TECNOLOGÍA APLICADA A LOS SISTEMAS DOMÓTICOS
Mapa conceptual: Elaborado por Jorge Ivan Pineda Suarez
INTRODUCCION
El
creciente desarrollo de las tecnologías, ha llevado a la humanidad, a nuevos
medios de comunicación y control, en la búsqueda de mejorar el rendimiento y el
uso de las fuentes de energía; Esto ha hecho que el ser humano esté día tras
día a la vanguardia de estos avances. En la actualidad, existen varios sistemas
que buscan aprovechar los nuevos métodos de comunicación, lo que ayuda a
ahorrar energía y, por lo tanto, a la conservación del medio ambiente.
Podemos decir que la influencia principal de la
domótica está en la búsqueda del bienestar, la ecología y la salud. Aprovecha
la adaptabilidad de las redes eléctricas que ya están instaladas, y los
diversos dispositivos electrónicos y de computación, que ayudan a adaptar los
viejos elementos activos y / o electrodomésticos a nuevas formas de control
automatizado
OBJETIVOS
- Realizar un adecuado reconocimiento de la unidad 3; y con los conocimientos adquiridos, dar solución al problema escogido por el grupo colaborativo.
- Identificar la importancia de los servicios avanzados de telecomunicaciones, su implementación y la manera de cómo su adecuado uso nos ayuda a mejorar nuestro estilo de vida.
- Identificar las ventajas de un sistema domótico y cómo su implementación nos aporta al mejoramiento del consumo de energías y recursos no renovables
DOMOTICA
Domótica
son todas aquellas tecnologías dirigidas a la automatización y control
inteligente de viviendas, edificios y de habitación; y su propósito es
administrar de una manera más eficiente los recursos disponibles tales como
ahorro de energía, control de seguridad, comunicación y bienestar; mediante
control remoto y / o automático de los elementos activos, que están integrados
por redes de comunicación cableadas o inalámbricas dentro y fuera.
Cuando
nos referimos al control y la automatización inteligente de edificios no
destinados a vivienda, como hoteles, centros comerciales, escuelas,
universidades, hospitales, oficinas y todos los edificios terciarios hablamos
de Inmótica
Todos los
elementos activos de una edificación (bombillas, alarmas, etc.), pueden ser
controlados por medio de la Domótica, es decir que de alguna manera se vuelven
"inteligentes" es decir que se pueden conectar con dispositivos que
pueden realizar un control remoto programado dependiendo de las opciones
configuradas.
GESTION ENERGETICA
¿Cómo
podemos darnos cuenta de que el consumo de energía aumenta día a día en el
mundo; esto nos ha llevado a buscar opciones de gestión eficientes en el
consumo de energía; demótica es una solución muy importante en este sentido; ya
que a través de la aplicación y el desarrollo domótico, realizamos un control
eficiente del consumo, ya sea de iluminación, aire acondicionado, agua
caliente, etc.
Las
aplicaciones más comunes son:
· Programación
y zonificación de climatización e iluminación:
Los
dispositivos están configurados para ser conectados dependiendo de la hora del
día y según el momento en que el usuario vaya a utilizarlos, lo que nos lleva a
una ventaja de los recursos.
· Gestión y
control de tarifas:
En los
países donde las tasas de consumo varían según la hora del día, los
dispositivos pueden programarse, de modo que en esas horas el uso de los
electrodomésticos se reduce al consumo básico, con el fin de aprovechar las
tasas reducidas.
· Racionalización
de cargas eléctricas:
Los
sistemas de domótica permiten el uso de varios tipos de dispositivos de
control; entre ellos se encuentran los encargados de conectar y desconectar los
equipos domésticos según las necesidades del usuario. El usuario puede
controlar la potencia total consumida al limitarla a valores mínimos; esto se
hace en la configuración respectiva.
· Ahorro de
tiempos:
De
acuerdo con la configuración establecida, el usuario puede controlar cuándo
encender uno u otro dispositivo; por ejemplo, puede programar el encendido del
aire acondicionado o el calentamiento del agua antes de llegar al sitio; esto
para que cuando llegue la temperatura sea cómodo y no tenga que esperar a que
se estabilice.
