本發(fā)明涉及用于控制功率經(jīng)由例如局域網(wǎng)（LAN）連接的有線網(wǎng)絡(luò)連接向諸如——但不限于——照明系統(tǒng)的燈或照明器之類的負(fù)載元件的分配的系統(tǒng)的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

智能對(duì)象是其主要功能利用智能行為和通信能力來(lái)擴(kuò)充的設(shè)備。許多日常設(shè)備可以通過(guò)在它們中嵌入某種智能性來(lái)更加有效地或者以新的方式利用。該趨勢(shì)已經(jīng)出現(xiàn)在用于家庭和辦公市場(chǎng)的一些照明產(chǎn)品中。示例是日光感測(cè)或存在檢測(cè)。這些是組合若干對(duì)象與通信能力并且使它們多于其部件之和的簡(jiǎn)單示例。隨著越來(lái)越多的設(shè)備將配備有微處理器和通信能力，將涌現(xiàn)更加復(fù)雜的設(shè)備間行為。

針對(duì)新通信骨干的非常可能的候選者是因特網(wǎng)，其通過(guò)以太網(wǎng)或其它LAN聯(lián)網(wǎng)來(lái)使得能夠?qū)崿F(xiàn)。以太網(wǎng)具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：其無(wú)處不在，并且由于所涉及的大體積，為設(shè)備配備有以太網(wǎng)通信構(gòu)件可以以低成本容易地完成。以太網(wǎng)在1975年左右由Xerox開(kāi)發(fā)并且自此已經(jīng)經(jīng)歷了多次升級(jí)和改進(jìn)。自從以太網(wǎng)轉(zhuǎn)變成眾所周知的8P8C/10BASE-T（或RJ45）連接器和線纜，其已經(jīng)享有與較舊設(shè)備的全面后向兼容性。由于與該技術(shù)兼容的大量設(shè)備，這種形式的以太網(wǎng)預(yù)計(jì)將存活更多年。

對(duì)以太網(wǎng)的最有意思的最新添加是還通過(guò)以太網(wǎng)線纜遞送DC功率的能力，而同時(shí)保持與不利用這一點(diǎn)的裝備全面兼容。以太網(wǎng)供電（PoE）是IEEE標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 802.2.af和IEEE 802.3.at），其允許通過(guò)低成本Cat5/6線纜供應(yīng)DC低電壓。當(dāng)前的IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn)允許向被供電設(shè)備（PD）遞送25.5W（以42.5V-57V）的功率。隨著工業(yè)越來(lái)越多地討論作為眾所周知的AC市電的高效未來(lái)可替換方案的DC分配，同樣經(jīng)由PoE向照明設(shè)備供應(yīng)功率可以得到廣泛使用。

PoE系統(tǒng)中的功率效率正在變得更加重要。存在確定PoE系統(tǒng)中的功率效率的許多因素。除其它之外，PoE系統(tǒng)性能取決于功率源裝備（PSE）（例如PoE交換機(jī)）和PD（例如照明器）之間的總體系統(tǒng)安裝性能。劣質(zhì)安裝的系統(tǒng)（例如過(guò)長(zhǎng)線纜、劣質(zhì)線纜/連接、錯(cuò)誤線纜類型等）可以具有對(duì)總體系統(tǒng)的功率效率的主要影響，包括維護(hù)。

然而，線纜的長(zhǎng)度和質(zhì)量通常被忽略。作為示例，安裝者可能簡(jiǎn)單地使用過(guò)長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度線纜（造成能量損失）而不是在正確的長(zhǎng)度處切割它們或者適當(dāng)長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度線纜。作為另外的示例，安裝者可能使用比（例如由客戶）所要求的更低質(zhì)量的線纜。因而在安裝期間（和之后）得到涉及這方面的反饋將是有價(jià)值的。

US 2008/172564 A1公開(kāi)了一種用于控制以太網(wǎng)供電寬范圍（PoE-BR）應(yīng)用中的功率向被供電設(shè)備的遞送的系統(tǒng)和方法。PoE-BR應(yīng)用中的線纜功率損失涉及線纜自身的電阻。PHY可以設(shè)計(jì)成測(cè)量以太網(wǎng)線纜的電氣特性（例如插入損失、串?dāng)_、長(zhǎng)度等）以使得能夠確定線纜電阻。在寬范圍線纜中確定的電阻可以使用在增加分配到功率源裝備（PSE）端口的功率預(yù)算中。由此，可以實(shí)現(xiàn)取決于線纜電阻的動(dòng)態(tài)功率位置以在每一個(gè)端口處提供所要求的功率預(yù)算。

