliquée la version numérique ;
    • . la figure 5 est le schéma général du module émetteur dans le cas de la version numérique ;
    • . la figure 6 est le schéma général du module récepteur dans le cas de la version numérique .
  • En matière d'éclairage public ou collectif, les lampadaires sont alimentés par groupes à partir d'un même transformateur situé sur la chaussée dans une armoire électrique.
  • Il existe également des distributions d'énergie à partir d'un transformateur général unique TRAFO distribuant l'énergie par une ligne LND à toutes les armoires électriques, comme représenté sur la figure 4.
  • Sur ce type de réseau, la version numérique décrite ci-après est appliquée.
  • Cette armoire électrique est commune à une zone. Le nombre de zones composant le réseau est variable mais situé habituellement aux environs de quarante pour une ville de moyenne importance.
  • De façon générale, l'invention concerne un ensemble électronique arborescent destiné à détecter, à signaler les défauts et à les localiser de façon nominative, par repérage de zones et de rangs à travers une liaison téléphonique à un ordinateur central de surveillance d'une salle de contrôle pour chaque lampadaire d'un réseau d'éclairage public parmi un grand nombre et ceci sans raccordement et liaison autres que ceux existants, a savoir la ligne d'alimentation de la zone de lampadaires et la liaison téléphonique reliant chaque armoire d'alimentation à l'ordinateur central de la salle de contrôle.
  • On décrira tout d'abord la version dite analogique multifréquences mettant en oeuvre un oscil­lateur distinct au niveau de chaque lampadaire.
  • Plus particulièrement, et en référence à la figure 1, l'ensemble selon l'invention couvre une plura­lité de zones, par exemple quatre zones référencées 1, 2, 3, 4, alimentées chacune par des armoires de trans­formation telles que 5, 6, 7, 8, reliées chacune par un interface téléphonique interne 9, 10, 11 et 12 et par une liaison téléphonique 13, 14, 15 et 16 à un ordina­teur central de surveillance 17 d'une salle de contrôle 18.
  • Chaque lampadaire tel que 19 de chaque zone comprend une unité éclairante telle que 20, par exemple une ampoule et un module émetteur tel que 21, logé par exemple dans sa base, alimenté par le circuit électrique du lampadaire.
  • Le module émetteur est équipé d'un détecteur du courant consommé qui pilote un oscillateur raccordé à une fréquence qui lui est propre. L'oscillateur ne fonc­tionne que si la lampe est hors service. Ce signal, de fréquence notablement différente de celle du réseau 50 Hz alternatif, par exemple comprise entre 5 et 100 KHz, est injecté à travers la ligne électrique alimentant le lampadaire jusqu'à l'armoire d'alimentation à la manière des courants porteurs.
  • On se sert du réseau alternatif d'alimentation en tant que porteuse sur laquelle viennent se superposer une ou plusieurs fréquences supplémentaires différentes les unes des autres correspondant aux défauts d'allumage de chaque ampoule.
  • Comme indiqué, tous les modules d'une même zone sont réglés chacun sur une fréquence différente pour permettre de différencier les signaux parvenant à l'armoire d'alimentation.
  • Selon l'invention, on prévoit dans chaque armoire d'alimentation un module récepteur tel que 22 destiné à transmettre le signal de détection après enco­dage à l'ordinateur de surveillance 17 de la salle de contrôle 18.
  • Ce module gère, code et transmet les signaux de détection à l'ordinateur de la salle de contrôle, lui permettant de localiser les défauts puis de les signaler à l'équipe de maintenance.
  • On examinera maintenant ci-après les modules récepteurs et émetteurs dans leurs fonctions particuliè­res selon un premier mode de réalisation conformément à une version dite analogique représentée sur les figures 1, 2 et 3.
  • En référence à la figure 2, le module émetteur 21 comprend un détecteur 23 de courant consommé, par exemple un circuit de détection 24 de tension, branché aux bornes d'une résistance 25 en série avec l'ampoule.
  • Ce détecteur de courant pilote un oscillateur 26. La commande de l'oscillateur est telle qu'il se trouve bloqué lors d'une consommation de courant consi­dérée comme normale et émet un signal en cas de défaut d'allumage c'est-à-dire en présence d'un courant consommé anormal.
  • A chaque lampadaire est attribuée une fréquen­ce permettant son identification.
  • Ce signal de fréquence déterminée, notablement différente de celle du réseau, propre à chaque lampadaire, est injecté dans le circuit d'alimentation de la zone jusqu'à l'armoire par un interface d'adap­tation 27 à travers un groupe de condensateurs d'isolation 28.
