NO20093061A1

NO20093061A1 - Administration and maintenance of lighting devices

Info

Publication number: NO20093061A1
Application number: NO20093061A
Authority: NO
Inventors: Atle Gran
Original assignee: Ledlight Group As
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2011-03-07
Also published as: WO2011037475A1; NO330211B1

Description

Introduksjon Introduction

Oppfinnelsen omhandler en fremgangsmåte og et styringssystem for å administrere og vedlikeholde et flertall belysningsinnretninger. Mer spesifikt omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte utført i en styringsenhet for å utøve optimal kontroll og styring av belysningsinnretninger hvor ett av formålene er å oppnå optimal utnyttelse av energi som overføres til lamper i belysningsinnretningene. The invention relates to a method and a control system for managing and maintaining a plurality of lighting devices. More specifically, the invention includes a method carried out in a control unit to exercise optimal control and management of lighting devices, one of the purposes of which is to achieve optimal utilization of energy that is transferred to lamps in the lighting devices.

Tidligere kjent teknikk Prior art

Bruk av ulike belysningsinnretninger til ulike formål er velkjent. Med belysningsinnretninger menes innretninger som sender ut lys for å lyse opp definerte områder etter behov. The use of different lighting devices for different purposes is well known. Lighting devices mean devices that emit light to illuminate defined areas as needed.

Det finnes videre ulike systemer for kontrollert styring for utsendelse av lys fra belysningsinnretninger som for eksempel er satt opp i forbindelse med en konsert. Lysintensitet fra én eller flere belysningsinnretninger kan styres etter behov. There are also various systems for controlled control for the emission of light from lighting devices which, for example, are set up in connection with a concert. Light intensity from one or more lighting devices can be controlled as required.

I forbindelse med belysning av større områder som veier, tuneller etc. finnes det i dag begrensede midler for administrasjon og styring av disse. Slike midler er som oftest anordnet lokalt. Et typisk eksempel på dette er lokale lyssensorer. Disse kan detektere når det blir skumring, og slår på lyset via styringsinnretninger forbundet til disse. In connection with the lighting of larger areas such as roads, tunnels, etc., there are currently limited funds for the administration and management of these. Such funds are usually arranged locally. A typical example of this is local light sensors. These can detect when it is dusk, and turn on the light via control devices connected to them.

Det eksisterer et behov for å muliggjøre overordnet administrering og vedlikehold av store installasjoner med belysningsinnretninger. Administreringen omfatter overvåking, styring av energiforbruk og lysforhold, mens vedlikeholdet omfatter bytting av defekte lamper, eller tilhørende elektronikk. Fra overvåkningen vil det være enkelt å utføre vedlikehold siden defekte enheter enkelt vil kunne spores i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. There is a need to enable overall administration and maintenance of large installations with lighting devices. Administration includes monitoring, management of energy consumption and lighting conditions, while maintenance includes replacing defective lamps or associated electronics. From the monitoring it will be easy to carry out maintenance since defective units will be easily traceable according to the present invention.

Oppfinnelsen er en løsning på behov for en mer overordnet og helhetlig styring av belysningsinnretninger i større installasjoner, og omfatter bruk av en styringsenhet som utfører den oppfinneriske fremgangsmåte for å administrere og vedlikeholde et flertall belysningsinnretninger for å oppnå optimal kontroll og styring av disse. The invention is a solution to the need for a more overall and comprehensive control of lighting devices in larger installations, and includes the use of a control unit that performs the inventive method for managing and maintaining a majority of lighting devices in order to achieve optimal control and management of these.

Kort beskrivelse av oppfinnelsen Brief description of the invention

Oppfinnelsen er definert av en fremgangsmåte for å administrere og vedlikeholde et flertall belysningsenheter for å oppnå optimal kontroll og styring av disse. Fremgangsmåten er kjennetegnet ved å omfatte de følgende trinnene: - å overvåke parameterverdier relatert til belysningsenhetene, og hvor dette gjøres fortløpende over tid fra en sentral styringsenhet; - å lagre de nevnte parameterverdiene i en database; The invention is defined by a method for managing and maintaining a plurality of lighting units in order to achieve optimal control and management thereof. The method is characterized by comprising the following steps: - monitoring parameter values related to the lighting units, and where this is done continuously over time from a central control unit; - storing said parameter values in a database;

- å lese relevante parameterverdier fra databasen for å så behandle disse, og - to read relevant parameter values from the database in order to process these, and

- å sende styringssignaler fra den nevnte sentrale styringsenheten til én eller flere kontrollere forbundet til belysningsenhetene, og hvor type styringssignaler er basert på den nevnte behandlingen av parameterverdier, og hvor styringssignalene bidrar til administrering og vedlikehold av belysningsenhetene. - to send control signals from the aforementioned central control unit to one or more controllers connected to the lighting units, and where the type of control signals is based on the aforementioned processing of parameter values, and where the control signals contribute to the administration and maintenance of the lighting units.

