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DISEO, IMPLEMENTACION Y PUESTA EN MARCHA DE UN SISTEMADOMOTICO.
CARLOS FABIAN RIVERA MARINOYONNY RAMIREZ ANTIVAR
UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARINA SECCIONAL BUCARAMANGAFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA
BUCARAMANGA2009
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DISEO, IMPLEMENTACION Y PUESTA EN MARCHA DE UN SISTEMA
DOMOTICO
CARLOS FABIAN RIVERA MARINOYONNY RAMIREZ ANTIVAR
Proyecto de Grado para optar el Ttulo de Ingeniero Electrnico
DirectorIngeniero Alex Alberto Monclou Salcedo
UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARINA SECCIONAL BUCARAMANGAFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA
BUCARAMANGA2009
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Nota de aceptacin:
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------Firma del presidente del jurado
----------------------------------------------------Firma del jurado .
----------------------------------------------------Firma del jurado .
Bucaramanga Mayo de 2009
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DEDICATORIA
A Dios por ser mi fortaleza en los das de dificultad e incertidumbre, a mi adoradopadre por ensearme a vivir con humildad y a reconocer lo verdaderamenteimportante, a mi querida madre por ser ejemplo de empuje y perseverancia, a mihija Mara Jos quien motiv la culminacin de esta etapa en mi vida.
Carlos F
Siempre quise que mi mama me viera entrar a la universidad y ver como
evolucionaba a lo largo de mis das all, ahora que voy de salida estoy seguro queme esta viendo y que siempre me observo, hoy se que esta conmigo as como loestar siempre.
Siempre vi el gran esfuerzo que hizo mi papa para llevar a cabo este proyecto sindesmayos a pesar de todos los obstculos con los que nos tropezamos.
Alcanzar este objetivo es para mi un triunfo, y este triunfo se lo dedico a JairoRamrez y Myriam Antivar..
Yonny R
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AGRADECIMIENTOS.
Al ingeniero Alex monclou por ser nuestro orientador en la realizacin de esteproyecto.
Al to Hugo, Nelson y mi hermano Enrique y mi mama Giomar quienes han sidofieles colaboradores, a lo largo de mi carrera.
A Mnica quien siempre me ha brindado su apoyo y voz de aliento en todomomento.
Carlos F
A mi papa que siempre fue el ms grande apoyo y mayor consejero en losmomentos difciles a lo largo de la carrera, sin mi papa Jairo Ramrez nunca seriaposible alcanzar este logro.
A Harrym quien siempre tuvo tiempo para ayudarme y apoyarme en misinnumerables problemas, y por su gran colaboracin en pro de alcanzar esteobjetivo.
A mis abuelitas y mi tia Nubia que nunca dejaron de estar pendientes de mi y meapoyaron en todo lo que siempre necesite, es ahora que he dado un paso hacia sutranquilidad.
Yonny R
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CONTENIDO
Pg.
INTRODUCCION 1
OBJETIVOS 4
OBJETIVO GENERAL 4
OBJETIVO ESPECIFICO 4
1. SEGURIDAD 5
1.1 SENSORES 5
1.1.1 Sensor magntico 5
1.1.2 Sensor infrarrojo 7
1.1.3 Sensor microondas 12
1.1.4 Detectores de incendio 13
1.1.4.1 Detector de llama ultravioleta 13
1.1.4.2 Detector de humo 14
1.1.4.2.1 Detector ptico 14
1.1.4.2.2 Detector inico 14
1.1.5 Detector de monxido de carbono 17
1.1.6 Detector de gas 18
1.1.7 Detector ruptura de vidrio 19
1.1.8 Detector de pnico 20
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1.1.9 Otros sensores 21
1.1.9.1 Sensor de humedad 21
1.1.9.2 Sensor de viento 211.1.9.3 Sensor de lluvia 22
1.1.9.4 Sensor de inundacin 22
1.1.9.5 Generalidades de los sensores 22
1.1.9.6 Sensores autnomos 24
1.2 VIDEO VIGILANCIA Y CIRCUITO CERRADO DE
TELEVISION (CCTV) 24
1.2.1 Cmaras 25
1.2.1.1 Cmaras tipo caja y con lente de zoom 26
1.2.1.2 Cmara Domo 26
1.2.1.3 Cmara tipo bullet IR (tipo bala) 26
1.2.1.4 Cmara smartdome 27
1.2.1.5 Controladores de cmara PTZ 27
1.2.2 Monitores 28
1.2.2.1 Monitor LCD 28
1.2.2.2 Monitores CRT (tubos de rayos catdicos) 28
1.2.3 Grabadoras DVR (digital video recorder). 29
1.3 CERRADURAS BIOMETRICAS 30
1.4 CENTRAL DE MONITOREO 31
2 ACTUADORES 33
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2.1 RELE 33
2.2 CONTACTOR 34
2.3 RELE DE ESTADO SLIDO 352.4 MOTORES DE PUERTA 36
2.5 ELECTROVALVULAS 36
2.6 SERVOVALVULAS 37
2.7 MOTORES DE PERSIANA CORTINAS Y TOLDOS 37
3 CONTROLADOR 39
3.1 SOFTWARE DE CONTROL 48
4. CONTROL DE TEMPERATURA 53
4.1 SISTEMAS DE CALEFACCION 53
4.1.1 Sistema de Caldera con Radiadores de agua y/o piso
radiante 53
4.1.1.1 Caldera 53
4.1.1.2 Bomba de recirculacin 54
4.1.1.3 Radiadores de agua 54
4.1.1.4 Piso radiante 55
4.1.1.5 Termostato 55
4.1.2 Elctricos por acumulacin 57
4.1.3 Elctrica por uso directo 57
4.1.3.1 Convectores 57
4.1.3.2 Radiadores sopladores 57
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4.1.3.3 Reflectores 58
5 SONIDO 60
5.1 FUENTES DE SONIDO 635.2 SERVIDORES DE MUSICA 63
5.2.1 RSA 64
5.3 MATRIZ DE AUDIO 64
5.4 BOTONERA 65
5.5 PARLANTES 66
5.6 ESTACIONES DE IPOD 66
5.7 SOFTWARE DE CONFIGURACION 69
6 ILUMINACION 73
6.1 PROTOCOLO UPB (universal powerline bus) 75
6.2 DIMMERS 77
6.3 ROOM CONTROLLER (controlador de zona) 79
6.4 HOUSE CONTROLLER (controlador de casa) 79
6.5 PIN DE UNA FASE (powerline interface module) 80
6.6 UTR TRIFASICO 80
6.7 DIAGRAMA DE CONEXIN AL SISTEMA 81
6.8 SPFTWARE DE CONFIGURACION 81
7 ENTRETENIMIENTO 84
7.1 TEATRO EN CASA 84
7.2 SONIDO ENVOLVENTE (SURROUND) 84
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7.3 AVR (AUDIO VIDEO RECIVER) 86
7.4 PROYECTORES HD 87
7.5 TELON ELECTRICO 898. MEDIOS DE TRANSMISION 90
8.1 REDES INTERNAS 91
8.2 RED DE DATOS 92
8.2.1 Router 92
8.2.2 Switch 93
8.2.3 Access point 93
9. INTERFACES DE USUARIO Y MEDIOS DE CONTROL 95
9.1 CONSOLAS 95
9.2 PANTALLA TACTIL 95
9.3 PANTALLAS INALAMBRICAS 97
9.4 TELEFONO FIJO Y TELEFONO MOVIL 97
9.5 CONTROL POR PC 97
9.6 CONTROL POR TV 98
10 PROYECTO DOMOTICO 100
10.1 PREESTUDIO 100
10.2 DEFINICION 105
10.2.1 Elementos de la instalacin 106
10.2.1.1 Cable dplex 110
10.2.1.2 Cable flexible 111
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10.2.1.3 Cables UTP 112
10.2.1.4 Cable coaxial 113
10.2.2 Relacin con otros elementos 11410.3 INSTALACION 114
10.3.1 Tipos de cable usados para cada sistema 114
10.3.2 Revisin y verificacin del cableado 114
10.3.3 Montaje de sistemas 115
10.3.4 Verificacin de la instalacin y funcionamiento 120
10.3.5 Configuracin de cada sistema 120
10.3.6 Aseguramiento de calidad 120
10.3.7 Capacitacin de usuario 121
10.3.8 Entrega de documentacin 121
11 GLOSARIO 122
12 CONCLUSIONES 124
BIBLIOGRAFIA 125
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LISTA DE FIGURAS
Pg.
