IMPLEMENTACION DE SISTEMAS AUTOMATICOS EN CASA HABITACION

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INTENIERIA

MECÁNICA

Y ELÉCTRICA

MÉXICO D.F. JUNIO DE 2012

“IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS

AUTOMÁTICOS EN CASA HABITACIÓN”

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE

ING. EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN

PRESENTAN

DAVID ISRAEL LOPEZ PACHECO

MARTIN EDGAR VALDEZ ORTIZ

ASESORES

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Agradecimientos

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David Israel López Pacheco.

A mis padres, María del Socorro Pacheco Arellano y Hipólito López León porque creyeron en mi y porque me sacaron adelante, dándome ejemplos dignos de superación y entrega, porque en gran parte gracias a ustedes, hoy puedo ver alcanzada mi meta, ya que siempre estuvieron impulsándome en los momentos más difíciles de mi carrera, y porque el orgullo que sienten por mi, fue lo que me hizo ir hasta el final. Va por ustedes, por lo que valen, porque admiro su fortaleza y por lo que han hecho de mí.

A mis hermanas María Guadalupe López Pacheco y Edith López Pacheco que nunca titubearon para ayudarme y apoyarme en todo momento. Gracias por su tiempo, sus consejos, su apoyo incondicional y su cariño.

A Gabriel López León por darme su confianza, apoyó y por brindarme material para la elaboración del proyecto.

A mi abuelo Roberto Pacheco y a mi Madrina Roció Pacheco que siempre estuvieron a un lado mío para ayudarme, escucharme, aconsejarme y en muchas ocasiones guiarme.

A mis asesores de tesis, M. en C. Ricardo navarro soto y M. en C. Gustavo Pacheco Van Dyck por la orientación y ayuda que me brindaron para la realización de esta tesis, por su apoyo y amistad que me permitieron aprender mucho más que lo estudiado en el proyecto.

Son muchas las personas especiales a las que me gustaría agradecer su amistad, apoyo, ánimo y compañía en las diferentes etapas de mi vida. Algunas están aquí conmigo y otras en mis recuerdos y en el corazón. Sin importar en dónde estén o si alguna vez llegan a leer estas dedicatorias quiero darles las gracias por formar parte de mí, por todo lo que me han brindado y por todas sus bendiciones.

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Martin Edgar Valdez Ortiz.

A mis padres, Martha Ortiz Martínez y Ángel Valdez Ramírez, que siempre me han dado incondicionalmente su apoyo y a quienes debo este triunfo profesional, por todo su trabajo, esfuerzo y dedicación para darme una formación académica y sobre todo personal porque afortunadamente gracias a ustedes hoy tengo las armas suficientes para superar todos los retos a lo largo de mi vida.

Para mis hermanos, Nayeli, Angélica y Víctor quienes en todo momento me han apoyado para continuar con esta superación personal.

A mi Tía Mireya Ortiz y Ángel Castillo, por todo su apoyo durante todos estos años, ya que en gran parte gracias a ustedes ha sido posible este logro.

A mi Tía Gabriela Ortiz y Jorge Juárez, por sus consejos y apoyo en todo momento.

Al Instituto Politécnico Nacional y a sus profesores, por la oportunidad de formar parte de esta gran institución, por brindarme toda la sabiduría y experiencia durante toda mi formación.

Un especial agradecimiento a mis asesores M. en C. Ricardo Navarro Soto y M en C. Gustavo Pacheco Van Dyck, por su disposición para dirigir en todo momento este trabajo de tesis.

A todos mis amigos, amigas y todas aquellas personas que han sido importantes para mi durante todo este tiempo, porque con ustedes eh disfrutado y compartido cada momento de felicidad, logros, superación y dificultad.

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ÍNDICE

INTRODUCCIÓN: ... I

OBJETIVO: ... II JUSTIFICACIÓN: ... III

1 MARCO TEÓRICO... 1

1.1 ANTECEDENTES DE LA DOMÓTICA ... 1

1.2 DEFINICIÓN DE SISTEMAS AUTOMATIZADOS PARA CASAS ... 1

1.2.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS AUTOMÁTICOS PARA CASA ... 2

1.3 AHORRO DE ENERGÍA ... 2

1.3.1 DEFINICIÓN DE ILUMINACIÓN ... 3

1.3.2 SISTEMA ELÉCTRICO DE ILUMINACIÓN ... 3

1.3.3 SISTEMA AUTOMÁTICO DE ILUMINACIÓN ... 5

1.3.4 CARGA TOTAL ... 6

1.3.5 CARGAS DE ALUMBRADO (ILUMINACIÓN)... 6

1.3.6 CARGAS PARA CONTACTOS ... 6

1.3.7 CIRCUITOS DERIVADOS ... 7

1.3.8 BALANCEO DE CARGAS ... 7

1.3.9 DEFINICIÓN DE SENSOR ... 8

1.4 SEGURIDAD Y PROTECCIÓN. ... 9

1.4.1 SISTEMA INALÁMBRICO DE SEGURIDAD CON ALARMA CONTRA ROBO,GAS Y FUEGO VÍA GSM ... 10

1.5 MONITOREO DE CCTV... 11

1.5.1 CÁMARA ... 11

1.6 SUMINISTRO DE AGUA ... 12

1.6.1 SUMINISTRO DE AGUA ... 13

1.6.2 LLENADO AUTOMÁTICO DE CISTERNA-TINACO (ELECTRO NIVEL). ... 13

1.6.3 LLAVE CON SENSOR INFRARROJO ... 14

2 DESCRIPCIÓN DEL INMUEBLE Y ALCANCES DEL PROYECTO... 15

2.1 LOCALIZACIÓN DEL INMUEBLE ... 15

2.1.1 DESCRIPCIÓN DEL INMUEBLE. ... 15

2.2 EL SISTEMA ELÉCTRICO ... 20

2.3 REQUERIMIENTOS OPERATIVOS DEL PROYECTO ... 24

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3.1 CÁLCULOS ELÉCTRICOS ... 27

3.1.1 BALANCEO DE CARGAS ... 29

3.1.2 CIRCUITOS DERIVADOS POR CADA FASE. ... 30

3.2 IMPLEMENTACIÓN DE SENSORES DE ILUMINACIÓN ... 34

3.3 IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA DE SEGURIDAD Y PROTECCIÓN ... 37

3.3.1 MODO DE CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA DE SEGURIDAD: ... 38

3.4 IMPLEMENTACIÓN DE MONITOREO DE CCTV. ... 43

3.4.1 CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA DE CCTV ... 44

3.5 IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE SUMINISTRO DE AGUA. ... 51

3.5.1 MODOS DE OPERACIÓN ... 52

3.5.2 IMPLEMENTACIÓN DE LLAVES AUTOMÁTICAS ... 53

3.6 PROPUESTA DE LA IMPLEMENTACIÓN DE LOS SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN EN LA CASA - HABITACIÓN .. 55

3.6.1 SISTEMA DE SEGURIDAD Y CCTV ... 62

3.6.2 SISTEMA DE SUMINISTRO Y DISTRIBUCIÓN DE AGUA ... 67

4 COSTO DEL PROYECTO ... 68

4.1 COSTOS DE PROYECTO ... 68

4.2 SISTEMA AUTOMÁTICO DE ILUMINACIÓN ... 68

4.2.1 SISTEMA DE SEGURIDAD Y PROTECCIÓN ... 69

4.2.2 SISTEMA DE CCTV ... 69

4.2.3 SISTEMA AUTOMÁTICO DE LLENADO DE TANQUE Y DISTRIBUCIÓN DE AGUA ... 70

4.2.4 COSTO TOTAL DEL PROYECTO ... 71

CONCLUSIONES: ... 72

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Instituto Politécnico Nacional Página I

Introducción:

El origen de las casas inteligentes proviene de la demanda de los edificios inteligentes, inicia en la

década de los 80’s con la euforia del mercado que deseaba integrar a los edificios, nuevos sistemas

de control, computadoras y comunicaciones. En las décadas de los 90 se considera el desarrollo de los edificios automatizados, y aprovechan los espacios tanto verticales como horizontales, donde también es primordial el confort y la tecnología amigable al usuario.