Oppfinnelsen er også definert ved et system med en sentral styringsenhet omfattende midler for å utføre fremgangsmåten nevnt over. The invention is also defined by a system with a central control unit comprising means for carrying out the method mentioned above.

Ytterligere trekk kjennetegnende ved oppfinnelsen er definert i de uselvstendige kravene i kravsettet. Further features characteristic of the invention are defined in the non-independent claims in the set of requirements.

Detaljert beskrivelse Detailed description

Den foreliggende oppfinnelsen omhandler en fremgangsmåte utført i en styringsenhet, og hvor fremgangsmåten omfatter flere trinn for å administrere og vedlikeholde et flertall belysningsenheter for å oppnå optimal kontroll og styring av disse. The present invention relates to a method carried out in a control unit, and where the method comprises several steps for managing and maintaining a plurality of lighting units in order to achieve optimal control and management thereof.

Med belysningsinnretninger menes et flertall lamper som i samspill skal lyse opp større områder, slik som være tuneller, gater, haller, eller andre inne- og uteområder. By lighting devices is meant a plurality of lamps which, in concert, should illuminate larger areas, such as tunnels, streets, halls, or other indoor and outdoor areas.

Det første trinnet i fremgangsmåten er å overvåke og styre parameterverdier relatert til belysningsenhetene, og hvor dette gjøres fortløpende over tid fra en sentral styringsenhet som kan motta informasjon fra belysningsinnretningene og sensorer plassert i områder som skal lyses opp. The first step in the procedure is to monitor and control parameter values related to the lighting units, and where this is done continuously over time from a central control unit that can receive information from the lighting devices and sensors placed in areas to be illuminated.

De ulike parameterverdiene innbefatter både interne og eksterne forhold relatert til belysningsenhetene. The various parameter values include both internal and external conditions related to the lighting units.

Interne forhold innbefatter blant annet effektforbruk, temperatur, fuktighet, funksjonsfeil etc. Internal conditions include power consumption, temperature, humidity, malfunctions etc.

Eksterne forhold kan for eksempel være lysintensitet fra belysningsinnretningene som lyser opp et område, eller om det detekteres bevegelse i området. Hyppighet og mengde av bevegelse kan igjen indikere trafikksituasjon ved belysningsinnretningene. Forhold relatert til vær, som tåke og nedbør, er også relevante parametere som kan overvåkes fra en sentral styringsenhet. External conditions can be, for example, light intensity from the lighting devices that illuminate an area, or whether movement is detected in the area. Frequency and amount of movement can again indicate the traffic situation at the lighting devices. Conditions related to weather, such as fog and precipitation, are also relevant parameters that can be monitored from a central control unit.

De nevnte belysningsinnretningene blir overvåket med ulike typer interne sensorer ved at disse er koplet til belysningsinnretningene og måler parameterverdiene relatert til lampene, og/eller ved at eksterne sensorer måler parameterverdier relatert til et eller flere områder som skal lyses opp av belysningsinnrettningene. Sensortyper som kan brukes innbefatter en eller flere sensorer for å detektere bevegelse, lysmengde, temperatur, fuktighet, tåkesensor, lyd etc. Bruk av foto og video er også godt egnet for overvåking. The aforementioned lighting devices are monitored with various types of internal sensors in that these are connected to the lighting devices and measure the parameter values related to the lamps, and/or in that external sensors measure parameter values related to one or more areas to be illuminated by the lighting devices. Sensor types that can be used include one or more sensors to detect movement, amount of light, temperature, humidity, fog sensor, sound etc. The use of photo and video is also well suited for monitoring.

