Proyecto piloto de telegestión del servicio de alumbrado público de la ciudad de Bucaramanga / Pilot remote management of public lighting of the city of Bucaramanga
Autor: Ramírez Pinto, José Antonio
Asesor: Patiño Pineda, Raúl (Thesis advisor)
Fecha: 2010
Programa: Bogotá - Medicina -Fisioterapia
Facultad: Facultad de Medicina

Resumen: EL trabajo está orientado a la visualización global de los requerimientos para llevar a cabo un ensayo piloto de telegestión del sistema de Alumbrado Público para la ciudad  de Bucaramanga. Concepción, diseño, especificación y evaluación para implementar un programa piloto de telegestión en la operación del sistema de Alumbrado Público de la ciudad de Bucaramanga. La telegestión del sistema de alumbrado público de la ciudad de Bucaramanga, es un proyecto piloto que se orienta fundamentalmente a modificar las prácticas tradicionales de operación y mantenimiento del sistema de alumbrado público. Se realiza una exploración preliminar que pretende orientar la definición de los criterios a tenerse en cuenta en la adquisición de un sistema de telegestión, para operar el sistema de alumbrado público de una forma moderna, más económica, ajustada a las políticas del Ministerio de Minas y Energía, que están sintonizadas con las políticas internacionales actuales, donde el uso racional de la energía es un principio, que a todos nos concierne. Realizar la especificación de un sistema piloto de telegestión para una porción de la red de alumbrado público de la ciudad, con base en una investigación Global,  utilizando diferentes fuentes de documentación como las obtenidas en la WEB, y la suministrada por los fabricantes de sistemas de telegestión. Presentar una recomendación al municipio, en relación a la arquitectura de un sistema de  telegestión con las características técnicas mínimas de los equipos que existen en el mercado como parte de la solución técnico-económica. / Abstract. This work is focused in the global visualization of the requirements needed to conduct  a pilot test project for the remote management of the public street lighting system for the city of Bucaramanga. To plan, design, specify and evaluate a pilot program for remote-managing the operations in the public lighting system for the city of Bucaramanga. The pilot project is aimed primarily at modifying current operation and maintenance practices of the public lighting system in the city of Bucaramanga. A preliminary scoping was performed in order to determine useful guidelines and criteria required  for the acquisition of the remote management system components. The ultimate goal of this pilot program, is to operate the street lighting system in a modern,  economically sound way. The system operation is tailored to follow the Ministry of Mines and Energy policies which are at par with current international standard practices. The rational use of energy is a principle that concerns us all. To determine the specifications of the system components for a pilot project for remote management of a portion of the public lighting network for the city of Bucaramanga. The specifications obtained were based on the results of the global research that included web information, as well as information supplied by several manufacturers of remote management systems. To submit the findings and recommendations to the municipality. The recommendation details the architecture, characteristics and minimal technical specifications of currently available equipment that represent the most feasible economical and technical solution for the implementation of a pilot project.

Proyecto Piloto de telegestión del servicio de
Alumbrado Público de la ciudad de Bucaramanga.
Estudiante: José Antonio Ramírez Pinto
Código:299962
Trabajo de grado para optar al titulo de especialista en
Iluminación Pública y Privada
Director : Ing Raúl Patiño Pineda
Universidad Nacional de Colombia.
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Eléctrica y electrónica
Bogota, 2010.Titulo En Español:
Proyecto Piloto de Telegestión del servicio de Alumbrado Público de la Ciudad de
Bucaramanga,
Titulo en Ingles:
Pilot Remote management of public lighting of the City of Bucaramanga.
Resumen en Español:
EL trabajo está orientado a la visualización global de los requerimientos para llevar a
cabo un ensayo piloto de telegestión del sistema de Alumbrado Público para la ciudad
de Bucaramanga.