GESTION DE COMUNICACIONES
Esta área
está en gran auge; Con el avance de los sistemas informáticos, se han
encontrado nuevas posibilidades de comunicación y control; Esto, apoyado por
nuevas tecnologías, conduce a un mayor uso de los elementos.
Permite
la conexión de elementos de control y ocio con el exterior y viceversa. Las
aplicaciones más comunes son el telecontrol por teléfono o internet y la transmisión
de advertencias o alarmas.
Para
acceder a estos elementos, el usuario solo necesita una computadora portátil,
un teléfono celular u otro dispositivo remoto con acceso a Internet.
· Telecontrol vía internet:
De esta
forma se obtiene acceso a toda la información, el control remoto de todos los
electrodomésticos (persianas, iluminación, aire acondicionado, etc.); Además,
las instalaciones pueden ser vistas remotamente por cámaras desde cualquier
dispositivo remoto.
· Telecontrol telefónico:
Podemos
acceder desde un teléfono fijo o móvil, para tener control remoto de los
elementos activos (electrodomésticos, luces, aire, ventiladores, persianas,
etc.).
· Información de alarmas:
El
sistema se puede configurar de forma tal que informe instantáneamente cualquier
anomalía que ocurra en el edificio, mediante señales de alarma, fugas,
intrusos, incendios y, por lo tanto, tenga un control y una protección más
efectivos de estas anomalías.
TOPOLOGIA DE COMUNICACIÓN
Las
topologías de conexión de las diferentes redes de control dependen del sistema
de control adoptado y del cableado según lo requiera el sistema; Podemos
dividirlos en:
·
Estrella
Utiliza
un solo dispositivo de control a través del cual pasan todas las
comunicaciones, las entradas y salidas a los dispositivos controlados; es una
buena topología ya que ofrece una gran flexibilidad, así como altas velocidades
de respuesta y variedad en los protocolos de comunicación; sin embargo, la
desventaja sería que, cuando ocurre un problema en el equipo de control, todo
el sistema está bloqueado.
·
Anillo
Esta
topología está formada por varios elementos de control, que están conectados en
un anillo, es decir, cada dispositivo de control está conectado a otros dos
dispositivos de control, lo que favorece el envío de señales de control; pero
su mayor desventaja es que cuando falla un dispositivo de control, falla toda
la red. La comunicación unidireccional normalmente está permitida, pero la
comunicación bidireccional puede programarse.
·
Red en Bus
En este
tipo de conexión (topología) todos los dispositivos de control están conectados
a un bus que es el medio de comunicación a través del cual pasa toda la
información de comunicación de la red, a través del cual todos los elementos
transmiten y envían señales; por lo tanto, debe abordarse identificando cada
equipo y los mensajes deben tener una dirección que indique origen y destino.
MEDIOS DE COMUNICACIÓN Y TRANSMISIÓN DE DATOS
Son el
soporte físico por el cual se transite la información entre los terminales o
equipos del edificio, transmitiendo las ordenes y estados de los sistemas,
sensores y actuadores de la red. El
medio que se utilice depende de la configuración que tenga el sistema de
control.
Los medios
más comunes utilizados son:
Cable de par trenzado: Formado por pares de
conductores eléctricos aislados entre sí con la finalidad de evitar
interferencias electromagnéticas
Cable de pares UTP: Es
un par trenzado sin apantallar con varios pares trenzados entre sí; es sensible
a interferencias
Cable de
pares STP: Par trenzado apantallado, cada par individual se encuentra
apantallado por una malla metálica y todo el conjunto de pares tiene otra
apantallado.
Cable
coaxial: Son 2 conductores cilíndricos concéntricos aislados por un material
dieléctrico (PVC) tiene una malla externa que evita las interferencias.
Protegido por un recubierto aislante; transmite datos a alta velocidad y a
grandes distancias; se usa principalmente en conexiones televisivas.
Fibra
Óptica: Es una fibra flexible muy fina que transmite energía óptica o luz, por
lo cual no es afectado por interferencia electromagnética; necesita un emisor y
un receptor.