此外，EP 1 928 121 A2公開(kāi)了一種類似的系統(tǒng)，其可以用于診斷線纜基礎(chǔ)設(shè)施以便確定處置特定應(yīng)用的能力。

而且，US 2008/229120 A1公開(kāi)了另一類似系統(tǒng)，其中確定線纜電阻以確定線纜是否超過(guò)特定操作閾值（例如線纜熱量）。另外，提供診斷能力以確定線纜的劣化。

此外，EP 1 936 861 A1公開(kāi)了另一類似系統(tǒng)，其中分配到PSE端口的功率預(yù)算基于所確定的以太網(wǎng)線纜類型來(lái)調(diào)節(jié)。另外，提供診斷工具，其可以用于標(biāo)識(shí)連接到PSE端口的以太網(wǎng)線纜。

另外，EP 2 498 444 A1公開(kāi)了又一類似系統(tǒng)，其中交換鏈路診斷能力信息（例如線纜類型）以使得被供電設(shè)備對(duì)能夠協(xié)調(diào)并且利用由其鏈路診斷生成的鏈路相關(guān)信息。

此外，EP 2 439 496 A1公開(kāi)了一種用于通過(guò)使用所計(jì)算的導(dǎo)電性參數(shù)以檢測(cè)從所計(jì)算的電流值測(cè)量的電流值關(guān)于給定消耗點(diǎn)或供應(yīng)點(diǎn)的任何偏離而分析從消耗點(diǎn)接收到的平均測(cè)量電壓和電流值來(lái)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的損失的系統(tǒng)。

最后，US 2008/170509 A1公開(kāi)了一種能夠基于所測(cè)量的電氣特性確定線纜類型的PoE系統(tǒng)。所確定的線纜類型可以使用在線纜基礎(chǔ)設(shè)施或動(dòng)態(tài)配置的診斷中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠優(yōu)選地不僅在安裝之后而且還隨時(shí)間提供反饋并且判定系統(tǒng)性能的系統(tǒng)。

該目的通過(guò)如權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的控制裝置、通過(guò)如權(quán)利要求10中所要求保護(hù)的功率控制設(shè)備、通過(guò)如權(quán)利要求11中所要求保護(hù)的系統(tǒng)、通過(guò)如權(quán)利要求12中所要求保護(hù)的方法以及通過(guò)如權(quán)利要求13中所要求保護(hù)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)。

相應(yīng)地，可以提供關(guān)于系統(tǒng)安裝質(zhì)量的反饋以使得能夠在安裝之后并且隨時(shí)間判定系統(tǒng)安裝性能。

根據(jù)第一選項(xiàng)，預(yù)確定位置可以基于負(fù)載元件的投用或定位來(lái)確定，其中例如由裝置檢查負(fù)載元件是否是相鄰設(shè)備，并且基于相鄰設(shè)備的平均距離估計(jì)負(fù)載元件的預(yù)期實(shí)際距離。由此，可以獲得負(fù)載元件的實(shí)際距離的良好估計(jì)。

根據(jù)可以與第一選項(xiàng)組合的第二選項(xiàng)，功率損失可以基于在裝置的輸出處和在負(fù)載元件的輸入處測(cè)量的電壓值和通過(guò)線纜/連接器的電流來(lái)計(jì)算。所要求的測(cè)量功能或工具可以容易地安裝，如果尚未提供的話，使得所提出的反饋系統(tǒng)不要求PoE系統(tǒng)的任何實(shí)質(zhì)修改。

可選地，第二選項(xiàng)的測(cè)量可以執(zhí)行若干次以獲得平均測(cè)量結(jié)果。

根據(jù)可以與以上第一或第二選項(xiàng)中的至少一個(gè)組合的第三選項(xiàng)，功率損失可以通過(guò)將所測(cè)量的電壓值與在網(wǎng)絡(luò)連接上測(cè)量的電流相乘并且確定乘法結(jié)果之間的差異來(lái)計(jì)算。電阻然后可以基于功率損失和所測(cè)量的電流來(lái)確定。由此，可以提供確定沿網(wǎng)絡(luò)連接的電阻的功率損失的直接方案。

根據(jù)可以與以上第一至第三選項(xiàng)中的至少一個(gè)組合的第四選項(xiàng)，網(wǎng)絡(luò)連接的類型可以基于連接類型及其典型電阻值存儲(chǔ)在其中的查找表來(lái)確定。這提供用于揭示非最優(yōu)安裝結(jié)果的簡(jiǎn)單的基于查找的方案。

