ES2222212T3

ES2222212T3 - Red para gestion remota de iluminacion urbana y similares, elementos y metodo de realizacion.

Info

Publication number: ES2222212T3
Application number: ES00938862T
Authority: ES
Inventors: Alain Denes
Original assignee: LEMPIA LABORATOIRE D ELECTRONI; LEMPIA-LABORATOIRE D'ELECTRONIQUE MECANIQUE PYROTECHNIQUE ET INFORMATIQUE APPLIQUE
Current assignee: LEMPIA LABORATOIRE D ELECTRONI; LEMPIA-LABORATOIRE D'ELECTRONIQUE MECANIQUE PYROTECHNIQUE ET INFORMATIQUE APPLIQUE
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2005-02-01
Anticipated expiration: 2020-05-30
Also published as: CZ20014375A3; NO20015952D0; EA200200004A1; PL352485A1; CN1360745A; EP1435678A2; WO2000076034A1; JP2003501797A; CA2376317A1; TR200103572T2; HUP0201487A2; PT1201010E; CN1246939C; EP1201010A1; BR0012116A; NO320203B1; DK1201010T3; DE60009514D1; DE60009514T2; AU5410600A

Abstract

Farola que tiene al menos una lámpara eléctrica de iluminación y un emisor/receptor de radio que asegura la repetición de los mensajes que recibe, estando el emisor/receptor interconectado con un circuito de control de la lámpara.

Description

Red para gestión remota de iluminación urbana y similares, elementos y método de realización.

La presente invención se refiere a una red de transmisión inalámbrica de datos, a una farola para implementar esta red, así como a una caja de conexiones. También se refiere a un procedimiento de encendido de la lámpara de una farola de acuerdo con la invención. La invención se refiere además a un método de gestión remota de encendido en la red de la invención, y a un método para inicializar la red.

En la actualidad, no existe una solución simple, efectiva, y económica que asegure la gestión remota de la iluminación en zonas urbanas.

El documento US-A-5.121.287 describe un casquillo para lámpara de incandescencia que permite comandar a distancia la lámpara. El documento US-A-5.237.284 propone un telecomando a distancia por infrarrojos hacia un receptor que contiene una lámpara. El documento US-A-5.888.738 describe un sistema de vigilancia por medio de una cámara montada en una farola, transmitiendo la cámara sus imágenes a distancia. El documento US-A-4.995.055 describe un sistema de telegestión de aparatos eléctricos en un edificio, a los que se han asociado receptores de radio.

El documento US-A-5.874.903 describe una red de tele-reposición de contadores de energía por medio de un ordenador a través de nodos de radiofrecuencia. Los contadores disponen de un emisor/receptor para comunicar con un nodo. Un contador puede servir de receptor para otro contador en caso de que sea inaccesible por el nodo. Además, los contadores comunican con una red local con el protocolo CEBus para estas aplicaciones domésticas, en particular para el control de iluminación.

El documento US-A-4.998.095 describe un sistema de transmisión de señales de socorro que utiliza candelabros en los que se han montado un emisor/receptor. Una persona que tenga necesidad de ayuda acciona un emisor portátil. La señal emitida por éste se recibe en el emisor/receptor de un candelabro próximo, el cual envía a su vez una señal hacia una central de recepción. Con el fin de indicar la posición de la persona a los equipos de socorro, el emisor/receptor puede activar una luz parpadeante asociada.

El objeto de la presente invención consiste en proponer una solución a este problema.

A este fin, la presente invención propone una farola que tiene al menos una lámpara y un emisor-receptor de radio. El emisor-receptor puede ser alimentado eléctricamente, de forma ventajosa, mediante la farola.

De acuerdo con un modo de realización preferida, el emisor-receptor comprende un circuito de control de la farola. El circuito de control comanda ventajosamente el encendido y apagado de la farola. Más aún, el circuito de control puede variar ventajosamente la potencia suministrada a la lámpara. Finalmente, el circuito de control puede realizar ventajosamente al menos una de las siguientes mediciones:

-: medición de la corriente eléctrica consumida por la lámpara;

-: medición de la temperatura externa o la del circuito de control;

-: medición de la luminosidad externa;

-: medición del desfasaje entre la corriente y la tensión que alimentan a la farola,

pudiendo comprender además el circuito de control una memoria para almacenar una o más mediciones realizadas.

De acuerdo con otro modo de realización preferida, el circuito de control mide la corriente eléctrica consumida por la lámpara, y corta la alimentación eléctrica de la farola en función de la corriente medida.

De conformidad con todavía otro modo de realización preferida, la farola comprende una alimentación en corte que alimenta a la lámpara. Con preferencia, la alimentación en corte entrega selectivamente a la lámpara al menos una primera tensión y una segunda tensión más baja que la primera tensión. La alimentación en corte puede suministrar selectivamente al menos una tercera tensión a la lámpara. El circuito de control puede comandar ventajosamente la alimentación en corte, en particular para determinar la tensión que se vaya a aplicar a la lámpara. Además, la alimentación en corte puede alimentar igualmente de manera ventajosa, el emisor-receptor.

De acuerdo con todavía otra forma de realización preferida, la lámpara es una lámpara de descarga eléctrica, con preferencia una lámpara de vapor de mercurio o una lámpara de vapor de sodio.

Según otro aspecto, la invención propone un método de encendido de la lámpara de la farola anterior, caracterizado porque el encendido de la lámpara comprende:

-: la aplicación a la lámpara de la primera tensión, para cebar la lámpara;

-: una vez que la lámpara ha sido cebada, la aplicación a la lámpara de la segunda tensión, para alimentar la lámpara con una tensión de servicio.

Además, resulta ventajoso aplicar la tercera tensión a la lámpara para variar la intensidad de iluminación de la lámpara.

Según otro aspecto adicional, la invención propone una caja de conexiones, con:

-: un casquillo hembra para recibir una lámpara eléctrica;

-: un emisor-receptor de radio que asegure la recepción de los mensajes que ha recibido;

-: medios de conexión eléctrica unidos eléctricamente con el casquillo hembra

-: un circuito de control que comanda la apertura o el cierre de la conexión eléctrica entre los medios de conexión y el casquillo hembra,

en el que el circuito de control está interconectado con el emisor/receptor.

