SISTEMA DE DIAGNÓSTICO DE LUMINARIA E IDENTIFICACIÓN DE CONFIGURACIÓN
SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud Provisional No. 60/227,089 presentada en Agosto 22, de 2000. CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un fotocontrolador con un microprocesador programado para detectar rápidamente una condición de falla en base a la carga inducida por la lámpara y que proporciona una indicación positiva cuando no se detecta falla de tal manera que informa también al personal de garantía de calidad cuál es la configuración de la indicación de falla residente en el microprocesador. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los fotocontroladores se instalan típicamente en alumbrado público y operan para apagar la luz durante el día y encenderla en la noche . Debido a que el costo de mantenimiento de una sola lámpara pública puede ser de $100 o más en caminos transitados y en áreas transitadas y dado que existen 60,000,000 de lámparas públicas solo en los Estados Unidos, el problema del mantenimiento a fotocontroladores averiados es severo. Por ejemplo, cuando falla el relé del fotocontrolador o cuando falla la fotocelda, la lámpara pública permanece encendida durante los periodos de luz de día por lo cual se desperdicia electricidad. De manera alternativa, un relé averiado o una fotocelda averiada puede ocasionar que la lámpara permanezca apagada durante la noche ocasionando un riesgo en la seguridad. Debido a que la reparación típicamente tiene lugar durante las horas del día, con frecuencia dificultan detectar esta última condición. El problema del ciclado en el alumbrado público de sodio a alta presión (HPS) al final de su vida útil es también severo . El fenómeno del ciclado de las lámparas HPS a medida que se deterioran por el uso se ocasiona por alguno de los materiales de electrodo que desprende los electrodos y se depositan en el interior de la lámpara de arco. Esto hace que la lámpara se oscurezca y atrape más calor dentro de la lámpara de arco. Como resultado, se requiere un voltaje aumentado para mantener la lámpara encendida o ionizada. Cuando se alcanza el límite de voltaje del reactor, la lámpara se extingue al cesar la ionización. Entonces, la lámpara debe enfriarse durante varios minutos antes de que pueda hacerse un intento de re-encendido. El resultado es el "ciclado" , en el cual la lámpara desgastada sigue tratando de mantenerse encendida. Se alcanza el límite de voltaje, la lámpara se extingue y entonces después de un período de enfriamiento de aproximadamente uno-dos minutos, la lámpara de arco se re-enciende y la salida de luz aumenta de nuevo y hasta que se alcanza el límite de voltaje después de lo cual la lámpara se extingue de nuevo. El ciclado puede desperdiciar electricidad, ocasionar RFI (interferencia de radio frecuencia) que afecta de manera adversa a los circuitos de comunicación, radios y televisiones en el área y puede afectar de manera adversa y desgastar prematuramente el reactor, el arrancador y el fotocontrolador . Por ejemplo, si una lámpara HPS experimenta el ciclado durante muchas noches antes de que finalmente se le de mantenimiento y se reemplace, el reactor o el arrancador puede dañarse o degradarse. Pero, cuando se reemplaza la lámpara HPS, este daño o degradación puede no ser detectado. Entonces deben hacerse solicitudes posteriores para dar servicio a estos problemas . Los componentes de reactor y arrancador son más costosos que la lámpara o que el fotocontrolador . El problema del ciclado se encuentra bien documentado pero, hasta ahora, las únicas soluciones que se ofrecen son reemplazar las lámparas HPS con lámparas de mercurio menos eficientes o reconfigurar los fotocontroladores existentes con un sensor especial de fibra óptica que detecta la luz de la lámpara y envía una señal a un microprocesador para indicar si la lámpara se encuentra encendida o apagada. Después de tres ciclos de encendido/apagado, el microprocesador apaga la lámpara y enciende una luz roja estroboscopica que puede verse desde la calle. Desafortunadamente, esta solución de la técnica anterior requiere modificaciones a la instalación de alumbrado existente (e.g., debe perforarse un orificio en el alojamiento de la instalación) y el uso de un costoso sensor de fibra óptica. Ver, e.g., las Patentes de E.U. Nos . 5,235,252 y 5,103,137 ambas incorporadas en la presente mediante esta referencia. Otro problema con todas las luminarias incluyendo
HPS u otros tipos de lámpara es el costo que implica la corrección del problema de ciclado y otras fallas tales como una condición de lámpara descompuesta. Por ejemplo, un residente puede reportar una lámpara descompuesta o una condición de ciclado pero cuando llega el personal de reparación varias horas después, la lámpara puede haber comenzado de nuevo el ciclado. Considerando el hecho de que el polo de la lámpara puede estar a 25-35 pies de altura, el personal de reparación puede desperdiciar una cantidad de tiempo considerable verificando cada lámpara en el área. Además, el personal de reparación y mantenimiento puede no ser capaz de dar servicio a un área residencial dada hasta las horas con luz de día cuando todo el alumbrado público se encuentra apagado por diseño. En la Patente de E.U. No. 6,028,396 (también incorporada en la presente mediante esta referencia) , el fotocontrolador incluye un microprocesador programado para detectar si la lámpara a la que se encuentra unido esta averiada, i.e., ya sea descompuesta o ciclada. Cuando la lámpara se enciende, el microprocesador lee la carga inducida por la lámpara en los tiempos ti y t2 y calcula la diferencia de carga. Si la diferencia de carga es menor que aproximadamente 12.5%, se determina que la lámpara está descompuesta dado que una lámpara que funciona de manera apropiada atrae consistentemente más y más carga durante una condición de arranque mientras que una lámpara o reactor averiado no . Además, al continuar la lectura de las cargas en los tiempos t3...tn y el conteo del número de veces que la lectura de carga en cada dos lecturas es menor que aproximadamente 25% proporciona una indicación de un evento de ciclado. En la solicitud co-pendiente serie No. 09/544,307, se detecta una condición de falla del relé cuando la lámpara induce una carga incluso cuando está apagada. Se