Transmisión de datos con Autómatas Programables:
Al utilizar Autómatas Programables, nos damos cuenta que se utilizará
una topología en estrella; ya que se utiliza una arquitectura centralizada.
Tiene una unidad de control (UC) que contiene un microprocesador y que ayudado
por sus memorias RAM, ROM y EEPROM, forman el núcleo central del sistema. La unidad de control se denomina centralita o
centralita demótica.
Otra manera de realizar el control y la comunicación es el
aprovechamiento de las redes eléctricas que ya se encuentran instaladas,
mediante el envío de las señales por medio de frecuencias diferentes a las de
la red eléctrica; entre estos protocolos se encuentra el X-10, aunque en la
actualidad hay protocolos que tienen un ancho de banda lo suficientemente
amplios como para soportar conexiones a internet
TECNOLOGÍA POWER LINE
Es una tecnología muy nueva que transmite de
manera combinada la energía eléctrica de consumo y por otro canal los datos
digitalmente modulados.
DISEÑO DE RED
PARA EL EDIFICIO ADMINISTRATIVO DE LA UNIVERSIDAD
Debemos
de tener en cuenta que el control Domótico de los elementos del edificio
administrativo es independiente de las redes computacionales que existen.
Para
el desarrollo contaremos con los siguientes elementos necesarios para la implementación
del sistema domótico de control.
SOFTWARE REQUERIDO PARA LA IMPLEMENTACIÓN
·
Windows 10
·
AutoCAD 2016
·
Microsoft Office 2016
·
Adobe Reader 2016.
·
Software de simulación
ü Simón Proyecta 2014 v 5.1
ü Simulación de los elementos necesarios para el control demótico.
·
Software de programación de
los módulos demóticos Simon Vit@.
·
DIALux v4.4 + Plugins de los
catálogos del fabricante
ü Sylvania. Calculo del alumbrado interior proporcionadopor
Sylvania.
·
ABB Technical Collection Tools. TCTWin 1.0 Incluye:
ü
DOC Win (Design Optimisation on Computer)
Calculo y dimensionado de redes
eléctricas.
ü
DMB Win (Design Modular Board)
Permite proyectar los cuadros ArTu.
ü
Viewer ( Surfing Through the Documentation)
Permite navegar por la base de datos de
los catálogos técnicos.
·
Programas para realizar
cálculo de alumbrado de emergencia Daisa v4.0 Calculo del alumbrado de
emergencias del fabricante Daisalux
El edificio consta de
la siguiente distribución:
Primera Planta:
|
Sala de administración
|
25 m2
|
|
Sala de reuniones
|
64 m2
|
|
Departamento
de monitores
|
60 m2
|
|
Sala de
registro y control académico
|
45 m2
|
|
Recepción
|
18 m2
|
|
Baño de
hombres 1
|
13 m2
|
|
Baño de
mujeres 1
|
13 m2
|
|
Parqueadero
de vehículos
|
100 m2
|
|
Zona de
escalera 1
|
82 m2
|
Segunda planta
|
Despacho del administrador
|
85 m2
|
|
Departamento de administración
|
45 m2
|
|
Departamento
técnico
|
42 m2
|
|
Sala de
secretaria
|
32 m2
|
|
Baño de
hombres 2
|
28 m2
|
|
Baño de
mujeres 2
|
36 m2
|
|
Zona de
escalera 2
|
75 m2
|
Para este proyecto, he trabajado sobre sistemas de control Domótíco
Símon VOX.2 y VIT@., donde sistema VOX.2 manejara todo lo correspondiente a
seguridad; ya que es de fácil
adaptabilidad al envío de alertas vía telefónica pero solo cuenta con 5
entradas y 5 salidas y el sistema VIT@ que controla el funcionamiento de las
instalaciones y consta de un mayor número de entradas disponibles.
Los
dos sistemas domo tices se definen en tres tipos de dispositivos:
·
Controladores:
Reciben las señales de campo que vienen de los sensores y de
acuerdo al programa o configuración correspondiente toma decisiones.
·
Sensores:
Son dispositivos que permiten obtener información del estado de
las variables en que se
encuentra el edificio de oficinas.
·
Actuadores:
Son dispositivos por medio de los cuales se modifican estados de
sistemas como puede ser iluminación, climatización entre otros.