De acuerdo con una realización preferida, el elemento de conexión forma un casquillo macho.

De acuerdo con otro modo de realización preferida, el transmisor-receptor se alimenta a través de los medios de conexión.

Además, el circuito de control puede variar ventajosamente la potencia entregada al casquillo hembra. Por último, el circuito de control puede realizar ventajosamente al menos una de las siguientes mediciones:

-: medición de la corriente eléctrica suministrada al casquillo hembra;

-: medición de la temperatura externa o la del circuito de control;

-: medición de la luminosidad externa;

-: medición del desfasaje entre la corriente y la tensión que alimentan al casquillo hembra;

-: pudiendo el circuito de control, además, comprender una memoria para almacenar una o más de las mediciones realizadas.

De acuerdo con todavía otra realización preferida, el circuito de control mide la corriente eléctrica suministrada al primer casquillo, y abre la conexión eléctrica entre el elemento de conexión y el casquillo hembra en función de la corriente medida.

De acuerdo con todavía otra realización preferida, la conexión eléctrica comprende una alimentación en corte, estando la entrada de la alimentación en corte conectada a los medios de conexión, y estando la salida de la alimentación en corte conectada al primer casquillo. Con preferencia, la alimentación en corte entrega selectivamente al casquillo hembra al menos una primera tensión y una segunda tensión más baja que la primera tensión. Ventajosamente, la alimentación en corte suministra selectivamente al casquillo al menos una tercera tensión. Con preferencia, el circuito de control comanda la alimentación en corte, en particular para determinar la tensión que se va a aplicar al casquillo hembra. De acuerdo con todavía otra realización preferida, la alimentación en corte alimenta además al transmisor-receptor.

De acuerdo con otro aspecto, la invención propone una red de transmisión inalámbrica de datos, que comprende al menos una lámpara de calle según la invención, constituyendo el emisor-receptor de radio un nodo de red. Con preferencia, la red comprende al menos un segundo nodo dispuesto en un armario eléctrico que alimenta con electricidad a la lámpara de calle, o al menos a una lámpara de calle cualquiera. De manera ventajosa, el segundo nodo de la red controla la alimentación de energía de la lámpara de calle, Además, el segundo nodo de la red realiza al menos una de las siguientes mediciones:

-: verificar la presencia de la tensión de alimentación en el armario eléctrico;

-: medir las corrientes suministradas por el armario;

-: medir las corrientes de fugar;

-: medir las corrientes inducidas;

-: detectar las pérdidas de aislamiento;

-: medir el potencial de corrosión,

pudiendo el segundo nodo, además, comprender una memoria para almacenar una o más de las mediciones realizadas.

De acuerdo con un modo de realización preferida, la red comprende al menos un rutero capacitado para poner en comunicación dos nodos cualesquiera de la red.

De acuerdo con otro aspecto, la invención propone un método de inicialización de la dirección de un nodo de red de acuerdo con la invención, caracterizado por:

-: la asignación de una dirección por defecto al nodo con anterioridad a su puesta en servicio;

-: la puesta en servicio del nodo;

-: el envío, por medio de la red, de un mensaje con destino a la dirección por defecto;

-: el envío de una respuesta de retorno por medio del nodo que tenga la dirección por defecto;

-: con la recepción de la respuesta, el envío por la red, con destino a la dirección defecto, de un mensaje para asignar una nueva dirección al nodo correspondiente en sustitución de la dirección por defecto.

Con preferencia, la nueva dirección es específica para el nodo.

De acuerdo con otro aspecto, la invención propone un procedimiento de administración remota de la iluminación utilizando una red según la invención, caracterizado por:

-: el envío a través de la red, con destino al primer nodo o al segundo nodo, de una orden de control;

-: la recepción y la ejecución de la orden de control por el primer nodo o por el segundo nodo.

De acuerdo con un modo de realización preferida, la orden de control se envía con destino al primer nodo, y el primer nodo recibe y ejecuta la orden de control. La orden de control comprende el encendido o apagado de la lámpara de la farola. Además, la orden de control puede comprender la medición de al menos una magnitud física, comprendiendo el procedimiento, por otra parte, el envío de vuelta por el primer nodo, a través de la red, del resultado de la medición. Como variante, la orden de control comprende la lectura de la medición de al menos una magnitud física dispuesta en la memoria del primer nodo, comprendiendo el procedimiento además el envío de retorno, por el primer nodo, a través de la red, de la medición leída en la memoria.

Según otro modo de realización preferida, la orden de control se envía con destino al segundo nodo, y el segundo nodo recibe y ejecuta la orden de control. La orden de control puede comprender la apertura o el cierre de la alimentación de la farola. Además, la orden de control comprende la medición de al menos una magnitud física, comprendiendo el procedimiento, además, el envío de retorno por el segundo nodo, a través de la red, del resultado de la medición. Como variante, la orden de control comprende la lectura de la medición de al menos una magnitud física dispuesta en la memoria por el segundo nodo, y comprendiendo el procedimiento, además, el envío de retorno por el segundo nodo, a través de la red, de la medición leída en la memoria. Ventajosamente, el procedimiento puede comprender:

-: la interrogación del primer nodo por el segundo nodo, a través de la red;

-: el envío de retorno del valor de al menos una magnitud física medida por el primer nodo;

-: la recepción y la memorización de la magnitud física por el segundo nodo.

En el sentido de la presente invención, debe entenderse por farola todo farol u otro elemento de iluminación, tal como las rampas luminosas de las pistas de aterrizaje de los aeropuertos. Por iluminación urbana, se entenderá toda infraestructura de iluminación de las ciudades o incluso de zonas industriales importantes tales como las refinerías de petróleo, las centrales nucleares o incluso las iluminaciones de las pistas de aterrizaje de los aeropuertos.

Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto con la lectura de la descripción que sigue de un modo de realización preferida de la invención, dado a título de ejemplo y con referencia al dibujo anexo.