Figura 1 Esquema principal de un sistema domtico 3
Figura 2 Aspecto de un sensor magntico de montaje
superficial 5
Figura 3 Encapsulado interruptor de lmina 6
Figura 4 Sensor magntico de montaje superficial 6
Figura 5 Sensor magntico para empotrar 6
Figura 6 Sensor magntico tipo pesado 7
Figura 7 Sensor infrarrojo 7
Figura 8 Radiacin infrarroja media 8
Figura 9 Alcance lateral y superior de un sensor de movimiento 9
Figura 10 Tipos de lentes 9
Figura 11 Vista interna y conexin de un sensor de movimiento 11
Figura 12 Aspecto de sensor microondas 12
Figura 13 Sistema de sensores microondas 12Figura 14 Detector de llama 14
Figura 15 sensor ptico (fotoelctrico) 14
Figura 16 detectores de humo inico 15
Figura 17 Conexin en panel convencional y conexin modo
bus 15
Figura 18 Detector de monxido de carbono 17
Figura 19 Detector de gas 19
Figura 20 Ubicacin detectores de gas 19
Figura 21 Sensor de ruptura de vidrio 20
Figura 22 Botn de pnico 20
Figura 23 Sensor de humedad 21
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Figura 24 Anemmetro de copa o hlices 21
Figura 25 Sensor de lluvia con depsito 22
Figura 26 Sensor de inundacin 22
Figura 27 Conexiones al controlador 23Figura 28 conexin ptima de una zona 23
Figura 29 Conexin optima de un sensor con alimentacin 24
Figura 30 Central de video vigilancia 25
Figura 31 Cmara Digital Color, Alta Resolucin 26
Figura 32 Cmara Domo Fija Color 26
Figura 33 Cmara Bullet IR, Color, Resistente a Intemperie 27
Figura 34 Cmara Domo con Pan-Tilt-Zoom 27Figura 35 Controlador de cmara PTZ 28
Figura 36 Monitor LCD 28
Figura 37 Monitor CRT de Pantalla Plana 29
Figura 38 Grabadora de Video Digital StandAlone de 8 Canales 29
Figura 39 Esquema Bsico de un sistema de grabacin digital 29
Figura 40 Cerradura biomtrica 30
Figura 41 Rel 33
Figura 42 Vista interna de rel. 34
Figura 43 Contactor 35
Figura 44 Rel de estado slido 35
Figura 45 Esquema elctrico de un rel de estado slido 36
Figura 46 Motor de puerta levadiza 36
Figura 47 Electrovlvulas 36
Figura 48 Vista interna de una electrovlvulas 37
Figura 49 Motores de cortinas 38Figura 50 Partes de un controlador omnipro II 44
Figura 51 Tarjeta de expansin para omnipro II 10A06-1 46
Figura 52 Modulo de voz doble va 46
Figura 53 Software controlador cdigos 48
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Figura 54 Software controlador lnea de programacin 49
Figura 55 Software controlador nmeros telefnicos 50
Figura 56 Software controlador configuracin de zonas 51
Figura 57 Software controlador 52Figura 58 Caldera Smith. 54
Figura 59 Bomba de recirculacin Armstrong 54
Figura 60 Radiador de agua 55
Figura 61 Piso radiante 55
Figura 62 Termostato omnistat2 HAI 55
Figura 63 Diaframa de bloques sistema calefaccion piso
radiante y radiadores de agua 56Figura 64 Sistema completo calefaccin por caldera 56
Figura 65 Calentadores elctricos por uso directo 58
Figura 66 Conexin de un termostato omnistat2 de HAI 59
Figura 67 Sistema multizona multifuente 60
Figura 68 Servidor de msica 160GB SpeakerCraft 63
Figura 69 Vista trasera servidor de msica 63
Figura 70 Adaptador serial lRSA 64
Figura 71 Vista frontal y trasera MZC88 SpeakerCraft 64
Figura 72 Botonera mode free 3. 65
Figura 73 Parlante de tres vas 66
Figura 74 Estacin de Ipod 67
Figura 75 Interconexin final del sistema de audio SpeakerCraft 68
Figura 76 Software de configuracin zonificador 69
Figura 77 Software de configuracin zonificador 70
Figura 78 Software de configuracin zonificador 71Figura 79 Software de configuracin zonificador 72
Figura 80 Pulso UPB 77
Figura 81 Dimmer 78
Figura 82 Diagrama de conexin y diagrama de bloque interno
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de un dimmer 78
Figura 83 Room controller 79
Figura 84 House controller 79
Figura 85 Pin de una fase 80Figura 86 UTR trifsico 80
Figura 87 Diagrama de conexin sistema de iluminacin 81
Figura 88 Software de configuracin control de iluminacin 82
Figura 89 Software de configuracin control de iluminacin 83
Figura 90 Distribucin de parlantes para crear un sonido
envolvente 85
Figura 91 AVR 86Figura 92 Proyector HD 87
Figura 93 Comparacin de tamaos y relaciones de aspecto 88
Figura 94 Teln elctrico 89
Figura 95 Espectro de frecuencias para los diferentes medios
de transmisin 90
Figura 96 Tipos de conexin con el exterior 91
Figura 97 Niveles de modelo OSI 92
Figura 98 Router 93
Figura 99 Switch 93
Figura 100 Access point 94
Figura 101 Conexin red HAN (home Area Network). 94
Figura 102 Consola omni 95
Figura 103 Pantalla tctil HAI 96
Figura 104 Diagrama de conexin de consola-controlador 96
Figura 105 Pantalla inalmbrica 97Figura 106 USB con software de control snap link 98
Figura 107 Panel de control por TV 98
Figura 108 Diseo sobre planos 108
Figura 109 Diseo sobre planos 109
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Figura 110 Infraestructura tubera 110
Figura 111 Cable duplex 110
Figura 112 Cable flexible 111
Figura 113 Categoras UTP usadas 112Figura 114 Cable coaxial 113
Figura 115 Sensores de apertura y cierre montaje final 115
Figura 116 Sensores de movimiento montaje final 116
Figura 117 Circuito cerrado de televisin montaje final 116
Figura 118 Cerradura biomtrica montaje final 116
Figura 119 Actuadores 117
Figura 120 Sistema control de temperatura montaje final 117Figura 121 Conexiones al controlador montaje final 118
Figura 122 Sistema control de sonido montaje final 118
Figura 123 Control iluminacin 119
Figura 124 Sistema de entretenimiento (teatro en casa) 119
Figura 125 Rede de datos 119
Figura 126 Interfaces de usuario 120
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LISTA DE TABLAS
Pg.
Tabla 1 Cuadro comparativo sensores de movimiento. 10
Tabla 2 Cuadro comparativo sensores de humo 16
Tabla 3 Tabla frecuencias de transmisin de datos norma de
sealizacin DTMF 32
Tabla 4 Ejemplo de envo de mensaje DTMF 32
Tabla 5 Voltajes de bobina y carga de un rel 34
Tabla 6 Tabla de comparacin de controladores 39
Tabla 7 Cuadro comparativo zonificadores 61
Tabla 8 Cuadro comparativo tecnologa de iluminacin 71
Tabla 9 Comparacin de formatos y resolucin 87
Tabla 10 Velocidades de transmisin 91
Tabla 11 Resumen de sensores y sistemas elegidos para el proyecto 101
Tabla 12 Distribucin de equipos por zona 102
Tabla 13 Presupuesto global del proyecto 105Tabla 14 Cronograma de actividades 105
Tabla 15 Caractersticas cable Dplex 111
Tabla 16 Caractersticas conductor de cobre suave cableado 111
Tabla 17 Nivel de atenuacin de cable cat 5 112
Tabla 18 Distancia mxima recomendada sin sufrir atenuaciones para
cada categora 113
Tabla 19 Caractersticas de cables coaxiales 113
Tabla 20 Cables usados en los diferentes sistemas 114
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RESUMEN GENERAL DE TRABAJO DE GRADO
TITULO: DISE O, IMPLEMENTACION Y PUESTA EN MARCHA DE UNSISTEMA DOMOTICO
AUTORES: CARLOS FABIAN RIVERA MARI OYONNY RAMIREZ ANTIVAR
FACULTAD: INGENIERIA ELECTRONICA
DIRECTOR: ALEX ALBERTO MONCLOU SALCEDO
RESUMEN
La domtica ha cumplido un papel importante en el proceso de la ingeniera, estaa su vez se ha convertido en una parte fundamental e integral de procesosautomticos que se implementan en hogares. La domtica es la instalacin eintegracin de varias redes y dispositivos electrnicos en el hogar, que permitenautomatizacin de actividades cotidianas y el control local o remoto de la vivienda.
Hoy en da las tecnologas aplicadas al hogar nos proporcionan mayor seguridad,
confort entretenimiento y ahorro de energa. La aplicacin de estas tecnologas esla tendencia actual de la construccin. Existen diferentes tipos de tecnologas peroel objetivo final es la integracin de cualquiera de ellas generando unaconvergencia de las soluciones con un controlador o cerebro central del sistema.
PALABRAS CLAVE: Domtica, Controlador, integracin de sistemas.
Vo. Bo. DIRECTOR DE TRABAJO DE GRADO
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General summary of thesis
Title: Design, implementation and running of a domotic system.
Writers: CARLOS FABIAN RIVERA MARIOYONNY RAMIREZ ANTIVAR
Faculty: Electronic engineering
Director: ALEX ALBERTO MONCLOU SALCEDO
Summary
Domotics have played an important role in the process of engineering; the latterhas in turn became an integral and important part of the automatic processes thatare implemented in homes. Domotics refers to the installation and integration ofseveral electronic networks and machines, which allow the automatization ofotherwise normal activities and the local or remote control of the home.
Nowadays technologies applied to the household provide us with better security,comfort, entertaining and energy efficiency; the application of such technologies is
a current trend in construction. There are two different kinds of technologies but thefinal goal is the integration of any of them, generating a convergence of solutionswith one controller or central system mainframe.
Key Words: Domotics, controller, Integration of systems
Vo. Bo. Director of Thesis.
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INTRODUCCION
Como es natural, se aspira a una mejor calidad de vida y parece lgico que esaaspiracin se refleje en el propio entorno: el hogar, al que se dota de mayorconfort y comodidad, esperando disfrutar de un ambiente protector para la familiay por tanto debe ser protegido. La ciencia encargada de esto es la domtica. Vitalimportancia tiene la palabra integracin, todas las necesidades se debensatisfacer de forma global y en conjunto. En otro caso no puede hablarse deDomtica, sino simplemente automatizacin.
El objetivo principal de la Domtica radica en satisfacer las necesidades delhombre y su entorno. Se destaca en este campo la optimizacin de la energa, el
aumento de la seguridad, ahorro de dinero y tiempo, as como tambincomunicarse, proteger el hogar, controlar a distancia los aparatos domsticos, enotras palabras, vivir mejor. 1
El trminodomtica se puede definir como la integracin de la tecnologa en eldiseo inteligente de un recinto. Ladomticaes elconjunto de sistemas capacesde automatizar una casayde aportar servicios de gestin energtica, seguridad,bienestar y comunicacin que se integran a travs de redes de comunicacin (tanto interiores como exteriores, cableadas o inalmbricas) cuyo control se puedeprogramar desde dentro o fuera de la vivienda .
Los servicios citados, pueden clasificarse en: gestin y ahorro energtico ,Sistemas de confort y entretenimiento, Seguridad de bienes y personas ySistemas de comunicacin y teletrabajo.
- Respecto al primer grupo, el del ahorro energtico, caben la climatizacin, lagestin elctrica y el uso de energas renovables.
- En cuanto al confort, los servicios que pueden controlarse con la domtica son lailuminacin, la automatizacin de todos los sistemas (sonido, temperatura,actuadores), instalaciones y equipos de tal forma que puedan controlarse demanera eficiente y sencilla, la integracin del portero al telfono o del video portero
a la televisin, el control va Internet, la gestin multimedia y del ocio electrnicos yla creacin de programas fcilmente por el usuario.
1Tomado www2.udec.cl/~carlosalvial/domotica/pages/que_es.htmconsultada: 20 Febrero 2009
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- En el campo de la proteccin patrimonial, la domtica permite la simulacin depresencia, la deteccin de incendios, fugas de gas o escapes de agua, lateleasistencia, cerrar o abrir las persianas de manera puntual y el acceso acmaras de seguridad IP.
- Por ltimo, en el mbito de las comunicaciones y teletrabajo, la domtica permiteel control remoto del hogar, externo e interno, a travs de Internet, PCs, mandosinalmbricos, la transmisin de alarmas e intercomunicaciones.
Todo esto se obtiene a partir de elementos como controladores, sensores y losllamados actuadores.Existen varias arquitecturas que permiten que la inteligenciacaracterstica de la domtica pueda ser realidad en el hogar:
CentralizadaDistribuidamixta
La arquitectura centralizadase basa en un controlador que recibe la informacin apartir de sensores, una vez que el sistema procesa esa informacin, se generanlas rdenes necesarias para llevar a cabo el servicio que necesite en cualquiermomento. Por su parte, en la arquitectura distribuidala inteligencia del sistema sereparte por todos los mdulos y el cableado suele ser en bus o a travs de redesinalmbricas. Por ltimo, la arquitectura mixta consiste en una combinacin desistemas con arquitectura centralizada, en la que varios dispositivos son capacesde obtener y procesar informacin a partir de varios sensores, y arquitecturadistribuida ya que cuando los anteriores sensores adquieren esa informacin, latransmiten a los dispositivos que estn distribuidos por toda la casa.