  • Les circuits ci-dessus sont reliés à un bloc d'alimentation 29 à partir du réseau.
  • En référence à la figure 3, le module récep­ teur 22 comprend d'abord un circuit d'entrée comprenant un bloc d'interface 30 basse tension isolé de la tension secteur par un groupe de condensateurs 31, ensuite un analyseur de fréquence 32, puis un échantillonneur de fréquences 33 suivi d'un encodeur 34 transmettant les informations codées sur la ligne téléphonique propre à chaque armoire à travers un circuit d'interface télé­phonique 35.
  • Le module recepteur 22 est géré par un micro­processeur 36 relié à un clavier débrochable 37. Ce microprocesseur 36 commande l'échantillonneur 33 et l'encodeur 34 en vue de la transmission des informations par la voie téléphonique.
  • Les codes sont mis en mémoire une fois pour toutes au niveau du microprocesseur 36.
  • Comme précédemment, un bloc d'alimentation 38 fournit le courant d'alimentation aux divers circuits.
  • L'encodeur 34 attribue à chaque fréquence re­connue? un code composé de deux lettres et de quatre chiffres. Les deux premières lettres et les deux pre­miers chiffres sont réservés à la zone qu'ils représen­tent et les deux derniers chiffres au rang de l'ampoule concernée.
  • On décrira maintenant le fonctionnement d'en­semble en référence aux figures 1, 2 et 3.
  • Le défaut d'éclairage se traduit par une in­tensité consommée anormale dans le lampadaire concerné.
  • A la mise sous tension, le détecteur de con­sommation ne commande l'oscillateur, qui délivre un si­gnal de fréquence propre au lampadaire, que si l'ampoule ne fonctionne pas.
  • Cette fréquence est transmise par courant por­teur sur la ligne jusqu'au module récepteur dont l'ana­lyseur de fréquences détecte la présence.
  • L'échantillonneur, sur instruction du micro­processeur 36, va émettre un signal qui sera codé en fonction de la fréquence reçue permettant d'identifier le lampadaire à partir du code qu'il possède en mémoire.
  • Le signal codé est transmis par la ligne télé­phonique jusqu'à l'ordinateur central qui pourra ainsi identifier le lampadaire et diriger les équipes d'inter­vention et d'entretien jusqu'à la zone du lampadaire portant l'ampoule déficiente.
  • On décrira maintenant la version dite numéri­que en référence aux figures 4, 5 et 6.
  • Selon le premier mode de réalisation décrit ci-dessus, la fréquence du signal de l'oscillateur du module émetteur est notablement différente de celle du réseau électrique d'alimentation.
  • Ainsi, le signal de l'oscillateur est forte­ment et suffisamment atténué par les enroulements du transformateur de zone compris dans une armoire propre à chaque zone.
  • L'isolation pour les signaux de défaut entre les zones est ainsi assurée.
  • Il en va tout autrement pour les réseaux d'é­clairage sans transformateur de zone, dans lesquels l'isolation électrique aux fréquences des signaux de détection émis ne peut être apportée par les enroule­ments des transformateurs de zone car ceux-ci n'existent pas, le réseau étant alimenté globalement par un unique transformateur.
  • La difficulté est donc, dans ce cas, de parvenir à identifier sélectivement la ou les fréquences identiques émises par des zones différentes et de les attribuer respectivement à la ou aux zones concernée(s), alors que toutes les sources d'énergie des zones sont reliées électriquement en parallèle au même et unique transformateur général TRAFO sans isolation pour lesdi­tes fréquences.
  • La variante numérique décrite ci-après a pour but de remédier à cet inconvénient en susbstituant un microprocesseur à l'oscillateur du module émetteur, réalisant directement l'encodage selon lequel on attri­ bue, à chaque unité éclairante de chaque zone, un premier code appelé code de rang véhiculé par courant porteur jusqu'à l'armoire de zone, puis complété par un deuxième code appelé code de zone, le code complet étant transmis par des lignes téléphoniques à un poste central de surveillance.
  • Cette modification permet de rendre l'inven­tion indépendante du ou des transformateurs de zone et d'élargir ainsi notablement ses applications, non seule­ment à tous les types de réseaux d'éclairage, mais aussi à tous les réseaux de distribution d'énergie électrique tels que les feux de signalisation et de régulation du trafic routier et, plus généralement, la distribution de l'énergie électrique.