Actualmente los edificios están diseñados y construidos con propósitos específicos, el diseño de algunos está dirigido para un mercado especial, en su mayoría, los dispositivos de control ahora están al alcance económico tanto para empresas y edificios más pequeños. El sector de la domótica ha evolucionado considerablemente en los últimos años, y en la actualidad ofrece una oferta más consolidada. Hoy en día, la domótica aporta soluciones dirigidas a todo tipo de viviendas, incluidas las construcciones de vivienda oficial protegida. Además, se ofrecen más funcionalidades por menos dinero, más variedad de producto, y gracias a la evolución tecnológica, son más fáciles de usar y de instalar. En definitiva, la oferta es mejor y de mayor calidad, y su utilización es ahora más intuitiva y perfectamente manejable por cualquier usuario. Paralelamente, los instaladores de domótica han incrementado su nivel de formación y los modelos de implantación se han perfeccionado. Así mismo, los servicios posventa garantizan el perfecto mantenimiento de todos los sistemas.

Por lo que este trabajo de tesis tiene como objetivo elaborar una propuesta para implementar sistemas automatizados en el control de iluminación, de seguridad contra robo, gas, fuego, el monitoreo (CCTV) y suministro de agua, en una casa habitación, sin integrar un control centralizado. Esta tesis aborda el tema de instalación de sistemas automatizados en una casa habitación y se describirán de forma resumida en los capítulos que componen esta tesis:

El primer capítulo está compuesto de un marco teórico, donde se explican los fundamentos teóricos en materia de casas inteligentes, de tal manera que el lector tenga conocimiento del proyecto a desarrollar.

En el segundo capítulo se publicaran las condiciones actuales de la casa y el alcance para la elaboración de la propuesta de este proyecto.

En el tercer capitulo se realiza el desarrollo del proyecto, en el cual se muestran los cálculos eléctricos como son: carga total, circuitos derivados y balanceo de cargas. También se publican las especificaciones y modo de instalación de los equipos que comprende los siguientes sistemas: iluminación, seguridad y protección, monitoreo de CCTV y suministro de agua.

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Instituto Politécnico Nacional Página II

Objetivo:

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Instituto Politécnico Nacional Página III

Justificación:

Las razones principales para llevarse a cabo este trabajo de tesis son las siguientes:

El usuario requiere un control de iluminación que facilite la utilización energética con cierto grado de confort para la estancia satisfactoria del usuario y por ende un ahorro económico.

Por otra parte se requiere un sistema para proteger al usuario y a la vivienda contra robo, gas, fuego y además de un sistema de monitoreo remoto y local, de esta forma se podrá observar lo que está sucediendo en el inmueble, obteniendo mayor tranquilidad.

En el sistema de suministro y distribución de agua se requiere de un electro nivel, para que sea más eficiente el uso de este recurso y además aumente el confort del usuario.

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Capítulo I

Instituto Politécnico Nacional Página 1

1 Marco teórico

1.1 Antecedentes de la domótica

El origen de la domótica se remota a los años 70’s, cuando tras de muchas investigaciones aparecieron los primeros dispositivos de automatización de edificios basados en la aun exitosa tecnología X-10. Durante los años siguientes la comunidad internacional mostro un creciente interés por la búsqueda de la casa ideal.

Más tarde el auge de los cpu`s y a principios de los noventas se empezaron a incorporar en las instalaciones los sistemas de cableado estándar (SCE) facilitando la conexión de todo tipo de terminales y periféricos entre si utilizando un cableado estándar y tomas repartidos en todo el edificio, permitiendo así el transporte de los datos para ser conectados con dispositivos de control y seguridad, por lo que aquellos edificios que disponían de un SCE se les empezó a llamar edificios inteligentes.

Posteriormente, los automatizamos destinados a edificios de oficinas, junto con otros específicos, se han ido aplicando también a las viviendas de particulares u otro tipo de edificios, donde el número de necesidades que hay que cubrir es mucho más amplio, dando origen a la vivienda domótica.

1.2 Definición de sistemas automatizados para casas

Es una serie de sistemas tecnológicos que aportan diferentes servicios al hogar, estos servicios pueden ser de seguridad, bienestar, comunicación, de gestión energética, etc. Estos sistemas pueden ser integrados por redes de comunicación tanto interiores como exteriores ya sea de forma inalámbrica o alambrada.

Esta no solo va dirigida a las viviendas, sino también a los comercios, edificios, granjas. etc. Estos sistemas se han implantado desde hace décadas, pero, desde que se creó el Internet este ha tomado un giro controversial, los modelos tecnológicos relacionados a este han progresado y forman parte del futuro de la automatización. Las tecnologías inalámbricas WiFi y las redes de Internet, creen haberse constituido, como las tecnologías del entorno digital que evolucionarán, y sobre las cuales la automatización debería mantenerse para poder aumentar el uso de las tecnologías en los hogares, como se muestra en la figura 1.2.

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Capítulo I

1.2.1 Características de los sistemas automáticos para casa

Las principales características o rasgos generales que debe tener un sistema de gestión técnica de una casa automatizada pueden resumir en los siguientes puntos:

Simple y fácil de utilizar. El sistema de control debe de ser simple y fácil de utilizar para que sea aceptado por el usuario final. La interface de usuario deberá ser sencilla e intuitiva de utilizar para permitir un aumento del confort.

Flexible. Debe tener previa la posibilidad de adaptaciones futuras, de forma que ampliaciones y modificaciones se puedan realizar sin un costo elevado ni un esfuerzo grande.

Modular. El sistema de control del hogar debe ser modular para evitar fallos que puedan llegar a afectar a todo la vivienda y además deben permitir la fácil aplicación de nuevos servicios.

Integral. El sistema debe de permitir el intercambio de información y la comunicación en las diferentes áreas de gestión de la casa, de forma que los diferentes subsistemas estén perfectamente integrados, como se muestra en la figura 1.3.

Figura1.3 características de los sistemas automáticos

1.3 Ahorro de energía

El Ahorro de energía o eficiencia energética: es una práctica empleada durante el consumo eléctrico que tiene como objeto procurar disminuir el uso de energía pero con el mismo resultado final, por lo tanto es una optimización del consumo energético.

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Capítulo I

Entre las preocupaciones actuales está el ahorro de energía y el efecto medioambiental de la generación de energía eléctrica, en la figura1.5 se muestra de manera comparativa el ahorro de energía entre diferentes tipos de focos.

Figura1.5 Ahorro de energía

1.3.1 Definición de iluminación

La iluminación es el conjunto de dispositivos que se unen e instalan para producir ciertos efectos luminosos, tanto decorativos como prácticos.

Lo que se pretende conseguir a través de la iluminación es conseguir un nivel adecuado de luz concentrada en un lugar determinado, esto puede ser para elaborar alguna tarea o función, o

simplemente para que el área tenga “más vida”.

Cuando hablamos de iluminación también hablamos de iluminación ecológica, el 19% de la generación eléctrica en el planeta se destina a la iluminación y es por esto que al aumentar la eficiencia de los artefactos lumínicos y tratar de reducir el consumo innecesario estaríamos contribuyendo a proteger al medio ambiente.

1.3.2 Sistema eléctrico de iluminación

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Capítulo I

diferentes necesidades, para dar una solución mejor y rentable a todas las necesidades de la iluminación.

Por lo tanto se exige que las soluciones tomadas en una instalación de iluminación sean parte de un conjunto de elementos que generen ambientes agradables, ergonómicos y energéticamente racionales.

Los factores fundamentales que se deben tener en cuenta al realizar el diseño de la instalación de un sistema eléctrico de iluminación, son los siguientes:

1. Iluminancias requeridas (niveles de flujo luminoso (lumen) que inciden en una superficie) 2. Uniformidad de la repartición de las iluminancias.