Los medios de interconexin que suelen utilizarse son xDSL, la fibra ptica y elcable, ya sea coaxial o par trenzado, en el campo de los medios almbricos. En elmbito de los medios de interconexin inalmbricos, suelen emplearse el Wi-Fi, elGPRS, Bluetooth, la radiofrecuencia, los infrarrojos 2
2
www.tecnocosas.es/que-es-la-domoticaConsultada Febrero 2009
http://www.tecnocosas.es/que-es-la-domoticahttp://www.tecnocosas.es/que-es-la-domoticahttp://www.tecnocosas.es/que-es-la-domotica7/24/2019 Digital 17647
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La domtica si bien ha cumplido un papel importante en el proceso de la ingeniera,esta a su vez se ha convertido en una parte fundamental e integral de procesosautomticos que se implementan en hogares.
Este proyecto presenta los principios y fundamentos que rigen la elaboracin desistemas domticos, desde el manejo de la infraestructura, seleccin deinstrumentos, sensores y tipos de actuadores, sistemas electrnicos, hasta supuesta en marcha. Cubre adems todos aquellos principios que puedan servircomo puntos de referencia cuando se evala y aplica nueva informacin en laplanificacin, el diseo y la construccin de un sistema domtico, de esta maneracada elemento, componente o sistema de construccin se describe en funcin desu uso final.
Para la consecucin de este proyecto se hace necesario conocer la estructuraprincipal de un sistema domtico, en el cual se integran las diferentes necesidades
del usuario,La estructura principal se muestra en la figura 1.
FIGURA 1. Esquema principal de un sistema domotico
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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Disear implementar e integrar un sistema domtico, con sensores actuadores,control de temperatura, control de sonido y control de iluminacin
OBJETIVOS ESPECFICOS
Estudiar e implementar e instalar los sensores y actuadores mas usados en unsistema domticoImplementar y controlar la temperatura con termostatos en un sistemadomticoImplementar y controlar un sistema de audio.Implementar y controlar un sistema de iluminacin.Implementar y ejecutar un Software de control bajo plataforma Windows paracontrolar los diferentes sistemas.Crear una red de datos HAN y WI-FI, para las pantallas tctiles, almbrica einalmbricas.Estudiar implementar y programar un controlador que integre todos lossistemas.
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1 SEGURIDAD
La inseguridad es la aplicacin que ms motiva a introducir sistemas domticos en loshogares comunes, debido a diferentes causas como los incrementos en la tasa dedelincuencia en el pas, el desorden urbano, se hace necesario incrementar la seguridaden los hogares en forma general, pues no solo repercute en la proteccin de los bienes,sino la propia proteccin personal. Se ha comprobado que las puertas blindadas, y lasrejas ya no son suficientes y es preciso combinar mltiples dispositivos que cubran lospuntos dbiles en sistemas tradicionales.
As mismo existe inseguridad dentro del hogar como por ejemplo los peligros del monxidode carbono (CO), generacin de incendios, escapes de gas, tambin conatos de incendioprovocados por algn electrodomstico o por un error en la cocina etc. Se ve la necesidad
de implementar en un sistema domtico, adems de detectores de movimiento, detectoresde humo, detectores de gas, detectores de monxido de carbono, etc.
1.1 SENSORES.Los sensores cumplen un papel muy importante en el tema de los hogares digitales, yaque deben instalarse segn la zona que se va a vigilar o proteger, en este proyecto seilustran los sensores ms usados, sus aplicaciones y funcionamiento.
1.1.1 Sensor magnticoUn interruptor de lmina (figura 2) es un sistema de circuito
cerrado, funciona de la siguiente manera: al colocar el imn cerca del contacto, las doshojas dentro de la cpsula de vidrio se cerrarn en el mismo instante. Cuando se retirael imn las hojas se abrirn, lo que causar que el circuito se abra y se accione laalarma. En un lazo abierto ocurre lo opuesto, las lminas se separan cuando elimn est cerca y se cierran cuando se retira el imn.
Figura 2.Aspecto de un sensor magntico de montaje superficial.
Fuente: www.aleph-usa.com FEB 2009
Un interruptor de lmina es un aparato altamente confiable porque las hojas estnselladas en vidrio como se muestra en la figura 3. Las lminas de mejor calidad
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estn selladas e inmersas un gas inerte. Esto significa que el ambiente exterior notendr efecto sobre los contactos reales, como la resistencia de contacto la cualalgunas veces se encuentra en los contactos mecnicos. Al sellar una resistenciade contacto en un gas inerte se mantiene un vaco mnimo entre las hojas. 3
Figura 3.Encapsulado interruptor de lmina
Fuente: www.aleph-usa.com/rs_main.asp FEB 2009
Existen tres tipos de interruptores de lmina:
Montaje superficial
Figura 4. Sensor magntico de montaje superficial
Fuente:www.aleph-usa.com FEB 2009
De empotrar
Figura 5. Sensor magntico para empotrar
Fuente: www.aleph-usa.com FEB 2009Tipo pesado
3www.tanealarm.comconsultada Febrero 2009
http://www.tanealarm.com/http://www.tanealarm.com/http://www.tanealarm.com/7/24/2019 Digital 17647
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Figura 6. Sensor magntico tipo pesado
Fuente: www.aleph-usa.com FEB 2009
Tambin llamados contactos magnticos son la primera lnea de defensa en la industriade alarmas de robo. Son econmicos, muy confiables, y en la mayora de los casos noestn a la vista. Es el contacto el que inmediatamente dispara el sistema de alarmacuando se abre una puerta o ventana.
Es necesario saber que cuando estos sensores hacen parte de un sistema de seguridad,se usan para dos funciones principalmente:
Generar una alarma por la apertura de una puerta o ventana.
Generar un evento que se ha configurado previamente en el controlador (cerebrodel sistema), por ejemplo: al abrir la puerta principal las luces se enciendan, ascomo el sonido y la calefaccin.
1.1.2 Sensor infrarojo (pasivo) Particularmente, el sensor infrarrojo es un
dispositivo electrnico capaz de medir la radiacin electromagntica infrarroja delos cuerpos en sucampo de visin.Todos los cuerposreflejan una cierta cantidadderadiacin,esta resulta invisible para nuestros ojos pero no para estos aparatoselectrnicos, ya que se encuentran en el rango del espectro justo por debajo de laluz visible
Figura 7. Sensor infrarrojo
Fuente: www.rokonet.com FEB 2009
http://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Infrarrojohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Campo_de_visi%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojohttp://es.wikipedia.org/wiki/Luz_visiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Luz_visiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Luz_visiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Campo_de_visi%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Infrarrojohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_electr%C3%B3nico7/24/2019 Digital 17647
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Figura 8. Radiacin infrarojo media
Fuente: watchout-ENGdatasheet
La radiacin infrarroja, radiacin trmica o radiacin IR es un tipo de radiacinelectromagntica de mayorlongitud de onda que laluz visible, pero menor que lade lasmicroondas.Consecuentemente, tiene menorfrecuencia que la luz visible ymayor que las microondas. Su rango de longitudes de onda va desde unos 700nanmetros hasta 1 milmetro. La radiacin infrarroja es emitida por cualquiercuerpo cuya temperatura sea mayor que 0Kelvin,o -273 grados Celsius (ceroabsoluto).4
El uso del sensor infrarojo es para la deteccin de movimiento, en el momento queuna persona se mueve dentro de un recinto o tambin en el exterior de una casa ouna edificacin, el sensor activa un sistema de alarma, o tambin enciende lucesde pasillos, habitaciones etc.Hay varios tipos de sensores infrarrojos: para exteriores, antimascotas, de tecnologa dual.El sensor infrarrojo de exteriores est diseado especficamente, para que lasinclemencias del clima no lo afecten en su funcionamiento, es decir el agua, la lluvia, el solno lo deteriore; adems que su tecnologa debe ser ms avanzada que los detectores demovimiento interior.
El sensor antimascotas est diseado para que las pequeas mascotas del hogar no losactiven, y puedan pasear libremente por toda la casa an cuando su sistema de seguridadest activado y usted este ausente.
El sensor de tecnologa dual est diseado para lugares donde los cambios detemperatura son bruscos o pueden afectar el buen funcionamiento del sensor, (cuartos decalderas, cuartos de maquinas, cocinas industriales etc.). Se usa este tipo de sensorespara evitar falsas alarmas en dichos lugares. Este sensor se llama dual porque incluye dostecnologas al mismo tiempo: infrarrojo y microondas.
4www.wikipedia.comconsultada Febrero 2009
http://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_microondashttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Grados_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Cero_absolutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cero_absolutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cero_absolutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cero_absolutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cero_absolutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Grados_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_microondashttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9tica7/24/2019 Digital 17647
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Figura 9.Alcance lateral y superior de un sensor de movimientoVista superior Vista lateral
Fuente: www.rokonet.com
Estos son los ngulos y distancias de cobertura mas comunes de sensores que seencuentran en el mercado. Los ngulos y distancias de cobertura dependen del lente que
se le coloque al sensor, este lente es llamado lente de Fresnel que son lentes de granapertura y una corta distancia focal sin el peso y volumen de material que debera usar enun lente de diseo convencional, generalmente son construidos en plstico. Y en similitudcon las cmaras fotogrficas existen dos clases de lentes los gran angulares y teleobjetivo.Lente Gran angular: mayor ngulo de cobertura, corto alcance.Lente teleobjetivo o de largo alcance: menor ngulo de cobertura, mayor distancia.
Figura 10. Tipos de lentes
Fuente: www.rokonet.com
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Tabla 1. Cuadro comparativo sensores de movimiento.
IMAGEN MARCA CARACTERISTICAS FUENTE
PARADOX
GRAN RECHAZO A EMI Y RFI
(INTERFERENCIASELECTROMAGNETICAS Y DERADIOFRECUENCIA) w w w. p a r a d o x . c aCIRCUITO IMPRESO USA SOLOCOMPONENTES DE MONTAJESUPERFICIAL
RELE DE ESTADO SOLIDO www.starligh.com/alarmas/proplus.hml11m x 11 m 110 ANGULO DE VISION
BOSCH
Cobertura de 7.5 m x 7.5 m (25 pies x 25pies)
www.bosch.com.coMicrocontrolador integrado conProcesamiento de Primer Paso
Inmunidad a corrientes de aire e insectoswww.starligh.com/BOSCH/MANUALESInterruptor contra manipulaciones en la
cubierta
VISONIC
Tolerancia a los animales hasta 38 kg (85lb).
www.visonic.com/VisonicHomePagensf/sysAllDocuments
La combinacin de ptica cilndrica yFresnel mejora el rango de deteccin y lainmunidad ante falsas alarmas.El algoritmo avanzado patentado TrueMotion Recognition (TMR) reduce lasfalsas alarmas.Fcil instalacin, sin necesidad de ajustevertical.
ptica de vigilancia de la zona de rastreo".
