UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E
INDUSTRIAS
CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA INMÓTICO EN EL
HOTEL TORTUGA BAY CIA. LTDA. GALAPAGOS
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN MECATRÓNICA
DANIEL ALEJANDRO ALDAZ HERRERA
DIRECTOR: PHD. DANIEL MIDEROS
FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO
PROYECTO DE TITULACIÓN
DATOS DE CONTACTO
CÉDULA DE IDENTIDAD: 1720289808
APELLIDO Y NOMBRES: Aldaz Herrera Daniel Alejandro
DIRECCIÓN: Carcelén, Pasaje Cristóbal Alves E1-103 y Juan Espinoza
EMAIL: [email protected]
TELÉFONO FIJO: 022471816
TELÉFONO MOVIL: 0997225774
DATOS DE LA OBRA
TITULO: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA INMÓTICO EN EL
HOTEL TORTUGA BAY CIA. LTDA. GALAPAGOS
FECHA DE ENTREGA DEL
PROYECTO DE
TITULACIÓN: 24 de junio de 2016
DIRECTOR DEL
PROYECTO DE
TITULACIÓN:
Ing. Daniel Mideros PhD
PROGRAMA PREGRADO POSGRADO
TITULO POR EL QUE OPTA:
Ingeniero en mecatrónica
RESUMEN: Mínimo 250 palabras
El presente proyecto busca satisfacer las necesidades del hotel Tortuga Bay que se encuentra ubicado en la provincia de Galápagos, en la Isla Santa Cruz, sector de Tomás de Berlanga, el cual consta de una infraestructura de 39 habitaciones repartidas en dos plantas. Para el desarrollo de este proyecto se utilizaron elementos que contengan una certificación de no contaminantes o certificación RoHS, debido a que en la isla hay un gran control sobre agentes contaminantes y para los permisos de construcción se debe presentar estos documentos.
El proyecto se desarrolló con un protocolo de comunicación abierto y un sistema de arquitectura distribuida con topología mixta para evitar el colapso del sistema en caso de fallos o problemas con algún elemento, de esta manera
si una habitación falla las demás no tienen problemas de funcionamiento.
Para el sistema se contará con un control de proximidad el cual tendrá la función de permitir el acceso al personal autorizado sea empleado del hotel o un huésped válido, unos sistemas de seguridad que abarcarán incendio el cual tendrá alarmas de fuego de las habitaciones por medio del detector de humo, y el control de ingreso no autorizado a la habitación con un sensor de movimiento y un contacto magnético.
El casillero inteligente será el que detectará si una tarjeta es o no válida para brindar los servicios eléctricos y de esta forma realizar un ahorro energético. Todos estos puntos están integrados en un solo software de control, el cual se maneja desde la recepción del hotel, y puede ser administrado por la recepcionista o el administrador del hotel por medio de una interfaz simple y amigable con el usuario, y posee la facilidad de generar documentos de recopilación de información de entradas y salidas de las habitaciones.
ABSTRACT: This project aims to satisfy the needs of Tortuga
Bay hotel that is located in a residential area in Santa Cruz Island at the Galápagos. The infrastructure of the hotel consist on 39 rooms spread over two floors. To develop this project, elements that contain a non-pollution certificate or the RoHS certificate were used because the island has a high control on pollutants and to get the building permits these documents must be submitted.
The project uses open communication protocol, a system of distributed architecture and mixed topology to prevent the collapse of the system in case of failures or problems with some of the elements, this way if a room has a operational problem, the others rooms are going to be able to work normally.
All these items are integrated in one control software, which is going to be operated from the hotel reception, which is going to be operated from the hotel reception and can be administrated by the receptionist or the hotel manager, since it has a simple and friendly user interface, and it has the facility to produce informational documents about the inputs and outputs about the staff guests as well as emergencies that may occurs.
KEYWORDS Inmotic , Hotel Automation
Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el Repositorio Digital de la Institución.
f:__________________________________________ ALDAZ HERRERA DANIEL ALEJANDRO
DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN
Yo, ALDAZ HERRERA DANIEL ALEJANDRO, CI 1720289808 autor/a del proyecto titulado:
Implementación de un sistema inmótico en el hotel Tortuga Bay cia. Ltda. Galápagos
previo a la obtención del título de Ingeniero en mecatrónica en la Universidad Tecnológica Equinoccial.
1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las Instituciones de Educación Superior, de conformidad con el Artículo 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior, de entregar a la SENESCYT en formato digital una copia del referido trabajo de graduación para que sea integrado al Sistema Nacional de información de la Educación Superior del Ecuador para su difusión pública respetando los derechos de autor.
2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad Tecnológica Equinoccial a tener una copia del referido trabajo de graduación con el propósito de generar un Repositorio que democratice la información, respetando las políticas de propiedad intelectual vigentes.
Quito,24 de junio de 2016
f:__________________________________________ Aldaz Herrera Daniel Alejandro
Quito,24 de junio de 2016
CARTA DE AUTORIZACIÓN
Yo, Andrés Mauricio Palacios Palacios con cédula de identidad N.-1001973377 en calidad de Gerente General de TORTUGA BAY CIA. LTDA. autorizo a Daniel Alejandro Aldaz Herrera, realizar la investigación para la elaboración de su proyecto de titulación “IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA INMÓTICO EN EL HOTEL TORTUGA BAY CIA. LTDA. GALAPAGOS”, basada en la información proporcionada por la compañía.