3. Limitación de deslumbramiento

4. Limitación del contraste de luminancias. 5. Color de la luz y la reproducción cromática

6. Selección del tipo de iluminación, de las fuentes de luz y de las luminarias.

Por lo tanto es importante tener en cuenta la cantidad y calidad de luz necesaria, siempre en función de la dependencia que se va a iluminar y de la actividad que en ella se realizará. Como elementos de un sistema de iluminación tenemos:

a) Fuente de luz. Tipo de lámpara utilizada, que nos permitirá conocer las necesidades eléctricas.

b) Luminaria. Sirve para aumentar el flujo luminoso, evitar el deslumbramiento y viene condicionada por el tipo de iluminación y fuente de luz escogida.

c) Sistema de control y regulación de la luminaria.

[image:13.612.208.403.497.644.2]

En la figura 1.6 Se muestra un escenario eléctrico de iluminación.

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Capítulo I

1.3.3 Sistema automático de iluminación

Con el desarrollo de la electrónica de potencia, con componentes capaces de manejar las corrientes y tensiones típicas de lámparas de interfaces de control y de los Controladores Lógicos Programables (por sus siglas en ingles PLC), han aparecido en el mercado equipos que realizan nuevas e innovadoras funciones en los sistemas de iluminación, entre ellos, los denominados Sistemas Automáticos de Control.

Un Sistema Automático de Control de Iluminación puede ser definido como un dispositivo de control del alumbrado artificial, que tiene la finalidad de proveer alguna de las siguientes funciones:

 Encendido  Apagado

 Atenuación (control del flujo luminoso)

Los sistemas de control automático son, entonces, como una alternativa al control manual, realizado por el usuario según su propio criterio; con este sistema se ejecutan las mismas tareas automáticamente, de acuerdo al ahorro energético y en función de una o más de las siguientes variables:

 Nivel de iluminancia por la luz artificial o natural  Ocupación de los locales

 Horario de ocupación de los locales

Pertenece a esta categoría una amplia gama de equipos, desde simples relojes controladores de iluminación hasta módulos de control conectados, por interfaces apropiadas, a complejas centrales de administración y control de un edificio automatizados. La finalidad de estos sistemas es el control de todos los sub sistemas, incluidos los de iluminación, luz de emergencia, señalización de vías de escape, alarmas de seguridad, etc. Cada módulo, compuesto por una red de sensores y de varios dispositivos, realiza el monitoreo de las condiciones operativas, la detección de fallas, predicción del mantenimiento, etc., información que es luego procesada por la central de control.

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Capítulo I

La figura 1.7 muestra esquemáticamente los componentes de un sistema automático de iluminación. El equipo de control actúa sobre el equipo auxiliar o directamente sobre la lámpara asociada, pudiendo conmutar (encender o apagar) o bien atenuar la potencia de las mismas. La atenuación es realizada, por lo general, con balastos electrónicos de alta frecuencia, también con componentes convencionales (balastos inductivos), aunque son menos apropiados. La acción de control se ejerce sobre una o varias luminarias, tales como son:

 Con salida a interruptores (control si-no).  Con salida a atenuadores (regulación continua).

1.3.4 Carga total

Las cargas se calculan considerando el tipo de locales y sus requerimientos eléctricos. Se puede emplear para calcular la demanda, para seleccionar los elementos del equipo de servicio. La selección de las cargas se hace en forma distinta; ya sea, que se trate de cargas comerciales o industriales, a diferencia de cómo se hace para las casa habitación unifamiliares o multifamiliares.

1.3.5 Cargas de alumbrado (Iluminación)

Las cargas se calculan para ciclos de trabajo continuo y no continuo en tanto que, algunas cargas de alumbrado se les pueden aplicar los factores de demanda.

La carga continua es cuya corriente máxima se espera que opere durante tres horas o mas. Cuando el alimentador suple cargas continuas o cualquier combinación de cargas continuas y no continuas, ni la capacidad del dispositivo contra sobre corriente ni la ampacidad de los conductores del alimentador será menor que la carga no continúa más 125% de la carga continua.

WLAMP= (No. lámp) (Wc) (Fc)……….…….. (1)

Donde:

WLAMP =Carga de las lámparas No. lámp. = Nùmero de lamparas Wc = Watts de consumo

Fc = Factor continuo

1.3.6 Cargas para Contactos

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Capítulo I

Si los contactos están dimensionados para un ciclo de trabajo no continuo, los primeros 10 Kw se calculan al 100%. Los contactos que se alimenten cargas con ciclo de operación continua, se consideran también de 180 W por salida y se calculan al 125%

Para obtener la carga total: las salidas para los contactos se deben sumar a las cargas de alumbrado y se aplican a los factores de demanda correspondientes al tipo de instalación.

Wc= (No. cts)(180 watts) (Fc)………..……….(2)

Donde:

Wc. = carga de contactos No. cts. = numero de contactos Fc = factor continuo

1.3.7 Circuitos derivados

Las normas técnicas para instalaciones eléctricas permiten solo el uso de circuitos derivados de 15 ó 20 amp. para alimentar unidades de alumbrado con portalámparas estándar. Los circuitos derivados mayores de 20 amp. son solo para alimentar unidades de alumbrado fijas con portalámparas de uso rudo. En otras palabras los circuitos derivados de más de 20 amp., no se permiten para alimentar habitaciones unifamiliares o en edificios de departamentos.

Es necesario calcular el número de circuitos derivados que se requieren para alimentar una carga dada. El número de circuitos derivados está determinado por la carga y watts. se calcula como:

No ccts = Wt / capacidad de cada circuito en watts………..…………..………(3) Donde:

No ccts = nùmero de circuitos Wt = Carga total

Un circuito a 127 V, tiene una capacidad de 15 x 127= 1905 W, si el circuito es para 20 amp a 127 V su capacidad es de 20 x 127 = 2540 W.

1.3.8 Balanceo de cargas

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Capítulo I

En el caso de la alimentación de distintas fases, debe tenerse cuidado que no exceda el máximo desequilibrio de faces del 5% y que se calcula de acuerdo con la siguiente formula:

……….(4)

1.3.9 Definición de sensor

Un dispositivo diseñado para recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente eléctrica, que seamos capaces de cuantificar y manipular.

Normalmente estos dispositivos se encuentran fabricados mediante la utilización de componentes pasivos (resistencias variables, etc... todos aquellos componentes que varían su magnitud en función de alguna variable), y la utilización de componentes activos.

Sensor de presencia

[image:17.612.221.391.508.629.2]

Este tipo de dispositivos tales como el que se muestra en la figura 1.8 tienen como finalidad determinar la presencia de un objeto en un intervalo de distancia especificado. Se suelen basar en el cambio provocado en alguna característica del sensor debido a la proximidad del objeto. La utilización de dichos detectores, permitirá el encendido de la iluminación sobre todo en zonas de paso, sin tener que recurrir a los pulsadores. Además una vez activada la luz correspondiente, se podrá temporizar la desconexión de forma automática.

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Capítulo I

Instituto Politécnico Nacional Página 9 Sensor fotoeléctrico

Es un dispositivo electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz. Estos sensores requieren de un componente emisor que genera la luz, y un componente receptor que percibe la luz generada por el emisor.

[image:18.612.239.377.575.691.2]

Los sensores de luz suelen presentar un aspecto físico como el que se muestra en la figura 1.9 cuyo funcionamiento se basa en detectar el nivel de luz y producir una señal de salida representativa respecto a la cantidad de luz detectada. Un sensor de luz incluye un transductor fotoeléctrico para convertir la luz a una señal eléctrica y puede incluir electrónica para condicionamiento de la señal, compensación para sensibilidades cruzadas como la temperatura y formateo de la señal de salida.

Figura 1.9 Sensor fotoeléctrico.

1.4 Seguridad y Protección.

La seguridad es el conjunto de medidas tomadas para protegerse contra robos, ataques, crímenes y sabotajes, además implica la cualidad o estado de estar seguro, es decir, la evitación de exposiciones a situaciones de peligro y la actuación para quedar cubierto frente a contingencias adversas y propiciadas incluso por factores externos.