Cmara ptica- sellada contra insectos.
Controlado por microprocesadorTemperatura de funcionamiento: De10C
a 50C
Alimentacin: De 9 a 16 VCC
ROKONET
Cobertura 15m (50') 100, 4 nivelesverticales y zona de sabotaje
ftp.automa.cl/ALARMAS/SENSORES_INFRARROJOS/ROKONET
Altura de instalacin variable 2.1m to 3.3m(6'11" to 10'10")
Mtodo de deteccin de intrusos ConjuntoPIR & Microonda PIR con Procesamiento
Enmascaramiento Activos
Voltaje de Operacin 9-16 VDC
Consumo de Corriente 12mA 20mA
Filtracin ptica para Lente Fresnelpigmentada Sensor con revestimientoTemperatura de operacin -20 to 55 C (-4to 131 F)
Mtodo Anti Microonda Activo + lgica PIRDos Canales Infrarrojos
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Figura 11. Vista interna y conexin de un sensor de movimiento
Fuente: www.rokonet.com FEB 2009
Este es el tipo de conexin ms usada en sensores tambin llamados de 4 hilos (2 cablesde polarizacin, 2 cables salida de alarma), generalmente los voltajes de alimentacin vandesde los 9v hasta los 30v DC. Pero habitualmente son de 12v de CC (corriente continua),el consumo de corriente va desde los 10mA hasta los 30 mA, el contacto es normalmenteabierto en estado desactivado, y normalmente cerrado cuando el sensor est activado. Lasalida de alarma va conectada al panel de alarma como se muestra en la figura 11.
Para evitar el mal funcionamiento y deterioro de los sensoresNo usar en ambientes donde haya cambios rpidos de temperatura.En lugares donde haya materiales u objetos obstruyendo el paso de los rayos
infrarrojos.El sensor es menos sensible cuando las personas se mueven hacia l.No instalar el sensor frente a vidrios o ventanas, la luz solar posee rayos infrarrojoslos cuales pueden activar el sensor o generar una falsa alarma.
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1.1.3 Sensor microondas Estn basados en la deteccin de movimientosmediante el efecto Doppler, el emisor emite una frecuencia que es reflejada por losobjetos que le rodean, dicha seal es captada por un receptor asociado en el casode que se desplacen los objetos. La frecuencia recibida es distinta a la emitidagenerndose una seal de alarma que produce la apertura de los contactos de unrel.5
Figura 12.Aspecto de sensor microondas
Fuente: www.turson.com/smicroondas.html FEB 2009
Las microondas se reflejan por la diferencia de impedancia entre el aire y elproducto y el mismo sensor vuelve a detectarla. El tiempo de retorno de la seales una medida de la distancia entre el emisor (sensor) y el obstculo. El sensoremite seales de microondas con una distancia y resistencia del aire constante,cuando un obstculo atraviesa o se interpone esta medida cambia y el sensortoma esta diferencia como un parmetro para generar una alarma.6
FIGURA 13. Sistema de sensores microondas
Fuente: www.turson.com/pdf/CIAS%20analogicas.pdf FEB 2009
5www.alutel.com.uy/contenidos/sistamascontrarobo003.htmlconsultada 27 Febrero 20096sensormicroondas.blogspot.comconsultada 27 Febrero 2009
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Los sensores microondas se usan para construir sistemas de seguridad perimetralde barrera generalmente; sus mayores aplicaciones se ven en el sector de laindustria, sector agrcola, y comercial. Sus inicios se dan en aplicaciones de altaseguridad como crceles y reformatorios, pero en los sistemas domticos hantenido gran acogida por su gran confiabilidad, en cambios meteorolgicos, nogeneran alarma con lluvia, nieve, o niebla, as como tambin movimiento de en lazona de deteccin de pequeos animales (ratones, gatos, etc.) Como se observaen la figura 13 estos sistemas estn compuestos por emisor y un receptor, loscuales crean un lbulo de proteccin y si este es atravesado generan una alarma,un cambio de estado o seal que puede ser empleada con fines especficos.
1.1.4 Detectores de incendio
1.1.4.1 Detector de llama (ultravioleta).El detector utiliza un tubo de ctodo fro
sensible a los rayos ultravioletas el cual opera con base al Principio de Geiger-Mueller. El tubo de deteccin lleno de gas consta de un nodo y un ctodo que essensible a la longitud de onda ultravioleta de 1850-2600 Amngstroms. Amboselectrodos se energizan por alto voltaje. Cuando los rayos de ultravioleta llegan alctodo, se emiten fotones hacia el nodo forzando a las molculas de gas a emitirelectrones. A medida que el nmero de partculas ionizadas comienza a aumentar,circula una corriente elctrica entre los electrodos. Al continuar los rayosultravioletas hasta alcanzar el tubo de deteccin, se genera una seal elctrica deimpulso que se "cuenta" digitalmente. Al completarse el ciclo de retardo de conteo,si la seal elctrica est an presente, el detector se engancha en una condicinde alarma y slo puede reinicializarse en el panel de control mediante la
interrupcin de la energa.El detector de llama responde directamente a la presencia de la llama. Detecta laradiacin ultravioleta que emana de las llamas la cual debe sostenerse durante porlo menos 5 segundos. El detector de llamas pretende proteger riesgos donde seanticipa que un incendio se desarrolla rpidamente sin muy pocas o ningunaetapas incipientes o latentes; donde la ignicin sea casi instantnea (lquidosinflamables, gases combustibles, productos petroqumicos, etc.).7
7www.us.sbt.siemens.com/FIS/productdoc/catalogs/6129sp.pdfConsultada 28 Febrero 2009
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Figura 14Detector de llama
Fuente: www.boschsecurity.com.co FEB 2009
1.1.4.2 Detectores de humo.Un detector de humo es un aparato de seguridadque detecta la presencia de humo en elaire y emite una seal acstica avisandodel peligro deincendio.Atendiendo al mtodo de deteccin que usan, pueden serde dos tipos: pticos o inicos, aunque algunos usen los dos mecanismos para
aumentar su eficacia.
1.1.4.2.1 Detector ptico Pueden ser de dos tipos, segn detecten el humo poroscurecimiento o por dispersin del aire en un espacio:
De rayo infrarrojo. compuestos por un dispositivo emisor y otro receptor.Cuando se oscurece el espacio entre ellos debido al humo slo una fraccinde la luz emitida alcanza al receptor provocando que la seal elctricaproducida por ste sea ms dbil y se active la alarma.De tipo puntual. en los que emisor y receptor se encuentran alojados en lamisma cmara pero no se ven al formar sus ejes un ngulo mayor de 90 yestar separados por una pantalla, de manera que el rayo emitido no alcanza
el receptor. Cuando entra humo en la cmara el haz de luz emitido serefracta y puede alcanzar al receptor, activndose la alarma.
Figura 15 sensor ptico (fotoelctrico)
Fuente:auditoressiglo21.com/freddy/hssistemas/alarmas/detector%20de%20humo.jpg FEB 2009
1.1.4.2.2 Detector Inico. Este tipo de detector es ms barato que el ptico ypuede detectar partculas que son demasiado pequeas para influir en la luz. Estcompuesto por una pequea cantidad del istopo radioactivo americio-241 que
http://es.wikipedia.org/wiki/Airehttp://es.wikipedia.org/wiki/Incendiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Refracci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Americiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Americiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Refracci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Incendiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aire7/24/2019 Digital 17647
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emite radiacin alfa. La radiacin pasa a travs de una cmara abierta al aire en laque se encuentran dos electrodos, permitiendo una pequea y constante corrienteelctrica. Si entra humo en esa cmara se reduce la ionizacin del aire y lacorriente disminuye o incluso se interrumpe, con lo que se activa la alarma. 8
Figura 16 detectores de humo inico
Fuente: www.elite-digital.com.ar/images/incendioac FEB 2009
Para uso comercial o uso industrial, los sensores de humo y de llama,generalmente son instalados en modo bus, que consiste en que todos van en unmismo lazo; la alimentacin y la informacin van por dos cables y llegan a unpanel exclusivamente dedicado para deteccin de incendio.Por otro lado en el rea residencial se usan sensores que pueden ser conectadosa un panel de alarma normal, estos sensores manejan un estndar de 12 vdc y 4a 20 mA, y son de 4 hilos.
Figura 17. Conexin en panel convencional y conexin modo bus
8http://es.wikipedia.org/wiki/Detector_de_humoConsultada 1 Marzo 2008
http://es.wikipedia.org/wiki/Ionizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionizaci%C3%B3n7/24/2019 Digital 17647
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Tabla 2. Cuadro comparativo sensores de humo
IMAGEN MARCA CARACTERISTICAS FUENTE
BOSCH
SERIE DS280 Diseado paracableado directo.
www.bosch.com.co
Caractersticas de Prueba deDiagnstico/Sensibilidad.
Autodiagnstico del Estado de la
Cmara.
Cmara de Humo reemplazable enel lugar.
Fcil desarme para tareas delimpieza.
Salida de Voltaje de Sensibilidad.
Operacin con 12 24 VCC.
Sensor de Calor de 57C (135 F)
SYSTEM SENSOR
SERIE ECO PERMITE ACCEDERA TECNOLOGIA DEVANGUARDIA; LED
MONOCROMATICO QUEPERMITE LA IDENTIFICACIONDEL ESTADO DEL DETECTOR;
REDUCCION DE ALARMASFALSAS; AMPLIO RANGO DE
TEMPERATURA DE OPERACIN(-30 C a + 80C ); APMLIORANGO DE VOLTAJE DEOPERACIN (8 A 30v);
www.systemsensor.ca
EDWARS
MEMORIA NO VOLATIL (la ltimafecha de mantenimiento, el nmero
de problemas y las alarmas sealmacenan);
GAMA COMPLETA DE MODULOSQUE SE COMUNICAN ENTRE EL
MISMO PAR DE CABLES;Operacin con 12 24 VCC.
www.edwards.ca
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HONEYWALL
BAJO PERFIL DE DISEO
www.security.honeywell.com/hsc/products/ls/vplex/21389.html
Operacin 12-24vcc
Fcil desmonte y limpieza de laspartes
Temperatura operacin -10-50 C
Led indicador de estado
Lneas existentes o cableadoconvencional
La tabla anterior (tabla 2), ilustra las 4 marcas reconocidas mundialmente porofrecer sensores de humo, dentro de ellas se destaca la marca BOSH por su largaexperiencia y confiabilidad en fabricacin de paneles y sensores dedicados a la
deteccin de incendios.
