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Conciencia Tecnológica
ISSN: 1405-5597
contec@mail.ita.mx
Instituto Tecnológico de Aguascalientes
México
Estrada Gardea, Víctor Manuel; Gallegos Reyes, Arturo
Sistema de Seguridad Domótico para uso Doméstico y/o Industrial
Conciencia Tecnológica, núm. 16, abril, 2001, pp. 33-37
Instituto Tecnológico de Aguascalientes
Aguascalientes, México
Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=94401608
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Sistema de Información Científica
Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal
Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto
SI STEMA DE SEGURIDAD DOMÓT ICO PARA USO DOMÉSTICO Y/O
INDUSTRIAL
Ing. Víctor Manuel Estrada Gardea e Ing. Arturo Gallegos Reyes
Instituto Tecnológico de Aguascalientes
Departamento de Ing. Eléctrica y Electrónica
Av. López Mateos y B1vd. Tecnológico s/n
A.P. 263 Aguascalientes, Ags. México
Tel. (01-4) 910-50-02 Ext. 106
RESUMEN.- En el presente artículo se muestra el
Así mismo , cada día es más evidente la
diseño de un sistema recaudador de variables criticas
necesidad de efectuar un, control eficiente de los
en la protección y control de una habitación, así como
aparatos electrodomésticos que permita a las personas
de los aparatos electrodomésticos mas comúnmente
un mayor confort en su estancia dentro de su hogar.
utilizados, concentrando la información en un centro
Por lo anterior surge la necesidad de
de cómputo en el cual se visualice las condiciones de
desarrollar equipos de protección efectivos y que
seguridad de cada habitación controlada, utilizando
empleen la infraestructura existente en una casa
como medio de enlace o comunicación las líneas de
habitación de tal manera que los costos se vean
alimentación de baja tensión, propias del edificio.
reducidos y que además se de la posibilidad de
Palabras clave: Domótico, monitoreo, sensores,
controlar dichos equipos.
hísteresis.
El presente trabajo pretende desarrollar un
sistema de protección contra robos que permita la
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.- En la
centralización de información en un servidor que
actualidad uno de los problemas más graves con que
lleve a cabo el control de un cierto número de
se enfrenta la sociedad en su conjunto es la creciente
hogares ,
falta de seguridad en sus bienes y su familia, lo que
mediante la red de alimentación doméstica, con el
aunado a las técnicas cada vez mas sofisticadas que
propósito de reducir el costo del equipo, aunado a lo
emplean los delincuentes para cometer sus ilícitos,
anterior el sistema tendrá la capacidad de controlar
surge la necesidad cada vez más imperiosa de adquirir
los equipos electrodomésticos.
efectuando la comunicación de datos
sistemas de protección cada día más complejos y de
OBJETIVO.- Desarrollar un sistema de
mayor costo lo que viene a mermar la ya de por si
protección y control de casas habitación en el que se
crítica situación económica familiar.
manejen las variables más críticas, de tal manera que
Por otra parte otro factor que incide de
se logre una protección efectiva contra robos y un
manera fundamental en el crecimiento de los ilícitos,
manejo más eficiente de los aparatos
en particular en el robo a casas habitación , es la falta
electrodomésticos , centralizando la información de
de integración y de comunicación de los vecinos, ya
cada casa habitación en un equipo de cómputo en el
que si se comete algún robo en una casa contigua o
cual se realice un monitoreo de las condiciones de
cercana es muy difícil que alguien se entere.
seguridad de cada una de las viviendas bajo control,
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Víctor M. Estrada Gardea y Arturo Gallegos
así que no se inhabilitan locales ni oficinas.
utilizando como medio de comunicación las líneas de
VENTAJAS.- El sistema presenta la ventaja de
alimentación doméstica.
LIMITACIONES .-
que implica que el proyecto puede alinearse con
La cantidad de
viviendas controladas estará en función del número
tendencias futuras de utilización ,
ofreciendo
de líneas de alimentación dependientes de un solo
economía al usuario , en la generación de instalaciones
transformador de distribución de energía eléctrica del
inteligentes.