La gestión de la seguridad debe contemplar tanto la seguridad personal como la seguridad del patrimonio, además los sistemas automáticos de seguridad suelen combinar varias funciones como anti intrusión, detección de humo, gas, fuego, inundaciones, etc., los cuales pueden ser operados mediante dispositivos inalámbricos como los que se muestran en la imagen siguiente.

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Capítulo I

1.4.1 Sistema Inalámbrico de Seguridad con Alarma Contra Robo, Gas y Fuego

vía GSM

La protección de la vivienda y de la familia es sumamente importante, la cual se puede obtener con un sistema GSM de seguridad para proteger a ambos contra robo, intrusión, gas y fuego, como el que se muestra en la figura 1.11.

Este sistema cuenta con varios sensores extras de seguridad para cualquier tamaño de casa o presupuesto. El monitoreo es sin pago de cuotas mensuales, ya que este sistema marca a cualquier número telefónico (Números Locales, Larga Distancia y Celulares) que el usuario quiera incluso la policía si así lo desea.

Si alguien viola un sensor, el sistema le llamará a todos los números que se han configurado (puede ser incluso el de la policía o celulares o cualquier número de hasta 16 dígitos), le dará la alerta (la alerta es un mensaje de emergencia que usted previamente grabo). Y activara la sirena.

Figura 1.11 Modulo inalámbrico de seguridad GSM

Tipos de Sensores para el módulo inalámbrico de seguridad GSM:  Contacto Magnético para Puerta o Ventana

 Sensor de Movimiento Infrarrojo Para Alarma

 Sensor de vibración para ruptura de ventanas y muros  Sensor de movimiento anti-mascotas

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Capítulo I

1.5 Monitoreo de CCTV

Circuito cerrado de televisión o CCTV (siglas en inglés de closed circuit television) es una tecnología de vídeo vigilancia visual diseñada para supervisar una diversidad de ambientes y actividades.

Se le denomina circuito cerrado ya que, al contrario de lo que pasa con las señales de difusión masiva, todos sus componentes están enlazados. Además, a diferencia de la televisión convencional, este es un sistema pensado para un número limitado de espectadores.

El circuito puede estar compuesto, simplemente, por una o más cámaras de vigilancia conectadas a uno o más monitores o televisores, que reproducen las imágenes capturadas por las cámaras. Aunque, para mejorar el sistema, se suelen conectar directamente o enlazar por red otros componentes como vídeos u computadoras.

Se encuentran fijas en un lugar determinado. En un sistema moderno las cámaras que se utilizan pueden estar controladas remotamente desde una sala de control, donde se puede configurar su panorámica, enfoque, inclinación y zoom. A este tipo de cámaras se les llama PTZ (siglas en inglés de pan-tilt-zoom). Estos sistemas incluyen visión nocturna, operaciones asistidas por ordenador y detección de movimiento, que facilita al sistema ponerse en estado de alerta cuando algo se mueve delante de las cámaras. La claridad de las imágenes puede ser excelente, se puede transformar de niveles oscuros a claros. En la figura 1.12. se muestran los componentes básicos de un sistema de CCTV.

Figura 1.12 Sistema básico de CCTV.

1.5.1 Cámara

La cámara de CCTV correcta puede parecer un proceso complejo ya que existen demasiados factores a tener en cuenta. Sin embargo, es importante resaltar que todas las cámaras están compuestas por tres elementos básicos:

 El sensor de imagen – convierte la imagen en señales electrónicas.  Lente – une la luz reflejada del sujeto

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Capítulo I

Las cámaras CCTV se encuentran disponibles en forma: monocromática, color y día/noche (combina color con monocromática), algunas del tipo bala como la que se muestra en la figura 1.13.

[image:21.612.219.371.218.311.2]

Las ventajas de la cámara monocromática son la mayor resolución, los menores requerimientos de luz y en general son menos costosas. Por otra parte, la cámara a color ofrece una mejor representación general de la escena (con la iluminación apropiada) y a la vez cuenta con capacidades mejoradas para la identificación. Las cámaras día/noche ofrecen lo mejor de ambos mundos y en la actualidad se están transformando en la tecnología CCTV elegida por los consumidores tanto para aplicaciones interiores o exteriores.

Figura 1.13 Cámara tipo bala para sistema de CCTV.

1.6 Suministro de agua

Uso eficiente del agua

Es complicado relacionar el uso del agua con el costo per cápita, más aún generar un “costo real” con lo que fuese sustentable pagar por ella, es por lo que este concepto incluye cualquier medida que reduzca la cantidad de agua que se utiliza por unidad de cualquier actividad, y que favorezca el uso eficiente del agua.

El uso eficiente del agua es cualquier reducción o prevención de pérdida del agua que sea de beneficio para la sociedad. La definición de conservación sugiere que las medidas de eficiencia deben tener sentido social y económico, además de reducir el uso del vital líquido por unidad de actividad. Por último, el uso eficiente del agua es básico para el desarrollo sostenible y para asegurar que haya suficientes recursos para generaciones futuras.

Es de vital importancia darle al agua su justo valor para que todos al valorarla se utilice de manera más eficiente y razonable; evitando las costumbres de derroche y mejorando el servicio del suministro. Sabemos que no es fácil pues uno de los principales problemas de los organismos operadores del agua potable, es que el porcentaje del pago es muy bajo y sus tarifas son obsoletas al no estar al día con el índice de inflación.

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Capítulo I

[image:22.612.236.376.73.219.2]

Figura. 1.14 Grifo accionado mediante sistema infrarrojo.

1.6.1 Suministro de agua

El suministro de agua en el aspecto automático, se refiere a proveer de agua necesaria, suficiente y al mismo tiempo eficiente a través de un conjunto de dispositivos mecánicos eléctricos y electrónicos. Este tipo de sistemas por lo general están estructurados de manera que el inmueble cuente con agua en el momento preciso y requerido y con las condiciones más ideales posibles tanto para la propia utilización de sistemas de higiene como para usos tales como riego. El suministro de agua interviene dando una administración automática al uso del mismo desde el momento en que llega al inmueble al ser almacenada en la cisterna y de transportarla al tinaco como se muestra en la figura 1.15, con el objetivo de estar a disposición en el momento requerido.

Figura 1.15 Sistema automático de llenado del tinaco.

1.6.2 Llenado automático de cisterna-tinaco (electro nivel).

[image:22.612.208.375.437.597.2]

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Capítulo I

dependiendo de la demanda de los niveles de agua en la cisterna y el tinaco. El electro nivel protege a las bombas contra corto circuito, sobrecarga, alta y baja tensión y nivel bajo de agua en la cisterna.

Los electrodos son dispositivos diseñados para operar una bomba en forma directa conforme a los niveles detectados por medio de electrodos (sondas) y protegiendo a la bomba de trabajar en vacío por nivel bajo en la cisterna de succión.

1.6.3 Llave con sensor infrarrojo

Un grifo manos libres es higiénico, ahorra agua, dinero y es cómodo de usar. Los grifos electrónicos de funcionan sin tener que tocarlos gracias al sistema de detección de infrarrojos pasivo. Un movimiento mínimo de la mano hace que el agua, en 0,5 seg., fluya de manera automática. Si la mano se mueve fuera de la zona de detección el flujo de agua se detiene en 0,5 seg. Con ello el agua se administra de manera ahorrativa. Los gastos de consumo de son por esto un 60-80% más bajos que los de grifos convencionales. Los grifos se amortizan entonces por sí mismos. Además el menor consumo de agua es bueno para el medio ambiente. El que no sea necesario tocar los grifos hace que no exista riesgo de contaminación por contacto (no hay transferencia de bacterias). Los grifos con sistema infrarrojo como el que se muestra en la figura 1.17 son fáciles de usar, además son resistentes a actos vandálicos como por ejemplo el dejar el grifo abierto a propósito.

Figura 1.17 Grifo con sensor infrarrojo.