1.1.5 Detector de monxido de carbono. Estos sensores se fabrican de dostipos, catalticos y electroqumicos. Una definicin clsica de sensorelectroqumico es la de pequeo dispositivo que como resultado de unainteraccin qumica entre el compuesto gaseoso que se desea conocer y elsensor, el cual transforma la informacin qumica o bioqumica de tipo cualitativoo cuantitativo en una seal medible y til analticamente. Cuando la determinacinse hace a travs de un electrolito lquido se denomina al dispositivo sensorelectroqumico. Cuando se trata de la determinacin de una propiedad fsica, y node un analito, generalmente se le llama sensor fsico.
Figura 18Detector de monxido de carbono
fuente: macurco datasheet
Generalmente las tecnologas de los sensores microelectrnicos estn basadassimplemente en cambios en la conductividad en un material en respuesta aqumicos en el entorno. El mas simple de estos sensores basados en
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conductividad es el sensor de pelcula delgada, el cual es simplemente unapelcula de un material sensitivo qumicamente cuya conductividad cambia enrespuesta al entorno qumico. Estos transistores de efecto de campoqumicamente sensitivos, son llamados CHEMFET (Chemically Sensitive FieldEffect Transistor) y los (ISFET) Transistores de Efecto de Campo Sensible aIones.9El monxido de carbono es un gas txico peligroso producido por la combustinincompleta de cualquier material. Se produce en quemadores de gas (natural oenvasado), mecheros, estufas, calentadores de agua, calderas, hornos, brasas,carbones encendidos, motores de combustin interna y en cualquier llama condeficiencia de oxgeno. Es txico y no es detectable a travs de los sentidos, notiene olor, color ni sabor. Segn investigaciones el Monxido de Carbono secombina con la sangre a travs de nuestros pulmones mucho ms fcilmente queel oxgeno. La sangre deja de transportar oxgeno a cada clula del cuerpo ycomienzan los daos. El rgano ms sensible a la falta de oxgeno es el cerebro,
por lo tanto las intoxicaciones con Monxido de Carbono comienzan con fuertesdolores de cabeza, mareos, nuseas, confusin y desmayos. Si se sigueinhalando monxido de carbono pueden sobrevenir respiracin acelerada, dolor enel pecho, prdida de conciencia y muerte, adems existen unos valores lmite deconcentracin de monxido de carbono es por esta razn que se hace necesarioimplementar detectores de monxido de carbono en nuestro hogar. Estosdetectores estn preajustados para ciertos niveles de monxido de carbono en elambiente.
Existen en el mercado detectores de monxido de carbono que funcionan demanera independiente es decir son autnomos con una batera generalmente de
9v y que generan una alarma audible de 85 a 90 decibeles. Por otro lado existenlos sensores que son acoplados a cualquier panel convencional de alarma. Comoya lo hemos explicado anteriormente estos sensores manejan voltajes dealimentacin de 12v DC, y salidas de contacto seco, y se conectan directamente alpanel de alarma, figura 11.
1.1.6 Detector de gas.Los sensores de gas funcionan de la misma manera quelos sensores de monxido de carbono es decir usan transistores de efecto decampo qumicamente sensitivos como los CHEMFET (Chemically Sensitive FieldEffect Transistor) y los (ISFET) Transistores de Efecto de Campo Sensible a
Iones.
9www.acredit.ece.buap.mx/_DOCUMENT COMPROBAT DE AUTOEVALUAC
Consultada: 2 Marzo 2009
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Figura 19. Detector de gas
Fuente: macurco datasheet.
Como su nombre lo indica estn diseados para detectar concentraciones de gasbien sea gas natural o gas propano (pipeta), cabe decir que el gas propano esmas denso que el aire por esta razn los sensores deben ser ubicadosestratgicamente en lugares bajos (menos 50cm). Y el gas natural es menosdenso que el aire, los sensores deben ser colocados en lugares ms altos comomnimo 1.6m del suelo, como se ilustra en la figura 20.
Figura 20Ubicacin detectores de gas
Fuente: www15.uniovi.es/ficheros/apuntes/domotica/Sensores_y_actuadores.pdf FEB 2009
1.1.7 Detector de ruptura de vidrio. Los detectores de ruptura de vidrio usan unavanzado microprocesador digital para analizar la seal de vibracin bajo elprincipio de materiales piezoelctricos. Al poseer una polarizacin espontnea,
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genera un voltaje cuando se le aplica presin o inversamente, se deforma bajo laaccin de un campo elctrico.
Figura 21. Sensor de ruptura de vidrio
Fuente: www.azsecurity.net FEB 2009
Es un sensor de ruptura de vidrios es diseado para detectar los sonidosproducidos por el impacto de la rotura del vidrio. Los sensores de ruptura de vidriose usan no solamente para generar una alarma al romperse un vidrio, sinotambin detecta intrusos al forzar o golpear o serruchar a travs de una ventana.
1.1.8 Botn de pnicoEs usado ms comnmente para situaciones en donde eltiempo de reaccin es mnimo es decir en situaciones donde los segundos sonvitales, se puede usar ya sea para emergencias de tipo mdico o emergencias detipo vandlico, segn se configuren en el panel de alarma estos pueden ser de dostipos: silencioso o que genere una alarma auditiva inmediata, en ambos casos elobjetivo principal es que al activar este botn la comunicacin con la central de
monitoreo sea inmediata, al igual que el tiempo de respuesta de la central demonitoreo sea la menor posible.
Figura 22. Botn de pnico
Fuente: www.secolarm.com FEB 2009
La ubicacin de estos botones es de libre preferencia, generalmente estn ocultosy slo el usuario sabe su ubicacin, o tambin pueden estar a la vista decualquier persona si estos tienen otros fines como situaciones de emergencia parapersonas discapacitadas o de la tercera edad.
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1.1.9 Otros sensoresEstos son otro de tipo de sensores que tambin son usados en hogaresautomatizados:
1.1.9.1 Sensores De Humedad. Este tipo de sensores (figura 23) mide lahumedad absoluta es decir la razn entre la masa de agua presente en la mezcla(en [Kg.]), y el volumen (en [m3]) de la misma (aire, tierra, etc.). Una de lasmayores aplicaciones de este tipo de sensores es el riego automtico de jardines.
Figura 23. Sensor de humedad
Fuente: www.maser.com.co FEB 2009
1.1.9.2 Sensores De Viento. La mayor aplicacin de los sensores de viento, enla domtica est dada en la prevencin de desastres de origen natural, lossensores de viento son de gran ayuda en la medicin de parmetros como lavelocidad y direccin horizontal del aire, si este parmetro sobrepasa ciertosniveles es tomado como una advertencia. Ejemplo: las ventanas de seguridad se
cerraran automticamente.
Figura 24. Anemmetro de copa o hlices
Fuente: www.maser.com.co FEB 2009
Este tipo de sensores son llamados anemmetros de copela o hlice (figura 24),este consiste en un conjunto de tres hlices centralmente conectadas a un ejevertical para la rotacin, la forma aerodinmica del viento convierte la fuerza depresin del viento en torque rotatorio. La rotacin de la hlice esaproximadamente proporcional a la velocidad del viento.
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1.1.9.3 Sensores De Lluvia Un sensor de lluvia (figura 25), es un dispositivoelectromecnico que mide la cantidad de agua llovida a partir del llenado de unmini-deposito el cual a su vez est conectado a un interruptor mecnico, si elnivel de lluvia sobrepasa los lmites calculados el interruptor se cierra, einterrumpe el regado del jardn, o le dice al controlador de la casa que cierre lasventanas, y abra los toldos.
Figura 25.Sensor de lluvia con depsito
Fuente: www.karcher.com FEB 2009
1.1.9.4 Sensor de inundacin Este tipo de sensor est diseado para aadirproteccin contra inundacin ya sea por un tubo roto (figura 26), llaves o baerasmal cerradas o por exceso de lluvia o un desastre natural, se ubicangeneralmente en el suelo. Su aplicacin en la domtica es de gran importancia yaque evita inundaciones en el hogar, estos sensores comunicados con uncontrolador o cerebro del sistemapueden cerrar electrovlvulas, registros etc.
Figura 26. Sensor de inundacin
Fuente: www.domaut.com FEB 2009
1.1.9.5 Generalidades para los sensores. Los sensores anteriormente vistos seconectan al controlador de la siguiente manera. El controlador cuenta conentradas tambin llamadas zonas, cuando un sensor tiene contactosnormalmente abierto se hace necesario implementar una resistencia en paralelo, y
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cuando es normalmente cerrado la mejor opcin es poner una resistencia en serie,tal como se muestra en la figura 27.Este tipo de conexin se usa para puertas y ventanas o sensores de dos hilos (2cables).
Figura 27. Conexiones al controlador
Fuente: omnipro II datasheet
Teniendo en cuenta que el controlador posee 16 entradas de propsito generalpara sensores puertas y ventanas, se hace necesario ahorrar entradas desensores al controlador. Esto se logra colocando sensores en serie en una mismazona, como se ilustra en la figura 28.
Figura 28 conexin ptima de una zona
Fuente: omnipro II datasheet
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Algunos sensores como los detectores de gas, detectores de monxido decarbono, sensores de ruptura de vidrio, etc, necesitan de una alimentacin, sonconectados a una salidas especiales para alimentar el dispositivo, as elcontrolador maneja el dispositivo (en su alimentacin) es decir en casos deausencia de energa elctrica el controlador con sus bateras de respaldo haceque los sensores y diferentes dispositivos sigan con su funcionamiento normal y elsistema no se vea afectado por los fallos elctricos, la manera correcta deconexin de los sensores de cuatro hilos es como se ilustra en la figura 29.
Figura 29. Conexin optima de un sensor con alimentacin.
Fuente: omnipro II datasheet
1.1.9.6 Sensores Autnomos. Los sensores autnomos son aquellos quefuncionan con una batera de 9 v y buzzer incorporado el cual da aviso sonoroante alguna eventualidad. Los sensores autnomos no se pueden conectar a unpanel de alarma, Todos los sensores nombrados en esta unidad tienen suhomlogo autnomo.Los tipos de cables, conectores y dems elementos que se utilizan en el montajede los diferentes sensores se especifican en la unidad 10.
1.2 VIDEO VIGILANCIA Y CIRCUITO CERRADO DE TELEVISION (CCTV)
Dentro de los sistemas que se implementa hoy en da en un hogar automatizado,es de gran importancia el uso e implementacin de video vigilancia, monitorear sucasa ya sea con cmaras IP o por cmaras anlogas, este tipo de cmaras enconjunto con un grabador digital (DVR), hace que vigilar la rutina de los nios yempleados en el hogar se haga de una manera ms confiable.
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Figura 30. Central de video vigilancia.