La Figura 1 ilustra una red de radiotransmisión de datos según un modo de realización preferida de la invención;

La Figura 2 ilustra un casquillo encajado según un aspecto de la invención;

La Figura 3 ilustra una variante del casquillo encajado de la Figura 2, y

La Figura 4 es un esquema que ilustra la electrónica contenida en el casquillo encajado de la Figura 2 ó 3.

En relación con la Figura 1, se va a describir una red de radiotransmisión de datos de acuerdo con un modo de realización preferida de la invención.

La red comprende una pluralidad de nodos de radiotransmisión 1. Cada nodo 1 se encuentra dispuesto en una farola 1a respectiva. La red comprende ventajosamente nodos 2 de radiotransmisión. Cada nodo 2 está dispuesto en un armario eléctrico 2a respectivo, que alimenta de energía a un cierto número de farolas. En general, un armario eléctrico 2 puede alimentar hasta 50 farolas. La red puede estar así basada en el conjunto de farolas de una ciudad, así como en el conjunto de armarios eléctricos que alimentan a estas farolas. Por otra parte, la red comprende ventajosamente un nodo 3 de radiotransmisión que coopera con un rutero 3a.

Según ilustra la Figura 1, la red puede comprender igualmente nodos 4 dispuestos en, o cerca de, elementos 4a anexos a la red, que no son farolas ni tampoco armarios de alimentación de farolas. Desde el unto de vista de la radiotransmisión, los nodos 4 están constituidos de una manera similar a los nodos 1, y aseguran las mismas funciones que el nodo 1 en el seno de la red.

Cada nodo 1, 2 y 3 comprende un emisor/receptor de radio interconectado con un módulo de control electrónico que comprende un microcontrolador para gestionar las comunicaciones del nodo. Cada nodo 1, 2 y 3 puede trabajar en modulación de frecuencia sobre, por ejemplo, 16 canales. Se podrá tratar, con preferencia, de frecuencias comprendidas en las bandas de VHF, UHF, o incluso de hiper-frecuencias, por ejemplo, del orden de 2,4 GHz. La trayectoria de propagación de las ondas de radio de un nodo a otro puede efectuarse por onda espacial directa. El módulo de control está, con preferencia, capacitado para elegir automáticamente el canal de comunicaciones midiendo la relación señal/ ruido en cada canal, para seleccionar el que presente la mejor relación. Además, comprende ventajosamente una unidad de control automático de ganancia para poder luchar contra el desvanecimiento de la señal (llamado "fading") y la difracción de la señal por parte de los obstáculos.

Los nodos 1 pueden ser, de forma ventajosa, alimentados eléctricamente por la entrada de electricidad que alimenta a la farola 1a en la que se encuentren dispuestos. De forma similar, los nodos 2 pueden ser, de manera ventajosa, alimentados eléctricamente por la entrada de electricidad que alimenta al armario eléctrico 2a en el que se encuentren dispuestos.

Un modo de comunicación entre los nodos de la red, puede ser el siguiente. Se especifica que para la descripción de este nodo de comunicación, cualquier referencia a un nodo 1 y a la farola 1a asociada al mismo, corresponde indistintamente, ya sea a un nodo 1 y a la farola 1a asociada, o ya sea a un nodo 4 y al elemento anexo 4a asociado.

El nodo 3 está capacitado para comunicar con todos los nodos 2. Para ello, el nodo 3 puede incorporar un sistema de radiotransmisión único para comunicar secuencialmente con los nodos 2. El nodo 3 puede incluir también varios sistemas de radiotransmisión para poder comunicar simultáneamente con varios nodos 2.

Cada nodo 2 está capacitado para comunicar con un conjunto correspondiente de nodos 1 que se designará en lo que sigue como nodos 1 vinculados. Con preferencia, los nodos 1 vinculados a un nodo 2 son aquellos que se disponen en el conjunto de farolas 1a alimentadas con energía por medio del armario eléctrico 2a en el que se encuentra dispuesto el nodo 2 considerado. La comunicación entre un nodo 2 con cada uno de los nodos 1 vinculados, puede hacerse directamente. Pero resulta más ventajoso que la comunicación entre un nodo 2 y un nodo 1 vinculado cualquiera se realice por repetición de la comunicación mediante otros nodos 1 vinculados, pero que son intermedios desde el punto de vista espacial entre el nodo 2 y el nodo 1 considerado. Dicho de otra manera, cada nodo 1 puede servir de repetidor para uno o varios nodos 1 vecinos. Por repetición del mensaje por nodo, debe entenderse la recepción del mensaje por este nodo que, tras el tratamiento por su módulo de control, lo remite, en forma de nueva trama, con destino a otro nodo. Como variante, la repetición podría consistir, de manera convencional, en una reamplificación de la señal. Las farolas, al estar generalmente alineadas a lo largo de la calle, la comunicación entre un nodo 2 y el nodo 1 vinculado cualquiera podrá hacerse también por medio de los nodos 1 de todas las farolas 1a intermedias entre el armario eléctrico 2a del nodo 2 y la farola del nodo 1 considerado, retransmitiendo los nodos 1a intermedios cada vez al siguiente, el mensaje del nodo 2 hacia el nodo 1 considerado, o viceversa. Este modo de transmisión define una verdadera cadena de transmisión entre el nodo 2 y los nodos 1 vinculados. De forma evidente, el nodo 2 está en comunicación directa con el, o los, nodos 1 vinculados que le son espacialmente más próximos. En esta configuración, que se ha ilustrado en la Figura 1, cada nodo 2 constituye la cabeza de una cadena de transmisión que comprende todos los nodos 1 que se han vinculado. Como variante, es posible tener un nodo 2 en la cabeza de varias cadenas de transmisión distintas, las cuales son cadenas compuestas por los nodos 1 que se han vinculado; por ejemplo, una cadena compuesto los nodos 1 de las farolas 1a situadas a un lado de la calle y una segunda cadena compuesta por los nodos 1 de las farolas 1a situadas al otro lado de la calle, teniendo las dos cadenas en su extremo el mismo nodo 2 del armario eléctrico 2a que las alimenta. Como variante, es posible que las cadenas de transmisión se subdividan en varias sub-cadenas de transmisión, situándose un nodo 1 en la cabeza de una pluralidad de sub-cadenas compuestas, cada una de ellas, por nodos 1 vinculados al mismo nodo 2 en la cabeza de la cadena; se puede utilizar este caso de figura cuando un armario 2a alimenta las farolas de una primera calle y después, igualmente, las de una segunda calle secante. No es en absoluto necesario que las cadenas de transmisión tales como las descritas, sean homogéneas, es decir, tengan en cabeza un nodo 2 que va seguido de uno o varios nodos 1, o nodos 4 asimilados a los nodos 1. Se puede tener, por ejemplo, un nodo 1, o un nodo 4, en la cabeza de la cadena, o incluso tener un nodo 2 entre dos nodos 1 de la cadena, estando este último caso ilustrado por la cadena inferior de la Figura 1.