detecta una condición de fotocelda averiada cuando la lámpara induce continuamente una carga (y en consecuencia está encendida) incluso cuando es de dia . En cada caso, el microprocesador emite una señal de detección de falla y ocasiona que ocurran uno o más eventos de indicación. El fotocontrolador asi programado ha funcionado bien y ha sido bien recibido en la industria. Sin embargo, diferentes clientes, desean diferentes formas de proporcionar una indicación cuando se detecta un evento de falla. Por ejemplo, algunos clientes, cuando se detecta una falla de ciclado, quieren que la luz se apague inmediatamente y que destelle un LED residente en el fotocontrolador . De acuerdo a esto, esta opción se programa en el microprocesador como "opción A" . Diferentes clientes, cuando se detecta un evento de ciclado, quieren que la luz permanezca encendida incluso en el día a fin de que los reparadores puedan verla fácilmente. Esta opción de "encendido durante el día en ciclado" se programa como "opción B" . Aún otros clientes, cuando se detecta una falla de ciclado, piden que la luz se apague y se mantenga apagada siempre después de esto. Esto se programa como "opción C" . Una preocupación interesante que se ha presentado cuando se programan diferentes fotocontroladores de acuerdo a estas diferentes opciones es que los inspectores de garantía de calidad pasan un momento difícil garantizando en la fábrica que la opción de programación correcta reside en los fotocontroladores . Aún otro problema interesante no cubierto por los invenciones de los mismos es que solo se proporciona una señal de falla cuando existe una falla, i.e., no hay manera de averiguar rápida y positivamente si el fotocontrol estaba operando apropiadamente dado que no existe indicación posible cuando el fotocontrol funciona correctamente durante la prueba. Además, toma algún tiempo para que la corriente momentánea se ajuste y la lámpara se caliente durante las pruebas de fábrica agregándose al costo y al tiempo consumido para la prueba del producto final. SUMARIO DE LA INVENCIÓN En consecuencia es un objetivo de esta invención proporcionar un sistema de diagnóstico e identificación de configuración de luminaria. Es un objetivo adicional de esta invención proporcionar un sistema tal que la inspección sea más fácil y más rápida. Es un objetivo adicional de esta invención proporcionar un sistema tal que emita una indicación positiva cuando no se detecta falla en el fotocontrol . Es un objetivo adicional de esta invención proporcionar un sistema tal que proporcione una indicación positiva al personal de garantía de calidad respecto a la configuración particular del microprocesador residente en el fotocontrolador . Esta invención es el resultado de la percepción de que puede efectuarse un fotocontrol más rápido y más fácil para inspeccionar al programar al microprocesador del fotocontrol para detectar rápidamente una condición de falla en base a la carga inducida por la lámpara y después proporcionar una indicación positiva cuando no se detecta ninguna falla en una forma que también informe al personal de garantía de calidad cuál versión del programa de indicación de falla reside en el microprocesador del fotocontrol bajo prueba . Esta invención caracteriza un sistema de diagnóstico e identificación de configuración que comprende un dispositivo eléctrico, un fotocontrolador para encender y apagar automáticamente el dispositivo eléctrico en respuesta a los niveles de luz ambiental, un detector para detectar la carga inducida por el dispositivo eléctrico cuando este se encuentra encendido, y un procesador que responde a la carga inducida por el dispositivo eléctrico cuando este se encuentra encendido y programado para detectar una condición de falla en base a la carga inducida por el dispositivo eléctrico y para proporcionar una indicación de dicha condición de falla de acuerdo a una de una pluralidad de configuraciones. Cuando no se detecta condición de falla, el procesador determina la configuración de condición de falla y entonces emite una señal indicativa de la configuración indicada . Típicamente, cada configuración se identifica de manera única y el procesador lee la identidad para determinar la configuración apropiada. En un ejemplo, una configuración incluye una rutina que apaga el dispositivo eléctrico cuando se detecta una condición de falla. En esta modalidad, el fotocontrolador incluye también una luz (e.g., un LED) encendida por el procesador cuando se detecta una condición de falla. En la modalidad preferida, esta es una falla de ciclado. Otra configuración incluye una rutina que enciende permanentemente el dispositivo eléctrico cuando se detecta una condición de falla. Aún otra configuración incluye una rutina que apaga permanentemente el dispositivo eléctrico cuando se detecta una condición de falla. Ambas configuraciones de falla son también típicamente representativas de fallas de ciclado. La programación de la condición de falla para pruebas de fábrica determina si la carga inducida por el dispositivo eléctrico es mayor que un umbral predeterminado cuando el dispositivo eléctrico se encuentra encendido y también determina si la carga inducida por el dispositivo eléctrico cuando el dispositivo eléctrico se encuentra apagado, es menor que el umbral predeterminado. El procesador emite entonces una señal indicativa de la configuración identificada sólo cuando ambas, la carga inducida por el dispositivo eléctrico es mayor que un umbral predeterminado cuando el dispositivo eléctrico se encuentra encendido y cuando la carga inducida por el dispositivo eléctrico cuando el dispositivo eléctrico se encuentra apagado, es menor que un umbral predeterminado. La programación óptima de la condición de falla en lámpara descompuesta detecta además la carga inducida por el dispositivo eléctrico cuando el dispositivo eléctrico se encuentra encendido en los tiempos tx y t2, calcula la diferencia de carga, determina si la diferencia de carga excede un umbral predeterminado, y proporciona una indicación de una condición de falla de lámpara descompuesta de acuerdo a una de dichas configuraciones cuando la diferencia de carga excede el umbral predeterminado. Para la detección del ciclado, la programación de la condición de falla típicamente cuenta el número de veces que