Abarca desde grupos antiincendio
tipo doméstico.
y
ALCANCES .- Los resultados del presente
antirrobo hasta sistemas de llamadas de socorro a
trabajo podrán aplicarse a industrias de bajo y medio
hospitales, control de cuadros eléctricos y maquinaria,
volumen con sus adaptaciones correspondientes, por
detección de humo , gas, sistemas de telecontrol para
otra parte los resultados también pueden extenderse a
apertura o cierre de puertas Y no produce falsas
casas habitación de personas con algún tipo de
alarmas.
CARACTERÍSTICAS GENERALES.- La
discapacidad fisica, utilizando los sensores adecuados
Domótica es el conjunto de sistemas que integran,
para cada caso en particular.
complementan y automatizan las instalaciones del
CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA.- La
El sistema domótico es un
técnica consiste en transmitir un número ilimitado de
hogar o industria .
señales codificadas, a través de las líneas eléctricas ya
desarrollo electrónico - informático , cuyas principales
existentes,
características son:
utilizándola como soporte de la
INTEGRACIÓN .- Todo el sistema funciona
transmisión [2].
Esto por medio de un transmisor desarrollado para
bajo el control de un ordenador personal. De esta
tal fin. Cada transmisor opera con el cambio de estado
manera, los usuarios no tienen que estar pendientes de
del sensor o detector que genera en su caso un código
los diferentes equipos autónomos , con su propia
según la programación predeterminada , y lo envía por
programación , indicadores situados en diferentes
medio de la línea eléctrica normal, evitándose de ésta
lugares , dificultades de interconexión entre equipos,
manera la instalación de nuevas líneas [1] [2].
etc.
Las centrales de control reconocen las señales de
INTERRELACION . Una de las principales
los transmisores, identifican el código
características que ofrece el sistema es la capacidad
sin necesidad de conexiones
para relacionar diferentes elementos y obtener una
especiales, dando distinta información según el tipo y
gran versatilidad y variedad en la toma de decisiones.
tamaño de unidad receptora que se trate.
Así, por ejemplo, es sencillo relacionar el
individualmente ,
El sistema permite la activación de señalizaciones
funcionamiento del aire acondicionado con el de otros
de alarma y control de todo tipo , dando al usuario lusa
electrodomésticos, o con la apertura de ventanas, o
protección completa y segura.
con la vivienda esté ocupada o vacía, etc.
La filosofía de este sistema permite asimismo la
FACILIDAD DE USO. Con una sola
integración funcional y mejora de equipo ya existente,
mirada a la pantalla del ordenador, el usuario está
combinándolo con este nuevo sistema.
completamente informado del estado de la vivienda.
La puesta en marcha
no requiere obras
Y si desea modificar algo, sólo necesita plano- un
especiales , ni interfiere en las actividades normales,
reducido número de teclas.
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SISTEMA DE SEGURIDAD DOMÓTICO
Víctor M. Estrada Gardea y Arturo Gallegos
CONTROL REMOTO. Las mismas
método diferente. En este caso solo mucha energía es
posibilidades de supervisión y control disponibles
requerida por el circuito selector de oscilación
localmente pueden obtenerse mediante conexión
pudiendo sostener la amplitud de oscilación en un
telefónica desde otro PC, en cualquier lugar del
valor específico, por ejemplo solo cubriendo la carga
mundo. De gran utilidad en el caso de personas que
de la bobina.
viajan frecuentemente.