Además, resulta ventajoso que el alcance de transmisión de cada nodo 1 vinculado cubra varios nodos 1 vinculados. De igual modo, es ventajoso que un nodo 2 pueda comunicar con varios nodos 1 vinculados. Así, en caso de fallo de un nodo 1 que le impida repetir un mensaje, el nodo 1, o el nodo 2, que ha intentado transmitirle un mensaje en vano, podrá remitirlo hacia un nodo 1, que no falle, con el fin de no interrumpir la cadena de transmisión. Para ello, dado que dos farolas sucesivas se colocan generalmente a menos de 30 m una de la otra, la potencia de cada uno de los nodos podrá ser determinada de modo que cubra, por ejemplo, una distancia de 100 a 200 m, para cubrir al menos tres nodos 1 sucesivos, lo que corresponde a una potencia comprendida entre alrededor de 1 y 2 W. Los nodos 1 y 2 podrán estar dotados, cada uno de ellos, de una antena omnidireccional. Es ventajoso que cada nodo de la cadena envíe un mensaje de acuse de recibo al nodo anterior que le ha dirigido un mensaje, de modo que cada nodo de la cadena pueda determinar fácilmente si el nodo siguiente está fallando y, en caso afirmativo, volver a transmitir el mensaje a otro nodo de la cadena.

El nodo 3 puede comunicar igualmente con cada uno de los nodos 1 por medio del nodo 2 al que se encuentra vinculado, sirviendo el nodo 2 de repetidor. De hecho, resulta ventajoso que el rutero 3a utilice funciones de orientación que permitan establecer una comunicación entre dos nodos cualesquiera de la red, disponiendo por ejemplo de las mismas prerrogativas de orientaciones dirigidas que las tratadas por los auto-conmutadores de telefonía RTC clásica, salvo precisar que se trata de la ocurrencia de una conexión hertziana.

La comunicación entre el nodo 3 y los nodos 2 puede hacerse directamente, en cuyo caso, hará falta en general una potencia superior a la de los nodos 1 para cubrir las distancias que sean más importantes. Los nodos 2 podrán comprender una antena direccional orientada hacia el nodo 3 mientras que el nodo 3 tendrá, con preferencia, una antena omnidireccional. Puesto que la comunicación en la red se hace, por un aparte, entre el nodo 3 y los nodos 2 correspondientes a un primer nivel de comunicación, y por otra parte, entre cada nodo 2 y los nodos vinculados correspondientes a un segundo nivel de comunicación, se pueden utilizar frecuencias de radiotransmisión y protocolos diferentes para cada una de las etapas. En este caso, a los nodos 2 corresponderán dos emisores/receptores correspondientes, cada uno de ellos, a una de las etapas de comunicaciones. Por otra parte, resulta igualmente posible establecer la comunicación entre el nodo 3 y los nodos 2 utilizando nodos de radiotransmisión intermedios, actuando como repetidor de manera similar a la repetición entre los nodos 2 y los nodos 1 descritos anteriormente. Los repetidores entre el nodo 3 y el nodo 2 podrán ser distintos de los nodos 2, es decir, igual que los nodos 1.

Este modo de comunicación podría ser utilizado igualmente en otras redes distintas a las de la Figura 1. De forma evidente, al red puede utilizar asimismo otros modos de comunicación distintos a los descritos.

La red puede utilizar ventajosamente un método de direccionamiento interactivo para asociar una dirección a cada nodo de la manera siguiente. El módulo de control de cada nodo de red tiene en la memoria, por ejemplo una memoria EEPROM, un número de identificación que le sirve de dirección en la red. Durante su fabricación, con anterioridad a su instalación en el lugar, se atribuye un número de identificación por defecto a todos los nodos. Cada nodo se pone en servicio uno a continuación de otro, en el lugar, para que participe en la red, de la manera siguiente. Tras la puesta en servicio inicial de un nodo en el lugar, el rutero 3 o un puesto central de gestión cualquiera envía un mensaje de interrogación hacia el nodo que tiene como dirección el número de identificación por defecto. Este último rutero o el puesto central le envía entonces un nuevo mensaje indicándole un nuevo número de identificación específica que constituirá su dirección en la red. A la recepción, el nodo en cuestión sustituirá en la memoria el número de identificación por defecto por este nuevo número. Una vez que su nuevo número ha sido memorizado, se podrá proceder a la puesta en servicio inicial de otro nodo de la misma manera. El procedimiento puede estar, evidentemente, automatizado enviando cíclicamente un mensaje de interrogación a la atención de un eventual nodo que tenga el número de identificación por defecto. En caso de respuesta, el rutero 3 o el puesto central sabrá que un nuevo nodo ha sido puesto en servicio, y podrá atribuirle entonces automáticamente un número de identificación específico. Por el contrario, la falta de respuesta significa la ausencia de puesta en servicio de un nuevo nodo, o eventualmente su fallo. Este método de direccionamiento interactivo puede ser implementado en otras redes distintas a la de la invención. La red según la invención puede utilizar asimismo, evidentemente, otro método de direccionamiento.