la diferencia de carga excede el umbral predeterminado y proporciona una indicación de una condición de falla de acuerdo a una configuración cuando el conteo excede un umbral predeterminado . La programación óptima de la condición de falla en el relé detecta además si la carga es inducida por el dispositivo eléctrico cuando ésta se encuentra apagada y proporciona una indicación de una condición de falla en el relé de acuerdo a una configuración cuando la carga es inducida por el dispositivo eléctrico cuando éste se encuentra apagado. La programación óptima de la condición de falla en el fotosensor detecta además si el dispositivo eléctrico permanece continuamente encendido o apagado por un umbral de tiempo mayor al predeterminado y proporciona una indicación de una condición de falla en el fotosensor de acuerdo a una configuración en respuesta. En la modalidad preferida, el microprocesador y el sensor son integrales con el fotocontrolador y el dispositivo eléctrico es una lámpara de alumbrado público. En otro ejemplo, el sistema de diagnóstico e identificación de configuración comprende un dispositivo eléctrico, un fotocontrolador para encender y apagar automáticamente el dispositivo eléctrico en respuesta a los niveles de luz ambiental y un procesador programado para detectar una condición de falla y proporcionar una indicación de condición de falla de acuerdo a una de una pluralidad de configuraciones y, cuando no se detecta la condición de falla, emitir una señal indicativa de la configuración indicada. De este modo, se proporciona una retroalimentación positiva para el personal de garantía de calidad de que el fotocontrolador opera de manera apropiada. En la modalidad preferida, el procesador responde a un sensor para detectar la carga inducida por el dispositivo eléctrico cuando éste se encuentra encendido. Típicamente cada configuración se identifica de manera única y el procesador lee la identidad para determinar la configuración y emite una señal indicativa de la configuración solo cuando ambas, la carga inducida por el dispositivo eléctrico es mayor que un umbral predeterminado cuando el dispositivo eléctrico se encuentra encendido y cuando la carga inducida por el dispositivo eléctrico, cuando el dispositivo eléctrico se encuentra apagado, es menor que un umbral predeterminado. En la modalidad preferida, un fotocontrolador enciende y apaga automáticamente una lámpara en respuesta a los niveles de luz ambiental. Un sensor detecta la carga inducida por el dispositivo eléctrico cuando éste se encuentra encendido. Un procesador, dentro del fotocontrolador o acoplado al mismo, responde a la carga inducida por el dispositivo eléctrico cuando éste se encuentra encendido . El procesador se programa para detectar una condición de falla en base a la carga inducida por la lámpara al detectar si la carga inducida por la lámpara es mayor que un umbral predeterminado cuando la lámpara se encuentra encendida y si la carga inducida por la lámpara, cuando ésta se encuentra apagada, es menor que el umbral predeterminado. El procesador proporciona también una indicación de una condición de falla de acuerdo a una de una pluralidad de configuraciones. Cuando no se detecta la condición de falla, el procesador determina la configuración y entonces emite un código indicativo de la configuración indicada . Cada configuración se identifica de manera única y el procesador lee la identidad para determinar la configuración. Una configuración incluye una rutina que cuando se detecta una falla de ciclado, apaga la lámpara. El fotocontrolador incluye también una luz encendida por el procesador cuando se detecta esta condición de falla. Esta se denomina "opción A" de programación. Otra configuración posible incluye una rutina que enciende la lámpara permanentemente cuando se detecta una condición de falla de ciclado. Esta se denomina "opción B" de programación. Aún otra configuración incluye una rutina que apaga la lámpara de manera permanente cuando se detecta una condición de falla de ciclado. Esta se denomina "opción C" de programación. Una falla de ciclado se determina contando el número de veces que la diferencia de carga excede un umbral predeterminado y el procesador proporciona una indicación de una condición de falla de ciclado de acuerdo a una de las configuraciones de programación cuando el conteo excede el umbral predeterminado . El procesador también se encuentra programado para determinar si la carga inducida por la lámpara es mayor que un umbral predeterminado cuando la lámpara se encuentra encendida y para determinar si la carga inducida por la lámpara, cuando la lámpara se encuentra apagada, es menor que el umbral predeterminado. El procesador emite entonces un código indicativo de la configuración de indicación de falla de ciclado solo cuando ambas, la carga inducida por la lámpara durante la prueba es mayor que un umbral predeterminado cuando la lámpara se encuentra encendida y cuando la carga inducida por la lámpara, cuando la lámpara se encuentra apagada, es menor que un umbral predeterminado. El código es típicamente el código de Morse para las opciones A, B o C que informa entonces al personal de garantía de calidad cuál opción de programación reside en el fotocontrol a prueba . BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Otros objetivos, características y ventajas se les ocurrirán a los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción de una modalidad preferida y los dibujos que la acompañan, en los cuales: La Figura 1 es una vista esquemática de un fotocontrolador que incluye el sistema de diagnóstico e identificación de configuración de luminaria de la presente invención; La Figura 2 es un diagrama en bloques que muestra los principales componentes asociados con el fotocontrolador mostrado en la Figura 1 ; La Figura 3 es un diagrama de cableado que muestra los principales componentes asociados con el fotocontrolador mostrado en la Figura 1; La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas básicas efectuadas por el microprocesador del fotocontrolador mostrado en la Figura 1 durante las pruebas de fábrica; La Figura 5 es un diagrama de flujo más detallado que muestra la programación asociada con el microprocesador del fotocontrolador mostrado en la Figura 1 para detectar dos posibles condiciones