Un oscilador de alta frecuencia genera en una bobina
ACTUALIZACIÓN. La puesta al día del
un campo magnético alternarte; si un conductor
sistema es muy sencilla. Al implementar nuevas
eléctrico se acerca al oscilador, el voltaje y el campo
versiones y mejoras sólo es preciso cargar el nuevo
magnético de alta frecuencia disminuye o puede
programa en el equipo. Toda la lógica de
desaparecer.
funcionamiento se encuentra en el software y no en
Para generar una señal de salida de voltaje de C.D.
los equipos instalados. De este modo, cualquier
primeramente se debe de rectificar el voltaje de
instalación existente pueden beneficiarse de las
oscilación, mediante el promedio de valores o la
nuevas versiones, sin ningún tipo de modificación.
detección de un voltaje de pico.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Cuando ocurre la variación del campo magnético de
SENSORES INDUCTIVOS.- Son sensores
alta frecuencia este cambio puede ser detectado por
que en la actualidad se utilizan muchísimo en el
un circuito rectificador en conjunto con un circuito de
control industrial. Frecuentemente son usados en
conmutación (trigger), el cuál genera una señal digital
automatismo, tomando el lugar de los interruptores
proporcional a la variación del campo.
mecánicos.
Aplicaciones:
Tecnología y funcionamiento.
• Sensado de proximidad sin contacto.
Un inductor a través del cual fluye una
• Sensado de fin de posición.
corriente alterna genera un campo electromagnético
• Conteo.
alternante. El voltaje presente en el inductor depende
• Reconocimiento de pulsos.
de la magnitud de la inductancia y de sus
• Identificación de materiales.
resistencias[ 11.
• Localización.
Estas resistencias de carga, son causadas por
• Determinación de dirección.
la resistencia del cobre, por las cargas de corriente de
• Determinación de sentido de rotación.
Hedy y también por el efecto skin en altas
Áreas de aplicación:
frecuencias.
• Máquinas herramientas.
Si se coloca un material conductor
• Máquinas procesadoras de materiales
magnético y/o eléctrico en este campo alterno, el
sintéticos.
valor de la inductancia varia y con ella la resistencia.
• Máquinas para trabajo de madera.
Si el material conduce bien el magnetismo y
• Líneas de transferencia.
no así la electricidad, influencia la inductancia. Por el
• Plantas de transporte.
contrario su influencia seria en la resistencia.
• Industria automotriz
En ciertas áreas se requiere detectar
• Automatización en general.
conductores eléctricos metálicos, utilizando un
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Entre el emisor y receptor, encapsulados en
Distancia de detección.
cuerpos distintos, forman una barrera de luz, que se
La distancia de detección es el primer
interrumpe con el paso de un objeto, provocando un
criterio para la elección de un sensor.
cambio en el sensor.
Como es sabido esta distancia depende del
material a detectar. También está sujeta a la influencia
2. - Sensor de barrera de luz reflex.
de la temperatura y las tolerancias de producción.
El emisor lanza un haz de luz hacia un
Finalmente tenemos la dirección de
reflejante que envía éste hasta el receptor. La
detección, es decir, axial o radial alrededor del sensor.
detección de un objeto sucede al pasar este entre el
sensor y el reflejante.
Para la definición de la distancia de
detección, se utiliza una pieza de metal de material
3.- Sensor reflex.
ST37, con un espesor de 1 mm. y un largo de igual
El contacto entre el emisor y receptor es
provocado por el mismo objeto a detectar.
medida que el diámetro del círculo descrito por la
Protección contra corto circuito
cara activa o de tres veces la distancia de detección,
y
sobrecarga.
dependiendo de que valor es el más alto.
La distancia determinada a un voltaje
Existen varios sensores de protección, dentro
nominal de 24 VCD a una temperatura ambiente de
de los cuales se encuentran los tipos: Por reloj,
20C es definida como la distancia real Sr y no
protección térmica a sobrecarga y por latch.
excede de 1/ -10 % del valor de la distancia real Sr.
En el caso de protección por reloj, la salida
SENSORES ÓPTICOS. Los interruptores de
cuestionada por sobrecarga en ciclos de
proximidad ópticos son usados para detectar objetos o
aproximadamente 2 ms [2].
partes de ellos. El emisor y receptor están
Los de protección térmica actúan cuando se
acomodados de tal forma que el objetivo que entra en
tiene una sobrecarga y entonces la corriente
el haz de luz produce un cambio, capaz de ser
permisible se limita a 100 mA y hasta que la carga se
evaluado, en la caída de la intensidad de luz en el
remueve y se recupera la temperatura normal en el
receptor. De aquí que las señales son derivadas hacia
sensor, el circuito regresa automáticamente a su
controles de relevadores, circuitos programables, etc.
operación normal.