El objetivo general:
Concepción, diseño, especificación y evaluación para implementar un programa piloto
de telegestión en la operación del sistema de Alumbrado Público de la ciudad de
Bucaramanga. La telegestión del sistema de Alumbrado Público de la ciudad de
Bucaramanga, es un proyecto piloto que se orienta fundamentalmente a modificar las
prácticas tradicionales de operación y mantenimiento del sistema de Alumbrado
Público. Se realiza una exploración preliminar que pretende orientar la definición de
los criterios a tenerse en cuenta en la adquisición de un sistema de telegestión, para
operar el sistema de Alumbrado Público de una forma moderna, más económica,
ajustada a las políticas del Ministerio de Minas y Energía, que están sintonizadas con
las políticas internacionales actuales, donde el uso racional de la energía es un
principio, que a todos nos concierne.
Objetivo Especifico.
Realizar la especificación de un sistema piloto de telegestión para una porción de la
red de Alumbrado Público de la ciudad, con base en una investigación Global,
utilizando diferentes fuentes de documentación como las obtenidas en la WEB, y la
suministrada por los fabricantes de sistemas de telegestión. Presentar una
recomendación al municipio, en relación a la arquitectura de un sistema de
telegestión con las características técnicas mínimas de los equipos que existen en el
mercado como parte de la solución técnico-económica.
Summary in English:
This work is focused in the global visualization of the requirements needed to conduct
a pilot test project for the remote management of the public street lighting system for
the city of Bucaramanga.
Main objective:
To plan, design, specify and evaluate a pilot program for remote-managing the
operations in the public lighting system for the city of Bucaramanga.The pilot project is aimed primarily at modifying current operation and maintenance
practices of the public lighting system in the city of Bucaramanga. A preliminary
scoping was performed in order to determine useful guidelines and criteria required
for the acquisition of the remote management system components. The ultimate goal
of this pilot program, is to operate the street lighting system in a modern,
economically sound way. The system operation is tailored to follow the Ministry of
Mines and Energy policies which are at par with current international standard
practices. The rational use of energy is a principle that concerns us all.
Specific Objectives
To determine the specifications of the system components for a pilot project for
remote management of a portion of the public lighting network for the city of
Bucaramanga. The specifications obtained were based on the results of the global
research that included web information, as well as information supplied by several
manufacturers of remote management systems.
To submit the findings and recommendations to the municipality. The
recommendation details the architecture, characteristics and minimal technical
specifications of currently available equipment that represent the most feasible
economical and technical solution for the implementation of a pilot project.
Descriptores o palabras claves:
Telegestión
Alumbrado Público.
Ciudad de Bucaramanga.
Summary descriptors or keywords:
Telemanagement.
Public Lighting.
City of Bucaramanga.
Director Ingeniero Raúl Patiño Pineda ________________________________
Autor: José Antonio Ramírez Pinto, 1954______________________________ÍNDICE
Pág.
1.0 Objetivo General. ......................................................................................................... 6
1.1 Justificación. ................................................................................................................. 6
1.2 Objetivo Especifico. ..................................................................................................... 6
2.0 Características del servicio de Alumbrado Público de Bucaramanga. ................ 6
2.1 Red inicial de Alumbrado Público seleccionada para gestionar con un piloto
[1]. ................................................................................................................................... 6
2.2 Parámetros que desea controlar el municipio. ........................................................ 7
2.3 Estimación del crecimiento al futuro del Sistema de Telegestión de Alumbrado
Público de Bucaramanga. ........................................................................................... 7
2.4 Condiciones actuales de gestión del servicio de Alumbrado Público de la
ciudad de Bucaramanga. ............................................................................................ 7
2.4.1 Actividades. ................................................................................................................... 7
2.4.2 Recursos ....................................................................................................................... 8
3. 0 Niveles de un sistema de telegestión. ...................................................................... 9
3.1 Nivel I. ............................................................................................................................ 9
3.2 Nivel II. ........................................................................................................................... 9
3. 3 Nivel III. .......................................................................................................................... 9