根據(jù)可以與第一至第四選項(xiàng)中的至少一個(gè)組合的第五選項(xiàng)，網(wǎng)絡(luò)連接的長(zhǎng)度可以基于所確定的電阻和網(wǎng)絡(luò)連接的特定電阻率來(lái)確定。

根據(jù)可以與第一至第五選項(xiàng)中的至少一個(gè)組合的第六選項(xiàng)，電阻的確定可以重復(fù)以檢查所確定的電阻是否穩(wěn)定。由此，可以檢查和傳送連接或連接器隨時(shí)間的劣化。

要指出的是，控制設(shè)備可以基于具有分立硬件組件的分立硬件電路、集成芯片或芯片模塊的布置或基于由存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中、寫(xiě)入在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或從諸如因特網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)下載的軟件例程或程序控制的信號(hào)處理設(shè)備或芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，權(quán)利要求1的控制裝置、權(quán)利要求10的功率控制設(shè)備、權(quán)利要求11的系統(tǒng)、權(quán)利要求12的方法和權(quán)利要求13的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具有類似和/或等同的優(yōu)選實(shí)施例，特別地，如從屬權(quán)利要求中所限定的。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例還可以是從屬權(quán)利要求或以上實(shí)施例與相應(yīng)獨(dú)立權(quán)利要求的任何組合。

本發(fā)明的這些和其它方面將從以下描述的實(shí)施例顯現(xiàn)并且參照以下描述的實(shí)施例進(jìn)行闡述。

附圖說(shuō)明

在以下附圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的安裝質(zhì)量反饋系統(tǒng)的示意性架構(gòu)，

圖2示出用于估計(jì)連接類型和質(zhì)量的電阻表，以及

圖3示出根據(jù)第二實(shí)施例的安裝質(zhì)量反饋過(guò)程的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在基于用于照明系統(tǒng)的功率分配控制系統(tǒng)來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中各個(gè)照明器的安裝質(zhì)量可以由至少一個(gè)PoE交換機(jī)或其它PSE設(shè)備評(píng)價(jià)。

圖1示出根據(jù)第一實(shí)施例的PoE照明安裝的示意性架構(gòu)，其中測(cè)量可以在PSE設(shè)備200和PD設(shè)備（例如照明器）30每端口處發(fā)起。

PD設(shè)備30經(jīng)由Cat5或Cat6線纜10（或任何其它多導(dǎo)線線纜）和相應(yīng)連接器12,14連接到PSE設(shè)備20。在圖1的示例中，經(jīng)由功率供應(yīng)單元（PSU）26從功率供應(yīng)網(wǎng)向PoE交換機(jī)20供應(yīng)功率。功率的供應(yīng)由PoE控制器（PoE C）24控制。另外，經(jīng)由交換機(jī)單元（Sw）22向PSE設(shè)備20提供有線以太網(wǎng)，其提供到以太網(wǎng)連接或總線（Eth）的連接。多個(gè)這樣的PSE設(shè)備可以通過(guò)Cat5或Cat6菊花鏈?zhǔn)芥溄右韵蛎恳粋€(gè)PSE設(shè)備提供以太網(wǎng)。每一個(gè)PSE設(shè)備可以使其相應(yīng)PD設(shè)備（例如照明器）連接到它，但是這還可以是照明器和其它PSE設(shè)備的組合。此外，可以連接傳感器以檢測(cè)例如占用或日光的存在。傳感器可以向PD設(shè)備的特定子集給出命令，例如以當(dāng)檢測(cè)到存在時(shí)接通燈。

根據(jù)第一實(shí)施例，在PSE設(shè)備20處提供至少一個(gè)測(cè)量單元或功能28以測(cè)量輸出電壓V_PSE和輸出電流I_PSE中的至少一個(gè)。測(cè)量結(jié)果可以被供應(yīng)到PoE控制器24或可以由其讀取。

另外，PD設(shè)備30在其連接器14處具有預(yù)確定的輸入負(fù)載電阻RL并且包括用于測(cè)量PD設(shè)備30的輸入電壓V_PD的測(cè)量單元或功能32。

測(cè)量單元或功能28和32可以實(shí)現(xiàn)為分立的測(cè)量設(shè)備或電路或分別作為運(yùn)行在PSE設(shè)備20或PD設(shè)備30的處理器或控制器上的程序子例程，其具有用于提供作為可以由PoE控制器24處理的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的其測(cè)量結(jié)果的數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換功能。