Fuente: www.espormadrid.es FEB 2009
Un sistema de video vigilancia se compone de tres elementos bsicos: cmaras,monitor y grabador
1.2.1 Cmaras En general existen dos clases de cmaras las cmaras anlogasque son aquellas que usan cable coaxial de 75 ohmios, y las cmaras IP que usancable UTP categora 5E o 6.En la automatizacin de hogares se usan generalmente cmaras de tipo anlogo,por su facilidad de consecucin, fcil conexin, y el precio es asequible. Es buenotener en cuenta (tanto para las cmaras IP y anlogas) para que la eleccin sea lamejor opcin, segn las siguientes caractersticas: Rango dinmico, tipo de CCD,compensacin de luz de fondo, funcin da noche, sensibilidad y lneas deresolucin, estabilizacin de imagen entre otros.
La funcin rango dinmico amplio es una tecnologa que posibilita elmonitoreo aun dentro de un edificio, cuando existe una diferencia deiluminacin entre el interior y el exterior.CCD (charge-coupled device) dispositivo de cargas (elctricas)interconectadas popularmente el trmino CCD es familiar como uno de loselementos principales de las cmaras fotogrficas y de video digitales.Enstas, el CCD es el sensor con diminutas clulas fotoelctricas queregistran la imagen. La capacidad de resolucin o detalle de la imagendepende del nmero de clulas fotoelctricas del CCD.La funcin day/night (Dia/Noche) permite que la cmara obtenga un altodesempeo an bajo condiciones de poca iluminacin. La cmara cambiaautomticamente del modo color al modo blanco y negro, segn las
condiciones de iluminacin para asegurar la mejor calidad de imagen y aspermitir la vigilancia consistente bajo cualquier condicin de iluminacin.La funcin de estabilizacin de la Imagen digital proporciona una imagenntida compensando el empaado causado por la inestabilidad de lacmara.10
10 Samsung 2008 spanish catalog
http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_fotogr%C3%A1ficahttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_de_videohttp://es.wikipedia.org/wiki/Digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fotodiodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Imagenhttp://es.wikipedia.org/wiki/Imagenhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fotodiodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_de_videohttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_fotogr%C3%A1fica7/24/2019 Digital 17647
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En la familia de las cmaras anlogas existen varios tipos, las con diferentescaractersticas fsicas y tcnicas
1.2.1.1 Cmaras tipo caja y con lente de zoom. Este tipo de cmara seimplementa con mayor demanda en la industria y en el rea comercial, en elhogar se usa en exteriores con una carcasa especial que la protege del sol lalluvia y actos vandlicos. Su mayor uso se da en lugares donde se quiera tenerdetalle de las personas que entran salen o se mueven en un lugar determinado.Estas cmaras profesionales poseen un lente intercambiable con zoom ptico dealta calidad que se ajusta a las necesidades del usuario.
Figura 31
Cmara Digital Color, Alta Resolucin
Fuente: spanishcatalogsamsumg.
1.2.1.2 Cmara Domo Este tipo de cmara es muy usado en el hogar por sutamao reducido, y su fcil instalacin, son fijas no poseen lentes intercambiables.Poseen un ajuste de foco que permite enfocar la imagen ms ntidamente y unsistema de ajuste para el ngulo de visin. Opcional para visin nocturna.
Figura 32Cmara Domo Fija Color
Fuente: spanishcatalogsamsumg
1.2.1.3 Cmara tipo bullet IR (tipo bala).La cmara tipo Bullet est diseadapara uso interior y exterior posee carcasa que la protege del sol la lluvia y el climay hace que su instalacin sea rpida y sencilla. Sus leds emisores de rayosinfrarrojos hacen que de noche o en luminosidad nula se puedan obtener buenasimgenes, son las ms usadas en el sector residencial de uso exterior.
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Figura 33Cmara Bullet IR, Color, Resistente a Intemperie
Fuente: spanishcatalogsamsumg
1.2.1.4 Cmara smartdomeLas cmaras PTZ son muy usadas en la industria yalmacenes de cadena , son muy utilizadas en el rea del trfico de carreterasautopistas(monitoreo de trfico , deteccin de actos vandlicos), pero han tenidobuena aceptacin en el uso residencial por sus excelentes prestaciones yservicios, Este tipo de cmaras tambin llamadas Domo inteligente son
autnomas realizan recorridos programados, responden a movimientos depersonas, y pueden integrarse a sistemas de paneles de alarma para que realicenactividades segn los eventos presentados, previamente programados en el DVR.Se llaman PTZ (Pan-Tilt-Zoom) se mueven en el eje X, Y, y acercamiento deimagen.
Figura 34Cmara Domo con Pan-Tilt-Zoom
Fuente: spanishcatalogsamsumg
1.2.1.5 Controladores de cmara PTZ. Para controlar fcilmente cmarasSmartDome o cmaras de la serie que incorpora la caracterstica de zoom, lo queincluye las cmaras Domo de la Serie PTZ (Pan, Tilt y Zoom), cmaras Domo dealto impacto y con lente de zoom motorizado, se utiliza un controlador PTZ.El controlador tiene un LCD de luz de fondo, joystick de direcciones, botones dehabilitacin y programacin de la cmara. El controlador manipula hasta 128dispositivos. Utiliza RS-485 full o half duplex para comunicacin. La programacinde la conmutacin y funciones de control como por ejemplo, conmutacin devideo, control del lente y control de la maquinaria externa de las cmaras en elsistema pueden ejecutarse a travs del controlador
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Figura 35Controlador de cmara PTZ
Fuente: spanishcatalogsamsumg
1.2.2 Monitores
1.2.2.1 Monitor LCD. Los monitores LCD de alta resolucin proporcionan unasuperior nitidez de la imagen para aplicaciones en seguridad... Estos verstilesmonitores fueron proyectados para operacin con una variedad de sistemas
avanzados de seguridad utilizando la conectividad BNC, VGA o S-Video. El controlremoto porttil conveniente permite un rpido acceso y el control facilitado delpanel.
Figura 36 Monitor LCD
Fuente: spanishcatalogsamsumg
1.2.2.2 Monitores CRT (tubos de rayos catdicos). Estos monitores sonalojados en una caja de proteccin metlica (figura 36) abarcando circuitos devideo y audio. Estos monitores de construccin robusta fueron proyectados yconstruidos especficamente para uso en las aplicaciones que demandanseguridad y son instalados en ambientes hostiles, son auto-sensibles para los
modos NTSC y PAL.
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Figura 37 Monitor CRT de Pantalla Plana
Fuente: spanishcatalogsamsumg
1.2.3 Grabadoras DVR (digi tal video reco rder). El sistema de grabacin Digitalde video en tiempo real (DVR) comprime los datos de entrada de cmara a partirde 4 canales en un archivo video MPEG4 y los datos de entrada de voz en un
archivo audio ADPCM respectivamente para registrarlos en el disco duro orecuperarlos del disco duro simultneamente.
Figura 38 Grabadora de Video Digital StandAlone de 8 Canales
Fuente: spanishcatalogsamsumg
Adems, transmite la salida de vdeo y audio hacia fuera a travs de Internet entiempo real de modo que el usuario pueda controlar y monitorizar cualquier archivoremotamente desde su PC.
Figura 39Esquema Bsico de un sistema de grabacin digital
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Los tipos de cables, conectores y dems elementos que se utilizan en el montajede un sistema de videovigilancia se especifican en la unidad 10.
1.3 CERRADURAS BIOMETRICASLa biometra, es una tecnologa basada en reconocimiento de caractersticasfsicas e intransferibles de una persona, por ejemplo la huella digital, los sistemasbiomtricos requieren dos dispositivos esenciales, un software de captacin y undispositivo biomtrico(lector), para esto hay que entender esencialmente que lahuella no es una imagen sino un sistema complejo donde se comparan patrones,las aplicaciones abarcan desde acceso seguro a PCS o redes informticas,proteccin de informacin y hasta el control de horarios y accesos fsicos de ciertopersonal en reas restringidas.
Figura 40. Cerradura biomtrica
La ventaja principal de esta tecnologa es la seguridad ya que los sistemas depasswords o tarjetas no pueden ser copiados, con esto se garantiza que el accesoa un PC o una sala restringida no dependa de un conocimiento o algo que setenga sino que depende del usuario.El funcionamiento esencial es el siguiente, en el caso de la huella digital eldispositivo biomtrico capta la huella y el software capta los puntos caractersticosde la huella y la transforma en un resultado matemtico por medio de algoritmosque no pueden ser llevados en inversa, es por esto que los sistemas biomtricosson los ms seguros actualmente, esta secuencia numrica o patrn de registroes llevado a una base de datos segura y que servir para las comparacionescuando la persona registrada trate de acceder a los sistemas o salas protegidas.11
11 http://www.infovox.com.co/Biometria.htmConsultado 4 Marzo 2009
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Bsicamente las chapas o cerraduras digitales son usadas para restringir elacceso en cualquier vivienda u oficina, estas estn diseadas para controlar elacceso a diferentes zonas (como vestidores, salas de reuniones o archivos,viviendas compartidas, etc.)La huella digital es el medio de identificacin ms efectivo, seguro y confiable. Lascerraduras que utilizan esta tecnologa son el producto de seguridad msnovedoso del mercado que brinda, al mismo tiempo tranquilidad y confort, asmismo se evitan los inconvenientes que origina la prdida de una llave u olvido dela misma.Las cerraduras biomtricas se instalan fcilmente en las puertas ya sean demadera o metal, estas se instalan de la misma manera que una chapaconvencional, simplemente estas cuentan con un par de pilas alcalinas para sufuncionamiento las cuales pueden durar de uno a dos aos dependiendo de suuso.Existen en el mercado cerraduras biomtricas las cuales poseen sistema WI-fi y
estn conectadas con un PC y un software dedicado, pueden llevar estadsticas,que personas entran y salen, restriccin de horarios, y otras funciones comohacer llamadas a un telfono mvil o fijo, generar eventos especficosdependiendo de la persona que abre la cerradura, como por ejemplo al llegar alhogar en un horario determinado este enciende las luces, coloca la msicapreferida del usuario, y enciende la calefaccin o el aire acondicionadodependiendo de la estacin del ao en que se encuentre. Todos estos eventos seconfiguran en el controlador o cerebro del sistema.
1.4 CENTRAL DE MONITOREO.
Dentro de la gestin de la seguridad patrimonial y personal se deben tener encuenta tres puntos bsicos, la prevencin (antes de que se produzca el ataquepara evitarlo), la alarma(en el momento del ataque, avisando) y la reaccin(unavez que se ha producido el ataque para contrarrestarlo), es aqu donde lascentrales de monitoreo entran a actuar, evaluando si es una falsa alarma o si sedebe acudir de manera inmediata. En Colombia existen empresas privadasdedicadas a la prestacin de este servicio, y su monitoreo se realiza las 24 horasdel da, 7 das a la semana.Los paneles de alarma para poder ser monitoreados deben incluir en su sistemaentrada-salida de lnea telefnica, es por medio de esta que se realiza elmonitoreo, con un protocolo de comunicacin entre la central de monitoreo y el
panel de alarma o controlador, los protocolos de mayor uso en el mercado son elContact ID, Standard 4/2, y Standard 3/1. Contact ID es el ms usado, usatecnologa DTMF (digital tone multifrecuency).