de falla; La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra la rutina para detectar un evento de ciclado de acuerdo con la presente invención; La Figura 7 es un diagrama de flujo que muestra la rutina para detectar una condición de lámpara descompuesta de acuerdo con la presente invención; La Figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra la rutina para detectar una falla en el fotocontrolador de acuerdo con la presente invención; La Figura 9 es una vista esquemática que muestra un método de condiciones de falla que se transmiten externamente de acuerdo con la presente invención; y La Figura 10 es una vista esquemática que muestra otro método de condiciones de falla que se transmiten externamente de acuerdo con la presente invención. DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA El dispositivo de fotocontrol 10, Figura 1 incluye la cubierta 12 de polipropileno estabilizado de ultravioleta resistente al alto impacto, termoplástica y la ventana transparente 14 hecha de acrilico que absorbe UV, estabilizado de UV, para el sensor de luz que reside sobre una tarjeta de circuito dentro de la cubierta 12. El dispositivo de fotocontrol 10 se configura típicamente para ajustar un receptáculo ANSI C136.10 pero puede instalarse en un paquete ."botón" ANSI C136.24 u otro receptáculos. El fotocontrolador 10 se instala típicamente en una lámpara de alumbrado público en la parte superior de un poste de luz. Sin embargo, el fotocontrolador 10 puede utilizarse también, en conjunto con otros tipos de luminarias y otros dispositivos tales como depósitos de agua de campos de golf y carteleras . La tarjeta de circuito dentro de la cubierta 12 se encuentra configurada para operar de acuerdo con el diagrama de bloques mostrado en la Figura 2 y, en un ejemplo, el diagrama de circuito especifico mostrado en la Figura 3. El microcontrolador 54 mostrado en el diagrama de circuito de la Figura 3 se programa de acuerdo con los diagramas de flujo mostrados en las Figuras 4-8 de acuerdo con esta invención, y el transmisor 80 mostrado en el diagrama de circuito de la Figura 3 puede enlazarse a una red o a redes de comunicaciones como se muestra en las Figuras 9 y 10 de acuerdo con esta invención. Una luminaria 20 estándar del tipo para alumbrado público, Figura 2, incluye típicamente un controlador tal como el controlador 10, Figura 1, el reactor 22, el arrancador o encendedor 24, y una lámpara 26 HPS o de otro tipo. La lámpara 26 se refiere más generalmente como un dispositivo o carga eléctrica. El microcontrolador 54, Figura 3 incluye la programación de detección de condición de falla tal como una circuiterla 27 del subsistema de diagnóstico del fotocontrolador, Figura 2 y la circuiterla 28 de detección de la condición de la luminaria de acuerdo con esta invención que puede ser integral con el fotocontrolador 10, Figura 1. La circuiterla 27 del subsistema de diagnóstico del fotocontrolador, Figura 2 incluye un sensor 29 de falla de fotocelda y un sensor 31 de falla del relé. La circuiterla 28 de detección de la condición de luminaria incluye una circuiterla 30 de detección de lámpara descompuesta y una circuiterla 32 de detección de ciclado. En la modalidad preferida, el sensor 29 de falla de fotocelda, el sensor 31 de falla del relé, la circuiterla 30 de detección de lámpara descompuesta, y la circuiterla 32 de detección de ciclado, comparten todos de manera única los mismos componentes electrónicos tratados con referencia a la Figura 3. El sensor 29 de falla de fotocelda y el sensor 31 de falla del relé operan, en la modalidad preferida, como medios para verificar la operabilidad del relé del fotocontrolador y también la operabalidad del sensor de luz, típicamente una fotocelda del fotocontrolador . También existen medios para detectar una condición de luminaria 20 tal como una condición de lámpara descompuesta o una condición de ciclado, es decir la circuítería 28 de detección de la condición de luminaria. De este modo, el microprocesador puede detectar una fotocelda averiada, un relé averiado, una condición de lámpara descompuesta, y una condición de ciclado de lámpara. En cada caso cuando se detecta tal falla, se proporciona una indicación a través de la circuitería de comunicación 34 externa o interna como se muestra en 38, por ejemplo, para iluminar los LEDs 13 y/o 15, Figura 1. En una configuración, el microprocesador 54, Figura 3 se encuentra programado para detectar un evento de ciclado a través de la circuitería de detección de ciclado 32, Figura 2 de acuerdo a una de tres modalidades o configuraciones posibles. Por ejemplo, algunos clientes quieren que la luz se apague inmediatamente al detectar una falla de ciclado y que el LED residente en el fotocontrolador destelle. Esta opción de programación se denomina "opción A", 195, Figura 6, como se trató en la sección de Antecedentes anteriormente. Otros clientes, cuando se detecta una falla de ciclado, quieren que la luz permanezca encendida incluso en el día a fin de que el personal de reparación pueda verla fácilmente. Esta opción de "encendido durante el día en ciclado" se encuentra programada en el microprocesador como "opción B" , 196, Figura 6. Aún otros clientes, cuando se detecta una falla de ciclado, piden que la luz se apague y se mantenga apagada siempre después de esto. Esta es la programación de "opción C" , 197, Figura 6. Como se delineó también en la sección de Antecedentes anterior, una preocupación interesante que se presentó cuando se programaron los fotocontroladores de acuerdo a estas diferentes opciones fue que los inspectores de garantía de calidad tuvieron un momento difícil garantizando en la fábrica que la opción correcta de programación residiera en el microprocesador del fotocontrol bajo prueba. Aún otro problema interesante se presentó en que el microprocesador estaba programado para proporcionar una señal de falla solo cuando existía una falla, i.e., no había forma de averiguar rápida y positivamente si el fotocontrolador estaba operando apropiadamente en las pruebas de fábrica. Además, tomó algún tiempo para que las corrientes momentáneas se ajustaran y la lámpara se calentara lo cual agregó el costo y el tiempo consumidos por las pruebas del producto final . En consecuencia, en esta invención, el microprocesador 54, Figura 3, incluye