Histoire de la Création de PowerGate – DMX 512 sur ligne électrique 110\220

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PowerGate Solid in a robust aluminum housing, designed for reliable DMX512 transmission over powerlines indoors

Table des matières

En 2010, un client de Dubaï a contacté notre entreprise pour une demande de reconstruction d'un grand palais avec un vaste sol en marbre fabriqué à partir d'un marbre extrêmement précieux. Au cours de la phase de conception, des luminaires standard de lumière blanche ont été intégrés dans le sol. À la fin du projet, lorsque celui-ci a été présenté au client, il a exprimé sa préférence pour des luminaires colorés contrôlés par un système unifié. Aucun câble de contrôle, à part les lignes électriques, n'avait été installé dans le sol, et les canaux de câbles étaient déjà scellés. Démanteler le sol en marbre extrêmement précieux n'était pas une option envisageable en raison de son coût élevé. Notre entreprise a proposé de développer un appareil capable de transmettre jusqu'à quatre univers DMX512 sur une ligne électrique de 250 V. Le produit a été conçu et livré dans un délai exceptionnellement court, résolvant avec succès le problème et satisfaisant le client

IP65-rated PowerGate Arma, built for outdoor DMX512 transmission in extreme temperatures

Principe de fonctionnement de la transmission DMX512 sur ligne électrique

Le dispositif PowerGate a été conçu en utilisant une version adaptée de la technologie HomePlug 1.0 spécifiquement pour la transmission DMX512. HomePlug est une technologie de Communication par Courants Porteurs en Ligne (CPL) qui transmet des données via les câblages électriques existants. Elle a été développée au début des années 2000 sous l’égide de la HomePlug Powerline Alliance, établie en 2000. La norme initiale HomePlug 1.0, sortie en 2001, supportait des débits allant jusqu'à 14 Mbps. En 2005, le HomePlug AV a été introduit, offrant des vitesses allant jusqu'à 200 Mbps pour les applications multimédia. En 2010, le HomePlug AV2 a vu le jour avec des vitesses allant jusqu'à 1 Gbps et un support MIMO. Bien que l'alliance ait cessé ses activités en 2022, les appareils HomePlug restent en usage.

La technologie HomePlug utilise les câbles électriques standard (220/110 V) comme support pour la transmission de données numériques, éliminant ainsi le besoin de câbles de contrôle supplémentaires. Lorsqu'un adaptateur HomePlug est connecté au réseau électrique, il accomplit plusieurs fonctions. Il reçoit un signal numérique (par exemple, d'un routeur) et le convertit en un signal modulé à haute fréquence compatible avec le réseau électrique. Cette modulation utilise le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM), où les données sont divisées en plusieurs fréquences porteuses étroites transmises en parallèle. Cette méthode assure une transmission fiable du signal, malgré le bruit électrique ou les interférences électromagnétiques.

Illustration of HomePlug technology enabling DMX512 transmission over powerlines in PowerGate systems

Le signal modulé voyage à travers les mêmes fils électriques utilisés pour la distribution d'énergie. Un autre adaptateur HomePlug, connecté à une prise différente au sein du même réseau, reçoit et décode le signal, extrayant les données numériques originales pour la sortie. Pour garantir la sécurité, les adaptateurs utilisent un chiffrement AES-128 de bout en bout, empêchant l'interception des données. Chaque ensemble d'adaptateurs se voit attribuer un identifiant unique.

La performance du système dépend de la qualité du câblage électrique. Les interférences des appareils tels que les chargeurs ou les alimentations électriques, ou l'utilisation de phases électriques différentes dans les systèmes multiphases, peuvent perturber la transmission du signal.

Comment fonctionnent les appareils PowerGate

HomePlug transforme n'importe quelle prise électrique en une source de données potentielle sans nécessiter de câblage de contrôle dédié. Dans les appareils PowerGate, cette technologie est optimisée pour la transmission DMX512, où même des délais minimes pourraient désynchroniser les appareils d'éclairage. Pour éviter cela, PowerGate intègre un système de synchronisation additionnel

PowerGate powering DMX512 lighting in an architectural monument where new cabling is impossible

Émetteurs-récepteurs DMX via une ligne électrique

Les appareils PowerGate comprennent un émetteur-récepteur DMX512, un modem CPL spécialisé basé sur une technologie HomePlug modifiée optimisée pour l'éclairage de scène, les systèmes de protection et un module d'alimentation. 

PowerGate est disponible en deux variantes : la série Solid pour une utilisation en intérieur et la série Arma pour des applications en extérieur. 

Les deux sont proposés en configurations prenant en charge un ou quatre univers DMX512.

La série PowerGate Solid

 est conçue pour les environnements intérieurs mais peut fonctionner dans des zones extérieures abritées à des températures de -5°C à 85°C (23°F à 185°F). Elle est enfermée dans un boîtier robuste en alliage d'aluminium moulé avec des parois pouvant atteindre 3 mm d'épaisseur, garantissant la durabilité en fonctionnement. Un système de refroidissement spécialisé dissipe la chaleur vers le boîtier, qui ne possède pas d'ouvertures de ventilation pour empêcher l'ingression de poussière et de corps étrangers, améliorant ainsi considérablement la fiabilité. 

L'appareil dispose d'une alimentation intégrée qui fonctionne à des tensions allant jusqu'à 305 V et fournit une isolation galvanique complète pour tous les ports. Cela protège l'appareil des dommages si une tension de phase apparaît sur les lignes de contrôle DMX512 et améliore la compatibilité des ports avec divers équipements.

La série PowerGate Arma

est construite pour une utilisation extérieure toute l'année sans abri, possédant un indice de protection IP65 et fonctionnant dans une plage de températures industrielles de -40°C à +85°C (-40°F à 185°F), permettant un déploiement mondial. Les lignes d'alimentation et de contrôle sont connectées via des presse-étoupes en métal nickelé avec un indice de protection IP67.

Infrastructure Réseau

Les appareils PowerGate prennent en charge des configurations flexibles, fonctionnant en mode un-émetteur-pour-un-récepteur ou un-émetteur-pour-jusqu'à-256-récepteurs. Jusqu'à 256 de ces groupes peuvent être créés, permettant des configurations de réseau pratiquement illimitées

Applications

PowerGate a été développé comme une solution essentielle pour les scénarios où la transmission DMX512 basée sur radio est interdite ou impraticable

Ci-dessous les principaux cas d'utilisation
Sites architecturaux et historiques :

PowerGate est largement utilisé dans les monuments architecturaux, les temples, les cathédrales et les quais où les câbles électriques ont été installés il y a des décennies, et l'ajout de lignes de contrôle n'est plus possible. Il est également employé dans les constructions neuves où les câbles de contrôle ont été omis pendant la construction. PowerGate est particulièrement populaire pour le contrôle des luminaires encastrés au sol.

Applications théâtrales :

Dans les théâtres historiques, PowerGate facilite la transmission des signaux de contrôle des gradateurs à l'auditorium. Ces lieux ont souvent de longues lignes électriques liées à d'anciens systèmes de contrôle d'éclairage basés sur des gradateurs, mais poser de nouveaux câbles de contrôle est soit impossible, soit très laborieux.

Remplacement de la radio :

PowerGate sert d'alternative aux solutions basées sur la radio dans les environnements où l'utilisation de la radio est restreinte. Les grands lieux font face de plus en plus à la congestion du spectre radio ou utilisent des systèmes de brouillage, en particulier lors d'événements impliquant des personnalités importantes. Dans les pays où la transmission radio est interdite, PowerGate offre la seule méthode viable pour transmettre les signaux de contrôle.

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