Solution d’éclairage de tunnel — PLC (communication par ligne électrique) Contrôle centralisé et adaptatif

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Solution d’éclairage de tunnel — PLC (communication par ligne électrique) Contrôle centralisé et adaptatif

Aperçu de la solution

Une solution complète d’éclairage tunnel à base d’automates PLC utilisant les lignes électriques existantes pour une communication fiable longue distance. Propose un contrôle centralisé, une luminosité adaptative par IA, une isolation des défauts, une conception redondante de boucles et un gradage fluide pour les tunnels routiers et ferroviaires.

Communication avancée, fiable et sans câble pour l’éclairage des tunnels routiers et ferroviaires

Les tunnels modernes nécessitentÉclairage à haute fiabilité, contrôle longue distance et ajustement de visibilité en temps réel sans ajouter de câbles de communication complexes. UnSolution d’éclairage de tunnel à base d’APIcela y parvient en transmettant directement les signaux de commande via des conducteurs de courant existants, garantissant des performances robustes même dans des environnements de tunnel hostiles et à faible signalisation.

Cet article présente une architecture détaillée d’éclairage de tunnel PLC axée sur l’ingénierie, adaptée àAutoroutes intelligentes, tunnels ferroviaires, réseaux de métro, passages souterrains et tunnels industriels longue distance.

1. Aperçu de la solution

Le système d’éclairage en tunnel PLC offre unRéseau d’éclairage complet, centralisé, télécommandé et adaptatifqui utilise les mêmes lignes AC alimentant les luminaires.

Fonctions clés de base

✔ Aucun câblage de communication n’est requis —Tous les signaux de commande circulent sur des lignes électriques
✔ Fonctionne de manière fiable à traversLongue distance, tunnels de plusieurs kilomètres et conditions EMI bruyantes
✔ PleinGradation à distance, planification et contrôle de la scènedepuis la plateforme du centre de contrôle (CCP)
✔Éclairage adaptatif basé sur l’IAUtilisation de capteurs de vision tunnel et de capteurs lumineux
✔Autonomie localeLorsque la communication est coupée, garantir l’éclairage de sécurité
✔ BidirectionnelDétection de pannes, rapport de maintenance et mesure de l’énergie
✔ Prend en charge tous les types de gradation :0–10V, PWM, gradation directe ou modules gradateurs sur ligne électrique

Cette architecture réduit considérablement les coûts d’installation, améliore la sécurité et réduit la charge de travail en O&M.

2. Composants du système (Matériel + rôles logiques)

2.1Concentrateur PLC / Passerelle

Le principal centre de communication est situé au poste de tunnel ou aux salles de contrôle.

Fonctions

Injecte des signaux API sur les lignes électriques
Gére l’adressage, le routage et la segmentation des zones
Réseau PLC de ponts avec CCP viaEthernet, fibre ou 4G/5G
Support renforcé des conducteurs de lignelongues sections à faible SNR
Supervise tous les contrôleurs de boucles et les contrôleurs d’isolateurs

2.2 Contrôleur de boucle (contrôleur anneau)

Contrôleur de base pour chaque segment de tunnel.

Fonctionnalités

OutilsTopologie des anneauxpour la redondance (chemin A/B)
Achemine les commandes vers les modules de gradation et les isolateurs
MaintiensLogique localesi la connexion CCP est coupée
Prend en charge l’exécution rapide de la scène locale
Agrégats d’alarmes, télémétrie et consommation d’énergie

2.3 DTU — Unité de transfert de données

Pour les longs tunnels ou les environnements bruyants extrêmes.

Fonctions

Pontage PLC–PLC pour les portails de tunnels éloignés
Inclut des répéteurs PLC, des fonctions de modem et le conditionnement du signal
Relie les entrées de tunnels isolés au CCP principal

2.4 Contrôleur d’isolateur

Cela empêche tout le tunnel de tomber en panne à cause d’un seul problème de circuit.

Capacités

Segments longues lignes d’alimentation
Effectue l’isolation électrique des circuits défaillants
Protège les porteurs PLC avecPièges de ligne + filtres
Rapporte en temps réel l’état de santé des circuits et les codes de défaillance

2.5 Variateur de lumière / module de gradation local

Utilisé lorsque les pilotes LED ne contiennent pas de gradation intégrée.