  • En référence à la figure 4, l'ensemble sur le­quel s'applique cette variante couvre une pluralité de zones, par exemple quatre zones référencées 1, 2, 3 et 4, alimentées chacune à travers une armoire d'alimenta­tion et de regroupement, sans transformateur. Elles sont référencées par extension de la même façon que précédem­ment, 5, 6, 7 et 8, et reliées chacune par un interface téléphonique interne 9, 10, 11 et 12 connu sous la déno­mination MODEM et par une liaison téléphonique 13, 14, 15 et 16 à un ordinateur central de surveillance 17 d'une salle de contrôle 18.
  • Le réseau d'éclairage est alimenté électrique­ment dans ce cas par un transformateur unique TRAFO à travers une ligne générale de distribution LND.
  • Chaque lampadaire tel que 19, de chaque zone, est équipé d'une unité éclairante telle que 20, par exemple une ampoule et un module émetteur tel que 21, logé de préférence dans sa base, au niveau du boîtier de raccordement, et alimenté par le circuit électrique d'alimentation du lampadaire sur la ligne de zone LAZ.
  • Le module émetteur 21 comprend un détecteur du courant consommé, qui fournit, selon cette variante, l'information d'un état de consommation anormale de courant à un microprocesseur MP chargé de traiter cette information et de générer directement le code numérique de rang pour l'identification et la localisation, code attribué à chaque lampe ou à chaque lampadaire de cette zone. L'expression de ce code est un mot codé représenté par plusieurs bits.
  • Le microprocesseur MP ne génère de mot codé de rang que si la consommation de la lampe est considérée comme anormale correspondant à une lampe défaillante, information communiquée, comme indiqué ci-dessus, par le détecteur de courant au microprocesseur MP.
  • Ce signal numérique est véhiculé par la ligne de zone LAZ depuis le module émetteur 21 jusqu'à un module récepteur 22, par utilisation de la technique dite des courants porteurs le long de la ligne d'alimen­tation propre à chaque zone.
  • Pour des raisons d'efficacité technique et d'augmentation de portée, le signal numérique correspon­dant au mot codé de rang module une porteuse qui est injectée sur la ligne d'alimentation.
  • Selon cette variante, chaque module récepteur 22 de chaque zone génère un code de zone et transmet le code complet à l'ordinateur central de surveillance 17 de la salle de contrôle 18 par l'intermédiaire d'une ligne téléphonique.
  • Ce module récepteur génère et transmet unique­ment les signaux numériques ou mots codés à l'ordinateur 17 de la salle de contrôle 18, lui permettant de localiser les défauts puis de les signaler à l'équipe de maintenance.
  • On examinera ci-après les modules récepteurs et émetteurs dans leurs fonctions particulières.
  • En référence à la figure 5, le module émetteur 21, logé dans le boîtier de raccordement existant au pied de chaque lampadaire, comprend d'abord un détecteur 23 de courant consommé DCC, par exemple le circuit de détection 24 de tension, branché aux bornes de la résistance 25 montée en série avec l'ampoule 20. Ce module émetteur comprend ensuite le microprocesseur MP programmé selon des séquences de travail et relié à un bloc de codage numérique de rang CODNR à micro-­interrupteurs de codage intégrés, microprocesseur MP relié également à un connecteur de lecture du numéro de rang, c'est-à-dire de lampe, pour le branchement d'un afficheur hexadécimal dissociable de contrôle AFF. Un amplificateur-détecteur de porteuse ADP branché sur la ligne d'alimentation de zone LAZ complète les circuits d'entrée à travers un commutateur transmission/réception commandé par le microprocesseur MP.
  • Les blocs de codage numérique de rang CODNR et celui de zone sont prévus pour introduire une fois pour toutes en mémoire le code d'identification et de locali­sation et celui de désignation de zone de l'unité éclairante.
  • Les blocs fonctionnels de sortie particuliers à ce montage se limitent à un générateur de porteuse GEP d'une fréquence de l'ordre de 100 KHz et à un émetteur-modulateur EMM se refermant sur la ligne à travers une isolation basse fréquence appropriée.
  • L'ensemble est alimenté à partir du réseau par des blocs d'alimentation appropriés 39.
  • Le détecteur 23 de courant fournit au micro­processeur MP l'information d'un état de consommation anormale de courant. Celui-ci la traite et, selon la valeur de cet état, génère le mot codé permettant d'identifier et de localiser la lampe défectueuse.