f:__________________________________________ Palacios Palacios Andrés Mauricio
DECLARACIÓN
Yo Daniel Alejandro Aldaz Herrera, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
_________________________ Daniel Alejandro Aldaz Herrera
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Implementación de un sistema inmótico en el HOTEL TORTUGA BAY Cia. Ltda. GALÁPAGOS”, que, para aspirar al título de Ingeniero en Mecatrónica fue desarrollado por Daniel Alejandro Aldaz Herrera, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
___________________
PhD. Daniel Mideros DIRECTOR DEL TRABAJO
DEDICATORIA
i
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN vii
ABSTRACT viii
1. INTRODUCCIÓN 1
2. MARCO TEÓRICO 7
2.1 Información del hotel 9
2.2 Domótica 10
2.2.1 Tipos de sistemas domóticas 11
2.2.2 Sistemas domóticos centralizados 11
2.2.2.1 Sistemas centralizados modulares 11
2.2.2.2 Sistemas domóticos distribuidos 12
2.2.2.3 Sistemas descentralizados 12
2.2.2.4 Tipos de protocolo de comunicación 13
2.2.2.5 Protocolo propietario 13
2.2.2.6 Protocolo abierto 13
2.2.3 Medios de transmisión 14
2.2.3.1 Sistemas de corrientes portadoras 14
2.3 Hotelería Moderna 15
2.3.1 Infraestructura Automatizada 16
2.3.2 Infraestructura Domótica 16
2.3.3 Infraestructura Inmótica 16
2.3.4 Infraestructura Digital: 17
2.3.5 Infraestructura Ecológica 17
2.3.6 Infraestructura Inteligente 17
2.3.7 Infraestructura Urbótica 18
2.4 Actualidad 18
2.4.1 Perspectiva americana 18
2.4.2 Perspectiva japonesa 19
ii 2.5 Ventajas de los sistemas automáticos para hoteles 20
3. METODOLOGIA 24
3.1 Control por llamadas telefónicas 27
3.2 Control único por software de registro 28 3.3 Supervisión por cámaras de seguridad 28 3.4 Aplicación de inmótica a la infraestructura 28
3.4.1 Ahorro energético 28
3.4.2 Mejora en la administración y al mantenimiento de la edificación 29
3.4.3 Seguridad del hotel 29
3.4.4 Confort de los huéspedes 29
4. DISEÑO 32
4.1 Descripción del inmueble 34
4.2 Requerimientos del hotel 36
4.2.1 Control de accesos de proximidad 36
4.2.2 Control de presencia 38
4.2.3 Sistema de iluminación 38
4.2.4 Sistema de seguridad 39
4.2.5 Sistema de incendio 39
4.3 Instalación del sistema 39
4.3.1 Comunicación. 39
4.3.1.1 Requisitos de sistema 40
4.3.1.2 Arquitectura del sistema 42
4.4 Instalación de nodo y periféricos 49
4.4.1 Control de Acceso por Proximidad. 50
4.4.2 Control de Presencia 52
4.4.3 Control de Iluminación: 53
4.4.4 Seguridad Intrusión: 53
iii
4.5 Software de Supervisión y Control 55
4.5.1 Control de Accesos. 56
4.5.2Control de Presencia. 57
4.5.3 Control de Iluminación 58
4.5.4 Seguridad 58
4.5.5 Detección de Incendios 59
4.6 Características de los periféricos de la habitación. 59
4.6.1 Lector de proximidad ISO. 60
4.6.2 Sensor de movimiento de pared para ahorro energético 60
4.6.3 Contacto magnético de empotrar 61
4.6.4 Protección de cargas eléctricas. 61
5. RESULTADOS 62
5.1 Pruebas del sistema 63
5.2 Cableado del sistema 64
5.3 Cableado de habitaciones 64
5.4 Cableado de alimentación 65
5.5 Verificación de los sistemas de seguridad 66 5.6 Control y administración del complejo hotelero 66
5.7 Satisfacción del sistema 67
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 68
Conclusiones 69
Recomendaciones 70
iv
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Ubicación Ecological tourism anda lounge tortuga bay 8
Figura 2. Hotel Infraestructura 9
Figura 3. Aspectos que integran la Domótica 10
Figura 4. Aplicaciones tecnológicas utilizadas en Domótica
e inmótica 21
Figura 5. Esquema de desarrollo del proyecto 25 Figura 6. Esquema de problemas principales encontrados 26 Figura 7. Diagrama de posibles soluciones 27 Figura 8. Diagrama del proceso de ejecución del proyecto 29 Figura 9. Verificación de funcionamiento del sistema 30
Figura 10. Finalización del proyecto 31
Figura 11. Infraestructura del Hotel, planta baja 35 Figura 12. Infraestructura del hotel, planta alta 35 Figura 13. Interface de comunicación de red LonWorks-usb 42 Figura 14. Fuente de alimentación IFA-200-F-V3 43 Figura 15. Topología de red distribuida 44 Figura 16. Bloque de funciones para cada nodo 48 Figura 17. Esquema de nodos comisionados 48
v Figura 19. Control de Acceso por Proximidad 52
Figura 20. Control de Presencia 53
Figura 21. Control de Iluminación 54
Figura 22. Detección de Incendios 55
Figura 23. Ventana principal de software 55 Figura 24. Software de supervisión de habitación 56 Figura 25. Control de Accesos, casillero y seguro eléctrico 57 Figura 26. Componentes del sistema de seguridad 59 Figura 27. ILP-200 Lector de proximidad ISO/Wiegand 60 Figura 28. CSP-400 Detector de presencia de pared ángulo 0º 60
Figura 29. Contacto magnético ICM-020 61
Figura 30. Diagrama de pruebas 63
Figura 31. Cableado de habitaciones 64
vi
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA Anexo 1 Conecciones estandar y caracteristicas de Nodo 551 76 Anexo 2 Características sensor de presencia 77 Anexo 3 Especificaciones sensor de humo 78
Anexo 4 Terminación de red 79
Anexo 5 Fuentes de alimentación, inicio y final 80
Anexo 6 Preinstalación del sistema 81
Anexo 7 Planos inmótico de habitaciones 82
Anexo 8 Plano inmótico de habitación 2 83
Anexo 9 Diagrama de conexiones nodo 551 84 Anexo 10 Creación y configuración de la red con comisión de
vii
RESUMEN
El presente proyecto busca satisfacer las necesidades del hotel Tortuga Bay que se encuentra ubicado en la provincia de Galápagos, en la Isla Santa Cruz, sector de Tomás de Berlanga, el cual consta de una infraestructura de 39 habitaciones repartidas en dos plantas. Para el desarrollo de este proyecto se utilizaron elementos que contengan una certificación de no contaminantes o certificación RoHS, debido a que en la isla hay un gran control sobre agentes contaminantes y para los permisos de construcción se debe presentar estos documentos.
El proyecto se desarrolló con un protocolo de comunicación abierto y un sistema de arquitectura distribuida con topología mixta para evitar el colapso del sistema en caso de fallos o problemas con algún elemento, de esta manera si una habitación falla las demás no tienen problemas de funcionamiento. Para el sistema se contará con un control de proximidad el cual tendrá la función de permitir el acceso al personal autorizado sea empleado del hotel o un huésped válido, unos sistemas de seguridad que abarcarán incendio el cual tendrá alarmas de fuego de las habitaciones por medio del detector de humo, y el control de ingreso no autorizado a la habitación con un sensor de movimiento y un contacto magnético.
viii
ABSTRACT
This project aims to satisfy the needs of Tortuga Bay hotel that is located in a residential area in Santa Cruz Island at the Galápagos. The infrastructure of the hotel consist on 39 rooms spread over two floors. To develop this project, elements that contain a non-pollution certificate or the RoHS certificate were used because the island has a high control on pollutants and to get the building permits these documents must be submitted.
The project uses open communication protocol, a system of distributed architecture and mixed topology to prevent the collapse of the system in case of failures or problems with some of the elements, this way if a room has a operational problem, the others rooms are going to be able to work normally. For the system it will have a proximity control function which will allow the access to authorized personnel such as employees or a valid hosts in the hotel. The system will also have a security alarms that cover fire which will have the fire alarms from the room through the smoke detector, and control unauthorized entry into the room with a motion sensor and a magnetic contact. Control of energy will be done through a smart box that will detect a valid card to give these services. By removing the card the services will be gone to make energy savings.
1
2 El mundo actual se encuentra en una fase crítica, donde contribuir al cuidado del planeta y por ende nuestro entorno es de gran relevancia, aportando con pequeñas cosas que lograrán un gran cambio, es decir realizando acciones simples como apagar las luces o desconectar dispositivos cuando no se estén utilizando. Si se realizan estas actividades de manera diaria se estará contribuyendo a la sustentabilidad que el planeta necesita. Sin embargo, esto no lo es todo, aún quedan muchos espacios por explorar y desarrollar de forma más eficiente y comprometida, es por esto que una de las áreas que actualmente tiene una gran demanda y está preocupada por el desarrollo sustentable en construcciones arquitectónicas es la domótica.
Hoy en día se habla de energías limpias, tales como la instalación de celdas fotovoltaicas, o el control inteligente de ahorro y cuidado del agua, estos son temas que la domótica abarca y pretende utilizarlos para que se puedan instalar fácilmente en una vivienda o edificio y a un costo accesible.