El enrutamiento de los mensajes entre dos nodos cualesquiera que deseen comunicar entre sí, puede realizarse mediante métodos en sí conocidos. Por ejemplo, se puede realizar de la manera siguiente. En el seno de una cadena de transmisión, los nodos tienen como dirección, cada uno de ellos, un número consecutivo al anterior. De este modo, un nodo cualquiera que reciba un mensaje dirigido al mismo por otro nodo, verifica el contenido del mensaje que contiene la dirección del nodo que le ha sido dirigido y la dirección del nodo destinatario final del mensaje. Si el nodo en cuestión no es el destinatario final, éste reemite el mensaje. Si el nodo al que se le había enviado el mensaje tiene una dirección (n-1) inferior a la suya (n), éste lo envía a una dirección inmediatamente superior a la suya. Por el contrario, si el nodo al que se le había enviado tiene una dirección (n+1) superior a la suya, éste lo envía a la dirección (n-1) inmediatamente inferior a la suya. De forma evidente, el rutero 3 realiza la orientación entre las diferentes
cadenas.

La red podrá ser del tipo de acceso aleatorio, en la que un nodo emite después de haber comprobado, escuchándolo, que el canal está libre. De forma más ventajosa, la red es del tipo de acceso controlado, en la que se maneja un nodo, con preferencia el nodo 3, y es el único que proporciona el derecho de comunicación a los demás nodos, por ejemplo por escrutación, también llamado "polling".

Ahora vamos a describir un sistema de telegestión de iluminación urbana o similar, utilizando la red de la invención. En esta aplicación, resulta ventajoso que la red haga uso del modo de comunicación y del método de direccionamiento anteriormente descrito, aunque se podrían utilizar otros.

El módulo de control de cada uno de los nodos 1 de las farolas 1a que se desea gestionar, se completa con una unidad de control de farola. Esta unidad de control de farola puede cumplir, en particular, una o más de las funciones siguientes:

-: comandar el encendido o el apagado de la lámpara de la farola 1a en la que se ha dispuesto el nodo 1;

-: gestionar el cebado de la lámpara;

-: variar la potencia de alimentación suministrada a la lámpara;

-: medir la corriente eléctrica consumida por la lámpara;

-: determinar el desfasaje entre la corriente y la tensión (cos\phi);

-: medir la luminosidad a nivel de la lámpara;

-: medir la temperatura exterior o interior del módulo electrónico.

Estas funciones pueden ser utilizadas de manera en sí conocida.

El módulo de control del nodo de la farola podrá almacenar en su memoria los datos así medidos.

En caso de que la unidad de control de farola comprenda medios para medir la corriente eléctrica consumida por la lámpara, podrá cortar ventajosamente la alimentación de la lámpara de la farola 1a en caso de que se produzca una sobreintensidad, para una protección segura de la farola. En ese caso, resulta preferible que el re-enrutamiento de la lámpara sea manual o necesite un comando enviado al módulo de control de la farola por el puesto de supervisión que se describe más adelante.

De manera similar, el módulo de control de cada uno de los nodos 2 de los armarios eléctricos 2a que se desea gestionar, se completa con una unidad de control de armario eléctrico. Esta unidad de control de armario eléctrico puede cumplir, en particular, una o más de las funciones siguientes:

-: comandar el armario eléctrico 2a del nodo 2 asociado a la apertura o cierre del circuito de alimentación de las farolas alimentadas por este armario;

-: verificar la presencia de la tensión de alimentación del armario;

-: medir las corrientes suministradas a las farolas por el armario, o las corrientes inducidas o las corrientes de fugas, etc.

-: detectar las pérdidas de aislamiento;

-: medir el potencial de corrosión.

Las mediciones y verificaciones pueden realizarse permanentemente de forma continua. La apertura/cierre del circuito de alimentación de las farolas alimentadas por el armario puede hacerse según la luminosidad ambiental o según programas horarios internos.

Estas funciones pueden realizarse de manera en sí conocida.

El módulo de control del nodo 2 del armario podrá almacenar en su memoria los datos así determinados.

Además, un puesto de supervisión 3b, típicamente un ordenador dotado de pantalla, se conecta al rutero 3. Éste podrá ser conectado asimismo a un nodo cualquiera de la red. Este puesto de supervisión ejecuta un programa destinado a comandar las farolas 1a y los armarios 2a enviando mensajes a través de la red hacia los nodos 1 ó 2 correspondientes. Los módulos de control de estos nodos 1 ó 2 podrán utilizar las órdenes contenidas en los mensajes procedentes del puesto de supervisión. Las órdenes así suministradas podrán afectar, evidentemente, a cualquier función que pueda utilizar el módulo de control del nodo 1 ó 2 con respecto al funcionamiento de la farola 1a o del armario eléctrico 2a correspondiente, en particular los citados anteriormente. De forma similar, el puesto de supervisión podrá demandar a través de la red, a un nodo 1 ó 2 cualquiera, que le envíe como respuesta las mediciones y otras detecciones relativas al funcionamiento de la farola o del armario eléctrico, que se realizan y se almacenan en memoria por medio del módulo de control del nodo correspondiente. El puesto de supervisión podrá tratar los datos así repatriados, obtener las informaciones de estos datos y comandar así la farolas y armarios eléctricos en función de estos datos. El puesto de supervisión procederá, con preferencia, a la recopilación de datos de forma secuencial.

Más en general, este puede supervisión puede estar encargado de enrutar los mensajes, en relación con el rutero 3, y administrar el conjunto de nodos de la red.

Como variante, los nodos 2 pueden interrogar cíclicamente, o bajo demanda del puesto de supervisión, los nodos 1 vinculados para que éstos les transmitan las mediciones y otras detecciones relativas al funcionamiento de la farola. El nodo 2 podrá almacenar entonces en su memoria estos datos. En este caso, el puesto de supervisión podrá obtener el conjunto de datos relativos a las farolas 1 directamente desde los nodos 2, sin interrogar por sí mismo a los
nodos 1.