  • Le code d'identification propre à chaque lampadaire ou code de rang est utilisé pour moduler la porteuse par le bloc émetteur-modulateur EMM pour l'injecter sur la ligne LAZ d'alimentation de la zone jusqu'à l'armoire de regroupement.
  • La porteuse, convenablement modulée par le mot codé de rang, provenant de l'ordinateur MP suit la ligne d'alimentation de zone LAZ et est reçue en bout de ligne par le module récepteur 22 correspondant de la zone considérée puis démodulée. Au mot codé de rang est adjoint un code supplémentaire de zone puis l'ensemble est transmis à l'ordinateur de surveillance 17 par le module récepteur et son MODEM.
  • En référence à la figure 6, chaque module récepteur 22 se compose d'abord d'un bloc d'alimentation 40 qui fournit le courant d'alimentation aux divers circuits puis d'un circuit d'interface de zone IREZ et d'un circuit de reconnaissance de la porteuse REP et d'un bloc démodulateur DEM.
  • Le bloc récepteur 22 est géré par un deuxième microprocesseur MPC, à mémoire EPROM, relié à un bloc de codage numérique CODNZ pour l'introduction du code de zone et un afficheur 41 pour sa lecture.
  • Ce microprocesseur MPC reconnaît la porteuse et réjecte tous les autres signaux de fréquence différente. Il reçoit le signal codé démodulé et organise et gère sa transmission vers l'ordinateur de surveillance 17 sur les lignes téléphoniques 13, 14, 15, 16 à travers un circuit modulateur-démodulateur téléphonique MODEM.
  • En ce qui concerne le code de rang, le micro­processeur MP génère dans l'exemple choisi un code à sept bits pour désigner la lampe dans la zone considérée. Ceci permet de télésurveiller le fonction­nement de cent vingt huit unités éclairantes par zone. On adopte ensuite un code de zone de douze bits généré par MPC pour désigner la zone, ce qui autorise quatre mille quatre vingt seize zones télésurveillées, soit au total un nombre maximal de cinq cent vingt quatre mille deux cent quatre vingt huit lampes télésurveillées dans un réseau.
  • Ces limites apparaissent importantes. Elles ne constituent toutefois pas les limites du système. Celles-ci sont liées, en effet, à la capacité de gestion de l'ordinateur central de surveillance 17, c'est-à-dire à des limites purement technologiques.
  • On décrira maintenant, dans sa généralité, le fonctionnement d'ensemble du montage de base correspondant à cette variante numérique, en référence aux figures 4, 5 et 6.
  • Le défaut de fonctionnement d'une unité d'éclairage est détecté par une intensité consommée anormale dans le lampadaire concerné.
  • A la mise sous tension de l'unité éclairante, dans le cas d'une lampe défectueuse, le détecteur 23 de courant consommé concerné transmet au microprocesseur MP un signal d'état de consommation préalablement comparée, analysée et considérée comme anormale c'est à dire tra­duisant un défaut de fonctionnement. Le microprocessuer MP, après vérification de l'absence d'une porteuse sur la ligne, porteuse éventuelle provenant d'un module émetteur voisin de la zone, génère le mot codé de rang propre à la lampe défectueuse, c'est-à-dire correspon­dant à son identification et à sa localisation dans la zone.
  • La porteuse est modulée par ce mot codé de rang et injectée sur la ligne LAZ.
  • Le module récepteur de l'armoire de zone re­çoit cette porteuse modulée et, après démodulation con­venable et adjonction du code de zone par le micropro­cesseur MPC, ce dernier envoie par la ligne téléphonique concernée le mot codé complet à travers le bloc MODEM à l'ordinateur de surveillance 17.
  • Par mot codé, on entend le mot comprenant le numéro de lampe que l'ordinateur MP communique, auquel est adjoint le numéro de zone attribué par MPC.
  • Après réception et décodage, l'ordinateur 17 signale à l'équipe d'entretien la zone et le lampadaire concernés.
  • Le remplacement de la lampe défectueuse peut alors être effectué dans un intervalle de temps minimum en raison de la durée de recherche pratiquement nulle.