4.0 Comunicaciones en un sistema de telegestión. .................................................... 10
4.1 Onda portadora [2] ..................................................................................................... 10
4.2 Redes inalámbricas. .................................................................................................. 11
5.0 Información comercial de los posibles proveedores. ........................................... 12
5.1 Listado general de posibles proveedores de un sistema de telegestión. ......... 12
5.2 Características de las cinco alternativas con mejor información en la WEB,
para la realización de un ensayo Piloto. ................................................................. 13
5.2.1 Arelsa de España [3] ................................................................................................. 13
5.2.2 AFEISA Sistemas y Automatización SA de España [4]. ...................................... 13
5.2.3 Owlet del Grupo Schreder Alemania [5]. ................................................................ 14
5.2.4 Starsense de Philips Holanda [6] ............................................................................ 15
6.0 Características mínimas con las cuales debe contar un Piloto que se
implemente para Bucaramanga. .............................................................................. 17
6.1 Características técnicas de los Equipos de captación de señales en punto
luminoso. ..................................................................................................................... 17
6.2 Características técnicas de los Equipos de concentración de puntos luminosos
en centros de distribución. ........................................................................................ 17
6.3 Características técnicas de los Equipos de comunicaciones entre los
diferentes niveles. ...................................................................................................... 17
6.4 Características técnicas de los Equipos del centro de control para la
telegestión. .................................................................................................................. 18
7.0 Cotizaciones suministradas por los proveedores. ................................................ 18
7.1 Presupuesto Sistema MINOS de UMPI electrónica Italia, para el proyecto piloto
de telegestión de Bucaramanga. ............................................................................. 18
7.2 Análisis del tiempo en el cual se recupera la inversión. ...................................... 18
7.3 Conclusiones: ............................................................................................................. 21LISTA DE ANEXOS
ANEXO No 1 PROTOCOLOS APLICABLES A LA TELEGESTIÓN DEL SISTEMA
DE ALUMBRADO PÚBLICO ........................................................................ 23
ANEXO No 2 CUADRO COMPARATIVO DE ZIGBEE Y OTRAS TECNOLOGÍAS ... 24
ANEXO No 3 ARQUITECTURA DEL SISTEMA URBILUX ............................................. 25
ANEXO No 4 ARQUITECTURA DEL SISTEMA TELEASTRO. ..................................... 26
ANEXO No 5 ARQUITECTURA DEL SISTEMA OWLET . ............................................. 27
ANEXO No 6 ARQUITECTURA DEL SISTEMA STARASENSE DE PHILIPS. .......... 28
ANEXO No 7 ARQUITECTURA DEL SISTEMA MINOS DE UMPI ELECTRONICA . 29
ANEXO No 8 MATERIALES DEL PROYECTO. ............................................................... 30
ANEXO No 9 COSTOS DE LA INGENIERIA DEL PROYECTO PILOTO DE
TELEGESTION DE BUCARAMANGA SUMINISTRADO POR UMPI
ECTRONIC. ..................................................................................................... 31
ANEXO No 10 EVALUACIÓN DEL TIEMPO DE RETORONO DE LA INVERSION
DEL PROYECTO PILOTO DE TELEGESTIÓN DE LA CIUDAD DE
BUCARAMANGA, CON EL SITEMA MINOS DE UMPI ELECTRONICA.
........................................................................................................................... 32UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
Trabajo Final de Especialización en Iluminación Pública y Privada.
Titulo: Proyecto Piloto de Telegestión del servicio de Alumbrado Público de la
Ciudad de Bucaramanga,
Por José Antonio Ramírez Pinto.
Director : Ingeniero Raúl Patiño Pineda
Resumen: EL presente trabajo está orientado a masivas de equipo tecnológico. La telegestión
la visualización global de los requerimientos del servicio de Alumbrado Público se ha venido
para llevar a cabo un ensayo piloto de implementando a nivel mundial; se ha logrado
telegestión del sistema de Alumbrado Público comprobar su eficiencia en el manejo de
para la ciudad de Bucaramanga. energía y optimización de recursos que se
Palabra Clave: Telegestión reflejan en importantes beneficios económicos,
por la reducción de los consumos de energía,
1.0 Objetivo General: concepción, diseño, tiempos de recuperación del servicio ante fallas,
especificación y evaluación para optimización de los mantenimientos, no
requerimiento de personal en horas nocturnas
implementar un programa piloto de
detectando fallas. Para el caso de
telegestión en la operación del sistema
Bucaramanga en el numeral 7.2 de este
de Alumbrado Público de la ciudad de
documento se presenta un análisis técnico
Bucaramanga. económico con algunos resultados, entre los
que se destaca la recuperación de la inversión
La telegestión del sistema de Alumbrado en 7,03 años lo que muestra la factibilidad de
Público de la ciudad de Bucaramanga, es un su implementación.