Kontinuerlig overvåking og styring av de nevnte parameterverdiene muliggjøres ved at en sentral styringsenhet innhenter relevant informasjon fra de ulike sensorene. Denne informasjonen blir så lagret og tidsmerket i en database. Datagrunnlaget vil bygge seg opp over tid og danne grunnlag for ulike statistiske beregninger. Continuous monitoring and control of the aforementioned parameter values is made possible by a central control unit obtaining relevant information from the various sensors. This information is then stored and time-stamped in a database. The data base will build up over time and form the basis for various statistical calculations.

Lagrede parameterverdier i databasen blir hentet ut fra denne ved gitte intervall eller tidspunkter for behandling og vurdering av styringsenheten. Saved parameter values in the database are extracted from this at given intervals or times for processing and assessment by the control unit.

Hvilke parametere som hentes ut avhenger av hva som ønskes vurdert og behandlet, og på bakgrunn av dette vil styringsinnretningen administrere og koordinere handlinger som skal utføres mot belysningsinnretningene, som f.eks. vedlikeholdsarbeid. Dette gjøres ved at styringssignaler sendes fra styringsenheten til én eller flere kontrollere forbundet til belysningsenhetene. Hvilke styringssignaler som sendes, er basert på resultatet av den nevnte behandlingen av parameterverdiene, og hvor styringssignalene bidrar til administrasjon og vedlikehold av belysningsenhetene. Which parameters are extracted depends on what is desired to be assessed and processed, and based on this, the control device will administer and coordinate actions to be carried out against the lighting devices, such as e.g. maintenance work. This is done by sending control signals from the control unit to one or more controllers connected to the lighting units. Which control signals are sent is based on the result of the aforementioned processing of the parameter values, and where the control signals contribute to the administration and maintenance of the lighting units.

Administrasjon og vedlikehold kan gjøres automatisk ved at styringsinnretningen er forhåndsprogrammert til å utføre spesifikke handlinger basert på de ulike verdiene til parametrene som ligger i databasen, samt behandling og vurdering av disse. Det er også mulig å utføre dette manuelt eller i en kombinasjon av automatisk og manuell administrasjon og vedlikehold. Administration and maintenance can be done automatically by the control device being pre-programmed to perform specific actions based on the various values of the parameters in the database, as well as processing and assessment of these. It is also possible to perform this manually or in a combination of automatic and manual administration and maintenance.

Med administrasjon menes det å styre de ulike belysningsinnretningene slik at disse styrer tilhørende lamper ved, f.eks. å slå disse på/av eller å dimme dem, eller behandle de på grunnlag av forhåndsinnsamlede data. By administration is meant to control the various lighting devices so that they control the associated lamps by, e.g. to turn these on/off or to dim them, or process them on the basis of pre-collected data.

Noen av parametrene vil også kunne ligge lagret lokalt slik at belysningsinnretningen til enn viss grad vil operere autonomt ved et eventuelt brudd i kommunikasjonen til en styringsinnretning. Graden av autonomi tet vil kunne variere for ulike typer belysningsinnretninger. Some of the parameters will also be able to be stored locally so that the lighting device will operate autonomously to a certain extent in the event of a possible breakdown in communication with a control device. The degree of autonomy may vary for different types of lighting devices.

I det følgende vil oppfinnelsen bli beskrevet ved hjelp av eksempler og vedlagte figurer. In the following, the invention will be described with the help of examples and attached figures.

Figur 1 viser et veisystem for styring av gatelys montert langs veien. Her inngår et flertall lysstolper med belysningsinnretninger for å lyse opp veien. Belysningsinnretningene er fortrinnsvis høyeffekt LED-lamper styrt av en LED-driver som enten omfatter eller er forbundet til midler for å motta sensordata, samt midler for å kommunisere med en kommunikasjonsboks. Figure 1 shows a road system for controlling street lights mounted along the road. This includes a majority of light poles with lighting devices to illuminate the road. The lighting devices are preferably high-power LED lamps controlled by an LED driver which either includes or is connected to means for receiving sensor data, as well as means for communicating with a communication box.

I en utførelse er belysningsinnretningene signalforbundet med hverandre og kommunikasjonsboksen via deres strømforsyningskabel. Kommunikasjonsboksen er en styringsinnretning som kan motta data fra ulike sensorer samt styringsparametre fra en overordnet styrings- og administrasjonsenhet som i dette tilfellet er en PC som fremviser trafikkbildet, værdata etc. In one embodiment, the lighting devices are signal-connected to each other and the communication box via their power supply cable. The communication box is a control device that can receive data from various sensors as well as control parameters from a superior control and administration unit, which in this case is a PC that displays the traffic picture, weather data etc.