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Tabla 3Tabla frecuencias de transmisin de datos norma de sealizacin DTMF
Fuente: contact ID catalog
Ejemplo: la cuenta 1234 est reportando alarma de robo perimetral en la zona 15de la particin 1El mensaje se enviar como:1234 18 1131 01 015 8En el cual:
Tabla 4ejemplo de envo de mensaje DTMF1234 nombre de la cuenta (1234)18 El tipo de mensaje utilizado para identificar el mensaje
como Contact ID1131 El evento Calificador (1) para un nuevo evento, seguido
por el evento, Cdigo de Robo Perimetral (131)01 numero de particin (1)
015 numero de la zona (015)8 la suma se calcula de la siguiente manera:
a) Aadir todos los dgitos del mensaje juntos, usando10 para todos los dgitos '0 (1+2+3+4)+
(1+8)+(1+1+3+1)+(10+1)+(10+1+5) = 52b) Encuentra el siguiente ms alto de mltiples de 15,en este caso 60c) Restar la suma a este valor (60-52 = 8)d) Utilice el resultado de la suma de controlSi el resultado es 0, use el dgito 'F'.
Fuente: www.ademcogroup.co MARZO2009
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2. ACTUADORES.
Un actuador es un dispositivo inherentemente mecnico cuya funcin esproporcionar fuerza para mover o actuar otro dispositivo mecnico. La fuerza queprovoca el actuador proviene de tres fuentes posibles: presin mecnica, presinhidrulica, fuerza motriz elctrica (motor elctrico o solenoide).dependiendo delorigen de la fuerza el actuador se denomina neumtico, hidrulico, o elctrico.12
2.1 RELELos circuitos de conmutacin operados por interruptores electromecnicosaccionados manualmente han dado una idea general de lo que son este tipo decircuitos, mostrando globalmente cuales son las facilidades que ofrecen.
Figura 41. Rel
Fuente: www.ucontrol.com.ar MARZO 2009
A pesar de sus beneficios, cuando se desea establecer un cierto grado deautomatizacin o de control a distancia de un circuito elctrico o electrnico, losinterruptores electromecnicos no resultan apropiados debido a la imperiosanecesidad de accionarlos por medios mecnicos y, normalmente, en forma directapor el usuario. Ante la necesidad de establecer esta clase de controles a distancia,o incluso controles autnomos, apareci el interruptor electromagntico, del cualexisten bsicamente dos tipos: rel y contactor.13
12www.aie.d
13Tomado Manual de practicas Ing. Ral Restrepo
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Figura 42. Vista interna de rel.
Fuente: www.electronica.ugr.es MARZO 2009
Cuando se energiza la bobina se produce un campo magntico alrededor de la
bobina el cual atrae la pieza mvil, hacia el ncleo metlico, haciendo que elcontacto metlico se cierre.Generalmente los controladores o elementos de control por s mismos manejancorrientes de carga bajas, para poder manejar cargas de ms corriente se hacenecesario usar rels, estos pueden manejar diferentes tipos de voltajes corrientes,y sus bobinas de energizacin tambin pueden ser de varios voltajes.El manejo de cargas es generalmente de tipo resistivo.Los rels son principalmente de tamao reducido ms pequeos que susparientes los contactores. Los voltajes de alimentacin de las bobinas delcontactor varan:
Tabla 5Voltajes de bobina y carga de un rel
VOLTAJES DEBOBINA
VOLTAJES DECARGA
CORRIENTE DECARGA
DC AC DC AC5 12 6 24 0- 10 amp6 24 12 120 0 - 10 amp12 120 24 220 0- 10 amp
24 0 - 10 amp
2.2. CONTACTOR.
El funcionamiento del contactor al igual que el rel se basa en la generacin deun campo magntico que ejerce una fuerza para cerrar unos contactos, pero lagran diferencia con el rel radica en el manejo de grandes corrientes de carga y detipo (resistivo, inductivo, capacitivo).
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Figura 43. Contactor
Fuente: www.omrom.com MARZO 2009
En un hogar automatizado los contactores se usan para encender motobombas(riego de jardines), Reflectores (luces exteriores), motores (apertura o cierre deportones) etc.
2.3. RELE DE ESTADO SLIDOEs un dispositivo que utiliza un interruptor de estado slido (por ejemplo untransistor o un tiristor), en lugar de contactos mecnicos (como los de los relsnormales), para conmutar cargas de potencia a partir de seales de control debajo nivel dirigidas a motores, lmparas, solenoides, calefactores, etc.
Figura 44 Rel de estado slido
Fuente: www.electronicaembajadores.com MARZO 2009
El aislamiento entre la circuitera de control y la etapa de potencia lo proporcionageneralmente un opto-acoplador. Un rel de estado slido ofrece varias ventajasnotables respecto a los tradicionales rels y contactores electromecnicos: sonms rpidos, silenciosos, livianos y confiables, no se desgastan, son inmunes a
los choques y a las vibraciones, pueden conmutar altas corrientes y altos voltajessin producir arcos ni ionizar el aire circundante, generan muy poca interferencia,proporcionan varios kilovoltios de aislamiento entre la entrada y la salida, etc.
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Figura 45Esquema elctrico de un rel de estado slido
Fuente: www.futurlec.com MARZO 2009
2.4 MOTORES DE PUERTA.En un hogar automatizado es habitual la automatizacin de puertas, portones deparqueaderos. Este tipo de sistemas se consiguen en el mercado y se instalan en
portones de secciones o portones de una sola pieza.
Figura 46. Motor de puerta levadiza
Fuente: www.craftsman.com MARZO 2009
Generalmente son controlados por control remoto RF, tambin es integrado alsistema por medio del controlador.
2.5. ELECTROVALVULAS.
Figura 47. Electrovlvulas
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Generalmente son de tipo solenoide, usan un campo electromagntico para abrir acerrar una vlvula. Se usan para cortar suministros ya sea de agua, gas, controlde riego del jardn, griteras de baos automticas, encendido y control dechimeneas de gas, son normalmente cerradas o normalmente abiertas.
Figura 48. Vista interna de una electrovlvulas.
Fuente: perso.wanadoo.es Marzo 2009
2.6. SERVOVALVULALas servovlvulas son usadas de la misma manera que las electrovlvulas, se
usan para cortar suministros de agua, gas, el control de riego del jardn, encendidoy control de chimeneas. Su principal diferencia es que un motor DC las abre o lascierra, pueden ser proporcionales es decir que su flujo es controlado en variosniveles, adems soportan presiones elevadas y mayores caudales.
2.7 MOTORES DE PERSIANA, CORTINAS Y TOLDOS.Los motores de cortinas y persianas llevan varios anos haciendo parte de loshogares, estos se controlaban simplemente de manera individual por mandos IR(Infra rojos) RF (radio frecuencia) o por interruptores mecnicos
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Figura 49.Motores de cortinas.
Fuente: www.somfy.com Marzo 2009
En la actualidad esto no ha cambiado mucho, se siguen manejando de la mismamanera, pero se pueden integrar a sistemas de hogares automatizados con elcontrolador omnipro II. Los usuarios generalmente desean que sus persianas y
cortinas se cierren o se abran dependiendo de horarios, y eventos previamenteconfigurados en el controlador.
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3. CONTROLADOR
Un sistema de control centralizado es el encargado de recoger toda la informacinde los sensores distribuidos en los distintos puntos de la vivienda o edificiointeligente, procesarla y generar las rdenes que ejecutaran los diferentes tipos deactuadores e interruptores.Hace algunos aos se utilizaban distintos sistemas de control que se encargabande controlar de manera individual la iluminacin, la seguridad, la calefaccin, elaire acondicionado, el consumo energtico etc., En la actualidad todos estossistemas se integran con un controlador o cerebro del sistema, esto en gran partese da con el fin de reducir equipamiento, y ofrecer confort a los hogares.
La tabla 5 ilustra las marcas mas reconocidas en el comercio de los hogaresautomatizados
Tabla 6Tabla de comparacin de controladores
MARCA REFERENCIA IMAGEN CARACTERISTICAS
rokonet ProSYS 128
Seguridad
Zonas 8-128
Expansin de zonas(Cableadas o inalmbricas)
120
Nmero de Expansin debuses
2
Particiones 8
Cdigos de usuario 99
Salidas programables 6 - 70
Especificaciones tcnicasMdulos de expansin de
salidas8
Energaprincipal
16.5v AC - 25VAtransformados de 230V AC
Lectores de llave digitales 16
Energa auxiliar 12V DC - 1.5A Teclados 16
Batera- Mximoasignable
12V DC - 17 AH Nmeros de cuentas 12
Salidasprogramables
en la placaprincipal
6- Un Relay de 3A,unasalida de colector abierto de500mA y Cuatro de 70mA
Programas horariossemanales con 2 intervalos
por da32
Temperatura deoperacin 0C-55C Memoria de eventos 256 expandibles a 999
Dimensiones delgabineteprincipal
375 x 330 x 98 mm Controles de Accesos
Mdulos de C de A 8 (16 puertas)
Usuarios con capacidad deControl de Acceso
899
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40
fuentewww.grupovalverde.es/rvc/Portals/3/Alarmas/PR
OSYS_Rokonet.pdf
Usuarios con Arme/desarmey capacidad de Control de
Acceso99
HAI OMNI Pro II
Mximo nmero de
consolas, teclados ypantallas 16
Mximo nmero depantallas tactil
15
Termostatos 64
Control de audio si
Escenarios de iluminacin 128
Dispositivos de iluminacin 256
Zonas 16
Expansin de zonas 160
Cdigos de usuario 99
Lneas de programacin 1500
Puertos seriales 3
Expansin de puertosseriales
1
Puertos ethernet 1
Fuente http://www.sesdi.com/ci/omnicomp.htm Garanta (en aos) 3
CRESTRON PAC2
Y-Bus Connectors & Expansion Slots
40 Mb/s de comunicacin paralela
I/O 1 - 8
Puertos de entrada y/osalida anloga deconector 3.5 mm
Entradas digitales de 0 a
24 VDC; impedancia deentrada 20 k
Salida digital: 250 mA
Analog Input: Rated for0-10 Volts DC, protected
to 24 Volts DCmaximum; input
impedance 20k ohms;
Z-Bus Expansion Slots
Programmable 5 Volts,2k ohms pull-up resistor
per pin;
300 Mb/s parallel communications; Backplane for Z-Busexpansion slots
All ports referenced toground
Salidas de rel 1 - 8 Salidas de relnormalmente abiertos
S-3 Z-BUS
(1) Z-Bus expansion slot; Accepts all Z-Bus control cards
Rated 1 Amp, 30 VoltsAC/DC;
Fuentehttp://www.crestron.com/products/show_products.asp?type=residential&cat=3&subcat=22&id=10
34#
MOV arc suppressionacross contacts
S1, S2 (2)puertos de expansinY-Bus
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Acepta todas tarjetas decontrol Y-Bus
ELKELK-M1G
(Gold)
528
Permite botoneras 16Soporta puerto Serial
(RS232) 8 con expansionesCapacidad para nmeros de
telfono8
Number of HVACthermostats supported
8
Soporta el numero total desalidas
205
Advanced lighting options(pre-set dim, extended,
levels, scenes)Si
Soporta definir todas laszonas como anlogas
Si
Capacidad de transmisinde mensajes seriales y
ASCIIsi
Sunrise/sunset calculationand activation
Yes
Fuentehttp://www.smarthomeusa.com/ShopByManufact
urer/ELK-Products/Item/ELK-M1G/Larger capability for events(time & date) tasks, lights,outputs Yes
A continuacin importantes caractersticas del controlador omnipro II que hacen de
las anteriores opciones la ms acertada por confiabilidad, flexibilidad y excelentediseo:
Seguridad Los controladores OMNI Pro II detectan intrusos, humo y fuego, monxido
de carbono, agua, por medio de sensores cableados o inalmbricos. Las zonas de seguridad son completamente configurables y expandibles. Se puede configurar la validez de los cdigos de usuario por tiempo y
autoridad. OMNI Pro II supervisa zonas, batera, circuitos, etc. Cuenta con un comunicador digital integrado para uso con una estacin
central y puede marcar hasta 8 nmeros telefnicos adicionalesseleccionados por el propietario para notificacin por voz
Control de iluminacin El OMNI Pro II controla la iluminacin por horario, deteccin de
movimiento, apertura de puertas, amanecer, anochecer, activacin dealarmas, etc.