3 razón, se buscó ofrecer un sistema de automatización para control en tiempo real de habitaciones y del entorno hotelero que se encargará del manejo de los accesos a cada habitación, recolección de datos de las mismas y supervisión de un sistema contra incendios en todas las habitaciones del hotel. El problema principal de la aplicación de este sistema en un principio se debe al costo, pero las optimizaciones de las ganancias harán que el gasto se recupere a corto plazo.
Con estos antecedentes se pretende implementar un sistema inmótico que controle accesos, alarmas de incendio, seguridad y administración de energía para cada una de las habitaciones del hotel, se obtendrá un mejor manejo de las instalaciones para brindar un servicio eficiente. Para esto se realizará una preinstalación que permitirá una mejor aplicación del sistema a las instalaciones y dejando la puerta abierta a una posible ampliación del sistema, esto será factible debido a que se pretende utilizar un protocolo de control abierto y de arquitectura distribuida libre, para la integración o implementación de más sistemas de diferentes marcas o proveedores y de esta forma no mantener una relación de dependencia con determinada marca.
El énfasis del proyecto y el beneficio de su aplicación para el cliente, en este caso el hotel, es la dependencia de costo-beneficio, en vista de que si bien la implantación de este servicio a sus instalaciones tiene un costo elevado la utilidad en la producción del hotel mejorara sus ganancias, y de esta forma se recuperaría la inversión, cabe recalcar que el proyecto se provee para un trabajo de no menos de 10 años de uso, sin que se produzca desperfectos o daños en los elementos, de ahí la importancia de escoger elementos de calidad con garantía.
El mantener un estándar abierto y una garantía de durabilidad da un valor agregado al proyecto para la aceptación del cliente porque tiene muchas más ventajas que desventajas al implementar un sistema de este nivel.
4 Diseñar e implementar un sistema automatizado para el control de habitaciones en el HOTEL TORTUGA BAY Cia. Ltda . Ubicado en la provincia insular de Galapagos En la isla Santa Cruz sector Tomás de Berlanga.
Para el desarrollo del presente proyecto se ubicaron cuatro objetivos específicos que ayudarán a cumplir el objetivo principal y estos son:
1. Analizar y determinar mediante el estudio de los planos estructurales del hotel los parámetros necesarios para un eficiente diseño de un sistema inmótico.
2. Diseñar e implementar un sistema inmótico que comprenda el control de accesos, iluminación y anti-intrusión en tiempo real para cada una de las habitaciones y sectores del hotel.
3. Diseñar e implementar un sistema de control de incendios para toda la infraestructura del hotel.
4. Diseñar un protocolo que realice pruebas al sistema y verifique su estado.
El proyecto se desarrolló bajo el concepto de la inmótica lo que quiere decir que se pretende hacer un edificio inteligente, para ello se aplicó un sistema distribuido basado en el protocolo abierto llamado LonWorks, y de esta forma se planeó utilizar elementos que mantengan el protocolo de comunicación LonMark. Entre los beneficios de mantener un sistema distribuido es la reducción de costos en el cableado, mayor flexibilidad y adaptabilidad, mayor robustez, por lo que la estandarización se refiere a la utilización de sistemas físicos y lógicos de diferentes fabricantes, que mantengan un mismo estándar de comunicación.
5 personal del hotel y de esta forma también se proporciona seguridad y confort a los clientes.
Para el control de presencia y de seguridad se realiza a partir del casillero de la habitación:
• Apagado de contactor de servicios en ausencia de tarjeta en casillero. • Desconexión de servicio de energía en caso de ausencia de tarjeta o no detección de presencia.
• Posible activación de la seguridad silenciosa en caso de una presencia no autorizada.
Todo esto se lo manejará con los sensores de movimiento, magnético y casillero inteligente, por lo que se podrá realizar un registro en base de datos de todos los accesos producidos.
Las alarmas de incendio se ejecutarán mediante el sensor de humo ubicado en el centro de la habitación, el cual una vez activado envía una señal al servidor que informa la ubicación de la emergencia, esto ayuda a generar una respuesta rápida al problema.
Dentro de las posibilidades de este servicio se puede destacar:
•Sacar listado de habitaciones ocupadas para facilitar la evacuación realizada por el personal del hotel o por los bomberos.
• Desconectar la climatización para no avivar las llamas. • Iluminación de las vías de escape.
• Posibilidad de corte de circuitos eléctricos peligrosos.
6 tomará en cuenta que el lugar de control de todo el sistema estará ubicado en la recepción del hotel que está ubicado en el centro de la planta baja.
El tomar en cuenta todos estos parámetros favorece a planificar un valor de la inversión que se desea realizar en el hotel y a su vez la eficacia del proyecto expuesto.
La preinstalación necesaria se realizará en el tiempo que la obra se encuentre en el estado que se conoce como gris, debido a que facilita la implantación del cableado necesario, el cual se definió después del análisis previo de la infraestructura.
Uno de los problemas a solucionar lo constituyó la falta de acción de los propietarios, debido a encontrarse muy distante de la infraestructura, el control era muy escaso. Este punto se planea corregir con esta tecnología que al usar el protocolo LonWorks, da la pauta para integrar otros sistemas incorporados en el hotel como la climatización.
El uso del software llamado Hotelon proporciona la posibilidad de controlar todos los sistemas antes mencionados de forma simple, considerando que su interface es amigable con el usuario, este programa también proporciona una herramienta muy poderosa para el control del uso del hotel para los propietarios y administradores, generando archivos de uso de las habitaciones.
7 .
8 La nueva infraestructura del ECOLOGICAL TOURISM AND LOUNGE TORTUGA BAY ECO HOTEL, se encuentra ubicada en la zona rural de la isla santa Cruz, en la provincia de Galápagos, sector Thomas de Berlanga, tal como se observa en la figura 1.
Fuente: (Hotel tortuga bay, 2015)
Las Islas Galápagos se encuentran ubicadas 960km de la costa continental ecuatoriana en el Océano Pacífico sobre la línea ecuatorial, las islas constituyen uno de los ecosistemas más valiosos a nivel global debido a que mantienen una biodiversidad sin grandes alteraciones lo que ha conllevado a un reconocimiento mundial como Patrimonio Natural de la Humanidad en 1978 y seis años más tarde como Reserva de Biósfera 1985, títulos otorgados por la UNESCO.
La isla de Santa Cruz es la isla con mayor concentración de población y centro financiero principal de la provincia de Galápagos, razón por la que la empresa TORTUGA BAY CIA. LTDA. en su búsqueda de dar un servicio de alta calidad y confort que a la vez ayude al medio ambiente de Galápagos, realiza la construcción de su nuevo hotel con la mejor tecnología y diseño posible que a su vez sea amigable con el medio ambiente y que permanezca dentro de los parámetros que la ley de Galápagos obliga. (Barrero, 2008)
9
2.1 INFORMACIÓN DEL HOTEL
Dentro de la información básica del ECOLOGICAL TOURISM AND LOUNGE TORTUGA BAY ECO HOTEL, se puede priorizar su estructura. Ésta consta de un área de construcción de 2.582.66 m2, distribuida en 39 habitaciones que a su vez se distribuyen en 28 habitaciones en el piso superior y 11 en el piso inferior. Todos los sistemas se manejarán desde un cuarto dedicado a sistemas, ubicado en el primer piso, a lado de las oficinas y detrás de la recepción.