圖2示出指示由美國(guó)線規(guī)（AWG）系統(tǒng)指定的用于特定類型的線纜的典型電阻值和范圍（R）、橫截面面積（S）和具體溫度的表格，以基于從PSE設(shè)備20和PD設(shè)備30的測(cè)量單元或功能28,32獲得的測(cè)量結(jié)果確定線纜類型或劣質(zhì)線纜/連接。還被稱為布朗沙普線規(guī)的AWG是自1857年主要在美國(guó)和加拿大使用的針對(duì)圓形、固體、不含鐵、導(dǎo)電導(dǎo)線的標(biāo)準(zhǔn)化線規(guī)系統(tǒng)。每一個(gè)量規(guī)的橫截面面積是用于確定其電流承載容量的重要因素。增加AWG量規(guī)數(shù)目給出減小的導(dǎo)線直徑，其類似于許多其它非計(jì)量的量規(guī)系統(tǒng)。AGW量規(guī)系統(tǒng)起源于用于產(chǎn)生導(dǎo)線的給定量規(guī)的數(shù)個(gè)拉取操作。非常精細(xì)的導(dǎo)線（例如AWG=30）要求比更強(qiáng)導(dǎo)線（例如AWG=10）更多地經(jīng)過(guò)拉模。

AWG表是用于單個(gè)、固體、圓形導(dǎo)體。絞線的AWG由導(dǎo)體的總體橫截面區(qū)域確定，其確定其電流承載容量和電氣電阻。由于還存在絞線之間的小間隙，因此絞線將總是具有比具有相同AWG數(shù)目的固體線纜略微更大的總體直徑。

在圖2的AWG表中提供的信息可以存儲(chǔ)在可以由PoE控制器24訪問(wèn)的查找表中。

為了提供關(guān)于系統(tǒng)性能的反饋和判定，要求PSE設(shè)備20和PD設(shè)備30或其它PD設(shè)備之間的每一條鏈路的充足信息數(shù)據(jù)。關(guān)于線纜和連接質(zhì)量、已安裝線纜類型、線纜長(zhǎng)度的信息將與相鄰PD的線纜安裝比較（假定PD的位置在投用之后是已知的）等。所收集的信息可以存儲(chǔ)在PSE設(shè)備20或PD設(shè)備中或在更高系統(tǒng)設(shè)備處，比如地板/區(qū)域控制器（在圖1中未示出）。為了判定安裝性能，必須處理所收集的數(shù)據(jù)。

在第一實(shí)施例中，PoE控制器24或PSE設(shè)備20處的另一處理單元可以適配成發(fā)起PSE輸出電壓（V_PSE）、通過(guò)線纜10的電流I和輸入電壓（V_PD）的（多個(gè)）測(cè)量并且使用這些測(cè)量結(jié)果以用于確定線纜10的電阻，基于此可以使用圖2的表格中提供的信息來(lái)判定安裝性能。

圖3示出根據(jù)第二實(shí)施例的安裝性能檢查過(guò)程的流程圖，其可以實(shí)現(xiàn)在圖1的PSE設(shè)備20處。

在過(guò)程開(kāi)始之后，在步驟S110中發(fā)起PSE設(shè)備20處的PSE電壓V_PSE和輸出電流I以及PD設(shè)備30處的PD電壓V_PD的測(cè)量。所獲得的測(cè)量結(jié)果可以基于單個(gè)測(cè)量或者利用后續(xù)的平均計(jì)算而基于若干測(cè)量。然后，在步驟S120中，每端口計(jì)算線纜和連接器中的（多個(gè)）功率損失，例如基于以下等式：

。

基于此，可以評(píng)價(jià)關(guān)于安裝和功率預(yù)算的功率效率。在下一步驟S130中，可以例如基于以下等式計(jì)算線纜電阻（包括連接器的電阻）：