también la programación de condición de falla 41, Figura 2, que detecta una condición de falla en base a la carga inducida por la lámpara (detectada por el transformador 50, Figura 3) y el programa de identificación de configuración 43, Figura 2, que proporciona una indicación de una falla de acuerdo con una de las configuraciones anteriores (u otras) . Sin embargo, el microprocesador 54 , se encuentra programado también para emitir una señal indicativa de una condición detectada de no-falla y de modo tal que transmite al inspector de garantía de calidad la configuración del microprocesador particular contenido en el fotocontrolador . De esta manera, la prueba del producto final es más rápida, existe una indicación positiva cuando se detecta una falla, y, también, el personal de garantía de calidad se encuentra informado acerca de cuál es la configuración de indicación de falla residente en el microprocesador del fotocontrolador . En un ejemplo, si no se detecta falla, el LED 13 destella en código de Morse la letra de la opción de programación de configuración A, B, o C antes tratada con referencia a la Figura 6. También como parte de la presente invención existen medios transmisores tales como la circuitería de comunicación 34 que puede incluir el subsistema externo de comunicaciones remotas 36 y/o el subsistema interno de comunicaciones 38 que puede ser simplemente un medio de indicador visual tal como el LED 13, Figura 1, de un color que indica la presencia de una condición de ciclado o una condición de falla en la fotocelda y el LED 15 de otro color para indicar la presencia de una condición de lámpara descompuesta o una condición de falla del relé. También puede hacerse que los LEDs destellen para indicar una falla en el fotocontrolador y permanezcan encendidos para indicar una condición de ciclado o lámpara descompuesta. Como se trató anteriormente, uno de los LEDs, durante la prueba del producto final, destella en código de Morse la letra de la opción del programa de configuración A, B, o C cuando no se detecta falla en la prueba del producto final. Si los LEDs no destellan, una falla de algún tipo se encuentra presente como se trata infra. La circuítería de comunicación externa 36 puede implementarse también para transmitir estas y otras condiciones a una ubicación remota para diagnósticos de tiempo real como se trata infra.. De este modo, el sistema de diagnóstico de luminaria 40, Figura 2, que incluye la circuítería de detección de condición 28, la circuitería de diagnóstico 27, el programa de condición de falla 41, el programa de identificación de configuración 43, y la circuitería de comunicación 34, elimina el trabajo sobre suposiciones involucrado, especialmente en el día, cuando el personal de reparación intenta determinar cuál lámpara del alumbrado público y/o cuál fotocontrolador tiene un componente averiado. El costo de mantenimiento del alumbrado público se reduce severamente en parte debido a que se elimina el trabajo sobre suposiciones del diagnóstico local de los problemas en los sistemas de alumbrado público. La circuitería del subsistema de diagnóstico del fotocontrolador 27, la circuitería de detección de la condición de luminaria 28, el programa de condición de falla 41, y el programa de identificación de configuración 43, incluyen medios para detectar la carga inducida por la lámpara tales como el transformador 50, Figura 3, acoplado a la línea de carga 51 y conectado al microprocesador 54 a través de la línea 56. También podría utilizarse un sensor de efecto Hall dado que es funcionalmente equivalente al transformador 50. El diodo 58 se localiza en la línea 56 para rectificar la corriente del transformador 50. El resistor 60, el capacitor 62, y el diodo Zener 64 se encuentran conectados a través de la línea 56 y la línea neutral 66 al filtro y estabilizan la corriente. El capacitor 62 filtra la corriente AC rectificada presente en la línea 56 y típicamente tiene un valor de 10 F. El resistor 60 tiene un valor típico de 100 kQ y actúa como divisor de voltaje para el capacitor 62. El diodo Zener 64 actúa para limitar el voltaje al microprocesador 54 y tiene un valor típico de 4.7 volts en un Watt . El microprocesador 54 transmite entonces señales sobre las líneas 70 y 72 a través de los resistores 74 y 76 que limitan la corriente de la salida de corriente (los valores típicos son 4.7 kQ) a los LEDs 13 y 15, respectivamente. Alternativamente, o en adición, el transmisor 80 puede conectarse al microprocesador 54 y utilizarse para transmitir señales indicativas del fotocontrolador y/o las condiciones de lámpara detectadas por la circuitería de diagnóstico del fotocontrolador y por la circuitería de detección 28 hacia una ubicación remota como se trata infra a través de comunicaciones RF. Alternativamente, tales señales de comunicación pueden colocarse de nuevo en la línea de energía a la cual se encuentra conectada la lámpara a través de un paquete de electrónica de corriente portadora de la línea de energía 82. El microprocesador 54 es de preferencia un microprocesador de 18 patas, parte No. PIC16C710 o un PIC12C671 de ocho patas con una capacidad de convertidor análogo a digital disponible de Microchip . La mayor parte de la circuitería restante mostrada en la Figura 3 se describe en general en la Patente de E.U. No. 5,195,016 incorporada en la presente mediante esta referencia. Específicamente, la línea AC de 120 voltios 100 se alimenta al resistor 102 (1 kQ) que se utiliza para limitar la corriente al rectificador de puente 104. El rectificador de puente 104 rectifica la corriente AC a una VCD ondulada 100 presentada al relé 106 y a la red de filtro resistor/capacitor 108. El resistor 110 tiene un valor típico de 10 kQ y el capacitor 112 tiene un valor típico de 10 µ? . La red de filtro RC 108 filtra la señal DC ondulada a una señal DC suave y el diodo Zener 116 fija el voltaje a 8 voliots DC. El regulador 118 recibe esta señal VDC de 8 voltios y mantiene una señal DC constante de 5 voltios al microprocesador 54. Cuando el sensor detecta la luz, e.g., la fotocelda 120, el nivel de voltaje en la pata 1, 122 del microprocesador 54 variará inversamente al nivel de luz . Cuando el nivel de luz es alto (luz de día) el voltaje es bajo y cuando el nivel de luz es bajo (noche) el voltaje es alto. Las