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Installation d’un système de contrôle de luminaires utilisant la communication sur courant porteur dans un centre de détention aux USA

La communication sur courant porteur, une solution intelligente pour contrôler les luminaires DEL, là où l’utilisation des communications sans fil n’est pas possible.

Le gestionnaire de ce centre de détention souhaitait installer des luminaires DEL à l’extérieur de son centre de détention, principalement pour la qualité de l’éclairage et les économies d’énergie. Afin de tirer de bénéficier du maximum de ce type d’éclairage, un système de contrôle s’avérait nécessaire.

Pour des raisons de sécurité, le contrôle par communication sans fil (Wi-Fi, radiofréquence ou autre) n’était pas possible puisque ces technologies sont plus susceptibles d’être visées par des  cyberattaques à distance. Le piratage pourrait permettre aux criminels d’éteindre  les luminaires pour tenter  d’introduire des téléphones cellulaires, de la drogue et des armes dans la cour des prisonniers. Ces intrusions pourraient éventuellement mettre la vie du personnel et des autres prisonniers en danger.

Pour les mêmes raisons, mais aussi pour une question de couts, les gestionnaires n’ont pas eu à installer plus d’un kilomètre de filage de contrôle. En effet, la solution TLACS-A de Nyx Hemera Technologies, qui a été installée, utilise la communication sur courant porteur (communique sur le filage électrique qui alimente déjà les luminaires).

TLACS-A

Description

Le TLACS-A est une solution clé en main pour le contrôle et la gradation des luminaires des sites extérieurs qui nécessitent une supervision, une gestion de l’énergie et / ou une sécurité accrue.
Avec une surveillance et un contrôle individuel de l’éclairage, le TLACS-A est la solution parfaite pour les centres de détention, les centrales électriques, les stationnements, les zones sécurisées ou tout autre site sensible où l’éclairage doit être bien géré. Facile à utiliser, il permet un accès local ou à distance pour le contrôle et la supervision de l’éclairage.
Selon le type d’application et de luminaires, le TLACS-A peut utiliser le LPC Twist pour les luminaires extérieurs avec réceptacle supportant le standard ANSI C 136.41 ou le LPC 480 Standard qui est installé dans les luminaires lorsque ceux-ci le permettent.

Composantes standards du TLACS-A

L’ADE (Area Dimming Enclosure) est une armoire de contrôle qui comprend tout l’équipement nécessaire à l’aide à la décision intelligente et dynamique pour la gestion du système d’éclairage. L’ADE collige les informations de chacun des contrôleurs locaux (LPCs), la configuration du système de contrôle et la gestion. L’accès à l’information se fait à l’aide de son interface dédiée. Une base de données pouvant contenir l’historique d’opération est disponible en option.
La requête du niveau d’éclairage peut être déterminée à partir d’un horaire préétabli ou par les données recueillies par à peu près n’importe quel senseur pouvant avoir un impact sur le niveau d’éclairement requis. (un détecteur de mouvement, une cellule photoélectrique, un luminancemètre ou un illuminancemètre).

Installé dans le luminaire, le LPC contrôle et supervise les pilotes des luminaires en plus de contrôler (ON-OFF) et grader ces derniers selon le niveau d’éclairage requis.
Le LPC calcule les heures d’utilisation et rapporte le statut des luminaires et les paramètres électriques du luminaire à l’ADE pour fins de diagnostic.
Différentes versions du LPC peuvent être intégrées dans le TLACS-A (LPC Twist, LPC Lite ou le LPC 480 standard) pour différentes applications, infrastructures et luminaires.
Pour le projet du centre de détention, Nyx Hemera Technologies a installé le LPC-Twist qui possède les caractéristiques suivantes :

Figure 2 : Contrôleur local LPC Twist

– Prise universelle d’interface à 7 broches (ANSI C136.41)
– Cellule photoélectrique pour un fonctionnement local
– Gradation d’éclairage optimisée
– Filtre intégré pour éliminer le bruit sur le réseau
– Rapport de température interne du luminaire automatique
– Mise à jour du micrologiciel par le réseau de communication sans fil
– Rapport sur les paramètres électriques des luminaires :

  •  Tension
  •  Facteur de puissance
  •  Consommation électrique (précision générique de 2%, autres options disponibles)
  •  Courant
  •  État des luminaires

– Mode de repli avec cellule photoélectrique
– Agit comme un répéteur dynamique
– Disponible pour les réseaux 110 – 480 VAC
– Certifié UL 916 (Norme relative aux équipements de gestion de l’énergie) 

Image6

Figure 2 : Installation 12 luminaires sur fut

Architecture de l'instalation

Les luminaires sont installés sur 12 fûts qui hébergent chacun 12 luminaires.  Chaque luminaire est contrôlé par un LPC Twist qui est installé sur le réceptacle (ANSI C136.41).

Le système est supervisé par une application logicielle interne. 

Un boîtier de commande est accessible à distance au poste de surveillance afin que le personnel puisse allumer ou éteindre tous les luminaires en quelques secondes en cas d’urgence.

Figure 4 : Architecture du système

Performance du système

Régime d'éclairage

L’éclairage est régulé à 70% de sa capacité pendant la nuit et les luminaires sont éteints pendant la journée. De jour comme de nuit, l’éclairage peut être contrôlé manuellement par un interrupteur.

En cas de problème de communication, une photocellule intégrée dans le LPC-Twist prendra le relai et pourra demander un niveau d’éclairage entre 70% et 100% la nuit et à 0% le jour.

Les changements de régime d’éclairage sont faits en mode « broadcast » en quelques secondes, et ce, pour tous les luminaires installés sur un distance de plus de 1050 mètres (3500 pieds) .

Interface usager

Une interface usager conçue sur mesure pour le centre de détention permet:
– Différents niveaux d’accès (administrateur, usager, etc.)
– La configuration du système
– Une vue d’ensemble du système d’éclairage par

  • Groupe
  • Zone
  • Chaque luminaire (tension, facteur de puissance, courant, état du luminaire)

– La visualisation des alarmes

Conclusion

L’installation d’un système de contrôle d’éclairage intelligent sur courant porteur a permis aux gestionnaires du centre de détention de limiter les temps et les dépenses d’installation lors de la mise à niveau de son système d’éclairage avec des luminaires DEL. Ce système lui a donc permis d’éviter l’installation de plus d’un kilomètre de filage de contrôle.

L’utilisation du courant porteur limitera aussi les risques d’intrusion pour contrôler le système d’éclairage. En effet, tout changement dans les niveaux d’éclairage doit se faire sur place, soit physiquement, dans le cabinet de contrôle (ADE) ou à travers l’interface usager qui est au poste de supervision et contrôle du centre de détention. .

En plus de réduire la consommation d’énergie, TLACS-A permettra de réduire les frais de maintenance du système d’éclairage par un supervision de l’état des luminaires grâce à l’interface usager. Ultimement, cette supervision permettra de créer un plan de maintenance préventive.

Les bénéfices de l’utilisation d’un tel système pour le centre de détention pourraient être applicables à tout site où les systèmes de contrôle sans fil (Wi-Fi, RF ou autre) ne peuvent être installés et où il est impossible d’installer du filage de contrôle.