Programación Sistema VOX.2
Este sistema servirá para realizar el control de la seguridad; en
caso de cualquier tipo de alerta programada, enviará la notificación vía
telefónica según configuración, ya que consta de un módulo IP.
La
programación se realiza vía telefónica o desde la pantalla táctil Simon Ref.:
81221-39;
de acuerdo al manual del usuario y a los códigos de usuario suplementados; el
módulo de control es el módulo de Internet Simon Ref.:81216- 39
El
sistema Simon VOX.2 realiza todas sus funciones a través del teléfono interior o exterior.
Podemos
tener acceso desde cualquier lugar, llamando al teléfono de control e
introduciendo la clave preseleccionada personal de acceso, luego de 6 timbres responde el sistema, y queda en espera por comandos.
Para
consultar el estado de los detectores vinculados al sistema Simon VOX.2, debemos
introducir el código *9#, y el
sistema nos responderá "Sin incidencias" en el caso del
correcto estado del edificio o en caso contrario nos indicará "Hay detección
de ... ".
Se
programarán cada una de las salidas del sistema para controlar diversos dispositivos
del edificio; alarmas de incendio, detección de intruso, corte de energía, fuga
de agua.
Pasos
a seguir para realizar la función de control:
1.
Pulsando el código *O#
el sistema inicia un recorrido por los diferentes servicios.
2.
Introducir el código
personal *1234#
3.
Introducir el código *O#
a. Informa del estado del
aparato a encender o apagar. (Ejemplo: "Detección de presencia:
Activado").
b. Emite el sonido de
invitación a pulsar {"ding-dong"), permitiendo Apagar O, Encender
1, Pasar al siguiente aparato 2.
c. Al realizar la operación,
el sistema pasa a la siguiente opción.
Tras realizar la operación deseada o si no se pulsa ninguna tecla
durante 6 segundos, el sistema pasa al siguiente servicio.
Se establecerán 4 números de llamada los
cuales estarán dispuestos en la siguiente manera; 1 para el Administrador; 2
para oficinas de seguridad y 1 para las autoridades de policía, para que llame en
caso de alarma.
En caso de detección de
alguna de las funciones, el sistema emitirá los siguientes mensajes
telefónicos:
·
Detección de presencia/robo.
Mensaje del sistema: "Simon VOX.2 le informa: Hay una
detección de presencia.1357" (siendo 1357, el número de identificación del
edificio).
·
Detección de incendio.
Mensaje del sistema: "Simon VOX.2 le informa: Hay una
detección de humo.
·
Detección de fuga de agua/inundación.
Mensaje del sistema: "Simon VOX.2 le informa: Hay una
detección de agua".
·
Detección corte de suministro
eléctrico.
Mensaje del sistema: "Simon VOX.2 le informa: Suministro
eléctrico cortado. 1357"
·
Programación de los teléfonos exteriores de aviso:
Se debe introducir el código: *03nxxxxxxxxx#,
n: es el número de orden del teléfono, que deberá ser entre 1 y 4.
xxxxxxx: son los dígitos del número
de teléfono a programar, hasta un máximo
de 20 dígitos.
Teléfonos programados: *032654566544#
*032944651651#
*033464464481#
*032645545465#
Para consultar los teléfonos exteriores de aviso se debe
introducir el código: *06n#
Para borrar los teléfonos exteriores de aviso se debe introducir
el código: *06n0#
·
Programación de la Función Detección de Presencia.
El sistema de control demótico Simon VOX.2 nos permite programar
un tiempo de entrada y salida del edificio, de forma que el usuario disponga de
ese tiempo para no ser detectado por su propio sistema de detección de
presencia.
Todas estas operaciones se pueden realizar desde un teléfono
interior o exterior. En caso de producirse una incidencia el sistema iniciará
el ciclo de avisos a los teléfonos exteriores.
·
Programación de la Función Detección de Incendio.
Para consultar, activar y desactivar la función de detección de
incendio del sistema Simon VOX.2 se debe introducir el código correspondiente.
Consultar el estado de la función detección de incendio.
Se debe introducir el siguiente código: *2#
·
Activar la función de detección de incendio.