variables de programa en la programación del microprocesador 54 hacen posible seleccionar qué nivel de luz encenderá el interruptor 126 que a su vez energiza el relé 106 y también el nivel de luz que a su vez apagará el interruptor 126 que a su vez des-energizará el relé 106. El microprocesador 54 , Figura 3 se encuentra programado de acuerdo al programa de condición de falla 41, Figura 2 para comenzar la detección de falla, etapa 300, Figura 4 y finaliza la detección de falla, etapa 302, y entonces solo si no se detecta falla, etapa 304, se invoca el programa de identificación de configuración 43 , Figura 2 , con lo cual la identidad de la programación del sensor de ciclado 32, Figura 2, se lee, etapa 306, Figura 4 y se proporciona una emisión de señal, etapa 308, por ejemplo, para hacer que el LED 13 , Figura 1 destelle el código de Morse para la letra de la configuración del programa detector de ciclado como se trató anteriormente. La programación procede entonces a las Figuras 6, 7 y/o 8 como se trata abajo. Si se detecta una falla en la etapa 304, Figura 4, no se proporciona la emisión como se muestra en 305, mediante lo cual se informa al personal de garantía de calidad en la fábrica que el transformador de corriente 50, Figura 3 puede estar fallando, el reactor 22, Figura 2, se encuentra abierto, la lámpara 26 se encuentra defectuosa, el auxiliar de arranque 24 se encuentra defectuoso, no se está suministrando energía a la luminaria 20 y/o el fotocontrol 10, Figura 1 de algún modo se encuentra fallando. Se toma entonces una acción correctiva. El programa de condición de ,,falla 41, Figura 2, en un ejemplo, opera cuando se suministra primero la energía a la lámpara 26, Figura 2, etapa 310, Figura 5. Esto puede llevarse a cabo conectando el fotocontrol 10, Figura 1, en una instalación de lámpara de prueba para la prueba final antes del envío. La carga detectada por el transformador 50, Figura 3, se lee entonces por el microprocesador 54, etapa 312, Figura 5. El programa de condición de falla 41, Figura 2 determina entonces si la carga es mayor que un umbral predeterminado (e.g., 5 amps . ) etapa 314, Figura 5. Si la carga no es mayor que este umbral, se presenta una condición de falla como se muestra en la etapa 316 (ver también etapas 304 y 305, Figura 4) . A continuación, el personal de garantía de calidad o el trabajador de líneas (si esta prueba se lleva a cabo en la parte superior del poste de la lámpara de alumbrado público) cubre la ventana 14, Figura 1 del fotocontrol 10 y la lámpara debe apagarse, etapa 318, Figura 5. De nuevo, el programa de condición de falla 41, Figura 2, residente en el microprocesador 54, Figura 3 en conjunto con el transformador 50 lee la carga en la lámpara, etapa 320, Figura 5. Si la carga es menor que un umbral predeterminado o es de preferencia de cero amps . , etapa 322, no se detecta falla, etapa 324 después de lo cual se llevan a cabo las etapas 306 y 308, Figura 4. Si la carga no es de cero amps., se detecta una falla como se muestra en la etapa 326 y no se proporciona señal de salida proporcionando de nuevo al personal de garantía de calidad y también al trabajador de la línea una indicación positiva de que el transformador de corriente 50, Figura 3 se encuentra fallando, el reactor 22, Figura 2 se encuentra abierto, la lámpara 26 se encuentra defectuosa, el auxiliar de arranque 24 se encuentra defectuoso, no se está suministrando energía a la luminaria 20 y/o el fotocontrolador se encuentra fallando. De nuevo, se toma entonces una acción correctiva. De este modo, el microprocesador 54, Figura 3 se programa para emitir la señal del código de Morse indicativa de la configuración de indicación sólo cuando ambas, la carga inducida por la lámpara es mayor que un umbral predeterminado cuando la lámpara se encuentra encendida y también es menor que un umbral predeterminado cuando la lámpara se encuentra apagada. Cuando ambas de estas condiciones se encuentran presentes, etapa 306, Figura 4, la configuración de indicación (A, B, o C, ver 195, 196, y 197, Figura 6) se lee, y el LED 13 , Figura 1 destella el código de Morse para la configuración de letra apropiada. El microprocesador 54 predice también una lámpara descompuesta y/o una condición de ciclado de lámpara de acuerdo con la programación descrita con referencia a las Figuras 6 y 7 y predice una falla en el relé del fotocontrolador y/o una falla en la fotocelda del fotocontrolador de acuerdo con la programación descrita con referencia a la Figura 8. El microprocesador 54, Figura 3, incluye la rutina de detección de ciclado mostrada en la Figura 6, donde la cuenta que representa en número de ciclos se establece a un número tal como cinco al inicio de la etapa 180, y entonces el voltaje en la línea 56, Figura 3, se lee periódicamente en un tiempo t tal como cada segundo, etapa 182, Figura 6. Si una lectura de voltaje subsecuente es mayor que una lectura de voltaje previa, etapa 184, la lectura de voltaje subsecuente se almacena y se utiliza como línea base, etapa 186. Este nivel de voltaje se almacena en una memoria intermedia como un punto de referencia a fin de que se tome en cuenta toda corriente momentánea y todo nivel de voltaje leído durante el perxodo de calentamiento. El procesamiento continúa entonces hasta que una lectura de voltaje subsecuente es menor que una lectura de voltaje previa, etapa 188, por algún umbral predeterminado, por ejemplo, 25% que indica la presencia de un evento de ciclado. El umbral del 25% puede ser tan bajo como 12%, pero una variación del 12% podría también ser indicativa de una sobrevoltaje de energía y así se prefiere el umbral de 25%. El conteo entonces disminuye, etapa 190, y una vez que el conteo alcanza algún mínimo predeterminado, etapa 192, por ejemplo, 0, se comunica el hecho de que se ha presentado un evento de ciclado, etapa 194, de una manera similar a las acciones tomadas después de la etapa 158, Figura 7. La lámpara puede apagarse permanentemente o el microprocesador puede programarse para apagar la lámpara sólo por una noche y después reestablecerse para detectar de nuevo el ciclado en la siguiente noche para prevenir eventos erróneos de detección de ciclado. Además, o alternativamente, puede hacerse que los LEDs 13 o 15, Figura 1, destellen, y/o que pueda enviarse una señal