La gestión correcta de las instalaciones de iluminación de una ciudad, de la manera que se ha descrito en lo que antecede, no requiere más que una ínfima carga de trabajo para los diferentes elementos que componen la red. Resulta así ventajoso utilizar el tiempo libre dejado por la telegestión de la iluminación urbana para la comunicación con, o entre, equipos anexos 4a a la red distintos de las farolas o armarios eléctricos que alimentan las farolas. Estos equipos anexos 4a están entonces conectados, cada uno, a un nodo de radiotransmisión 4 que se encuentra dispuesto en el equipo anexo o en las proximidades de éste. Cada nodo 4 comprende los mismos elementos que un nodo de tipo 1 ó 2, a saber, un emisor/receptor gestionado por un módulo de control electrónico. Puesto que los equipos anexos 4a pueden ser heterogéneos, el módulo de control del nodo 4 se conecta al equipo anexo 4a correspondiente, con preferencia por medio de un módem de adaptación protocolaria. Un nodo 4 cumple las mismas funciones en la red, sin que importe qué nodo 1 sea desde el punto de vista de la radiotransmisión.

El elemento anexo 4a podrá comunicar entonces a través de la red con otro elemento anexo 4a o con el puesto de supervisión, o viceversa.

A título de ejemplo, un elemento anexo 4a puede consistir en otro puesto de supervisión dedicado a la gestión o a la vigilancia, a través de la red, de otros elementos anexos, tales como:

-: luces tricolor que regulan la circulación u otras señales de las vías públicas;

-: instalaciones de alarma en edificios;

-: paneles de visualización instalados a través de la ciudad;

-: cámaras de vigilancia del tráfico rodado para transmitir, en particular, las imágenes de la cámara al puesto de supervisión a través de la red.

Los elementos anexos 4a pueden ser, asimismo, de carácter móvil. De este modo, los elementos 4a anexos pueden consistir en insignias que incorporen un emisor, y que estén portadas por personas que sean objeto de indisposiciones. La pulsación de un botón de la insignia provoca el envío de un mensaje de alarma a un centro de asistencia, consistente en otro elemento adherente 4a, a través de la red, permitiendo a la vez identificar la persona afectada mediante el número de identificación del emisor y localizar la persona en cuestión poniendo de manifiesto el número de identificación del, o de los, nodo(s) 1 más próximos.

De manera similar, se puede realizar un servicio de radiomensajería entre un centro de difusión y los receptores a través de la red. La red puede ser utilizada también como red de telefonía fija o móvil, por ejemplo, dedicada a los empleados municipales.

En relación con la Figura 2, vamos a describir ahora un casquillo encajado 10 particularmente adaptado para constituir un nodo 1 de la red descrita anteriormente.

El casquillo encajado 10 comprende una caja 11 cerrada por medio de una tapa 12. Un casquillo 13, de rosca, similar a un casquillo de lámpara, se ha dispuesto en el fondo 11a de la caja 11, y sobresale de la caja 11. El casquillo 13 macho está capacitado para ser conectado a un casquillo 20 hembra que equipa una farola 1a. La tapa 12 engancha por clipado en la caja 11. La misma puede ser, además, pegada para asegurar una estanquidad completa.

Un circuito impreso 14a ha sido dispuesto en el interior de la caja. El casquillo 13 está conectado eléctricamente al circuito impreso 14a. Un segundo circuito impreso 14b ha sido dispuesto en la caja 11, entre la tapa 12 y el circuito impreso 14a. Un casquillo hembra 15, de rosca, ha sido dispuesto en la tapa 12. El circuito impreso 14b comprende laminillas 16 capaces de asegurar el contacto eléctrico con una bombilla 21 correspondiente cuando ésta se enrosca en el casquillo 15.

En consecuencia, el casquillo encajado 10 está capacitado para ser montado en el casquillo hembra convencional de una farola que habitualmente recibe la bombilla que se encuentra ahora recibida por el casquillo hembra 15 del casquillo encajado 10. De manera evidente, los casquillos 13 y 15 pueden ser de cualquier tipo adaptado, distinto de una rosca. Como variante, la Figura 4 propone un casquillo encajado en el que el casquillo macho 13 ha sido sustituido por un borne de conexión 13a situado en la cara externa del fondo 11a de la caja 11, y por un vástago fileteado 13b dispuesto igualmente en la cara exterior del fondo 11a para permitir la fijación del casquillo encajado 10 con la ayuda de una tuerca.

Los dos circuitos impresos 14a y 14b están en conexión eléctrica uno con el otro, e incluyen los circuitos electrónicos siguientes, tales como los que se ilustran mediante la Figura 4:

-: un emisor/receptor de radiofrecuencia 17;

-: un módulo de control electrónico por microprocesador 18;

-: una alimentación en corte 19.

El emisor/receptor 17 está interconectado con el módulo 18 de control que gestiona las comunicaciones del emisor/receptor 17. El emisor/receptor 17 y el módulo de control 18 son en sí conocidos, y pueden presentar ventajosamente las características y funciones descritas para estos elementos en relación con la descripción de los nodos 1. En particular, el módulo de control 18 podrá comprender una memoria de tipo EEPROM para almacenar un número de identificación que sirva para el direccionamiento en la red. También podrá comprender una célula fotosensible 18a dispuesta, por ejemplo, en un orificio realizado en la tapa o en la pared lateral de la caja 11, para medir la luminosidad por el exterior de la caja. Más en general, diremos que el módulo de control 18 podrá incluir una unidad de control de farola que puede cumplir, en especial, una o más de las funciones siguientes:

-: comandar el encendido o apagado de la lámpara montada en el casquillo 15 del casquillo encajado 10 montado en la farola 1a o similar;

-: gestionar el cebado de esta lámpara;

-: variar la potencia de alimentación entregada a esta lámpara;

-: medir la corriente eléctrica consumida por esta lámpara;

-: determinar el desfasaje entre la corriente y la tensión (cos\phi);

-: medir la temperatura exterior o del interior del módulo electrónico.

Estas funciones pueden ser utilizadas de forma en sí conocida.

En caso de que la unidad de control de farola comprenda medios para medir la corriente eléctrica consumida por la lámpara, podrá ventajosamente cortar la alimentación de la lámpara de la farola 1a en caso de que se mida una sobreintensidad, para asegurar la farola. En ese caso, es preferible que el re-enrutamiento de la lámpara sea manual o necesite un comando enviado al módulo de control de la farola por el puesto de supervisión que se describe más adelante.

El emisor receptor 17 y el módulo de control 18 son alimentados con energía a través del casquillo 13 cuando el casquillo encajado 10 se encuentra montado en un casquillo hembra 20 correspondiente a una farola o similar que está alimentada eléctricamente.