Dentro de las necesidades para la construcción del hotel, tanto para permisos como de funcionamiento, se sometió a un estricto control del uso de sus materiales, debido a que estos deben tener características de cuidados medioambientales especiales por lo que cada material y cada sistema a implementar deben cumplir estas características.
La empresa comienza el funcionamiento de su nuevo hotel el 1 de marzo del 2014 para servir al público nacional e internacional dando un servicio óptimo tanto en sus instalaciones como en su atención, el hotel finalizado se lo puede observar en la figura 2.
Fuente: (Hotel tortuga bay, 2015)
10
2.2 DOMÓTICA
Etimológicamente el término domótica se define en domo (que es latín y significa casa), e informatique, que es informática en francés, y se la define como la agrupación de sistemas en una vivienda que interactúan entre sí de forma cableadas o inalámbrica, y que por medio de un software se mantiene una interacción con él o los usuarios. (CEDOM, 2011)
Fuente: (Konnex, 2012)
La implementación de este sistema de automatización se la realiza por motivo de aportar ventajas para el usuario como:
Un aumento de la calidad de vida y la reducción de trabajo
Aumento del control y de la seguridad
Control remoto de los sistemas y de las instalaciones del hogar
Ahorro eléctrico y control de clima
La aplicación de este sistema es muy amplia y flexible, se la puede ejecutar desde en hogares hasta en edificios en donde se la conoce como inmótica, debido a su forma adaptable a las necesidades de las estructuras y con instalaciones tradicionales que no emplean grandes cambios en las infraestructuras. (CEDOM, 2011)
11 El sistema se puede aplicar de múltiples formas, para satisfacer necesidades diferentes como se observa en la figura 3,un ejemplo puede ser la ayuda a personas enfermas o con discapacidad, las que pueden aventajarse de estas aplicaciones, o controlar circuitos de iluminación, tomas corrientes, ventanas, cortinas, llaves de agua entre otras, de forma que se mantiene un control completo sobre todo el medio que rodea, es decir que se puede cumplir y satisfacer diferentes objetivos específicos. (CEDOM, 2011)
2.2.1 TIPOS DE SISTEMAS DOMÓTICAS
Se entiende que al igual que un sistema de control industrial poseen diferentes componentes y elementos que se complementan para mantener un buen control, en los sistemas de control de viviendas también poseen cientos de elementos que mantienen diferentes tipos de arquitecturas y de interfaces, en las que puede haber sistemas de control centralizados hasta sistemas de control distribuidos. (Castro, 2010)
2.2.2 SISTEMAS DOMÓTICOS CENTRALIZADOS
Un sistema centralizado consiste en que un solo elemento controla todos los dispositivos, de esta forma se tiene que cada dispositivo periférico (sensores, actuadores), se conecta con la unidad de control.
Entre las ventajas de utilizar un sistema de este tipo se puede señalar un costo menor en los equipos, y una ventaja para instalaciones pequeñas.
Entre las desventajas se encuentra una mayor cantidad de cableado, una baja velocidad de respuesta, limitación de ampliaciones futuras y la poca robustez del sistema, donde el fallo del controlador genera el fallo de todo el sistema. (Maestre, 2015)
2.2.2.1 Sistemas centralizados modulares
12 con respecto a los sistemas centralizados puros es que, los sistemas centralizados modulares permiten la ampliación gracias a la adición de módulos con distintas funcionalidades. (Castro, 2010)
2.2.2.2 Sistemas domóticos distribuidos
Un sistema distribuido consiste en que el sistema se comunica por un bus de comunicaciones por donde se transporta un protocolo que puede ser abierto o propietario, el cual se intercomunica entre nodos que se distribuyen a lo largo de una infraestructura, en este caso cada habitación. (Maestre, 2015) En la actualidad se procede con este sistema debido a que posee muchas ventajas, entre estas se puede nombrar como la principal la robustez del sistema, debido a que si un nodo se daña o falla, no provoca que todo el sistema se pierde, además es muy flexible para la implementación de más elementos y posibles ampliaciones sin que se tenga que hacer mayores cambios, y cabe recalcar que mantiene una mayor comodidad de monitorizar todo el sistema desde un punto único.
Para este sistema se ha diseñado a nivel mundial protocolos abiertos de control para una estandarización y una compatibilidad con diferentes marcas internacionales. (Casa & Rodriguez, 2015)
2.2.2.3 Sistemas descentralizados
Aquí todos los elementos de red pueden ser productores / consumidores de información y, a la vez, procesar esta información o a su vez procesar la información que provenga de otros elementos productores / consumidores. Es necesario, en estos entornos, un protocolo común de comunicación que todos los elementos entiendan y de esta forma se genera una acción coordinada de solución o acción.
13 2.2.2.4 Tipos de protocolo de comunicación
Debido a que en la actualidad se manejan protocolos de comunicación para los sistemas de comunicación distribuidos se han creado dos tipos de protocolos, los cuales son abiertos o propietarios.
2.2.2.5 Protocolo propietario
Se define a un protocolo propietario como a los protocolos que utilizan las marcas para comunicarse de un nodo a otro de una misma marca, esto quiere decir que es un protocolo creado solo para dicha marca y que no mantiene comunicación con ningún otro nodo o elemento de otras marcas. (Creus, 2011)
Esto genera que se dependa de un solo fabricante y de que se corra el riesgo de que en el caso de una desaparición de la empresa o de un alza de los costos no se tenga acceso a los elementos y se tenga que cambiar todo el sistema, perjudicando al usuario. (Creus, 2011)
2.2.2.6 Protocolo abierto
Se puede definir a un protocolo abierto como a un protocolo que se ha creado de forma estándar al que todas las personas tienen acceso, y todas pueden participar en la creación o modificación, de esta forma sirven para integrar productos de distintas marcas sin que exista algún problema. (Bailón, 2000) Entre los principales protocolos abiertos que se pueden encontrar a nivel mundial son:
LONWORKS
X-10
14 2.2.3 MEDIOS DE TRANSMISIÓN
Entre los medios de transmisión que se pueden encontrar se resaltan los medios cableados como par trenzado y cable coaxial, líneas de distribución energética como corrientes portadoras, y conexiones inalámbricas como radio frecuencia o infrarrojo entre otras.
En este caso se debe elegir el medio según la aplicación y según el proyecto a ejecutarse, debido a que no es lo mismo realizar una instalación en una infraestructura nueva que en una antigua, debido a que en la nueva se puede ejecutar cambios o modificaciones sin que estas representen grandes cambios o altos costos, mientras que en las antiguas estos cambios pueden significar altos costos y encarecimiento del proyecto.