Belysningsinnretningene er adresserbare, slik at kun en eller flere kan styres individuelt, eller satt sammen i grupper. The lighting devices are addressable, so that only one or more can be controlled individually, or put together in groups.

Kommunikasjonsboksen opererer med toveis kommunikasjon, og kan enten operere selvstendig som en intelligent enhet ved at den automatisk regulerer og styrer gatelysene i henhold til tidspunkt, forhåndssatte parametre og mottatte sensordata. Kommunikasjonsboksen kan også overstyres fra en overordnet sentral styringsenhet som den er signalforbundet med via toveis kommunikasjon. The communication box operates with two-way communication, and can either operate independently as an intelligent unit in that it automatically regulates and controls the street lights according to time, preset parameters and received sensor data. The communication box can also be overridden from a superior central control unit with which it is signal-linked via two-way communication.

Vurderingsgrunnlaget for å styre gatelysene kommer som nevnt fra sensordata som kommunikasjonsboksen mottar fra ulike sensorer som måler og registrerer lokale forhold som kan ha betydning for styring og administrering av belysningen. As mentioned, the assessment basis for controlling the street lights comes from sensor data that the communication box receives from various sensors that measure and record local conditions that may be important for the control and administration of the lighting.

Systemet vil fungere slik at belysningsenhetene ikke vil sende ut lys, eller kun lite lys når det ikke er trafikk på veien, eller i en spesifikk tidsperiode som for eksempel kveld/natt. Når det da for eksempel kommer en bil på veien vil belysningsenhetene, der bilen til enhver tid er, lyse opp veien med en lysmengde (lux) som er tilpasset de til enhver tid lokale forholdene, dvs. om det er overskyet, regn, tåke, sol etc. Dersom det ikke kommer flere biler bak en bil som blir detektert, vil lyset i veien etter bilen gradvis dempes eller slås helt av, mens lyset på veien foran bilen vil tennes sekvensielt og gi lys etter behov der bilen til enhver tid befinner seg. The system will work so that the lighting units will not emit light, or only a little light when there is no traffic on the road, or during a specific time period such as evening/night. When, for example, a car comes onto the road, the lighting units, where the car is at all times, will illuminate the road with an amount of light (lux) that is adapted to the local conditions at any given time, i.e. whether it is cloudy, raining, foggy, sun etc. If there are no more cars behind a car that is detected, the light in the road behind the car will gradually dim or be switched off completely, while the light in the road in front of the car will be switched on sequentially and provide light as needed where the car is at any given time .

Dersom det er jevn trafikk vil belysningsinnretningene der trafikken er, gi konstant lys etter behov. If there is steady traffic, the lighting devices where the traffic is will provide constant light as needed.

Om det er lamper som må byttes, eller drivere som ikke fungerer etter hensikten vil dette fanges opp av systemet, og nødvendig vedlikehold kan iverksettes der det er behov. If there are lamps that need to be replaced, or drivers that do not work as intended, this will be picked up by the system, and necessary maintenance can be carried out where necessary.

Figur 2 viser et eksempel på hvordan den nevnte overordnede styringsenheten er signalforbundet til den lokale kommunikasjonsboksen som i sin tur er signalforbundet til de nevnte ulike sensorenhetene. Den lokale kommunikasjonsboksen er videre forbundet til adresserbare mikrokontrollere for styring av LED-drivere som regulerer usendt lys fra LED-lamper. Figure 2 shows an example of how the aforementioned superior control unit is signal-connected to the local communication box, which in turn is signal-connected to the aforementioned various sensor units. The local communication box is further connected to addressable microcontrollers for controlling LED drivers that regulate unsent light from LED lamps.

Fra den overordnede styringsinnretningen kan en sette systemet i en automatisk modus eller i en manuell modus. From the overall control device, one can set the system in an automatic mode or in a manual mode.