proyecto piloto que se orienta
fundamentalmente a modificar las prácticas 1.2 Objetivo Especifico.
tradicionales de operación y mantenimiento del
sistema de Alumbrado Público. En éste trabajo
Realizar la especificación de un sistema piloto
se realiza una exploración preliminar que
de telegestión para una porción de la red de
pretende orientar la definición de los criterios a
Alumbrado Público de la ciudad, con base en
tenerse en cuenta en la adquisición de un
una investigación Global, utilizando diferentes
sistema de telegestión, para operar el sistema
fuentes de documentación como las obtenidas
de Alumbrado Público de una forma moderna,
en la WEB, y la suministrada por los fabricantes
más económica, ajustada a las políticas del
de sistemas de telegestión. Presentar una
Ministerio de Minas y Energía, que están
recomendación al municipio, en relación a la
sintonizadas con las políticas internacionales
arquitectura de un sistema de telegestión con
actuales, donde el uso racional de la energía es
las características técnicas mínimas de los
un principio, que a todos nos concierne.
equipos que existen en el mercado como parte
de la solución técnico-económica.
1.1 Justificación.
2.0 Características del servicio de
A la fecha, no se tiene conocimiento del
desarrollo de un piloto de telegestión del Alumbrado Público de Bucaramanga.
sistema de Alumbrado Público en Colombia. La
implementación del proyecto de telegestión 2.1 Red inicial de Alumbrado Público
para la operación del servicio de Alumbrado seleccionada para gestionar con un
Público de todo el Municipio de Bucaramanga,
piloto [1].
conlleva unas inversiones considerables, que
se optimizan mediante la realización de un La red seleccionada obedece los siguientes
programa piloto, lo que permite evaluar las aspectos:
bondades reales de la tecnología que se • Es un circuito exclusivo de Alumbrado Público
escoja, detectar debilidades o falencias previas
que no son fácilmente observables en un • Toda la infraestructura es nueva
proceso licitatorio para realizar las compras• Es un corredor vial muy importante de la equipos de Alumbrado Público de la ciudad es
ciudad, muy transitado y de difícil de 45.000 puntos luminosos 1.
programación de mantenimiento, teniendo en
2.4 Condiciones actuales de gestión del
cuenta su flujo vehicular.
servicio de Alumbrado Público de la
• El número de luminarias es significativo, para ciudad de Bucaramanga.
poder medir los ahorros a obtener.
2.4.1 Actividades.
La red está compuesta por:
A continuación se enumera un conjunto de
a. Un Transformador de 75 kVA. actividades que se realizan hoy en día como
b. 88 postes doble brazo con luminarias de 250 parte de la gestión del Alumbrado Público y
W con bombillas de vapor de sodio a alta susceptibles de mejorar mediante el uso de un
presión. sistema de telegestión.
c. 56 postes brazo sencillo con luminarias de 1. Supervisión nocturna para determinar
250 W con bombillas de vapor de sodio a
puntos apagados.
alta presión, para un total de 232 luminarias.
d. Redes eléctricas en cable de cobre
2. Supervisión diurna para evitar
(3x2+1x4 AWG), Exclusivas para AP.
luminarias directas durante el día.
e. Postería metálica 12 m.
f. Fotocontroles individuales.
3. Normalmente sobre las vías principales
la comunidad informa sobre las fallas o daños
2.2 Parámetros que desea controlar el
que se presentan, con el sistema de
municipio.
telegestión se pretende tener en tiempo real
las diferentes falencias.
a. Estado ON/OFF de cada una de las
luminarias.
4. Conocer de antemano la posible falla
b. Estado de los componentes de la luminaria.
de las luminarias (cual componente eléctrico
c. Encendido y apagado de los circuitos de BT
falló), para cuando se va a ir al sitio llevar los
d. Consumo de energía por centro de carga.
elementos necesarios de reemplazar.