También hay que tener muy en cuenta el tiempo de comunicación que demora cada medio, debido a que por ejemplo en el caso del medio inalámbrico se puede perder la señal o en otro caso demorar mucho, y esto provocaría malestar en el usuario y un mal funcionamiento del sistema. (Laudon & Laudon, 2004)
2.2.3.1 Sistemas de corrientes portadoras
Los sistemas de corrientes se caracterizan principalmente por el uso de medios de transmisión de datos la red de distribución eléctrica de baja tensión. Existen una gran cantidad de diferentes fabricantes que utilizan sistemas basados en corrientes portadoras que han sido desarrollados por cada una de las empresas, y es por esta razón que la tendencia actual mantiene como objetivo la estandarización de los sistemas, en este concepto se puede poner de ejemplo el uso del sistema X-10 el cual permite el uso de diferentes dispositivos de varios fabricantes. (Martin, 1998)
15 tienen un código único de identidad el cual los identifica, y de esta manera cada elemento sabe a quién va dirigido el mensaje que se está enviando en la red eléctrica. (Sistemas Domóticas , 2009)
Los sistemas de corrientes portadoras se caracterizan por ser sistemas descentralizados (aunque se pueden utilizar controladores que realicen la gestión de determinadas áreas de la instalación), en los que los diferentes elementos del sistema se conectan a la propia instalación eléctrica. En general, el sistema no necesita ninguna herramienta de programación específica para programar cada componente.
La línea de datos del sistema la constituye la propia instalación eléctrica y para su funcionamiento no es necesaria la modificación de la instalación. Por lo tanto, estos sistemas son de los más adecuados para la automatización de edificios ya construidos que no tengan cableado de datos preinstalado. A la estructura básica se le puede añadir complejidad utilizando emisores con temporización, para conectar y desconectar cargas en función del tiempo prescrito, añadiendo sensores que se pueden utilizar para detectar movimiento o el nivel de luminosidad ambiente o introduciendo controladores más complejos que se programan mediante “macros” (secuencias de acciones que se ejecutan una detrás de la otra) y que utilizan herramientas de programación software que se ejecutan en un ordenador. (Huidobro & Ramón, 2004)
2.3 HOTELERÍA MODERNA
Para entender la complejidad que envuelve los edificios inteligentes es necesario consultar y aclarar los diferentes tipos de definiciones que podemos encontrar en la cotidianidad.
16 2.3.1 INFRAESTRUCTURA AUTOMATIZADA
Inmueble dotado de un sistema tecnológico que permite el control de la comodidad, ahorro energético y seguridad de las personas que lo habitan o frecuentan, mediante la automatización del mismo, dando una respuesta acertada frente a cualquier estimulo externo.
Desde el siglo XIX se ha empezado a aplicar en distintas construcciones como centros comerciales, oficinas, hospitales aeropuertos, etc. En elementos como escaleras eléctricas, calefacción, iluminación, incendios y seguridad de los mismos, y de esta forma controlando el entorno de las infraestructuras. (Romero, 2006)
2.3.2 INFRAESTRUCTURA DOMÓTICA
El termino refiere a una vivienda prevista de un conjunto de sistemas integrados mediante una red cableada o inalámbrica con la finalidad de brindar bienestar, comodidad, seguridad y ahorro del consumo de los servicios básicos del hogar.
Etimológicamente la palabra domótica se genera de la unión de las palabras “domo” que proviene de “domus” que en latín significa “casa” y el sufijo “tica” de “automática” que en griego significa que “funciona por si sola”.
En concusión se puede decir que la domótica está orientada a mejorar la calidad de vida de los habitantes de una casa o departamento. (Quintero, 2005)
2.3.3 INFRAESTRUCTURA INMÓTICA
17 realizar en ella, priorizando los sistemas de control que se desea implementar. (Quintero, 1999)
2.3.4 INFRAESTRUCTURA DIGITAL
Este es un término que va tomando fuerza en la actualidad y se debe a la integración de los sistemas automatizados de una infraestructura a la red, ayudando con el control remoto y la toma de información remota. Esto se está logrando gracias a las nuevas redes de banda ancha y ultra ancha que ayudan a que la información enviada y recibida por los usuarios pueda ser más exacta y rápida, dotando de información en tiempo real de los acontecimientos de un hogar, edificio o cualquier otra infraestructura. (Castillo, 2009)
2.3.5 INFRAESTRUCTURA ECOLÓGICA
Este término se ha generado a partir de las infraestructuras que se están construyendo en el mundo y que están manejando una construcción amigable con el medio ambiente, debido a que optimizan el uso de los materiales de construcción mediante un estudio geobiológico que proporciona información de que tipo de pintura, materiales y sistemas de deben implementar en la construcción, para de esta manera utilizar técnicas de ahorro energético, optimización de espacios, uso de energías renovables , bioclimas entre otros. Todos estos aspectos conforman una infraestructura ecológica que usa la tecnología como para una preservación de la naturaleza al no contaminar y usando esta para generar su propia energía renovable. (Castillo, 2009) 2.3.6 INFRAESTRUCTURA INTELIGENTE
18 genere el inmueble y sobre todo anticipe las necesidades que tenga un habitante de esa infraestructura inteligente.
Este término se produce para ubicar a las infraestructuras del futuro debido a que se desea generar inmuebles que tengan una interacción con el usuario y tomen decisiones por si solas que no involucre al humano. (Ortiz, 2011) 2.3.7 INFRAESTRUCTURA URBÓTICA
El significado de urbótica radica en la integración de las distintas infraestructuras de una ciudad en un sistema que pueda interactuar y reconocer el estado de los diferentes inmuebles que pueden existir un esta. Esta idea se las traslada a las ciudades del futuro, en las que se aplican la distribución inteligente de espacios, comunicación, interacción con los habitantes y con el medio ambiente y sobre todo la optimización de recursos. (Ortiz, 2011)
2.4 ACTUALIDAD
En la actualidad se reflejan tres tendencias sobre la aplicación de automatismos con diferentes perspectivas en su significado que se han desarrollado según la visión de cada potencia en desarrollo, y estas son: 2.4.1 PERSPECTIVA AMERICANA
La idea americana se mueve a razón de generar hogares interactivos, es por esto que en EEUU se desarrolló el término “Smart House” el cual busca promover un estándar en la gestión de diferentes sistemas automatizados, el cual se lo nombro CEBus ( Consumer Electronic Bus), el cual ha sido tomado por una gran cantidad de fabricantes los cuales han decidido elaborar sus equipos con este estándar.
19 protocolo de comunicación estandarizado están CEBus, X10,LonWorks entre otros. (Romero. 2010)
2.4.2 PERSPECTIVA JAPONESA
La perspectiva japonesa radica en la integración de todos los aparatos electrónicos de un inmueble y de todos los sistemas que lo integren, para lograr un control inteligente y sobre todo autónomo.
Ellos también poseen un proyecto de estandarización de la comunicación llamado HBS (Home Bus System), pero su mayor motivación es la construcción de sistemas totalmente autónomos a inteligentes. (Navarrete, 2005)
2.4.3 PERSPECTIVA EUROPEA
20
2.5 VENTAJAS DE LOS SISTEMAS AUTOMÁTICOS PARA
HOTELES
Entre los beneficios técnicas y económicas que se genera a instalar sistemas de control de edificios son: (Echelon Corporation, 2007)
Mejora la duración de las instalaciones gracias al control del uso de estas y un mantenimiento más inteligente de estas.
Reducción de gastos en personal incensario debido a que se puede controlar de mejor manera las instalaciones.
Reducción de costos y tiempo de ejecución en caso de arreglos y servicios ofrecidos, en vista de que se generan evoluciones que permiten conocer estadísticamente el tiempo de uso y de posibles averías debido al uso.
Reducción del consumo energético por medio de una mejora en el uso eléctrico.
Los sistemas generan información en tiempo real que da paso a una mayor seguridad y reacción en caso de una emergencia.
