Solución de iluminación en túnel — PLC (Comunicación por línea eléctrica) Control centralizado y adaptativo

Inicio »
Solución »
Solución de iluminación en túnel — PLC (Comunicación por línea eléctrica) Control centralizado y adaptativo

Resumen de la solución

Una solución completa de iluminación de túnel basada en PLC que utiliza líneas eléctricas existentes para una comunicación fiable a larga distancia. Cuenta con control centralizado, brillo adaptativo por IA, aislamiento de fallos, diseño redundante de bucles y atenuación sin interrupciones para túneles de carretera y ferrocarril.

Comunicación avanzada, fiable y sin cables para la iluminación de túneles viarios y ferroviarios

Los túneles modernos requierenIluminación de alta fiabilidad, control de larga distancia y ajuste de visibilidad en tiempo real sin añadir cableado de comunicación complejo. UnSolución de iluminación por túneles basada en PLClo logra transmitiendo señales de control directamente a través de conductores de potencia existentes, asegurando un rendimiento robusto incluso en entornos de túneles de baja señal hostiles.

Este artículo presenta una arquitectura detallada de iluminación de túnel PLC centrada en la ingeniería, adecuada paraautopistas inteligentes, túneles ferroviarios, sistemas de metro, pasadizos subterráneos y túneles industriales de larga distancia.

1. Resumen de la solución

El Sistema de Iluminación de Túneles PLC proporciona unared de iluminación completa, centralizada, controlada a distancia y adaptativaque utiliza las mismas líneas de corriente alterna que alimentan las luminarias.

Funciones Clave Principales

✔ No se requiere cableado de comunicación —Todas las señales de control circulan por líneas eléctricas
✔ Funciona de forma fiable en todosLargas distancias, túneles de varios kilómetros y condiciones ruidosas de EMI
✔ CompletoRegulación remota, programación y control de escenasdesde la Plataforma del Centro de Control (CCP)
✔Iluminación adaptativa basada en IAUso de sensores de visión de túnel y sensores de luz
✔Autonomía localcuando se pierde la comunicación, garantizar la iluminación de seguridad
✔ BidireccionalDetección de fallos, informes de mantenimiento y medición de energía
✔ Soporta todo tipo de atenuación:0–10V, módulos PWM, atenuación directa con controlador o atenuadores de línea eléctrica

Esta arquitectura reduce significativamente el coste de instalación, mejora la seguridad y reduce la carga de trabajo de O&M.

2. Componentes del sistema (Hardware + Roles Lógicos)

2.1Concentrador PLC / Gateway

El principal centro de comunicación se encuentra en la subestación túnel o en las salas de control.

Funciones

Inyecta señales PLC en líneas eléctricas
Gestiona la direccionamiento, el enrutamiento y la segmentación de zonas
Red de puentes PLC con CCP a travésEthernet, fibra o 4G/5G
Soporte mejorado para los transductores de línealargos tramos de bajo SNR
Supervisa a todos los controladores de bucle y controladores de aisladores

2.2 Controlador de bucle (controlador de anillo)

Controlador central para cada segmento de túnel.

Funciones

ImplementosTopología de anillospara redundancia (ruta A/B)
Enruta comandos a módulos de atenuación y aisladores
MantieneLógica localsi se pierde la conexión con el CCP
Soporta la ejecución rápida de escenas locales
Alarmas agregadas, telemetría y consumo energético

2.3 DTU — Unidad de Transferencia de Datos

Para túneles largos o entornos de ruido extremo.

Funciones

Puente PLC–PLC para portales de túneles distantes
Incluye repetidores PLC, funciones de módem y acondicionamiento de señales
Conecta las entradas remotas de túneles con el CCP principal

2.4 Controlador de aisladores

Evita que todo el túnel falle por un solo problema en el circuito.

