Historia de la Creación de PowerGate – DMX 512 sobre línea eléctrica 110\220

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

Tabla de Contenidos

En 2010, un cliente de Dubái se acercó a nuestra empresa con una solicitud para reconstruir un gran palacio con un extenso suelo de mármol elaborado con mármol de altísimo valor. Durante la fase de diseño, se integraron luminarias estándar de luz blanca en el suelo. Al finalizar, cuando se presentó el proyecto al cliente, revelaron su preferencia por luminarias de colores controladas por un sistema unificado. No se habían instalado cables de control, aparte de las líneas de energía, en el suelo, y los canales de cable ya estaban sellados. Desmantelar el valiosísimo suelo de mármol no era una opción factible debido a su alto costo. Nuestra empresa propuso desarrollar un dispositivo capaz de transmitir hasta cuatro universos DMX512 a través de una línea de energía de 250 V. El producto fue diseñado y entregado en un plazo de tiempo excepcionalmente corto, resolviendo satisfactoriamente el problema y satisfaciendo al cliente

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

Principio de funcionamiento de la transmisión DMX512 sobre línea eléctrica

El dispositivo PowerGate fue diseñado utilizando una versión adaptada de la tecnología HomePlug 1.0 adaptada para la transmisión DMX512. HomePlug es una tecnología de Comunicación por Línea Eléctrica (PLC) que transmite datos a través del cableado eléctrico existente. Fue desarrollada a principios de la década de 2000 bajo la HomePlug Powerline Alliance, establecida en 2000. El estándar inicial HomePlug 1.0, lanzado en 2001, soportaba tasas de datos de hasta 14 Mbps. En 2005, se introdujo HomePlug AV, ofreciendo velocidades de hasta 200 Mbps para aplicaciones multimedia. En 2010, surgió HomePlug AV2 con velocidades de hasta 1 Gbps y soporte MIMO. Aunque la alianza cesó operaciones en 2022, los dispositivos HomePlug siguen en uso.

La tecnología HomePlug aprovecha el cableado eléctrico estándar (220/110 V) como un medio para la transmisión de datos digitales, eliminando la necesidad de cables de control adicionales. Cuando un adaptador HomePlug se conecta a la red eléctrica, realiza múltiples funciones. Recibe una señal digital (por ejemplo, de un router) y la convierte en una señal modulada de alta frecuencia compatible con la red eléctrica. Esta modulación utiliza Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM), donde los datos se dividen en múltiples frecuencias de subportadora estrecha transmitidas en paralelo. Este método asegura una transmisión fiable de la señal a pesar del ruido eléctrico o la interferencia electromagnética.

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

La señal modulada viaja a través de los mismos cables eléctricos utilizados para la entrega de energía. Otro adaptador HomePlug, conectado a una toma de corriente diferente dentro de la misma red, recibe y decodifica la señal, extrayendo los datos digitales originales para la salida. Para garantizar la seguridad, los adaptadores emplean cifrado AES-128 de extremo a extremo, evitando la interceptación de datos. A cada conjunto de adaptadores se le asigna un identificador único.

El rendimiento del sistema depende de la calidad del cableado eléctrico. La interferencia de dispositivos como cargadores o fuentes de alimentación, o el uso de diferentes fases eléctricas en sistemas multifásicos, puede interrumpir la transmisión de la señal.

Cómo funcionan los dispositivos PowerGate

HomePlug transforma cualquier toma de corriente en una fuente potencial de datos sin requerir cableado de control dedicado. En los dispositivos PowerGate, esta tecnología se optimiza para la transmisión DMX512, donde incluso retrasos mínimos podrían desincronizar los accesorios de iluminación. Para prevenir esto, PowerGate incorpora un sistema de sincronización adicional.

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

Transceptores DMX a través de una línea eléctrica

Los dispositivos PowerGate comprenden un transceptor DMX512, un módem PLC especializado basado en una tecnología HomePlug modificada, optimizada para iluminación de escenarios, sistemas de protección y un módulo de potencia. 

PowerGate está disponible en dos variantes: la serie Solid para uso en interiores y la serie Arma para aplicaciones en exteriores. 

Ambas se ofrecen en configuraciones que soportan uno o cuatro universos DMX512.

La serie PowerGate Solid

 está diseñada para ambientes interiores, pero puede operar en áreas protegidas al aire libre a temperaturas de -5°C a 85°C (23°F a 185°F). Está encerrada en una carcasa de aleación de aluminio fundido robusta con paredes de hasta 3 mm de grosor, asegurando durabilidad durante la operación. Un sistema de enfriamiento especializado disipa el calor hacia la carcasa, que carece de aberturas de ventilación para evitar la entrada de polvo y objetos extraños, mejorando significativamente la fiabilidad. 

El dispositivo cuenta con una fuente de alimentación integrada que opera a voltajes de hasta 305 V y proporciona aislamiento galvánico completo para todos los puertos. Esto protege al dispositivo de daños si un voltaje de fase aparece en las líneas de control DMX512 y mejora la compatibilidad de los puertos con diversos equipos.

La serie PowerGate Arma

está construida para uso al aire libre durante todo el año sin refugio, con una calificación de protección IP65 y operando en un rango de temperatura industrial de -40°C a +85°C (-40°F a 185°F), permitiendo su despliegue global. Las líneas de alimentación y control se conectan a través de prensaestopas de metal niquelado con una calificación de protección IP67

Infraestructura de Red

Los dispositivos PowerGate admiten configuraciones flexibles, operando en un modo de un transmisor a un receptor o en un modo de un transmisor a hasta 256 receptores. Se pueden crear hasta 256 de tales grupos, permitiendo configuraciones de red prácticamente ilimitadas

Aplicaciones

PowerGate fue desarrollado como una solución crítica para escenarios donde la transmisión de DMX512 basada en radio está prohibida o no es práctica

A continuación se presentan casos de uso clave
Sitios arquitectónicos e históricos:

PowerGate se utiliza ampliamente en monumentos arquitectónicos, templos, catedrales y malecones donde los cables de alimentación se instalaron hace décadas y ya no es posible agregar líneas de control. También se emplea en nuevas construcciones donde se omitieron los cables de control durante la edificación. PowerGate es particularmente popular para controlar luminarias empotradas en el suelo.

Aplicaciones teatrales:

En teatros históricos, PowerGate facilita la transmisión de señales de control desde los dimmers hacia el auditorio. Estos lugares a menudo tienen extensas líneas eléctricas vinculadas a sistemas de control de iluminación basados en dimmers obsoletos, pero tender nuevos cables de control es imposible o requiere mucha mano de obra.

Reemplazo de radio:

PowerGate sirve como una alternativa a las soluciones basadas en radio en entornos donde el uso de radio está restringido. Los grandes lugares enfrentan cada vez más congestión del espectro de radio o emplean sistemas de interferencia, especialmente durante eventos que involucran a personas de alto perfil. En países donde la transmisión por radio está prohibida, PowerGate proporciona el único método viable para entregar señales de control.

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