El control y manejo de los edificios se facilita porque se puede generar bases de datos de los servicios, mantenimientos y ocupación de las distintas ubicaciones de las infraestructuras.
El motivante para realizar una automatización en un complejo hotelero se debe a una integración de su explotación comercial y a su vez el bienestar de sus huéspedes como se observa en la figura 4.
21 Una solución de automatismo para un hotel, debe mantener adecuada combinación de flexibilidad que permita integrar nuevos elementos sin grandes inversiones, y de esta manera lograr una excelente armonía entre el huésped, los empleados y la infraestructura del hotel. (Morales, 2010)
En una edificación como un hotel se debe conseguir la diferenciación de los sectores del hotel, debido a que no es lo mismo un área en la que se desea descansar o distraerse que un área de común, debido a que en estas las acciones son repetitivas e igualitarias para todos los individuos, pero en las áreas personales se podrá conseguir una armonía con el usuario. (Domótica Viva, 2002)
Las características que deben tener un hotel para considerarlo inteligente son:
Fuente: (Area Tecnología, 2015)
Control en lo aseos:
Control de iluminación por detección de presencia.
22
Control del agua por sonda de agua.
Administración de los elementos por sistema de control.
Control de almacenes, oficinas y sector administrativos:
Control de iluminación por detección de presencia.
Control de accesos con registro de ingresos y validación.
Supervisión desde el sistema de control.
Control de habitaciones técnicas:
Control de iluminación por detección de presencia.
Control de accesos con registro de ingresos y validación.
Supervisión desde el sistema de control.
Control de seguridad y control de emisores de agua y gas.
Control en estacionamientos y garajes:
Control de iluminación por detección de presencia.
Control de accesos con registro de ingresos y validación.
Supervisión desde el sistema de control.
Control de alerta de contaminación por CO2.
Control de uso
Control en cafeterías, comedores, tiendas, gimnasio y áreas comunes:
Control de iluminación por detección de presencia
Control de la climatización e iluminación por horarios y uso.
Supervisión desde el sistema de control.
Alerta de emergencias
Control en la iluminación de los exteriores:
Control de iluminación por detección de clima y fijación horaria.
23 Mantenimiento y control de riego y piscinas:
Programación horaria de activación y desactivación por zona.
Supervisión desde el sistema de control.
Detección de lluvias por medio del detector de lluvia (Pluviómetro).
Control de los niveles de PH.
Depuradora de la piscina por programación horaria.
Control de tanques, bombas, cisternas y sistemas de purificación.
Se mantiene un monitoreo del funcionamiento de bombas, cisternas y cañerías, proporcionando niveles de agua, presión etc.
Encendido y apagado de motores, cambio de elementos por tiempo de uso, mantenimientos preventivos y alertas de emergencias.
24
25 El desarrollo del proyecto se basa en la metodología de solución de problemas que también aplica a la metodología mecatrónica que consta de 5 pasos, expresados en la figura 5. (Bolton, 2010)
Figura 5 Esquema de desarrollo del proyecto
En el primer paso, se consulta con los propietarios del hotel para verificar todas las necesidades y problemas que han tenido a lo largo de su experiencia al manejo del hotel.
De todos estos se priorizan 4 aspectos esenciales, que se describen en la figura 6.
La empresa Tortuga Bay desea controlar la administración de su nuevo hotel.
Problema
La solución más efectiva es el uso de la tecnología para controlar las instalaciones.
Soluciones
Hay una gran variedad de posibles elecciones entre las que destacan la inmótica como mejor opción.
Elección de solución
Distribución de equipos según los requerimientos del cliente y adecuado a la infraestructura del hotel.
Diseño e implantación
Restructuración y re-adecuación según funcionamiento del sistema.
Modificaciones del diseño
Comprobación de un sistema óptimo.
Resultados
Enseñanza al personal sobre el funcionamiento del sistema.
26
Figura 6 Esquema de problemas principales encontrados
a) Falta de control del personal
Los propietarios al encontrarse en Quito, se les dificultaba hacer un control físico sobre el personal que laboran en el hotel.
b) Falta de control de estadía de huéspedes
Al no estar presentes es difícil manejar un control sobre la estadía de nuevos huéspedes que ingresan al hotel a diario.
c) Desperdicio de dinero en insumos
La falta de control sobre las instalaciones, sobre todo en el uso de estas, arrojaba gastos que no se reconocían dentro de lo planificado debido a que el personal podía ingresar huéspedes sin necesidad de reportar su ingreso.
d) Gastos excesivos en electricidad
Consumos excesivos de electricidad debido al descuido del personal y sobre todo de los huéspedes.
Consulta de necesidades a los propietarios de la empresa
Falta de control del personal
Falta de control de estadia de huespedes
Desperdicio de dinero en insumos
27 De las soluciones posibles se describe una serie de posibilidades de las cuales se identifican beneficios y perjuicios que podrían tener cada una de las soluciones.
De las posibles aplicaciones que se pueden ejecutar para solucionar los problemas antes expuestos por los clientes, se definen 4 soluciones expuestas en la figura 7.
Figura 7 Diagrama de posibles soluciones
3.1 CONTROL POR LLAMADAS TELEFÓNICAS
La disponibilidad de realizar llamadas a todo el mundo facilita esta aplicación, lo negativo es la falta de veracidad con la información que se genera, debido a que se confía de la perspectiva y honestidad del administrador o personal del hotel, por lo que no es una información confiable para ejecutar tareas de control.
Dif
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clien
te
Control por llamadas
telefónicas
Control único por software
de registro
Supervision por camaras de
seguridad
Aplicacion de inmótica a la
infraestructura
Sistema inmótico que
involucre el control de
accesos, energia,
seguridad y registros de
28
3.2 CONTROL ÚNICO POR SOFTWARE DE REGISTRO
Se pueden aplicar distintos sistemas de registro de datos que se encuentran en el mercado con posibilidad de revisión remota, pero a falta de elementos físicos que ayuden a constatar la información, esta puede ser alterada y no ser cien por ciento correcta.
3.3 SUPERVISIÓN POR CÁMARAS DE SEGURIDAD
La supervisión remota de un circuito cerrado de vigilancia efectiviza el control, pero la falta de un registro impide coordinar el control con la supervisión, esto quiere decir que se puede observar el uso de las instalaciones, pero sin asegurar que el personal haya registrado y cobrado la estadía de las personas a las que se observa, este sistema solo se lo usaría por seguridad, pero no facilita un control sobre el negocio, el cual se desea realizar.
3.4 APLICACIÓN DE INMÓTICA A LA INFRAESTRUCTURA
La implementación de un sistema inmótico que involucre el control de accesos, energía, seguridad y registro de habitaciones.
Esta opción encierra en su totalidad todas las necesidades que los propietarios del hotel desean cubrir.
Al adoptar esta solución se implementa un esquema de acción que se demuestra en la figura 8.
La implantación de este sistema de control en el complejo hotelero tiene cuatro objetivos principales:
3.4.1 AHORRO ENERGÉTICO
29
Figura 8 Diagrama del proceso de ejecución del proyecto
3.4.2 MEJORA EN LA ADMINISTRACIÓN Y AL MANTENIMIENTO DE LA EDIFICACIÓN
Una de las ventajas que sobresale en el uso de un sistema inmótico en un hotel es la mejora de funciones que se logra al optimizar la administración y mantenimiento, esto además de mantener un control más claro, abarata costos en personal.