Fonctions

Contrôle de gradation de l’étage de puissance en ligne
Atténuation de 0 à 100 % douce
Construit pour des luminaires de tunnel haute puissance

2.60–10V / PWMPilote LED dimmable

Effectue un gradage LED basé sur le contrôle PWM/0–10V ou sur ligne électrique.

Exigences

Sortie sans scintillement
Tolérance élevée aux surtensions pour la grille de tunnels
THD faible, PFC élevé

2.7 Intellecteur de vision IA + Capteur de lumière

Fournit un éclairage adaptatif avancé.

Fonctions des capteurs de vision IA

Détecte le nombre et la densité des véhicules
Mesure la vitesse
Identifie le trafic d’urgence ou stationnaire
Estimes la visibilité des tunnels (brouillard, fumée, luminosité)

Fonctions du capteur de lumière

Mesure de l’illuminance des tunnels en temps réel
Fonctionne en combinaison avec un capteur IA pour ajuster la luminosité
Aide à maintenir l’uniformité de la luminance pour la sécurité

2.8 Unités de surtension et filtres / Coupleurs PLC

Essentiel pour maintenir l’intégrité du signal.

Rôles

Protéger contre les fortes surtensions
Améliorer le SNR des PLC avec des condensateurs de couplage
Réduire le bruit à l’aide de filtres passe-bande et de chokes en mode commun

3. Principes de conception pour les tunnels longs et les environnements à faible signalisation

3.1 Segmenter le tunnel en zones de courtes PLC

Segments de 200 à 500 m recommandés
Chaque segment possède son propre contrôleur de boucle
Assure un SNR plus fort et une isolation locale

3.2 Utilisation de la topologie anneau / boucle

Évite les défaillances en point unique
Permet la redirection des chemins A/B
Assure la continuité des communications même en cas de dommages au câble

3.3 Conditionnement du signal

Coupleurs PLC dans les panneaux de distribution
Les filtres passe-bande suppriment le bruit du VFD
La mise à la terre + les pare-surtensions réduisent les interférences

3.4 Algorithmes de communication robustes

Détection d’erreur CRC
Retour d’information ACK/NACK
Un FEC léger garantit l’intégrité des messages même dans des tunnels bruyants

3.5 Autonomie locale pour la sécurité

Si la communication réseau se dégrade, les contrôleurs locaux :

Maintenez un niveau de luminosité de sécurité en dernier
Utiliser les scènes mises en cache
Suivez les données locales des capteurs
Maintenez les règles d’urgence actives

Cela garantit un éclairage de sécurité ininterrompu.

4. Flux de travail de communication et de contrôle

4.1 Fonctionnement normal (mode centralisé)

CCP envoie une scène d’éclairage (par exemple, « Densité de véhicules élevée »).
Le Concentrateur PLC injecte les commandes de scène dans le segment PLC approprié.
Loop Controller aligne les commandes dans le cercle.
Les contrôleurs d’isolateurs et les modules de gradation reçoivent des niveaux de gradation.
Les luminaires ajustent la sortie (0–10V, PWM, ou gradation de puissance).
L’accusé de réception/le statut revient à CCP.
Le capteur de vision IA met à jour en continu les données de trafic et de visibilité.

4.2 Mode de communication à faible signal / dégradé

Si le SNR baisse ou si le canal PLC s’affaiblit :

Le contrôleur de boucle passe en mode autonome local
Suit des scènes d’éclairage de sécurité prédéfinies
Les DTU tentent de rétablir la communication
CCP enregistre la dégradation de la santé du tunnel et envoie des alertes

4.3 Flux de travail d’isolation des défauts

Le contrôleur d’isolateur détecte un courant anormal, un court-circuit ou une ligne ouverte.
Isole automatiquement le groupe affecté.
Envoie le code d’erreur au CCP (identifiant du poteau / identifiant luminaire).
Le système continue de fonctionner sans être affecté dans d’autres zones.