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Capítulo II

2 Descripción del inmueble y alcances del proyecto.

2.1 Localización del inmueble

La propuesta a realizar se desarrollara tomando en cuenta dimensiones del predio ubicado en Av. del Rosario # 743 Col. San Martin Xochinahuac Delegación Azcapotzalco México D.F como se ilustra en la figura 2.1.

Figura 2.1 Ubicación del predio.

2.1.1 Descripción del inmueble.

Como se puede apreciar en la figura 2.2 se observa el diseño desde una perspectiva frontal la casa, en donde se desarrollara este trabajo de tesis, la casa constara de 4 niveles (Planta baja, primer piso, segundo piso y tercer piso).

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Capítulo II

[image:25.612.183.471.141.674.2]

En la figura 2.3 se muestra el plano arquitectónico acotado de la planta baja donde se tiene: un despacho con dimensiones de 3.01 m X 3.93 m, una sala de 3.47 m X 4.44 m, un comedor de 3.48 m X 4.44 m, cocina de 4.44 m, X 2.43, un medio baño de 1.21 m X 3.93 m, otro medio baño de 1.40 m X 4.44 m y escaleras de 3.01 m X 2.35 m.

(26)

Capítulo II

[image:26.612.161.452.128.673.2]

En la figura 2.4 se muestra el plano arquitectónico acotado del primer piso compuesto por un pasillo tipo balcón con vista a la sala y al comedor con dimensiones de 9.3 m X 1.0 m, una recamara de 4.44 m X 3.83 m, un estudio de 4.17 m X 4.44m y escaleras de 3.01 m X 2.35 m.

(27)

Capítulo II

[image:27.612.158.450.146.652.2]

En la figura 2.5 se muestra el plano arquitectónico acotado del segundo piso compuesto por una recamara principal de dimensiones 6.17 m X 4.23 m, un baño completo y jacuzzi de 2.01 m X 5.05 m, una sala de entretenimiento de 4.02 m X 6.98 m, con baño completo de 2.01m X 3.49m, una recamara de 3.00 m X 3.78 m, otra recamara de 3.03 m X 3.78 m y escaleras de 3.01 m X 2.35 m.

(28)

Capítulo II

[image:28.612.142.465.131.672.2]

En la figura 2.6 se muestra el plano arquitectónico acotado del tercer piso, compuesto por un cuarto de lavado y planchado con dimensiones de 4.00 m X 4.506 m, terraza de 17.404 m X 6.53 m y escaleras de 3.00 m X 2.35 m..

(29)

Capítulo II

2.2 El sistema Eléctrico

[image:29.612.151.461.234.637.2]

La casa habitación ya cuenta con un diseño eléctrico, que fue elaborado por el arquitecto encargado de la obra, en la tabla 2.1 se muestra la simbología eléctrica, en la tabla 2.2 se puede observar el cuadro de cargas, en la figura 2.7 el diagrama de conexiones y en la figura 2.8 el diagrama unifilar, también los planos eléctricos en las figuras 2.9, 2.10, 2.11, y 2.112 correspondientes a cada uno de los niveles, en donde se muestra la distribución de lámparas, contactos y circuitos derivados.

(30)

Capítulo II

[image:30.612.84.554.419.725.2]

Tabla 2.2 Cuadro de cargas

(31)

Capítulo II

[image:31.612.48.560.72.663.2]

(32)

Capítulo II

[image:32.612.11.582.74.667.2]

(33)

Capítulo II

2.3 Requerimientos operativos del proyecto

Iluminación

Dentro del control de iluminación se deberá considerar la operación de cada punto de luz tanto en modo automático como en forma manual, ya que si bien resulta de mayor comodidad un sistema automático, también es necesario en ocasiones poder contar con la opción de control manual para aquellas situaciones en las que el usuario así lo requiera en sus diferentes actividades.

El sistema a implementar deberá ser lo suficientemente eficiente como para activar las lámparas casi en forma instantánea a la hora de detectar la presencia de algunos de los usuarios, además de contar con un posible ajuste para desactivar las lámparas hasta 5 minutos después del último movimiento detectado en las secciones de la casa que así se requiera.

Por su parte como beneficio secundario el sistema como tal deberá reflejar cierto ahorro de energía eléctrica que se verá reflejado en la factura por consumo eléctrico, así proporcionando una visión de inversión largo plazo para el usuario.

Por otra parte se deberá incluir la propuesta del tipo de lámparas de menor consumo de energía eléctrica que no generen cambios drásticos en el ambiente generado por su calidad y tipo de iluminación.

[image:33.612.176.453.456.661.2]

El sistema de iluminación perteneciente a la sala y comedor deberá ser ajustable con la facilidad de crear diferentes ambientes de iluminación como el que se puede observar en la figura 2.13, regulando la intensidad de la misma ya que dentro dichas áreas se requiere de mayor confort durante la estancia.

(34)

Capítulo II

En la planta baja el usuario requiere un sistema de iluminación que opere de forma automática al detectar presencia del usuario y poca luz natural, además de que al cabo de 5 minutos de ausencia se apague automáticamente en las siguientes áreas: cocina, sala-comedor, despacho, dos ½ baños y parte exterior. En la sala-comedor, se encuentran dos candiles decorativos, a los cuales el usuario desea regular la intensidad de iluminación con la finalidad de crear diferentes escenarios.

En las escaleras de toda la casa el usuario requiere de que se tenga el confort de activar la iluminación en esta área de forma automática a un contando con iluminación natural.

En el primer piso en las secciones de la recamara 1, pasillo y estudio el usuario solicita un mayor confort de iluminación automática mediante la detección de presencia del usuario y escasez de luz natural.

En el segundo piso el usuario desea contar un sistema de iluminación que opere de forma automática al detectar presencia del usuario y poca luz natural, además de que al cabo de 5 minutos de ausencia se apague automáticamente en las siguientes áreas: recamara principal, recamara 2, recamara 3, sala de tv y baños.

En el Tercer piso se encuentra un cuarto de servicio, en cual el usuario requiere de un sistema convencional de iluminación.

Seguridad y Protección.

El usuario requiere de un sistema de seguridad y protección patrimonial que a su vez le brinde una mayor tranquilidad, los componentes de dicho sistema son: alarma contra robo, alarma contra fuego y fugas de gas.

Monitoreo (CCTV).

Por otra parte el usuario desea adquirir un sistema de cámaras que le permita monitorear el acceso e interior del inmueble las 24 horas del día en tiempo real, tanto en forma local como remota ò incluso desde su celular, como se muestra en la figura 2.14.

(35)

Capítulo II

Instituto Politécnico Nacional Página 26 Llenado del tinaco y distribución del agua

Con la finalidad de distribuir eficazmente el agua se contempla el sistema de llenado automático del tinaco para que siempre cuente con el nivel adecuado de agua, el cual es alimentado por la cisterna, por otra parte, en los lava manos instalar llaves que se activen automáticamente mediante el sistema infrarrojo (como se muestra en la figura 2.15), con la simple detección de presencia.

Figura 2.15 Llave automática para lava manos con sistema infrarrojo.

En el capítulo 3 con base a la estimación de cálculos eléctricos elaborada por el arquitecto se analizó el balanceo de cargas, circuitos derivados, carga total, diagrama unifilar y diagrama de conexiones eléctricas conforme a la Norma Oficial Mexicana NOM-001, Instalaciones eléctricas en donde se especifican puntos como:

210-22. Cargas máximas. La carga total no debe exceder la capacidad nominal del circuito derivado y no debe exceder las cargas máximas.

a) Cargas operadas por motores y combinadas. Cuando un circuito suministra energía sólo a cargas operadas por motores, debe aplicarse el Artículo 430 de norma NOM-001.

b) Cargas inductivas de alumbrado. Para los circuitos que suministren energía a equipo de alumbrado con balastros, reactores, transformadores o autotransformadores, la carga calculada debe basarse en la capacidad nominal total de dichas unidades y no en la potencia (W) total de las lámparas.

c) Otras cargas. La capacidad nominal de los dispositivos de protección contra sobre corriente de los circuitos derivados que alimenten a cargas continuas, tales como el alumbrado de las tiendas y cargas similares, no debe ser inferior a la carga no continua más 125 % de la carga continua. El tamaño nominal mínimo de los conductores del circuito derivado, antes de la aplicación de cualquier factor de ajuste, debe tener una capacidad de conducción de corriente igual o superior a la de la carga no continua más 125% de la cargacontinua.