a través del transmisor 80 a una ubicación remota para indicar la ocurrencia de un evento de ciclado. También puede utilizarse una alarma audible. Típicamente, las configuraciones de comunicación como se muestran en la Figura 6 incluyen la opción A, 195, opción B, 196, opción C, 197 y también posiblemente la opción D, 198 y otras opciones como se trató anteriormente. Como se aclaró anteriormente, cada microprocesador se identifica internamente por un de estos códigos leídos en la etapa 306, Figura 4, a fin de emitir una señal indicativa de la configuración específica en el etapa 308 ya sea en la fábrica o durante la prueba por un trabajador de línea. Otra rutina, llamada una rutina de lámpara sin detección, inicia al leer el nivel de voltaje en la línea 56, Figura 3 en algún momento ± después que la lámpara se enciende primero en, la etapa 150, Figura 7. tx es típicamente de aproximadamente 2 segundos que es el tiempo suficiente para eliminar cualquier corriente momentánea en la circuitería. En algún momento posterior, t2, típicamente de 3 minutos, el voltaje se lee de nuevo, etapa 152 y estos dos voltajes se comparan para determinar si estos son más bajos que un umbral actual, etapa 154, típicamente de aproximadamente de 12.5 por ciento. Si la diferencia entre las dos lecturas de nivel de voltaje diferentes es mayor que este umbral, el procesamiento se transfiere al modo de detección del ciclo tratado con referencia a la Figura 6. Sin embargo, si por otra parte, la diferencia entre las dos lecturas de voltaje diferentes es menos que el umbral, es indicativo de una condición de lámpara descompuesta, etapa 156, Figura 7. En otras palabras, una lámpara funcionando apropiadamente induce más y más carga durante el modo de puesta en marcha mientras una lámpara o reactor averiado no lo hace . El nivel de umbral para la comparación en la etapa 154 puede ser cero pero se prefiere utilizar el nivel de porcentaje 12.5 debido a que el capacitor de corrección de energía utilizado en la luminaria con frecuencia induce una carga aún cuando la lámpara se encuentra descompuesta pero siempre induce una carga constante a través del tiempo. Una vez que el microprocesador 54, Figura 3, determina una condición de lámpara descompuesta, etapa 156, Figura 7, puede tomar varias acciones de condición de lámpara descompuesta, etapa 158, tal como energizar el LED 15, Figuras 1 y 3, etapa 160, Figura 7, proporcionar una señal al transmisor 80, Figura 3, comunicarse a una estación base remota, etapa 162, Figura 7, y/o apagar la energía hacia la lámpara, etapa 164, para ahorrar energía y la vida del auxiliar de inicio y el reactor. El receptor 81, Figura 3 puede utilizarse como un medio para activar ciertas rutinas programadas en el microprocesador 54 , Figura 3 , incluyendo una rutina para energizar una lámpara en horas de luz natural durante la prueba en el día.
En general, la sección de diagnóstico 27 del fotocontrolador, Figura 2 del programa se escribe para permitir la detección de las fallas del componente del fotocontrolador . La operabilidad de los dos componentes que puede detectar el programa son típicamente las fotoceldas 120, Figura 3 y el relé 106. Un condición de relé defectuoso se define como la corriente que esta siendo inducida por la lámpara durante una cierta condición de luz ambiental, típicamente luz natural o de día. En otros casos, tales como para depósitos de agua en campos del golf, la condición de la luz ambiental es de noche . Una condición de fotocelda defectuosa se define por veinticuatro horas de operación continua de la lámpara durante el día y durante la noche. Cuando se aplica primero energía al fotocontrolador, la etapa de inicio 130, Figura 8 establece todos los contadores. El nivel de iluminación se lee entonces cada 0.5 segundos en la etapa 131. El nivel de iluminación se lee y se compara a un nivel predeterminado y se hace una decisión si se encuentra en luz o en obscuridad, etapa 132. Si se encuentra en luz, la siguiente pregunta es si ya se ha detectado una falla, etapa 133. Si es así, el programa regresará y verificará de nuevo el nivel de iluminación. Si no se ha detectado previamente la falla, entonces el programa esperará dos segundos, etapa 134, y después leerá la corriente, etapa 135. El programa verificará entonces para ver si existe una inducción de corriente , etapa 136. Si no existe inducción de corriente, entonces el relé esta operando adecuadamente ya que no debe inducir corriente durante las horas de luz natural . A continuación, el programa llamará al contador de horas, etapa 137. Si induce corriente, entonces existe un problema y se substrae un segundo del contador, etapa 138 y se hace una verificación para ver si el contador de horas esta en cero, etapa 139. Si el contador de horas no se encuentra en cero, entonces el programa procede a la etapa 137 para llamar al contador de horas . Si la cuenta de horas se encuentra en cero, entonces el relé se encuentra averiado, una condición que se comunica a través de una señal de falla de relé, etapa 140 a los LED's 13 y/o 15, Figura 1. Además, o alternativamente, la señal de falla de relé podría transmitirse a una ubicación remota como se trató con referencia a las Figuras 6-7. Si en la etapa 132, Figura 8 se determinó que era de noche, el programa podría después determinar si fue una nueva noche, etapa 141. Si es una nueva noche, entonces todas las fallas y contadores y cronómetros se ponen a cero, etapa 142. El programa entonces procede a verificar el nivel de iluminación otra vez en la etapa 131. Si no es una nueva noche, entonces se le llama al contador de horas, etapa 137. Este contador de horas se utiliza para contar la duración del día o la noche. Si en la etapa 143 se determina que el contador de horas es igual a un umbral preestablecido, e.g., veinticuatro horas, entonces la fotocelda se encuentra averida . El programa entonces comunica esta falla, etapa 140 y hace que se energicen los LEDs 13 y/o 15. De nuevo, esta señal de fotocelda averiada puede también o alternativamente comunicarse a una ubicación remota como se trata abajo con referencia a las Figuras 6-7. Si el contador de horas en la etapa 143, Figura 8 no es igual a 24 horas, entonces el nivel de iluminación se verifica de nuevo, etapa 131. Las comunicaciones externas pueden ocurrir