(Ver Fig 1).
Los sensores por latch cambian su función y para
Tipos de sensores de proximidad ópticos
reactivarlo hay que desconectar la fuente de
alimentación del sensor.
1.- Sensor de barrera de luz unidireccional.
Sensores Reflex (difusor).- (Ver Fig 2).
Ventajas:
SENSORES
OPTICOS
• El objeto es usado para reflejar y activar
INTERRUPTORES DE PROXIMIDAD
el receptor.
SENSORES
SENSORES
• Los objetos difusores o altamente
SERLES
BARRERA DE LUZ
UNIDIRECCIONAL J
L
OPTICOS
reflectivos, semi-transparentes o
VERSIONES CON
CON FIBRA OPTICA
SENSORES
ARRERA DE LUZ
VERSIONES
CON FIBRA OPTICA
transparentes proveen una proporción
suficientemente larga del haz de luz.
Fig. 1 Tipos de sensores ópticos
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• Objetos brillantes, o con colores muy luminosos,
• La detección es frontal al sensor.
pueden no ser detectados.
• Dependiendo del ajuste del sensor se
Notas:
pueden detectar objetos selectivamente.
• Para objetos transparentes bajo ciertas
Desventajas:
condiciones, se pueden detectar con ajustes en el
• La curva de respuesta en ángulos rectos a la
potenciómetro.
línea del haz de luz no es precisamente
• Objetos altamente reflejantes deben ser
lineal.
orientados de manera que la reflexión llegue al
Notas :
receptor.
• El lado, la superficie, densidad y color del
• Una falla en el transmisor es evaluada como
objeto a detectar y el ángulo de incidencia
objeto no presente.
del haz de luz determina la fuerza de la
luz reflejada, con el resultado de que solo
• Los reflejantes se pueden dañar o ensuciar y esto
se puede monitorear pequeñas distancias.
disminuye el rango de trabajo y la eficiencia.
• Una falla en el transmisor se evalúa como "
objeto no presente ".
• Factores de corrección
para
diferentes
superficies de objetos:
Tarjeta blanca
1.0
Blanco brillante
1.0 a 1.2
Metal brillante
1.2 a 2.0
Fig. 2.- Objetos detectables por el sensor de barrera
Madera
0.4a0.8
de luz reflex.
Algodón blanco
0.5 a0.8
CONCLUSIONES.- Debido a que el sistema no
Negro mate
0.1
requiere modificaciones ni instalaciones especiales
Negro
0.1
para el agregado de variables a sensor, se convierte en
PVC gris
0.4 a 0.8
un dispositivo económico y versátil.
RUGOSO
La distancia de detección debe ser
LISO
TRANSLUCIDO
TRANSPARENTE
La única limitante se refiere a que todas las viviendas
multiplicada por el factor de detección. [2]
que estén supervisadas por el sistema deberán estar
Sensor barrera de luz reflex.
alimentadas por la misma línea de distribución, es
Ventajas:
decir que el suministro de energía de 120 VCA deberá
• Instalación y ajuste sencillos.
ser proporcionada por el mismo transformador.
• Para objetos difusores o altamente reflectivos o
semi-transparentes o transparentes, proveen una
REFERENCIAS
proporción suficientemente larga de absorción
[1] J.B. O'Neal, Jr. (1996): The Residential Power
del haz de luz.
Circuit as a Comunication Medium, North Carolina
State University.
• Generalmente tienen un rango de trabajo mayor
[2] Misha Shwartz (1993):
en comparación con los sensores reflex.
Transmisión de
información, modulación y ruido, McGraw Hill
Desventajas:
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