Capacidades

Segmentos: líneas alimentadoras largas
Realiza aislamiento eléctrico de circuitos con fallos
Protege a los portadores PLC conTrampas de línea + filtros
Informa en tiempo real sobre el estado de los circuitos y los códigos de fallo

2.5 Interruptor regulador de luz / Módulo local de atenuación

Se utiliza cuando los drivers LED no contienen atenuación incorporada.

Funciones

Control de atenuación de la etapa de potencia en línea
Atenuación suave del 0 al 100%
Construido para luminarias de túnel de alta potencia

2.60–10V / PWMControlador LED regulable

Ejecuta atenuación LED basada en PWM/0–10V o control por línea eléctrica.

Requisitos

Salida sin parpadeo
Alta tolerancia a sobretensiones para la rejilla de túneles
THD bajo, PFC alto

2.7 Sensor de visión AI + Sensor de luz

Proporciona iluminación adaptativa avanzada.

Funciones de los sensores de visión con IA

Detecta el número y densidad de vehículos
Mide la velocidad
Identifica el tráfico de emergencia o estacionario
Estima la visibilidad de los túneles (niebla, humo, brillo)

Funciones del sensor de luz

Medición de la iluminancia en túnel en tiempo real
Funciona en combinación con un sensor de IA para ajustar el brillo
Ayuda a mantener la uniformidad de la luminancia para la seguridad

2.8 Unidades de sobretensión y filtrado / Acopladores PLC

Fundamental para mantener la integridad de la señal.

Roles

Proteger contra picos altos
Mejorar la SNR de PLC con condensadores de acoplamiento
Reduce el ruido usando filtros pasa-banda y chokes de modo común

3. Principios de diseño para túneles largos y entornos de baja señal

3.1 Segmentar el túnel en zonas cortas de PLC

Se recomienda segmentos de 200–500 m
Cada segmento tiene su propio controlador de bucle
Garantiza una SNR más fuerte y un aislamiento local

3.2 Uso de topología de anillo / bucle

Evita fallos puntuales
Permite la redirección de rutas A/B
Garantiza la continuidad de la comunicación incluso con daños en el cable

3.3 Acondicionamiento de señales

Acopladores PLC en paneles de distribución
Los filtros pasa banda eliminan el ruido del VFD
Toma de tierra + paradores de sobretensiones reducen la interferencia

3.4 Algoritmos de comunicación robustos

Detección de errores CRC
Retroalimentación ACK/NACK
Un FEC ligero garantiza la integridad del mensaje incluso en túneles ruidosos

3.5 Autonomía local para la seguridad

Si la comunicación de red se degrada, los controladores locales:

Mantén el nivel de brillo seguro
Utiliza escenas en caché
Sigue los datos locales de los sensores
Mantén activas las normas de emergencia

Esto garantiza una iluminación de seguridad ininterrumpida.

4. Flujo de trabajo de comunicación y control

4.1 Funcionamiento normal (Modo Centralizado)

CCP envía una escena de iluminación (por ejemplo, "Alta densidad de vehículos").
PLC Concentrator inyecta comandos de escena en el segmento correcto del PLC.
Loop Controller enruta comandos por el anillo.
Los controladores aisladores y los módulos de atenuación reciben niveles de atenuación.
Las luminarias ajustan la salida (0–10V, PWM o atenuación de potencia).
El acuse de reconocimiento/estado vuelve a CCP.
El Sensor de Visión de IA actualiza continuamente los datos de tráfico y visibilidad.

4.2 Modo de comunicación de baja señal / degradado

Si la SNR baja o el canal PLC se debilita:

El controlador de bucle cambia a modo autónomo local
Sigue escenas de iluminación de seguridad predefinidas
Las DTUs intentan restaurar la comunicación
CCP registra la degradación de la salud del túnel y envía alertas

4.3 Flujo de trabajo de aislamiento de fallos

El controlador de aisladores detecta corriente anormal, cortocircuitos o línea abierta.
Aísla automáticamente al grupo afectado.
Envía el código de fallo a CCP (ID de poste / ID de luminaria).
El sistema sigue operando sin verse afectado en otras zonas.