。

此后，在步驟S140中，例如基于圖2的表格檢查線纜位于哪個(gè)電阻范圍中。該檢查的結(jié)果可以是線纜類型或（非常）劣質(zhì)的線纜/連接。

然后，基于橫截面面積S、例如35℃的環(huán)境溫度T_amb處的具體電阻率ρ，可以基于以下等式在步驟S150中計(jì)算線纜長(zhǎng)度：

。

在隨后步驟S160中，將所確定的端口的線纜長(zhǎng)度與相鄰PD設(shè)備或與預(yù)確定的最大線纜長(zhǎng)度比較。在PD設(shè)備（例如照明器或其它燈或負(fù)載設(shè)備）的投用/定位之后，每一個(gè)PD設(shè)備的區(qū)域中的物理位置是已知的。PD設(shè)備的物理位置和連接到某個(gè)PSE設(shè)備的PD設(shè)備的總數(shù)目同樣是已知的。利用該額外信息可以容易地檢查PD設(shè)備是否是鄰近或相鄰設(shè)備。如果是，PD設(shè)備的預(yù)期實(shí)際距離必須等于例如平均距離加上/減去有限增量距離（當(dāng)然，其它算法或統(tǒng)計(jì)計(jì)算是可能的并且對(duì)技術(shù)人員是已知的）。該信息可以用于得到更加精確且可靠的判定。當(dāng)然，這對(duì)于平均功率損失、平均電阻R（例如線纜類型決定或劣質(zhì)連接決定）同樣有效。在步驟S170中然后檢查所確定的線纜長(zhǎng)度是否在正常范圍內(nèi)。如果不是，過(guò)程分支到步驟S180并且為所關(guān)注的端口傳送或輸出“錯(cuò)誤”消息或類似物，作為指示功率效率和/或功率預(yù)算問(wèn)題的反饋。如果在步驟S170中所確定的線纜長(zhǎng)度被判定為正常，過(guò)程結(jié)束或跳回到步驟S110以用于繼續(xù)測(cè)量。

在針對(duì)PSE設(shè)備的每一個(gè)端口的這樣的隨時(shí)間的繼續(xù)測(cè)量的過(guò)程中，可以確定所確定的線纜/連接電阻值是否增加。如果是，可以決定“劣質(zhì)連接”。

圖3的以上過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)在適配成控制圖1的PoE控制器24的軟件中。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，已經(jīng)描述了用于提供關(guān)于負(fù)載元件的安裝質(zhì)量的信息的系統(tǒng)。諸如PoE系統(tǒng)之類的功率分配系統(tǒng)的性能取決于總體系統(tǒng)安裝性能，比如功率控制設(shè)備（例如PoE交換機(jī)）和被供電負(fù)載元件（例如照明器等）之間的連接質(zhì)量、Cat5/6線纜質(zhì)量、線纜類型、線纜長(zhǎng)度、連接的老化等。所提出的系統(tǒng)能夠在t=0處并且隨時(shí)間提供反饋并且判定系統(tǒng)安裝性能。

雖然已經(jīng)在附圖和前述描述中詳細(xì)圖示和描述了本發(fā)明，但是這樣的圖示和描述要被視為是說(shuō)明性或示例性而非限制性的。本發(fā)明不限于其中燈或照明器作為PD設(shè)備的所公開(kāi)的實(shí)施例。其可以結(jié)合用于DC分配網(wǎng)絡(luò)的任何類型的負(fù)載設(shè)備而實(shí)現(xiàn)，諸如所有種類的低功率負(fù)載，比如照明裝備（傳感器、開(kāi)關(guān)、光源等）或娛樂(lè)器具，比如有源揚(yáng)聲器、互聯(lián)網(wǎng)無(wú)線電設(shè)備、DVD播放器、機(jī)頂盒和甚至電視（TV）機(jī)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明時(shí)，通過(guò)研究附圖、公開(kāi)內(nèi)容和隨附權(quán)利要求，可以理解和實(shí)現(xiàn)對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的其它變型。在權(quán)利要求中，詞語(yǔ)“包括”不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其它單元可以履行權(quán)利要求中敘述的若干項(xiàng)的功能。在相互不同的從屬權(quán)利要求中敘述某些措施的僅有事實(shí)不指示這些措施的組合不能用于獲益。

前述描述詳述本發(fā)明的某些實(shí)施例。然而，將領(lǐng)會(huì)到的是，無(wú)論前文在文本上看起來(lái)多么詳細(xì)，本發(fā)明都可以以許多方式實(shí)踐，并且因而不限于所公開(kāi)的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出的是，當(dāng)描述本發(fā)明的某些特征或方面時(shí)地特定術(shù)語(yǔ)的使用不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為暗示該術(shù)語(yǔ)在本文中被重新限定成限于包括該術(shù)語(yǔ)與其相關(guān)聯(lián)的本發(fā)明的特征或方面的任何特定特性。

單個(gè)處理器或其它單元可以履行權(quán)利要求中敘述的若干項(xiàng)的功能。在相互不同的從屬權(quán)利要求中敘述某些措施的僅有事實(shí)不指示這些措施的組合不能用于獲益。

如已經(jīng)所述的，比如圖3中所指示的一個(gè)那樣的所描述的操作可以實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)程序的程序代碼構(gòu)件和/或作為專用硬件。計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)/分布在合適的介質(zhì)上，諸如光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，其與其它硬件一起或者作為其部分而供應(yīng)，但是還可以以其它形式分布，諸如經(jīng)由因特網(wǎng)或其它有線或無(wú)線電信系統(tǒng)。