(36)

Capítulo III

3 Cálculos eléctricos, especificación y configuración de sistemas

automáticos propuestos a implementar.

En este capitulo se llevo acabo el diseño de la propuesta de implementación de los sistemas de automatización en el inmueble para las áreas que solicito el usuario, las cuales son:

Planta baja que consta de, sala-comedor cocina, despacho, 2 1/2baños y escaleras, el primer nivel que consta de cuarto de tv, pasillo, una recamara y escaleras, segundo nivel que consta de, 3 recamaras (una principal y 2 auxiliares), dos baños, una sala, y escaleras, tercer nivel que consta de: cuarto de lavado y patio de servicio. A continuación se describe el procedimiento de la ingeniería de la automatización en la casa que son: cálculos eléctricos, implementación de sensores para iluminación, sistema de alarma de seguridad y protección, monitoreo de cctv y electro nivel. En el punto 3.6 de este capitulo se hace la propuesta de la implementación de los sistemas de automatización.

3.1 Cálculos eléctricos

[image:36.612.165.448.449.678.2]

Una vez que se describió en el capitulo 2 la mala distribución de la instalación eléctrica, se tubo la necesidad de realizar el calculo de la carga total y de circuitos derivados. Se aplicó la Norma Oficial Mexicana NOM-001 Instalaciones eléctricas, para el calculo de la carga eléctrica, de tal manera que la tabla 3.1 muestra el cuadro de cargas no continua y en la tabla 3.2 se muestra el cuadro de cargas continuas.

(37)

Capítulo III

En la tabla 3.1.1 se muestra el cuadro de cargas no continuas, con el factor de continuidad que corresponde al 100 %:

Tabla 3.1.1 Cuadro de cargas no continuas con el factor de continuidad.

No. de circuito Carga Factor de

continuidad 100 %

Total

circuito I 4 x 45 W = 180 W 4 x 180 W = 720 W 527 W 1427 W x1 1427 W Circuito II 6 x 100w =600 W 4 x 75 W = 300 W 2x 75 W = 150 W 1050 W x1 1050 W

Circuito III 7 x 180w = 1260 W - - 1260 W x1 1260 W

Circuito IV 9 x 100w = 900 W 1 x 75 W = 75 W 975 W x1 975 W

Circuito V 6 x 180w = 1080 W - - 1080 W x1 1080 W

Circuito VI 9 x 100w = 900 W 3 x 75w = 225 W 1125 W x1 1125 W

Circuito VII 7 x 180w = 1260 W - - 1260 W x1 1260 W

Circuito VIII 7 x 180w = 1260 W - - 1260 W x1 1260 W

Circuito IX 1 x 75w = 75 W 5 x 180w = 900 W - 975 W x1 975 W

CARGA NO CONTINUA TOTAL INSTALADA =10412 W FACTOR DE CONTINUIDAD = 100 % = 1

DEMANDA MAXIMA APROX.= 10412 X 1 = 10412 W

En la tabla 3.2 se muestra el cuadro de cargas continuas:

(38)

Capítulo III

En la tabla 3.2.1 se muestra el cuadro de cargas no continuas, con el factor de continuidad que corresponde al 125 %:

Tabla 3.2.1 Cuadro de cargas no continuas con el factor de continuidad.

No de circuito Carga Factor de continuidad 125 %

Total (W) circuito I 1 x 180 W = 180 W 180 W X 1.25 = 225 W Circuito II 1 x 100 W = 200 W 200 W X 1.25 = 250 W Circuito III 2 x 180 W = 360 W 360 W X 1.25 = 450 W Circuito IV 2 x 100 W = 200 W 200 W X 1.25 = 250 W Circuito V 2 x 180 W = 360 W 360 W X 1.25 = 450 W Circuito VI 4 x 100 W = 400 W 400 W X 1.25 = 500 W Circuito VII 2 x 180 W = 360 W 360 W X 1.25 = 450 W Circuito VIII 2 x 180 W = 360 W 360 W X 1.25 = 450 W Circuito IX 2 x 100 W = 200 W 200 W X 1.25 = 250 W

CARGA CONTINUA TOTAL INSTALADA = 2620 W

FACTOR DE DEMANDA = 125 % = 1.25

DEMANDA MAXIMA APROX.= 2620 x 1.25 = 3275 W

CARGA TOTAL INSTALADA = CARGA NO CONTINUA 10412 + CARGA CONTINUA 3275 = 13687 W.

3.1.1 Balanceo de cargas

En la tabla 3.3 se realiza el balanceo de fases.

Tabla 3.3 Balanceo de cargas

Fase 1 Circuito 1

1652 W

Circuito 2

1300 W

Circuito 3

1710 W = 4662 W

Fase 2 Circuito 4

1225 W

Circuito 6

1625 W

Circuito 7

1710 W = 4560 W

Fase 3 Circuito 5

1530 W

Circuito 8

1710 W

Circuito 9

1225 W = 4465 W

(39)

Capítulo III

En el caso de la alimentación de distintas fases, debe tenerse cuidado que no exceda el máximo desequilibrio de fases del 5% y que se calcula de acuerdo a la formula (4) mencionada en el 1er. capítulo.

……….(4)

Sustituyendo valores:

% desequilibrio = (4662 – 4465) / 4662 = .042 x 100% = 4.2%

% desequilibrio = 4.2% < 5%

3.1.2 Circuitos derivados por cada fase.

De acuerdo al balanceo de fases se muestra la distribución de cada fase con los valores siguientes: Fase 1: 4662 W

Fase 2: 4560 W

Fase 3: 4465 W

Cálculos para los circuitos derivados por cada fase, donde:

Sustituyendo valores: Fase 1:

12.59 A < 15 A

(40)

Capítulo III

FASE 2:

12.31 A < 15 A

Es decir, se requieren 3 circuitos derivados de 15 A. para esta fase.

FASE 3:

12.06 A < 15 A

(41)

Capítulo III

Wt = Carga total de la instalación [W]

I = Corriente de la instalación entre fase y fase [A.]

E = Tensión de alimentación entre fase y fase [V]

Ic = Corriente corregida [A]

Ipr = Corriente de la pastilla corregida [A]

Ipc = Corriente de la pastilla calculada [A]

Id = Corriente de demanda [A.]

Fc = Factor de continuidad

Fd = Factor de demanda N cts = Numero de circuitos

[image:41.612.220.408.427.683.2]

En la figura 3.1 se muestra el diagrama de conexiones de los circuiros derivados a cada una de las fases.

(42)

Capítulo III

[image:42.612.153.460.413.678.2]

En la figura 3.2 se muestra el diagrama unifilar.

Figura 3.2 Diagrama unifilar.

En la tabla 3.4 se muestran las cargas de los circuitos derivados.

No. Circuito Carga (W)

Capacidad de cada circuito de 15 A. en [W].

1 1652 1905

2 1300 1905

3 1710 1905

4 1225 1905

5 1530 1905

6 1625 1905

7 1710 1905

8 1710 1905

9 1225 1905

(43)

Capítulo III

3.2 Implementación de sensores de iluminación

En la figura 3.3 se muestra el sensor para empotrar en pared (SM-250B). Este es un sensor pasivo infrarrojo (PIR) de movimiento con campo de detección de 180° con switch-On.Auto-off. Este dispositivo está diseñado para identificar un movimiento inmediato y detecta personas dentro de su campo de detección, cuando el movimiento es detectado, la unidad activa la carga, como puede ser una lámpara, en respuesta de tal movimiento. Este dispositivo tiene como beneficio el ahorro de energía además de un “switch manos libres”, muy conveniente para usar en múltiples aplicaciones.