Se debe introducir el
siguiente código: *21#
·
Desactivar
la función de detección de incendio.
Se
debe introducir el siguiente código: *20#
3.1.1.2. Programación Entradas y Salidas del sistema Simon VOX.2. El
sistema de control demótico Simon VOX.2, es controlado por la central de telecontrol, la cual recibe las señales de los sensores,
las procesa y activa las salidas para alimentar los actuadores, a parte de la
comunicación a los usuarios vía telefónica.
La
relación entrada/salida programada por predefinido es la entrada E1 actúa sobre
la salida S1, la entrada E2 actúa sobre la salida S2 y así sucesivamente.
A continuación, se
muestra el diseño realizado para las entradas y salidas
|
PROGRAMACION
ENTRADAS
|
|
|
E1:
|
Señal que
proviene de los detectores de presencia
|
|
E2:
|
Puente a E1
|
|
E3:
|
Señal procedente
de los detectores de humo iónico
|
|
E4:
|
Señal que
recibimos de los detectores de inundación
|
|
PROGRAMACION
SALIDAS
|
|
|
S1:
|
Salida para el
sistema de control domótico Simon VIT@. (activa la iluminación general)
|
|
S2:
|
Circuito de
alimentación de las sirenas y los pilotos rojos rotativos.
|
|
S3:
|
Puente a S2.
|
|
S4:
|
Circuito de
alimentación de la electroválvula de agua general.
|
|
S5:
|
Libre.
|
Dispositivos de Visualización y Control
del Sistema Domótico Simon VOX.2.
Ø Control a través de la
Pantalla Táctil.
La pantalla táctil nos permite tener acceso a todas las
características del sistema VOX; incluyendo la creación de las pantallas de
trabajo; recibir notificaciones y controlar el ambiente completo.
La pantalla táctil del sistema de control domótico Simon Vox.2 es
la siguiente:
· La
pantalla de bienvenida aparece si el sistema está inactivo
más de un minuto en cualquier otra pantalla, excepto la de las alarmas
técnicas. En esta pantalla los diferentes iconos permiten conocer el estado de
cada una de las funciones representadas.
· La
pantalla de gestión permite activar y desactivar servicios,
atender alarmas, y modificar la configuración. Para activar o desactivar el
sistema de intrusión se debe introducir el código de seguridad.
El
resto de los servicios se activan o
desactivan directamente desde la pantalla, actuando sobre el icono correspondiente. Cuando se active el sistema, se pasa a la
pantalla de bienvenida, donde el icono correspondiente parpadeará en función
del tiempo de salida.
·
La pantalla de alarmas técnicas aparece cuando se produce una alarma y permanece
encendida durante dos minutos, activando el aviso acústico si está configurado previamente.
Si después de dos minutos no se realiza ninguna acción sobre la pantalla,
cambiará automáticamente a la
pantalla de gestión.
A
través del icono OK se confirman las alarmas y se envía la orden a la central de
telecontrol.
Ø Control a través
de Internet.
La viabilidad de este sistema es que tiene disponibilidad
de un módulo IP de Internet.
Este módulo dota de conectividad al sistema demótico
Simon VOX.2, permite la actuación remota (o de forma local), añadiendo una
interfaz Web para la visualización y control de las funcionalidades programadas
en el edificio, de forma ágil, fácil, intuitiva, segura y remota. Además, dicho
modulo tiene la posibilidad de envío de E-mails y comunicación para la
visualización de cámara IP a través de la red.
El módulo de
Internet (Art. 81216-39) se instala en el cuadro de distribución de la vivienda
(o en el de mando y protección), de modo que los bornes de conexión no queden
accesibles. El módulo de Internet proporciona un interfaz IP de pasarela residencial
al sistema domóticoSimonVOX.2
Ø Programación Sistema de Control Simon VIT@
CARASTERISTICAS
PRINCIPALES
Escalable: Las
características de SimonVIT@ permiten su adaptación a las necesidades
específicas de cada usuario, ofreciendo desde soluciones locales, como la
automatización de una única persiana, a soluciones globales como la
centralización de persianas.