3.4.3 SEGURIDAD DEL HOTEL
Uno de los objetivos primordiales es el control de la seguridad integra del hotel que comprende alarmas de emergencia como incendio y el ingreso de personas no autorizadas hacia las habitaciones.
3.4.4 CONFORT DE LOS HUÉSPEDES
El sistema pretende crear ambientes adecuados para los clientes, dando seguridad y adecuándose a sus necesidades, en iluminación y acceso.
Diseño
•Control de acceso a habitaciones •Sistema de alarmas
contra incendios •Control de
electricidad
•Control de alarmas de acceso no permitido
Implantación • Ajuste de
instalaciones eléctricas a las necesidades del sistema.
•Cableado específico según necesidades de elementos y diseño del sistema • Instalación de nodo
de control y
periféricos (sensores de control)
Integración de elementos con el software de
30 Después de la implementación del sistema inmótico se procede a realizar las verificaciones de funcionalidad, tanto en hardware como en software, tomando en cuenta cuatro posibilidades de fallos al sistema que se demuestran en la figura 9.
Figura 9 Verificación de funcionamiento del sistema
Como último paso dentro de la metodología utilizada se realiza la aprobación del sistema, pasando por la capacitación del manejo y ejecución del sistema, como de soluciones a todas las personas que van a tener contacto con este. Y se procede a la entrega del proyecto terminado, todo este proceso se lo representa en la figura 10.
Verificación de funcionamieto del
sistema Fallas en el
cableado
Fallas en el suministro de la alimentación •Bloqueo de nodo de
control
Fallas en la conexión de los
elementos Cambios y
modificaiones de la implantación •Cambio de la
alimentacion a corriente directa •Cambio de cableado
31
Figura 10 Finalización del proyecto
Comprobación de
funcionamiento
• Verificación de alarmas
• Verificación de registros
• Registro de tarjetas
• Registros de entradas y duraciones del
personal en habitaciones.
Capacitación
sobre el sistema
• Personal del hotel
• Recepcionista
• Personal de mantenimiento
• Propietarios
• Ensenanza de funcionamiento del software y
mantenimiento preventivo
Entraga del
proyecto
• Verificación de instalación
• Materiales usados
32
33 El mayor problema de que no se encuentren integrados los sistemas de control de un sistema es la falta de control eficiente que genera pérdidas y desperdicios en tiempo tanto en la ejecución de acciones para solucionar los problemas, que al tener un sistema común, solo con la simple acción de revisar el sistema se puede ejecutar una acción adecuada en corto tiempo. Otro problema que se genera al mantener sistemas de control independientes es el encarecimiento de las instalaciones y la falta de facilidad en caso de una expansión de los sistemas, sea para mejorar o expandir a otras zonas. Cada sistema mantiene su propio cableado, software, licencia de uso y personal encargado de este por lo que encárese mucho los costos.
Lo que en un sistema integrado se reduce en cableado, gastos de software y mantenimientos, debido a que una sola persona puede realizarlos.
Hay sistemas que aparte de no poderse integrar, estos no se comunican en tiempo real con un centro de supervisión y control. Por lo que este tipo de sistemas no se visualizan, ni se controlan en tiempo real, generando problemas para atender los problemas de los huéspedes y dificultando la administración del hotel.
Parte fundamental en el diseño de un sistema debe ser el uso de componentes que manejen un protocolo de comunicación abierto, en vista de que procura la compatibilidad con distintas marcas que pueden proveer al momento o a futuro.
34 Debido a estos motivos y al revisar las ventajas se procedió a usar la tecnología LonWorks
La aplicación del sistema de control en el complejo hotelero se divide conceptualmente en dos conceptos: Building Management System (BMS) y Room Management System (RMS). El primero se basa en la integración de subsistemas y en la utilización de la red de control mientras que el RMS busca el funcionamiento independiente de cada habitación monitorizado y controlado desde los puestos de control y supervisión. (Echelon. 2007)
4.1 DESCRIPCIÓN DEL INMUEBLE
La infraestructura consta de un edificio de dos pisos con 39 habitaciones distribuidas de la siguiente forma, como se aprecia en las figuras 11 y 12. Primera planta
Cuarto de control (Sector de oficinas)
Recepción (Ubicación del control del sistema)
10 habitaciones para huéspedes
1 habitación de personal
Comedor
Cocina
Bodegas
Ingreso principal
Segunda planta
28 habitaciones
Área de eventos y entretenimiento
35
Figura 11 Infraestructura del Hotel, planta baja
Fuente: (Hotel Tortuga Bay, 2013)
Figura 12 Infraestructura del hotel, planta alta
36
4.2 REQUERIMIENTOS DEL HOTEL
Se presenta a continuación los requisitos del cliente con la que se trabaja para el presente proyecto:
Control Habitaciones:
Control de Acceso por Proximidad.
Control de Presencia.
Control de Iluminación.
Suspensión del servicio eléctrico si la habitación no es utilizada, luz de bienvenida al ingreso de la habitación.
Seguridad.
Sistema de supervisión.
Detección Incendio.
Generación de alarmas en el sistema de supervisión.
Monitoreo de hospedaje de clientes.
Control del personal de limpieza.
Interface de control usuario-sistema.
4.2.1 CONTROL DE ACCESOS DE PROXIMIDAD
El control de accesos se realiza por medio de tarjetas de proximidad personalizadas para cada cliente. Este tipo de tecnología aporta al hotel un toque de distinción y evita los problemas y dudas de utilización de las tarjetas magnéticas por parte de los clientes. La generación de tarjetas tanto para los clientes, como para el personal del hotel se realiza en la recepción del complejo.
37 es colocar el lector en la caja de mecanismos y superponer un metacrilato personalizado con el logo del hotel y el número de la habitación.
En recepción se visualiza una pantalla general con el estado de todas las habitaciones: habitación no reservada, cliente dentro, cliente fuera, habitación sucia, habitación limpia, habitación en reparación y habitación reparada. Todo este proceso se realiza automáticamente a partir de la sucesión de accesos por parte del cliente y de los servicios de limpieza y mantenimiento. No será necesario ninguna acción desde recepción.
Los servicios de la habitación son personalizables para cada tipo de usuario. Por ejemplo, el gestor del hotel configura que cuando el servicio de limpieza acceda a la habitación no se encienda la luz de entrada, ni la climatización. También se puede configurar para clientes VIP que requieren usar la climatización sin ningún tipo de limitación. El director debe poseer acceso a todas las habitaciones y a todos los servicios.
Todos los accesos producidos en cada habitación por clientes y por el personal del hotel quedan registrados en archivos de formato ACCESS. Este método intenta evitar los posibles hurtos del servicio de limpieza o de mantenimiento.
En caso de incendio se saca un listado de habitaciones ocupadas y de habitaciones revisadas para facilitar la evacuación del hotel. En caso de que se quiera localizar a una persona, cliente o personal del hotel, se configura la opción de búsqueda de manera que cuando esa persona utilice su tarjeta en cualquier control de accesos se active una alarma en recepción para que llamen por teléfono a esa estancia.