Claims (14)

1. Ensemble de détection, de signalisation et de localisation de défauts de fonctionnement de chaque unité éclairante dans un réseau d'éclairage partagé en zones (1, 2, 3, 4), notamment réseau d'éclairage public, comprenant une ligne d'alimentation LAZ de zone partant d'une armoire (5, 6, 7, 8) de zones reliées chacune par ailleurs à une alimentation électrique centrale et à un ordinateur central (17) de surveillance d'une salle de contrôle (18) caractérisé en ce qu'il se compose pour chaque zone, d'une part d'un module émetteur (21) équipant chaque lampadaire, logé dans son fût, au niveau du boîtier de raccordement, module équipé d'un détecteur (23) de courant consommé utilisant les lignes électriques d'alimentation de zone comme véhicule-­support du signal de détection et d'autre part d'un module récepteur (22) logé dans chaque armoire d'alimentation d'une même zone, module récepteur géré par un microprocesseur qui transmet par la ligne téléphonique reliant chaque armoire de zone à un ordinateur de surveillance (17) un signal codé de défaut à une salle de contrôle (18) en vue d'une intervention par l'équipe d'entretien.
2. Ensemble selon la revendication 1, carac­térisé en ce que le signal du détecteur (23) de courant consommé pilote un oscillateur de fréquence propre à chaque unité éclairante d'une même zone, fréquence envoyée sur la ligne d'alimentation jusqu'à l'armoire de zone.
3. Ensemble selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le module récepteur (22) prévu dans l'armoire d'alimentation (32) de zone comprend un analyseur et un échantillonneur de fréquences (33) suivi d'un encodeur (34) pour la transmission par la ou les lignes téléphoniques d'informations codées correspondant à la signalisation des défauts et leur localisation à l'ordinateur (17) de la salle de contrôle (18), l'ensemble de réception étant piloté par un microprocesseur (36).
4. Ensemble de détection selon les revendica­tions précédentes, caractérisé en ce que le détecteur (23) de courant consommé du module émetteur (21) est un circuit de détection (24) de tension branché aux bornes d'une résistance série (25) avec l'ampoule de l'unité éclairante.
5. Ensemble de détection selon les revendica­tions précédentes, caractérisé en ce que le signal dudit détecteur (23) de courant consommé commande l'oscil­lateur par défaut de tension aux bornes de la résistance (25).
6. Ensemble de détection selon les revendica­tions précédentes, caractérisé en ce que l'analyseur de fréquences (33) du module récepteur (22) détecte la pré­sence d'une ou de plusieurs fréquences émises par le ou les modules émetteurs (21) de la zone concernée et en ce que l'encodeur (34) attribue à chaque fréquence reconnue un code.
7. Ensemble de détection selon les revendica­tions précédentes, caractérisé en ce que le code est composé de deux lettres et de quatre chiffres, les deux premières lettres et les deux premiers chiffres étant réservés à la zone qu'il représente, et les deux derniers chiffres au rang de l'ampoule concernée, correspondant à la fréquence détectée.
8. Ensemble de détection selon les revendica­tions précédentes, caractérisé en ce que le module récepteur (22) est géré par un microprocesseur (36) relié à un clavier débrochable (37), ledit micro­processeur commandant l'échantillonneur (33) et l'encodeur (34) en vue de la transmission des infor­mations par la voie téléphonique.
9. Ensemble de détection selon les revendica­tions précédentes, caractérisé en ce que la fréquence du signal du module émetteur (21) est notablement différen­te de celle du réseau d'alimentation électrique.
10. Ensemble selon la revendication 1, carac­térisé en ce que le module émetteur (21) comporte un microprocesseur MP générant directement un code de rang pour l'identification et la localisation vers le module récepteur (22) lorsque l'état du détecteur (23) communique au microprocesseur une défaillance de fonc­tionnement de l'unité éclairante (20), ce code étant modulé par une porteuse et véhiculé par les lignes d'alimentation électrique LAZ de chaque zone et en ce que le module récepteur (22) comprend un interface IREZ, un bloc démodulateur DEM géré par un deuxième micro­processeur MPC qui complète en attribuant un code de zone en vue de transmettre par un MODEM sur une ligne téléphonique un mot codé complet à l'ordinateur de surveillance.
11. Ensemble selon la revendication 10, carac­térisé en ce que le code d'identification et de locali­sation de la lampe est introduit une fois pour toutes dans le microprocesseur MP.
12. Ensemble selon les revendications 10 et 11, caractérisé en ce que le code d'identification de zone est introduit une fois pour toutes dans le micro­processeur MPC.
13. Ensemble selon les revendications de 10 à 12, caractérisé en ce que le module émetteur (21) comprend un circuit amplificateur-détecteur de porteuse ADP.
14. Ensemble selon les revendications de 10 à 13, caractérisé en ce que l'interface comprend un circuit de reconnaissance de la porteuse REP.
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