De manera similar, la alimentación en corte 19 recibe su energía desde el casquillo 13, y sus salidas se han conectado a las laminilla 16 para alimentar la bombilla 21 cuando ésta se coloca en el casquillo 15.

La alimentación en corte 19 está comandada ventajosamente por el módulo de control 18 para alimentar o no la bombilla 21 y/o para hacer que varíe la potencia suministrada a la bombilla 21.

A título de ejemplo, una caja 11 con un diámetro de 60 mm y una profundidad de 50 mm, puede ser suficiente para recibir el conjunto de componentes mencionados en lo que antecede.

En otro modo de realización, el emisor/receptor de radio 17 se sustituye por un emisor/receptor de corriente portadora.

Para constituir un nodo 1 de red de la invención, es suficiente con montar un casquillo encajado 10 en una farola 1a en lugar de la bombilla 21 habitual. Dicho de otro modo, el casquillo macho 13 del casquillo encajado 10 se monta en el casquillo hembra 20 de la farola 1a que recibe normalmente la bombilla 21, siendo esta última montada en adelante en el casquillo 15 hembra del casquillo encajado 10.

Ahora vamos a describir con mayor detalle la alimentación en corte 19.

La entrada de la alimentación en corte 19 se ha conectado a un puente de diodos D3 para rectificar la corriente. Con preferencia, un condensador de alisado C9 y un diodo zéner D8 constituyen una ramificación y están en paralelo con las salidas del puente de diodos D8, para alisar y estabilizar la tensión rectificada. La tensión rectificada, eventualmente alisada y estabilizada, se aplica al arrollamiento primario de un transformador Tr1 por medio de un interruptor comandado D7 para cortar, a frecuencia elevada, la tensión aplicada al primario del transformador Tr1. El interruptor comandado D7 es, en este caso, un tiristor, pero éste podría ser igualmente un transistor de potencia o cualquier otro componente adaptado. El transformador Tr1 presenta un arrollamiento secundario de varias salidas que entregan, cada una de ellas, una tensión diferente. Las tres primeras salidas del arrollamiento están, cada una de ellas, ramificadas a través de un interruptor comandado respectivo D4, D5, D6, a la salida de la alimentación en corte 19, es decir, en el casquillo 15 destinado a recibir la bombilla 21. Los interruptores comandados D4, D5, D6 son de tipo similar al interruptor D7.

La alimentación en corte 19 está particularmente adaptada para alimentar una bombilla 21 del tipo de lámpara de descarga eléctrica, y más en particular, del tipo de lámpara de vapor de mercurio o de vapor de sodio.

Para ello, la entrada de alimentación en corte 19 está alimentada, por ejemplo, por una tensión de 230 V de la red. El interruptor D7 está conmutado a una frecuencia elevada comprendida entre alrededor de 30 kHz y 90 kHz. En nuestro ejemplo, la frecuencia es de 60 kHz. La señal interrumpida así obtenida se aplica al arrollamiento primario del transformador Tr1.

El arrollamiento secundario del transformador Tr1 presenta una primera salida (la correspondiente al interruptor D4), que entrega una tensión suficiente para provocar el cebado de la lámpara. En nuestro ejemplo, esta tensión es de 600 V.

El arrollamiento secundario del transformador Tr1 presenta una segunda salida (la correspondiente al interruptor D5), que entrega una tensión correspondiente a la tensión nominal de servicio de la lámpara. En nuestro ejemplo, esta tensión es de 100 V.

El arrollamiento secundario del transformador Tr1 puede presentar, además, una tercera salida (la correspondiente al interruptor D6), que entrega una tensión correspondiente a una tensión un poco inferior a la tensión de servicio de la lámpara, pero suficiente para mantener la lámpara encendida. En nuestro ejemplo, esta tensión es de 90 V.

Para cebar la lámpara, se cierra el interruptor D4 y se mantienen abiertos los interruptores D5 y D6. Cuando la lámpara está cebada, se cierra el interruptor D5 mientras se abre el interruptor D4, de modo que se aplica la tensión nominal de servicio a la lámpara. Se pueden utilizar dos métodos para determinar que la lámpara ha sido cebada:

-: ya sea el transcurso de un tiempo fijo desde el inicio de la aplicación de la tensión de cebado, es decir, desde el cierre del interruptor D4;

-: ya sea en función de la corriente consumida por la lámpara, que puede ser determinada mediante un circuito de medida de corriente convencional a partir del cual el módulo de control 18 puede comandar los interruptores D4 y D5.

Si se desea disminuir la luminosidad producida por la lámpara, se cierra el interruptor D6 mientras se abre el interruptor D5, con el fin de aplicar a la lámpara una tensión un poco inferior a la tensión nominal de servicio para la lámpara.

El experto en la materia comprenderá que la tercera salida del arrollamiento es optativa. Por el contrario, resulta posible en general disponer de varias salidas en el arrollamiento secundario que suministran, cada una de ellas, una tensión respectiva situada dentro de una gama de tensión de funcionamiento nominal de la lámpara.

Bien entendido, para apagar la lámpara, es suficiente con abrir los interruptores D4, D5 y D6. Otra posibilidad consiste en mantener abierto el interruptor D7.

Los interruptores D4, D5, D6 y D7 están comandados por el módulo de control 18.

El arrollamiento secundario del transformador puede tener aún, ventajosamente, una salida suplementaria de baja tensión, por ejemplo de 12 voltios, para alimentar a través de un circuito 22 de rectificación y filtrado, el emisor/receptor 17 y el módulo de control 18, y eventualmente también otros circuitos electrónicos.

El experto en la materia comprenderá que la alimentación en corte 19 es un módulo independiente de otros elementos alojados en el casquillo encajado. En particular, la alimentación en corte 19 puede ser utilizada para la alimentación de una lámpara de descarga independientemente del emisor/receptor 17. También es posible realizar un casquillo encajado que no comprenda el emisor/receptor 17, pero que incluya una alimentación en corte del tipo 19 con un módulo de comando específico para comandar los diferentes interruptores D4 a D7. Se puede utilizar un casquillo encajado de este tipo, en particular, en caso de que no se desee comandar la lámpara a distancia.

