Storia della Creazione PowerGate – DMX 512 su linea elettrica 110\220

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

Indice

Nel 2010, un cliente di Dubai si è rivolto alla nostra azienda con la richiesta di ristrutturare un grande palazzo dotato di un ampio pavimento in marmo realizzato con marmo di altissimo valore. Durante la fase di progettazione, sono stati integrati nel pavimento apparecchi di illuminazione bianca standard. Al termine del progetto, quando è stato presentato al cliente, questi ha svelato la propria preferenza per apparecchi di illuminazione colorata controllati da un sistema unificato. Non erano stati installati cavi di controllo, a parte le linee elettriche, nel pavimento e i canali per i cavi erano già stati sigillati. Lo smantellamento del pavimento in marmo estremamente prezioso non era un'opzione praticabile a causa del suo elevato costo. La nostra azienda ha proposto lo sviluppo di un dispositivo in grado di trasmettere fino a quattro universi DMX512 su una linea elettrica a 250 V. Il prodotto è stato progettato e consegnato in un periodo di tempo eccezionalmente breve, risolvendo con successo il problema e soddisfacendo il cliente

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

Principio di funzionamento della trasmissione DMX512 su linea elettrica

Il dispositivo PowerGate è stato progettato utilizzando una versione adattata della tecnologia HomePlug 1.0 adattata per la trasmissione DMX512. HomePlug è una tecnologia di comunicazione su linee elettriche (PLC) che trasmette dati tramite i cavi elettrici esistenti. È stata sviluppata nei primi anni 2000 sotto la HomePlug Powerline Alliance, fondata nel 2000. Lo standard iniziale HomePlug 1.0, rilasciato nel 2001, supportava velocità di dati fino a 14 Mbps. Nel 2005, è stato introdotto HomePlug AV, offrendo velocità fino a 200 Mbps per le applicazioni multimediali. Nel 2010, è emerso HomePlug AV2 con velocità fino a 1 Gbps e supporto MIMO. Sebbene l'alleanza abbia cessato le operazioni nel 2022, i dispositivi HomePlug continuano a essere utilizzati.

La tecnologia HomePlug sfrutta il cablaggio elettrico standard (220/110 V) come mezzo per la trasmissione di dati digitali, eliminando la necessità di cavi di controllo aggiuntivi. Quando un adattatore HomePlug è collegato alla rete elettrica, svolge diverse funzioni. Riceve un segnale digitale (ad es., da un router) e lo converte in un segnale modulato ad alta frequenza compatibile con la rete elettrica. Questa modulazione utilizza la Multiplexing a Divisione di Frequenza Ortogonale (OFDM), dove i dati vengono suddivisi in più frequenze di sottocarrier strette trasmesse in parallelo. Questo metodo garantisce una trasmissione affidabile del segnale nonostante il rumore elettrico o le interferenze elettromagnetiche.

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

Il segnale modulato viaggia attraverso gli stessi cavi elettrici utilizzati per la distribuzione di energia. Un altro adattatore HomePlug, collegato a una presa diversa all'interno della stessa rete, riceve e decodifica il segnale, estraendo i dati digitali originali per l'output. Per garantire la sicurezza, gli adattatori utilizzano la crittografia AES-128 end-to-end, prevenendo l'intercettazione dei dati. A ogni set di adattatori viene assegnato un identificativo univoco.

Le prestazioni del sistema dipendono dalla qualità dell'impianto elettrico. L'interferenza di dispositivi come caricabatterie o alimentatori, o l'uso di diverse fasi elettriche in sistemi multipli, può disturbare la trasmissione del segnale.

Come funzionano i dispositivi PowerGate

HomePlug trasforma qualsiasi presa elettrica in una potenziale fonte di dati senza la necessità di cablaggi di controllo dedicati. Nei dispositivi PowerGate, questa tecnologia è ottimizzata per la trasmissione DMX512, dove anche minimi ritardi potrebbero desincronizzare gli apparecchi di illuminazione. Per prevenire ciò, PowerGate incorpora un sistema di sincronizzazione aggiuntivo

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

Ricetrasmettitori DMX attraverso una linea elettrica

I dispositivi PowerGate comprendono un ricetrasmettitore DMX512, un modem PLC specializzato basato su una tecnologia HomePlug modificata e ottimizzata per l'illuminazione da palco, sistemi protettivi e un modulo di alimentazione. 

PowerGate è disponibile in due varianti: la serie Solid per uso interno e la serie Arma per applicazioni esterne. 

Entrambi sono offerti in configurazioni che supportano uno o quattro universi DMX512.

La serie PowerGate Solid

 è progettata per ambienti interni, ma può operare in aree esterne riparate a temperature da -5°C a 85°C (23°F a 185°F). È racchiusa in un robusto involucro in lega di alluminio pressofuso con pareti fino a 3 mm di spessore, garantendo durabilità durante l'uso. Un sistema di raffreddamento specializzato dissipa il calore verso l'involucro, privo di aperture di ventilazione per impedire l'ingresso di polvere e oggetti estranei, migliorando significativamente l'affidabilità. 

Il dispositivo è dotato di un alimentatore integrato che funziona a tensioni fino a 305 V e fornisce un'isolamento galvanico completo per tutte le porte. Questo protegge il dispositivo da danni se una tensione di fase appare sulle linee di controllo DMX512 e migliora la compatibilità delle porte con apparecchiature diverse.

La serie PowerGate Arma

è costruita per l'uso esterno tutto l'anno senza riparo, vantando un grado di protezione IP65 e operando in un intervallo di temperatura industriale da -40°C a +85°C (-40°F a 185°F), consentendo l'implementazione globale. Le linee di alimentazione e controllo sono collegate tramite presse-cavo in metallo nichelato con un grado di protezione IP67.

Infrastruttura di Rete

I dispositivi PowerGate supportano configurazioni flessibili, operando in modalità uno-trasmettitore-uno-ricevitore o in modalità uno-trasmettitore-fino-a-256-ricevitori. Si possono creare fino a 256 di questi gruppi, consentendo configurazioni di rete praticamente illimitate

Applicazioni

PowerGate è stato sviluppato come soluzione critica per scenari in cui la trasmissione DMX512 basata su radio è vietata o impraticabile

Di seguito sono riportati i principali casi d'uso
Siti Architettonici e Storici:

PowerGate è ampiamente utilizzato nei monumenti architettonici, templi, cattedrali e lungofiumi dove i cavi di alimentazione sono stati installati decenni fa e l'aggiunta di linee di controllo non è più possibile. È impiegato anche in nuove costruzioni dove i cavi di controllo sono stati omessi durante la costruzione. PowerGate è particolarmente popolare per il controllo degli apparecchi di illuminazione a terra.

Applicazioni Teatrali:

Nei teatri storici, PowerGate facilita la trasmissione dei segnali di controllo dai dimmer al pubblico. Questi luoghi hanno spesso linee di alimentazione estese legate a sistemi di controllo dell'illuminazione basati su dimmer obsoleti, ma posare nuovi cavi di controllo è impossibile o richiede un grande sforzo.

Sostituzione Radio:

PowerGate serve come alternativa alle soluzioni basate su radio in ambienti dove l'uso della radio è limitato. I grandi luoghi affrontano sempre più la congestione dello spettro radio o impiegano sistemi di disturbo, in particolare durante eventi che coinvolgono persone di alto profilo. Nei paesi dove la trasmissione radio è vietata, PowerGate fornisce l'unico metodo praticabile per trasmettere segnali di controllo.

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