Características:

 Sensor de movimiento 180°  Frecuencia: 60 Hz

 Periodo de tiempo: Min. 10 +- 3 segundos. Máx. 10 +- 2 min.  Angulo de detección: 180°

 Luz ambiente: Luz ambiental de día y Noche  Temperatura para trabajar: -10° C a 40° C  Distancia de detección: 9 Metros (< 24° C)  Consumo: 0.45W (estático 0.1W)

 Carga máxima 800w

 Altura óptima de instalación: 1 m a 1.6 m máximo  Velocidad de detección: 0.6 a 1.5 m/s

 Humedad de trabajo: < 93%

Figura 3.3 Sensor para empotrar en pared (SM-250B).

(44)

Capítulo III

Teniendo en cuenta las características del dispositivo mencionadas se implementara en las áreas adecuadas. En la siguiente figura 3.4 se muestra el diagrama de conexión.

Figura 3.4 Diagrama de conexión del sensor (SM.250B)

Ajuste de sensores

Una vez conectado correctamente y con energía eléctrica la unidad puede detectar cualquier fuente infrarroja de movimiento que se introduzca dentro de su campo de detección.

El nivel de luz y el tiempo pueden ser ajustados, el punto de ajuste se encuentra en la parte interna del sensor. El ajuste de nivel de luz activara la carga dependiendo de la luz ambiental dentro del campo de detección del sensor. El ajuste puede establecerse para que la unidad trabaje y opere la carga con luz de día o casi en la oscuridad.

El ajuste de tiempo determinara el periodo de tiempo en que la carga permanecerá activada (encendida) después de que la fuente de movimiento haya salido o pare de moverse dentro del campo de detección. La carga automáticamente se apagara después de que el periodo de tiempo haya determinado. Se puede ajustar de los siguientes periodos de tiempo: 8 segundos, 1 minuto, 5 minutos y 10 minutos. La carga permanecerá encendida el tiempo que la fuente de movimiento mantenga activado el sensor.

La velocidad de detección (sensibilidad) es de 0.6 a 1.5 m/s.

 Se retira la tapa superior, se coloca el puente (jumper) en el lugar “T” y colocamos el puente

en “daylight”.

(45)

Capítulo III

 Colocamos el puente en night y cubrimos la ventana del sensor con un objeto oscuro, la carga deberá trabajar entre 5 y 10 segundos, al no detectar movimiento dejara de trabajar y la carga se apagara depues de 10 segundos

Tomando en cuenta los diferentes puntos de ajustes dejaremos el puente en night.

En la figura 3.5 se muestra el sensor de presencia para empotrar en techo (360º). Este es un sensor pasivo infrarrojo (PIR) de movimiento con campo de detección de 360°. Este dispositivo está diseñado para identificar un movimiento inmediato y detecta personas dentro de su campo de detección, cuando el movimiento es detectado, la unidad activa la carga, como puede ser una lámpara, en respuesta de tal movimiento.

Características:

 Sensor de Movimiento 360° triple sensor / alta sensibilidad  Frecuencia: 60 Hz

 Período de tiempo: Mín. 8 +- 3 segundos. Máx.7 +- 2 min.  Angulo de detección: 360°

 Luz ambiente: < 3 Lux~2000 Lux  Temperatura para trabajar: 0 a 40°

 Distancia de detección: 12 Metros máximo (< 24° C) de radio  Consumo: 0.45 W (estático 0.1 W)

 Carga máxima 800 W

[image:45.612.239.369.509.620.2]

 Altura óptima de instalación: 1.8 a 2.5 m.  Velocidad de detección: 0.6 a 1.5 m/s

(46)

Capítulo III

Estos tipos de sensores se colocaran en distintas áreas de la casa habitación, teniendo en cuenta las características del dispositivo mencionadas se implementara en las áreas adecuadas, en la figura 3.6 se muestra el diagrama de conexión.

Figura 3.6 diagrama de conexión

Ajuste de sensor

Una vez conectado correctamente y con energía eléctrica la unida puede detectar cualquier fuente infrarroja de movimiento que se introduzca dentro de su campo de detección.

El nivel de luz y el tiempo están ajustados, el punto de ajuste se encuentra en la parte interna del sensor. El ajuste de nivel de luz activara la carga dependiendo de la luz ambiental dentro del campo de detección del sensor. El ajuste esta establecido para que la unidad trabaje y opere la carga con luz de día o casi en la oscuridad.

3.3 Implementación de sistema de seguridad y protección

(47)

Capítulo III

Figura 3.7 entradas y salidas del modulo se seguridad

Características principales:

 Fuente de alimentación: AC 110 V / 220 V – DC 12 V  Consumo: < 30 mA (12 mA sin la batería cargando)

 Potencia de transmisión GSM: clase 4 (2 W) / EGSM 850/900  Frecuencia wireless: 433.92 MHz

 Modulación wireless: ASK

 Sensibilidad wireless: -95 dBm @ 12 dBm  Zonas de defensa soportadas: 35

 Detectores inalámbricos soportados: 28  Detectores cableados soportados: 7  Volumen de la sirena : >110 dB  Temperatura de trabajo: - 15 ºc +55 ºc

3.3.1 Modo de configuración del sistema de seguridad:

Para configurar los números a los que llamará o enviará mensajes la alarma cuando se active, es Necesario introducir la tarjeta SIM en un teléfono móvil para grabar los números. También es necesario desactivar el código PIN, que la mayoría de las tarjetas traen activado por defecto, para que la alarma pueda acceder correctamente a la tarjeta SIM.

Se pueden grabar hasta 7 números, los números deberán llevar el nombre A1, A2… hasta A7. La alarma realizara las llamadas o enviara los mensajes en ese orden. Otra opción es configurar los números mediante mensajes de texto cortos. Desde un teléfono móvil deberás enviar un mensaje con el siguiente formato al número de teléfono de la alarma:

(48)

Capítulo III

 ****: Código de acceso de 4 dígitos (por defecto 1234)  #A1#: Representa la posición del número que se va a grabar  XXXXXXXXX: Representa los 8 dígitos del número de teléfono.

Por ejemplo: 1234#A3#654321123

Con este código grabamos el número de teléfono 654321123 en el número de memoria A3.

La alarma llamara a cada número hasta 5 veces si no se confirma que la llamada de emergencia ha sido recibida. Para confirmar la llamada es necesario descolgar el teléfono y presionar las teclas

“6#”.

Configuración de los mensajes:

Si él envió de mensajes SMS esta activado, la alarma enviara un mensaje de texto a los teléfonos móviles pre-configurados. Estos mensajes pueden configurarse de forma independiente para cada una de las 35 zonas, de la 1 a la 7 son los detectores cableados y del 8 al 35 son los detectores Wireless.

El texto de los mensajes se puede configurar con el siguiente comando:

****#SM#1(2-35)XXXXXXXXXXXX

 ****: Código de acceso de 4 dígitos  #SM#: Indica que es un mensaje

 1(1-35): Indica la zona a la que se asocia el mensaje

 XXXXXXXXX: Representa el texto que se enviara en el mensaje.

Por ejemplo: 1234#SM#5Sensor de la cocina

Estos mensajes son gravados en la tarjeta SIM.

Codificación de los detectores Wireless:

(49)

Capítulo III

Instituto Politécnico Nacional Página 40 Codificación en Armado Exterior de la casa:

Presionar “Code” durante 2 segundos soltar y presionar otra vez, luego escuchara un beep,

entonces la alarma estará en modo codificación, encienda los detectores y agalos saltar uno a uno.

Luego para finalizar la codificación presione “Code” de nuevo, el proceso finalizara con un beep.

Configuración de los parámetros:

Codificación en Armado En Interior de la Casa:

Presionar “Reset” durante 2 segundos soltar y presionar otra vez, luego escuchara un beep, entonces la alarma estará en modo codificación, encienda los detectores interiores, luego para

finalizar la codificación presione “Reset” de nuevo, el proceso finalizara con un beep.