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Provee los beneficios de un sofisticado sistema de iluminacin a travs dela configuracin de escenarios y niveles de iluminacin, entre otros,contiene un reloj astronmico y se ajusta automticamente para ahorrosde energa durante el da.
Tiene soporte para productos de Control de Luz HAI. Puede operar dispositivos de iluminacin de otras marcas.
Manejo de energa Si se utilizan termostatos HAI Omnistat, se puede controlar la temperatura
del hogar dependiendo de horarios y actividades (en casa, dormido,afuera, ocupacin de cuartos, temperatura exterior, etc.).
Utilizando sensores de humedad y temperatura, se pueden programareventos basados en la temperatura.
Se puede utilizar la temperatura para controlar los niveles de la misma enticos, stanos, patios, cavas, etc.
Audio Distribuido El OMNI II se puede comunicar con sistemas de audio como HAI Hi-Fi,
Russound, Xantech, Proficient Audio Systems, Speakercraft, sistemas deaudio que hagan parte de los socios de conectividad.
Puede controlar el prendido/apagado, volumen, fuente de audio, y muchasotras funciones para cada zona de audio.
Opciones de interfaces Cada instalacin del OMNI Pro II debe incluir por lo menos una Consola
OMNI o una Consola OMNI con micrfono y bocinas integradas. Incluye un acceso telefnico integrado con men de voz que permite
accesar desde el hogar o remotamente. Contiene un mdem y un puerto ethernet integrado que permite la
programacin remota y revisin del estatus a travs de Internet. Utilizando el Web-Link (requiere de una LAN) para tomar el control del
hogar a travs de cualquier computadora conectada a Internet. Puede usar el Windows Media Center para cambiar las configuraciones de
la casa mientras est sentado viendo televisin.
Accesorios HAI ofrece una amplia lnea de accesorios para el control del hogar, control
de la iluminacin, manejo de energa e interfases. Los accesorios se pueden agregar en el momento de la instalacin inicial o
posteriormente, si las necesidades cambian. HAI cuenta con una variedad de sensores inalmbricos como son los
sensores de puertas y ventanas, de humo, de movimiento o derompimiento de vidrios.
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Agregando el mdulo de voz de 2 vas se pueden hacer anuncios junto conlas bocinas localizadas en una consola o con un mdulo de bocinas ymicrfono.
El OMNI Pro II cuenta con 3 puertos seriales integrados que permiten laexpansin del sistema utilizando otros productos HAI o de socios deconectividad.14
14 www.sesdi.com/ci/omniproiiConsultado 12 Marzo 2009
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Figura 50. Partes de un controlador omnipro II
Fuente: www.homeauto.comconsu l tada: Marzo 2009
A).PUERTOS SERIALESEl controlador OmniPro II tiene 3 puertos seriales (J1-J3) integrados al controlador(rotulados SERIAL 1 SERIAL 3, respectivamente). La interfaz es un conector
modular ubicado en la esquina superior izquierda del controlador. Usa ProtocoloOmni-Link o Pro-Link para conexiones a la Internet va HAI Web-Link II,computadoras personales, y otras interfases opcionales como pantallas activadasal tacto, reconocimiento de voz, control de luces y controles de teatro en casa.Cada interfaz serial brinda soporte a conexiones RS-232 y RS-485. El parmetropreestablecido es RS-232.
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OMNI-LINK: protocolo diseado para descargar y cargar configuraciones alcontrolador omniproII, esto se realiza a travs de los puertos seriales RS 232 delcontroladorPRO-LINK: protocolo usado para enviar mensajes ASCII a diferentes aparatos yelectrodomsticos va RS 232 0 485 y controlar algunas de sus aplicaciones.HAI WEB-LINK II: software de la marca HAI, dedicado al control de todos lossistemas integrados por el controlador OmniproII va Ethernet.
B).PUERTO ETHERNETEl controlador OmniPro II tiene un puerto Ethernet (J6) integrado al controlador(etiquetado ETHERNET). El puerto Ethernet le permite a un dispositivo conectarseal controlador de OmniPro II por medio de una red (Ethernet, Internet) usando unenlace de comunicacin seguro y codificado criptogrficamente. El puerto deEthernet transporta paquetes de aplicacin HAI que contienen mensajes deprotocolo serial de Omni-Link por IP. El controlador brinda soporte a 3 sesiones
de cliente nicas, lo cual significa que 3 dispositivos pueden estar conectadosactivamente y comunicndose con el controlador simultneamente por medio delpuerto Ethernet.
C).INTERFAZ X10El OmniProII controla luces y artefactos, enviando comandos sobre su alambradoelctrico existente, a interruptores especiales, enchufes, receptculos y mdulos,todos llamados colectivamente Mdulos X-10. A cada mdulo (o grupo demdulos) le es asignado un Cdigo de Casa y un Nmero de Unidad, as elOmniPro II puede controlar los mdulos individualmente. Cuando un mdulo oyeuna orden del OmniPro II para su cdigo de Casa y Nmero de Unidad, est
ejecuta la orden. Cualquier mdulo que es X-10 Compatible puede trabajar con elOmniPro II.
D).PUERTO SERIAL PARA EXPANSINLos puertos seriales para expansin pueden usarse para aadir zonas adicionalesal Sistema OmniProII. Cada Cerco de expansin aade 16 zonas al sistema. Si seutilizan, se debe especificar el nmero de Cerco de expansin (1-8) que estasiendo utilizado.Cada Modelo 10A06 de Cerco de expansin aade 16 zonas de conexin directaal sistema OmniProII.
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Figura 51. Tarjeta de expansin para omnipro II 10A06-1
Fuente: cache.smarthome.com consultada: Marzo 2009
E). AUDIOEste artculo permite la comunicacin de audio no manual entre las premisas delcliente y la estacin central. Despus de la transmisin de la alarma a la estacincentral, el operador puede hablar y escuchar a las personas y a los sonidos en laspremisas, su uso se puede dar tambin y el usuario quiere escuchar quesituaciones se presentan en su casa cuando por ejemplo el telfono no escontestado pero se asume que hay alguien en la casa.
Figura 52. Modulo de voz doble va
Fuente: www.homeauto.comMarzo 2009
F).BATERAEl panel requiere una batera sellada (libre mantenimiento) 12V 7Ah (amperios
hora) de respaldo para cortes de suministro elctrico
G).POLO A TIERRALa terminal Earth gnd delcontrolador deber hacer polo a tierra en una tuberade agua fra o una vara de 4 pies para preservar su proteccin transitoriaintegrada. La proteccin transitoria no funcionara si el controlador no hace groundde manera apropiada.
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H).TRANSFORMADOR 24V/40VAConexin al trasformador, el controlador omnipro II usa un transformador con lassiguientes especificaciones: 24 VCA, 1.67 amp, 40 AV.
I).INTERFACES DE USUARIO (CONSOLAS, PANTALLAS TCTILES HAI)Conexiones para las consolas, pantallas tctiles. La consola est diseada contodo lo necesario para que se pueda programar y operar el sistema de control yseguridad OmniPro II.
J).ENTRADA DE SENSORES16 Entradas destinadas para los diferentes sensores
K) TERMOSTATOSEntradas destinadas para conexin de termostatos. OmniPro II brinda soporte a
hasta 64 Termostatos de Comunicacin HAI Series RC. El controlador puedeenviar comandos al termostato para que cambien de modo, valor de enfriamiento,valor de calentamiento, status de abanico y espera, y otros artculos.
L).INTERFAZ DE TELEFONOEl controlador est equipado con una caracterstica de respuesta telefnicaintegrada que le permite al usuario controlar y accesar el estado de su sistemadesde cualquier telfono de teclas.
El controlador en realidad le habla al usuario, utilizando una grabadora digital convoz humana, de modo que suena increblemente como una voz real. El usuario
enva rdenes al controlador utilizando las teclas en el telfono. No haygrabaciones, discos, ni ninguna parte mvil asociada con estas caractersticas devoz y control, por lo que no hay mantenimiento ni partes que se puedan desgastar.Con el controlador, nicamente funcionarn telfonos de teclas. Algunos telfonostienen interruptores que le permite seleccionar Pulso o Tono. Hay que elegir Tonopara que funcione con el controlador.
El hogar puede ser controlado y programado, ya sea desde el mismo lugar o deforma remota. Las consolas, fciles de leer, muestran el estado y permitencontrolar y programar la iluminacin, la seguridad, la temperatura y los accesorios.Omni Pro II tiene tres puertos serie integrados para conectarse a Internet mediante
el Software HAI Web-link II, a PCs, y a otros como pueden ser pantallas tctiles,controles de reconocimiento de voz y controles de cine en casa. Omni Pro II ofreceaccesibilidad desde el telfono local o remoto con mens claros de voz paraconveniencia y simplicidad. El comunicador digital incorporado reportaacontecimientos de alarma a una estacin central y puede marcar hasta 8
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nmeros de telfono adicionales elegidos por el propietario para notificacin porvoz.15
3.1 SOFTWARE DE CONTROLEl software de control que usa el controlador omnipro II es el PC ACCESS,(compatible con Windows xp) que es el que permite configurar cdigos,programas, llamadas (central de monitoreo), alarmas, eventos, y control porinternet.
Figura 53 software controlador cdigos
Con el software es posible otorg