Asimismo, resulta posible añadirle solamente un receptor en lugar de un emisor/receptor, para permitir el comando a distancia de la lámpara, pero no repatriar datos relativos a las condiciones de funcionamiento. En este caso, un casquillo de este tipo no será adecuado para constituir un nodo 1 de la red de la invención.

Por último, es evidente que una alimentación en corte 19 de este tipo no tiene que disponerse necesariamente en el interior de un casquillo encajado. La misma podría estar alojada, por ejemplo, directamente en la farola.

La utilización de una alimentación en corte para alimentar una lámpara de descarga, tiene varias ventajas:

-: permite obviar accesorios de la lámpara que son el cebador y el balastro utilizados actualmente, y que representan un peso y un volumen más importante con relación a la alimentación en corte;

-: una alimentación en corte puede ser situada en un casquillo encajado del tipo descrito, mientras que el cebador y el balastro del tipo de los existentes resultan demasiado voluminosos y pesados;

-: los flancos de subida de tensión suministrada por la alimentación en corte, facilita el cebado de la lámpara;

-: la frecuencia de corte elevada evita el parpadeo de la lámpara.

Claims

1. Farola que tiene al menos una lámpara eléctrica de iluminación (21) y un emisor/receptor de radio (17) que asegura la repetición de los mensajes que recibe, estando el emisor/receptor interconectado con un circuito de control (18) de la lámpara.

2. Farola según la reivindicación 1, caracterizada porque el emisor/receptor está alimentado eléctricamente por la farola.

3. Farola según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el circuito de control comanda el encendido y el apagado de la lámpara.

4. Farola según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque el circuito de control efectúa al menos una de las mediciones siguientes:

- medición de la corriente eléctrica consumida por la lámpara;

- medición de la temperatura exterior o la del circuito de control;

- medición de la luminosidad exterior;

- medición del desfasaje entre la corriente y la tensión que alimentan a la farola;

comprendiendo el circuito de control, con preferencia, una memoria de almacenamiento de una o varias de las mediciones efectuadas.

5. Farola según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el circuito de control mide la corriente eléctrica consumida por la lámpara y corta la alimentación eléctrica de la lámpara en función de la corriente medida.

6. Caja de conexión capacitada para telegestión de iluminación por lámpara eléctrica, con:

- un casquillo hembra (15) de recepción de una lámpara eléctrica;

- un emisor/receptor de radio (17), que asegura la repetición de los mensajes que recibe;

- medios de conexión eléctrica, en conexión eléctrica con el casquillo hembra;

- un circuito de control (18) que comanda la apertura y/o el cierre de la conexión eléctrica entre los medios de conexión y el casquillo hembra,

en el que el circuito de control está interconectado con el emisor/receptor (17).

7. Caja según la reivindicación 6, caracterizada porque los medios de conexión forman un casquillo macho (13).

8. Caja según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque el circuito de control efectúa al menos una de las mediciones siguientes:

- medición de la corriente eléctrica suministrada al casquillo hembra;

- medición de la temperatura exterior o la del circuito de control;

- medición de la luminosidad exterior;

- medición del desfasaje entre la corriente y la tensión que alimentan al casquillo hembra;

pudiendo el circuito de control comprender, además, una memoria de almacenamiento de una o más de las mediciones realizadas.

9. Caja según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque el circuito de control mide la corriente eléctrica suministrada al casquillo hembra, y abre la conexión eléctrica entre los medios de conexión y el casquillo hembra en función de la corriente medida.

10. Red de telegestión de iluminación, que comprende al menos una farola (1a) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, constituyendo el emisor/receptor de radio (17) un nodo (1) de la red.

11. Red según la reivindicación 10, caracterizada porque comprende al menos un segundo nodo (2) de la red, que comanda, en un armario eléctrico (2a), la alimentación eléctrica de la farola.

12. Red según la reivindicación 11, caracterizada porque el segundo nodo de la red efectúa al menos una de las mediciones siguientes:

- verificar la presencia de la tensión de alimentación en el armario eléctrico;

- medir las corrientes suministradas por el armario;

- medir las corrientes de fugas;

- medir las corrientes inducidas;

- detectar las pérdidas de aislamiento;

- medir el potencial de corrosión;

pudiendo el segundo nodo, además, comprender una memoria de almacenamiento de una o más de las mediciones realizadas.

13. Red según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, que comprende otro emisor/receptor (17) que constituye otro nodo (1; 4) de red y que repite los mensajes que recibe, siendo recibidos los mensajes repetidos mediante este otro nodo de red por el emisor/receptor del primer nodo cuyo circuito de control (18) controla la lámpara (21) en función de los citados mensajes repetidos por este otro nodo.

14. Red según la reivindicación 13, en la que este otro emisor/receptor es el de otra farola según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

15. Red según la reivindicación 13, en la que este otro emisor/receptor:

- o bien forma parte de una caja según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9;

- o bien está conectado a un elemento anexo supervisado a través de un red tal, como una señalización de carretera, una instalación de alarma en un edificio, un panel de visualización instalado en una ciudad, una cámara de vigilancia del tráfico de carretera, o una insignia móvil que incorpore un emisor/receptor que sirva para enviar un mensaje de alerta a través de la red por la persona que lo porta.

16. Red según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizada porque comprende al menos un rutero (3a) que pone en comunicación dos nodos cualesquiera de la red.

17. Procedimiento de telegestión de iluminación en una red según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16, caracterizado por:

- el envío a través de la red con destino al primer nodo, de una orden de control que afecta, con preferencia, a la lámpara (21) del primer nodo;

- la recepción y ejecución de la orden de control por el primer nodo.

18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque la orden de control comprende el encendido o el apagado de la lámpara del primer nodo.

19. Procedimiento según la reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque la orden de control comprende la lectura de la medición de al menos una magnitud física, y por el envío de retorno por el primer nodo, a través de la red, del resultado de la medición.

20. Utilización de la red según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16 para realizar un servicio de radiomensajería o una red de telefonía fija o móvil.