I en automatisk modus vil systemet være selvgående og kommunikasjonsboksen kan operere på egenhånd uten styring fra styringsinnretningen. Alternativt kan styringsinnretningen utføre en automatisk overstyring av kommunikasjonsboksen, ved at for eksempel et ønsket overstyrings-program velges fra styringsinnretningen. I en manuell modus vil det være mulig med manuell setting av ulike parametre og utføre service ved å tilegne seg informasjon om for eksempel hvilke lamper eller drivere som må byttes. Det kan også være at det på en spesifikk lokasjon har skjedd en hendelse som gjør at en må overstyre belysningen på lokasjonen. In an automatic mode, the system will be autonomous and the communication box can operate on its own without control from the control device. Alternatively, the control device can perform an automatic override of the communication box, by, for example, selecting a desired override program from the control device. In a manual mode, it will be possible to manually set various parameters and carry out service by acquiring information about, for example, which lamps or drivers need to be replaced. It may also be that an event has occurred at a specific location which means that you have to override the lighting at the location.

Systemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er fleksibelt, ved at det ikke kun er lamper og drivere som kan overvåkes. Det vil også være mulig å overvåke alle tilkoblede enheter slik som sensorer. Dersom noen av disse blir defekte vil det dermed være enkelt å bestemme hvilke sensorer det er og hvor de befinner seg. The system according to the present invention is flexible, in that it is not only lamps and drivers that can be monitored. It will also be possible to monitor all connected devices such as sensors. If any of these become defective, it will therefore be easy to determine which sensors it is and where they are located.

Det forstås at systemet og fremgangsmåten for å administrere og vedlikeholde et flertall belysningsenheter med det formål å oppnå optimal kontroll og styring av disse også gir en gunstig økologisk effekt ved at forbruk av strøm for å drive lampene vil reduseres ved at strømforbruket direkte kan relateres til faktisk lysbehov. It is understood that the system and method for managing and maintaining a plurality of lighting units with the aim of achieving optimal control and management of these also provides a favorable ecological effect in that the consumption of electricity to drive the lamps will be reduced by the fact that the electricity consumption can be directly related to actual light requirements.

Det vil videre være mulig å skifte lamper raskere enn det er mulig i dag ved at en kontinuerlig overvåking muliggjør umiddelbar varsling dersom en eller flere enheter ikke virker etter hensikten. It will also be possible to change lamps more quickly than is possible today, as continuous monitoring enables immediate notification if one or more units do not work as intended.

Claims

1. Procedure for managing and maintaining a plurality of lighting units in order to achieve optimal control and management of them, characterized in that the method includes the following steps: a) to monitor parameter values related to the lighting units, and where this is done continuously over time from a central control unit; b) storing said parameter values in a database; c) to read relevant parameter values from the database and then process these, and d) to send control signals from the said central control unit to one or more controllers connected to the lighting units, and which type of control signals is based on the said processing of parameter values, and where the control signals contributes to the administration and maintenance of the lighting units.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that step a) includes obtaining relevant information from various sensors connected to the lighting units.

3. Method according to claim 2, characterized in that the relevant information is obtained from motion sensors, light quantity sensors, temperature sensors, fog sensors and sound pressure sensors.

4. Procedure according to claim 1, characterized in that step a) includes obtaining relevant information from various sensors that are not connected to the lighting units, and measuring parameters related to light demand at one or more specific locations where the lighting units are installed.

5. Procedure according to claim 1, characterized in that step a) includes obtaining relevant information for traffic at the lighting devices.

6. Procedure according to claim 1, characterized in that the aforementioned parameters which are stored in the database in step b) include the installation date and location of lighting units connected to the control unit, as well as energy consumption and operating temperature.

7. Procedure according to claim 1, characterized in that the type of parameters retrieved from the database in step c) is determined from which action is to be performed, where possible actions include general monitoring, override, and maintenance of lighting units.

8. Method according to claim 1, characterized in that the control signals that are sent to one or more controllers mentioned in step d) depend on the desired action or preset action, and where the control signals can be sent to one or more controllers connected to the lighting units.

9. Procedure according to claim 1, characterized in that if it is not possible to send control signals to one or more controllers connected to the lighting units mentioned in step d), the controllers themselves will control the lighting devices based on locally stored control parameters.

10. System for managing and maintaining a plurality of lighting units in order to achieve optimal control and management of these, characterized in that the system includes a central control unit with means to: a) monitor parameter values related to the lighting units, and where this is done continuously over time from a central control unit; b) storing said parameter values in a database; c) to read relevant parameter values from the database and then process these, and d) to send control signals from the said central control unit to one or more controllers connected to the lighting units, and which type of control signals is based on the said processing of parameter values, and where the control signals contributes to the administration and maintenance of the lighting units.