Configuración de los parámetros:

Los parámetros de la alarma se pueden configurar de dos formas, a través de llamadas Telefónicas o a través de mensajes de texto.

Configuración a través de llamadas:

En primer lugar llamamos al número de teléfono que está en la alarma, luego tecleamos la contraseña (1234 es la contraseña por defecto) pulsamos # y después de escuchar un pitido podemos introducir los siguientes códigos para configurar la alarma:

Por ejemplo: ****#5* -- Contraseña + # + Numero + (# o *).

0# Armar la alarma 0* Desarmar la alarma

1# Activar espera de 35s para que salte la alarma

1* Desactiva espera de 35s, la alarma se activa justo en el momento que detecta algo.

2# Activa la llamada por teléfono cuando salta la alarma 2* Desactiva la llamada por teléfono cuando salta la alarma

3# Activa el pitido que hace la alarma cuando se arma o desarma.

3* Desactiva el pitido.

4* Relé abierto

5# Activa el envío de mensajes al saltar la alarma

(50)

Capítulo III

6# Cuando la alarma nos llama para avisar, pulsamos 6# para confirmar. 7# Activar la sirena para cuando salte la alarma.

7* Desactiva la sirena.

8#****# Cambiar la contraseña, hay que sustituir los asteriscos por la nueva contraseña.

Después de introducir cada comando debería escuchar un pitido, en caso contrario es que el comando introducido es incorrecto.

Configuración a través Mensajes:

También se pueden enviar SMS a la alarma para configurar los parámetros:

1) ****XXXX,YYYYY  ****: Contraseña

 XXXX: ARM o DISARM

 YYYY: RELAY ON o RELAY OFF

2) Cambio de contraseña: ****#PW#XXXX  ****: Contraseña Actual

 b. #PW#: Comando para cambiar la contraseña  c. XXXX: Nueva Contraseña

3) Introducir un numero en la agenda: ****#A3#XXXXXXXXX  ****:Contraseña Actual

 #A3#: Representa la posición del número que se va a grabar  . XXXXXXXXX: Número de Teléfono

Añadir un sensor

(51)

Capítulo III

Figura. 3.8 Sensor abierto para su configuración

Estos jumpers son los que van del A0 al A7. No es necesario configurarlos de una forma específica, simplemente tienen que estar colocados de forma diferente a los demás detectores. Para que el detector pueda funcionar también es necesario configurar los Jumpers del D0 al D3. Estos jumpers son la sensibilidad que tendrá el detector a la hora de interpretar una vibración. Estos jumpers se colocan en los pins N y H. Solo es necesario colocar un jumper, cuanto más cerca se coloque este jumper del D3 mas sensibilidad tendrá el detector a la hora de activarse ante una vibración y cuanto más cerca del D0 menos sensibilidad tendrá.

En la figura 3.9 se muestra el dispositivo configurado con poca sensibilidad (más cerca del D0) y una configuración aleatoria (A1-A7) diferente a los demás sensores que incluye la alarma.

Figura 3.9 Configuración se sensor (poca sensibilidad).

En la figura 3.10 se muestra que el dispositivo está configurado con más sensibilidad que el anterior y los jumpers colocados de manera diferente, para que la alarma los identifiquen como dos

(52)

Capítulo III

Figura 3.10 Configuración del sensor (mayor sensibilidad).

3.4 Implementación de monitoreo de CCTV.

En la figura 3.11 se muestra un DVR de CCTV, el cual permite realizar identificaciones durante y después del suceso que estemos visualizando. Por eso es muy importante definir que funciones van a cumplir y donde serán colocadas las cámaras, estas deben permitir realizar tres tipos de identificaciones:

 Personal: esta se refiere a la capacidad del espectador de identificar personalmente alguien o algo. (caras, cajas, etc.)

 De acción: esta interactúa mucho con la anterior y debe permitir verificar que realmente sucedió un hecho. (movimientos)

 De escena: se debe poder identificar un lugar de otro similar por la ubicación.

Figura 3.11 DVR del sistema de CCTV.

En la figura 3.12 se muestran tipos de cámaras las cuales se deben seleccionar de acuerdo a los tres criterios siguientes:

 Sensibilidad: se refiere a la cantidad real de luz visible o infrarroja necesaria para producir una imagen de calidad.

(53)

Capítulo III

[image:53.612.219.394.77.242.2]

Figura 3.12 Tipos de cámaras de CCTV.

3.4.1 Configuración del sistema de CCTV

 Obtención de los parámetros de red:

Si no se conocen los parámetros de la red en la que el DVR está conectado, es sencillo obtenerlos de la siguiente manera:

1- Hay que utilizar un ordenador que esté conectado a la misma red que el vídeo grabador. 2- En el menú “Iniciar” de la barra de tareas de Windows, existe un campo titulado “Buscar

programas y archivos”.

3- En este campo, se escribe “cmd” y se pulsa Enter. Esto lo que hace es que se despliegue

una pantalla negra al estilo MS-DOS donde se pueden insertar comandos.

4- En la pantalla negra se escribe “ipconfig” y se pulsa Enter. El resultado es que aparecen en pantalla los principales datos de la red a la que está conectado el ordenador (y, por extensión, el DVR).

5- Entre los datos que se despliegan en la pantalla, se pueden encontrar la máscara de subred y la puerta de enlace predeterminada.

 Establecer la dirección IP

(54)

Capítulo III

Puerta de enlace: 192.168.1.1 Máscara de subred: 255.255.255.0

Esto quiere decir, que la dirección IP que se asigne al DVR deberá ser 192.168.1.xxx, donde el valor xxx puede variar entre 2 y 255, siempre y cuando sea una dirección IP que esté libre (que no haya ningún otro equipo conectado a la misma red que ya esté usando esa dirección).

 Cómo comprobar que una dirección IP está libre

Para hacer esto, se parte de la misma pantalla negra de DOS que se despliega al ejecutar “cmd” en

el campo “Buscar programas y archivos” del menú Iniciar de Windows. En este caso, se escribe el

comando “ping xxx.xxx.xxx.xxx” donde xxx.xxx.xxx.xxx es la dirección IP que se quiere comprobar, y

se pulsa Enter. Si la dirección IP consultada no está siendo utilizada, aparecerá el mensaje “Host de

destino inaccesible”. Si la dirección IP consultada sí está siendo utilizada por otro equipo, en la pantalla aparecerá el tiempo de respuesta en la comunicación con el equipo poseedor de esa IP 2 ACCESO POR RED LOCAL. Una vez que el DVR tiene correctamente configurado el menú de red, es posible acceder a él en red local, a través de ordenadores que estén conectados en la misma red que el equipo, este acceso se puede hacer de dos maneras:

1.- A través de un navegador web (principalmente Internet Explorer)

2.-A través del software que acompaña el DVR en el CD

 Acceso por navegador web

El navegador por defecto que hay que utilizar para tener un acceso al DVR es Internet Explorer.

 Acceso a través de Internet Explorer

El acceso a través de Internet Explorer es, en principio, bastante sencillo. Simplemente se trata de

escribir la dirección IP que se le ha asignado al DVR en el menú “Red” en la barra de direcciones del

navegador, y pulsar el botón “Ir a”. Es muy posible que la primera vez que se acceda a un DVR desde un ordenador se solicite instalar en dicho ordenador un control ActiveX, que permita administrar el DVR por parte del equipo desde el cual se está accediendo.

Para poder instalar este control ActiveX, es necesario que la configuración de seguridad de Internet Explorer lo permita. Para ello, hay que hacer lo siguiente:

1- Se pincha en el menú “Herramientas” de Internet Explorer, seleccionando a continuación la

opción “Opciones de Internet”. Al hacerlo, se despliega un menú como el que se muestra en

la siguiente imagen.

2- Se selecciona la pestaña “Seguridad” y se pincha en el botón “Nivel personalizado”.

3- Al hacerlo, se despliega un menú. Hay que bajar por la barra de desplazamiento hasta