Integración:
SimonVit@
permite la integración de varios sistemas: iluminación, climatización,
persianas, etc., consiguiendo una interrelación entre ellos que tiene por
objetivo facilitar la gestión y conseguir una mayor eficiencia en el control energético.
Ampliable:
SimonVit@ permite la ampliación o modificación de sus módulos según las
necesidades que la instalación deba cubrir.
Seguro:
Aunque todos los elementos del sistema se comunicarán por Red Bus, cada módulo
dispone de memoria independiente, lo que permite que, en el caso de anomalía en
uno de los elementos, ésta no afecte al resto de la instalación.
Tecnología Aplicada:
LONWORKS® * es la tecnología abierta aplicada a SimonVit@. Una tecnología
utilizada por más de 4.000 empresas en todo el mundo, que diseñan soluciones en
sectores como el transporte, la industria, la robotización de edificios y
viviendas, etc.
Visualización:
SimonVit@ aporta una amplia gama de soluciones de visualización de sus funciones
que se adapta a cualquier instalación.
Tras instalar el CD de software de
instalación Simon Vit@ Ref.:81074-38; se ha procedido a realizar la
programación de las funciones a desempeñar por el sistema.
·
El sistema VIT@ se
programa en un entorno de Windows mediante las ventanas clásicas.
·
Programación de las
Funciones de Iluminación. Captura de pantalla de la programación de la
iluminación por zonas
·
Programación de las
Funciones de Climatización. Captura de pantalla de la programación de la
climatización por zonas.
·
Captura de pantalla de
la programación de las persianas por zonas
La pantalla táctil de visualización y control Simon Vit@ es el elemento
que nos permitirá acceder a todas las funciones del sistema con una sola
pulsación.
Podremos activar o desactivar cualquier de las funciones
programadas, crear escenarios personalizados, y controlar los sensores y actuadores
del edificio.
El sistema de navegación es sencillo e intuitivo a través de una
pantalla gráfica y una interface táctil.
La pantalla táctil del sistema de control domótico Simon VIT@ y
sus funciones principales se pueden apreciar en la pantalla de inicio siguiente:
CONCLUSIONES
· Se identificó cada uno de los sistemas de
telecomunicaciones avanzados; reconociendo la importancia, capacidad de evolución
y adaptabilidad de cada uno.
· Se identificó cada una de las partes que componen
un sistema de domótica. sus características y la importancia que tienen cuando
se utilizan en los medios de comunicación donde puede controlar el consumo de
energía, y cada uno de los Recursos no renovables.
· Llevar a cabo un estudio adecuado de la
guía, identificando cómo el ser humano tiene evolucionado, y cómo busca satisfacer
sus necesidades y el camino aprovecha los avances tecnológicos.
REFERENCIAS
BIBLIOGRAFICAS
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domóticas. Recuperado de:http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=6&docID=11002264&tm=1480131102462
Vidal, N. (2015). La Smart city: las
ciudades inteligentes del futuro. Recuperado de:http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=15&docID=11217038&tm=1480132476973
Myelectronic. (s.f.). Aplicaciones domóticas. Unidad 4 montaje de aplicaciones domóticas
con microcontroladores. Recuperado de: http://myelectronic.mipropia.com/microelectronica/Aplicaciones%20domoticas.PDF?i=1
Studylib. (s.f.). Manual de instrucciones e instalación de SimonVOX.2.
recuperado de: http://studylib.es/doc/7277315/manual-simon-vox2-13-6-07-16-00-p%C3%A1gina-1
González, L. (s.f.). Instalaciones domóticas. Recuperado de: https://mhe.es/cf/c_electricidadelectronica/8448171446/archivos/8448171446_catalogo%20promocional.pdf
SimonVIT@. (s.f.). Domótica 1-2 hardware VIT. Recuperado de: https://es.scribd.com/document/249277044/Domotica-1-2-Hardware-VIT
Yumpu. (2016). Simon VIT. Manual de
usuario. Recuperado de: https://www.yumpu.com/es/document/view/43643525/simon-vit/4
SimonVIT@. (s.f.). Programación
VIT@. Recuperado de: https://www.iesdonbosco.com/data/electricidad/1.B.Programacion_Simon_VIT.pdf