a través de la transmisión RF o a través de tecnología de portadora de línea de energía como se muestra en la Figura 9 del alumbrado público 200 al alumbrado público 202 al alumbrado públicon después de lo cual la información de condición se envía a la estación base final o intermedia 204 y, si se requiere, a otras estaciones base u otras ubicaciones como se muestra en 206 por cualquier número de vías incluyendo transmisión por satélite, transmisiones RF, transmisiones de línea terrestre, y lo similar. De manera alternativa, como se muestra en la Figura 10, puede utilizarse una red de comunicaciones que utiliza transmisores RF y/o receptores de transmisión en donde un conjunto de transmisores residentes en el fotocontrolador descrito anteriormente transmite hacia la unidad de control de comunicación 210 que a su vez se comunica al nodo de control de la red 212 el cual también recibe las comunicaciones de la unidad de control de comunicación 214. El nodo de control de la red 212 entonces se comunica con la estación base central 216 como se conoce en la materia de la tecnología de lectura de medición remota. De esta manera, la información con respecto a la operabilidad del fotocontrolador (relé defectuoso, fotocelda defectuosa) y/o la luminaria (una condición de ciclado, lámpara defectuosa) puede transmitirse a ubicaciones remotas para diagnósticos en tiempo real . Sin embargo, obsérvese que en esta modalidad, no se requieren tales capacidades de comunicación remota y los LEDs 13 y 15, Figuras 1 y 3 pueden ser los únicos indicadores en un otocontrolador menos costoso y menos complejo de acuerdo con la presente invención. Obsérvese también que pueden utilizarse otros tipos de indicadores de alarma visual y aún no visual en lugar de los LEDs 13 y 15. También, pueden utilizarse LEDs adicionales de manera que uno señale la ocurrencia de un relé defectuoso, uno señale la presencia de una fotocelda defectuosa, uno señale la presencia de una condición de ciclado y uno señale una condición de lámpara defectuosa. Un LED también emite el código de Morse de la configuración de programación del microprocesador como se trata con referencia a las Figuras 4-5 cuando no se detecta falla en la fábrica o en el poste de la lámpara. Así, el fotocontrolador 10, Figura 1, incluye el sensor 120, Figura 3 que, en combinación con el microprocesador 54 y la circuitería mostrada en la Figura 3 determina la presencia de luz natural. Los medios de relé, tal como el relé 106 responden al sensor 120 a través del microprocesador 54, desenergiza la luminaria 20, Figura 2 durante el periodo de luz natural y energiza la lámpara 20 durante los periodos de oscuridad. En otras modalidades, tal como depósitos de agua en campos de golf, lo inverso es el patrón y así el microprocesador 54 se programa para encender los depósitos durante el día y apagarlos de noche . El medio de relé también puede ser un TRIAC, FET u otro dispositivo de estado sólido. El subsistema de diagnóstico de esta invención incluye dos componentes principales: una rutina de diagnóstico del fotocontrolador y una ruta de diagnóstico de luminaria. El microprocesador 54, Figura 3 se programa de acuerdo con las etapas 130-143, Figura 8 para verificar la operabilidad del relé IOS, Figura 3 y el sensor 120, (típicamente una fotocelda) y para después transmitir una señal que representa una falla de cualquier componente. Usualmente se detecta un relé defectuoso al determinar si la corriente se induce por la lámpara durante las horas de luz de día. Una fotocelda defectuosa se detecta usualmente al determinar si la lámpara permanece encendida o apagada durante un periodo de tiempo preestablecido, e.g., 24 horas. La rutina de diagnóstico de luminaria opera de acuerdo con las etapas de procesamiento mostradas en las Figuras 6 y 7. El transformador 50, Figura 3 se utiliza, en combinación con el microprocesador 54 para detectar la carga inducida por la lámpara. Esta información se utiliza tanto por la rutina de diagnóstico del fotocontrolador como por la rutina de diagnóstico de luminaria. La presente invención también proporciona un sistema de diagnóstico e identificación de configuración como se trató con referencia a las Figuras 2 y 4-5. Tal sistema es más fácil y rápido de inspeccionar. El microprocesador 54 , Figura 3 se programa de acuerdo con los diagramas de flujo de las Figuras 4 y 5 para emitir una indicación positiva cuando no se detecta falla en el fotocontrol en una forma que proporciona una indicación positiva para el personal de garantía de calidad ' con respecto a la configuración del microprocesador particular que reside en el fotocontrolador {e.g., opciones de programación ?, B, o C como se muestra en la Figura 6) . La invención resulta de la percepción de que pueda efectuarse una inspección más rápida y fácil del fotocontrol 10, Figuras 1-2 mediante el microprocesador de programación 54, Figura 3 del fotocontrol para detectar rápidamente una condición de falla en base a la carga inducida por la lámpara y después proporcionar una indicación positiva cuando no se detecta falla en una manera que también informa al personal de garantía de calidad qué versión del programa de indicación de falla reside en el microprocesador del fotocontrol como se muestra en 41 y 43, Figura 2 y Figuras 4-5. Aunque se muestran las características específicas de la invención en algunos dibujos y no en otros, esto es solo por conveniencia según cada característica puede combinarse con cualquiera o todas las otras características de acuerdo con la invención. Las palabras "incluyendo", "comprendiendo" , "teniendo" y "con" como se utilizan en la presente deben interpretarse amplia y comprensivamente y no limitarse a cualquier interconexión física. Además, cualquiera de las modalidades descritas en la presente solicitud no deben tomarse como las únicas modalidades posibles . Pueden ocurrirse otras modalidades a los expertos en la técnica y encontrarse dentro de las siguientes reivindicaciones. En un ejemplo, el microprocesador 54, Figura 3, puede ubicarse dentro de una unidad que se conecta en el dispositivo de la lámpara muy similar a un fotocontrol estándar y después el fotocontrol mostrado en la Figura 1 conectarse en esa unidad. El código de programación e emplificativo para el programa de condición de falla 41,