38 Para cada una de las puertas de las habitaciones se ha previsto un contacto magnético de manera que se active una alarma en caso de que la puerta se mantenga abierta más de un cierto tiempo sin la tarjeta en el casillero. En el caso de que la puerta se abra sin que el lector de proximidad valide el acceso se produce una alarma de forzado de puerta. Este sistema intenta evitar los robos o intrusiones en habitaciones ajenas por olvido de habitaciones abiertas o por forzado de puertas.
4.2.2 CONTROL DE PRESENCIA
Cuando el cliente no se encuentre en la habitación y haya retirado su tarjeta del casillero, los servicios que se deseen se apagan mediante un contactor. De este modo se evita que las luces o aparatos eléctricos (secadores, lámparas de mesa, etc) se queden conectados consumiendo energía sin control. El casillero es un mecanismo eléctrico convencional a ofertar en la partida eléctrica según la gama de mecanismos del hotel.
4.2.3 SISTEMA DE ILUMINACIÓN
Cuando el cliente entre en la habitación, se enciende la luz de bienvenida de hall. El objeto de esta luz es que el cliente no entre en la habitación a oscuras y pueda ver parte de la habitación y distinguir el casillero donde tiene que introducir la tarjeta. Esta luz se apaga pasado un tiempo y el cliente puede volver a encenderla por medio de un pulsador estándar. El tiempo de apagado es configurable desde el ordenador de control.
En el caso de que sea de noche cuando entre el cliente también se enciende automáticamente la luz general de la habitación. El cliente puede encender o apagar esta luz mediante un pulsador estándar de cualquier gama de mecanismos. Esta luz se apaga cuando el cliente retire la tarjeta del casillero o actúe sobre el pulsador.
39 energía, evitando que se olvide la luz encendida y la sensación de confort que se transmite al cliente.
4.2.4 SISTEMA DE SEGURIDAD
El sistema utiliza el detector de objetos también usado por el sistema de presencia. Este sistema se utiliza como recurso opcional bajo petición del cliente y no como servicio común.
El sistema de seguridad se activa tras un tiempo, configurable, de la salida del cliente de la habitación, advirtiéndole con pitidos.
Si se produce una intrusión no autorizada, instantáneamente se activa una alarma en recepción para que se inicie el proceso apropiado de verificación. 4.2.5 SISTEMA DE INCENDIO
El sistema utiliza el detector de humo el cual se activa tras la detección de humo en la habitación por lo que, si se produjera un incendio, instantáneamente se activa una alarma en la cual alerta que en habitación se ha presentado esta emergencia, para proceder a realizar la inspección pertinente.
4.3 INSTALACIÓN DEL SISTEMA
Para la ejecución se va por diferentes puntos que se describen a continuación. 4.3.1 COMUNICACIÓN
40 El sistema de automatización debe cumplir con la normativa europea EN-14908 “Comunicación abierta de datos en automatización, control y gestión de edificios. Protocolo de red en edificios.”.
Se adopta la normativa europea para este sistema en específico puesto que no existe una normativa ecuatoriana que contemple estos aspectos y no se acepta ningún tipo de sistema de control de protocolo cerrado, según el estándar ISO IEC 14908 LONWORKS.
El sistema debe ser escalable y reconfigurable de manera que una vez hecha la preinstalación e instalación se pueda instalar en distintas fases, reconfigurar su funcionalidad o ampliar la red en nuevas construcciones.
La puesta en marcha y supervisión de la obra la realiza el fabricante de los equipos o empresas autorizadas por el mismo.
Es necesario que se contemple un plan de mantenimiento preventivo de la instalación. Este mantenimiento preventivo contempla una serie de revisiones periódicas del sistema de control.
4.3.1.1 Requisitos de sistema
El sistema debe contemplar una arquitectura distribuida y de topología mixta, la cual se debe distribuir en un bus de datos en troncales principales o backbones y topología libre con derivaciones para dar paso a un sistema flexible que permite ampliaciones y remodelaciones futuras.
La velocidad de todos los nodos de control debe ser de 78 Kbps para asegurar un ancho de banda suficiente. En la troncal principal o backbone se puede aumentar la velocidad de comunicaciones en caso de que el tráfico de red final supere el ancho de banda. Esta ampliación se realizará mediante routers LON-LON o mediante routers LON-IP.
41 manera que un corte de comunicaciones no afecte al funcionamiento normal de las instalaciones locales. Cada cuadro de control se alimenta a 110VAC del suministro local de la habitación evitando tirar una línea común de tensión para todo el sistema de control y distribuyendo la posibilidad de fallo eléctrico. Se instalan cuadros inmóticos generales por planta que están compuestos por un nodo repetidor y una fuente de alimentación FA-45-WD. La fuente de alimentación está conectada a la red de SAI (Sistema de alimentación ininterrumpida) del edificio de manera que sea capaz de alimentar a 12Vcc a los nodos de la planta en caso de fallo de suministro eléctrico. El repetidor aísla físicamente las distintas plantas del edificio.
A nivel de puestos de control y supervisión se ha previsto un único puesto, pero es posible que el sistema se comunique sobre una red LAN Ethernet de manera que se pueda realizar una arquitectura multipuesto para poder tener acceso desde varios puntos de control: recepción, respaldos, puesto de mantenimiento, etc.
El sistema debe ser capaz de mantener el centro de control y supervisión en tiempo real. Este centro de control estará formado por un ordenador, una SAI y una pantalla plana de uso exclusivo para el sistema de control. La aplicación de supervisión debe ser compatible con el sistema LNS (LonWorks Network Services) y los datos generados de históricos de alarmas y datos del control de accesos se almacenarán en bases de datos.
42
Figura 13 Interface de comunicación de red LonWorks-usb
4.3.1.2 Arquitectura del sistema
La arquitectura del sistema es de topología bus para la conexión entre todas las habitaciones y nodos de control en zona común. La velocidad de todos los nodos de control es de 78Kbps.
Cada zona dispone de un cuadro inmótico propio. Desde este cuadro se gestiona el control de las diferentes instalaciones de cada zona. Cada zona es ampliable y con capacidad de funcionamiento autónomo, de manera que un corte de comunicaciones no afecte al funcionamiento normal de las instalaciones locales. Cada cuadro de control se alimenta a 120Vac del suministro local de la zona evitando tirar una línea común de tensión para todo el sistema de control y distribuyendo la posibilidad de fallo eléctrico.
43
Figura 14 Fuente de alimentación IFA-200-F-V3
A nivel de puestos de control y supervisión se ha previsto un único puesto. El sistema será capaz de mantener el centro de control y supervisión en tiempo real. Este centro de control estará formado por un ordenador donde la aplicación de supervisión será compatible con el sistema LNS (LonWorks Network Services) y los datos generados de históricos de alarmas y datos del control de accesos se almacenan en bases de datos compatibles con Access. La topología de red es libre y se distribuye a lo largo de las habitaciones del hotel.
44 esta razón la configuración de los nodos se basa en un mismo firmware distribuido por la empresa fabricante para todos los nodos, dentro de esta programación se usan variables de entrada y salida de datos.
Figura 15 Topología de red distribuida
El firmware se carga con ayuda del programa LonMaker, con esta habilitamos las entradas y salidas de los nodos, y verificamos las conexiones de toda la red, si el firmware no es cargado en algún nodo, este no va a funcionar, por esta razón la configuración de los nodos se basa en un mismo firmware distribuido por la empresa fabricante para todos los nodos, dentro de esta programación se usan variables de entrada y salida de datos.