2.3 Estimación del crecimiento al futuro del
5. Aunque se tiene medida para todo el
Sistema de Telegestión de Alumbrado
sistema de iluminación que atiende el
Público de Bucaramanga.
transformador exclusivo del corredor vial, es
necesario conocer el consumo de energía
Los costos de la telegestión de equipos de
puntual por luminaria y circuitos, teniendo en
iluminación de bajas potencias (70 W)
cuenta que en el recorrido de la red pueden
alimentadas desde redes eléctricas de uso
general, que son los predominantes en sectores existir conexiones fraudulentas no autorizadas
residenciales, hace que se descarte, por el por el municipio (vallas publicitarias, mupis o
momento, cualquier proyección de manejo avisos de parada de bus luminosos, fuentes
automatizado de las luminarias instaladas en
luminosas, etc.) que inciden en el consumo
las calles de los barrios de la ciudad. Los
real del sistema de Alumbrado Público.
ahorros en consumo de energía en estas
potencias bajas permiten un retorno de la
6. Tener el control del sistema de
inversión sólo a largo plazo, por lo tanto se
iluminación directamente desde la oficina
puede inferir que la telegestión por el momento
sólo es atractiva para equipos de iluminación de central, para mejorar los indicadores de
potencias mayores o iguales a los 150 W, que mantenimiento en cuanto a tiempo de
son los que predominan para la iluminación de
las principales vías arterías de la ciudad, esto
1 Información obtenida de la base de datos de
genera un potencial de máximo 4.500 puntos
susceptibles de automatizar, hoy el censo de infraestructura de Bucaramanga.respuesta, teniendo en cuenta que esta vía es suministra el Municipio para el mantenimiento y
una arteria principal del sistema integrado de elaboran los respectivos reportes en las Palm.
Un Supervisor nocturno quien se moviliza en
transporte masivo.
motocicleta, que labora de 18:00 a 22:00 horas,
haciendo recorridos que la ingeniera de
2.4.2 Recursos2
mantenimiento le programa para inspeccionar
Los recursos involucrados en la gestión del las luminarias apagadas, sitios oscuros, etc. No
Alumbrado Público actualmente son los tiene a cargo la elaboración de las mediciones
siguientes: de los niveles de iluminación, solamente llena
una planilla indicando la ubicación de las
1 Director(a) luminarias apagadas, en los barrios, por medio
de los recorridos nocturnos que se le
programan. Generalmente los recorridos los
Encargado de gerenciar y dirigir el sistema del
realiza en compañía de los presidentes de las
servicio de Alumbrado Público del Municipio de
juntas de Acción Comunal, en procura de dar
Bucaramanga.
una mejor atención a la comunidad.
Un(a) (1) Tecnólogo(a).
Tres (3) Ingenieros electricistas.
Su función básica es el apoyar las actividades
Para las expansiones cuyas funciones son
de programación.
efectuar las visitas técnicas a los diferentes
Un(a) (1) Contador(a).
sitios de la ciudad para determinar las
Este funcionario revisa que se paguen con
necesidades de ampliación, recuperación y/o
recursos de la tasa de Alumbrado Público las
modernización del Alumbrado Público. Estos
cuentas que son autorizadas por la dirección,
funcionarios realizan la visita, verifican y
realiza la conciliación bancaria de las 2 cuentas
elaboran los planos de los diseños, elaboran los
que tiene el municipio de Bucaramanga para el
presupuestos y lo presentan para la aprobación
recaudo del impuesto del servicio de Alumbrado
y posterior contratación por parte de la
Público, teniendo en cuenta que los cheques
Dirección. Durante la ejecución de las obras de
son girados directamente por la Tesorería
expansión estos ingenieros realizan la labor de
General del Municipio. De acuerdo con el plan
supervisión y/o Interventoría.
de inversiones y pagos de las cuentas del
Una (1) Ingeniero (a) electricista.
servicio de Alumbrado Público, se le tiene que
Encargado de la programación del
informar a la Tesorería del Municipio si existen
mantenimiento, de realizar las ordenes de
flujos de dinero en caja, que se coloquen en
trabajo para las 6 cuadrillas, de revisar, junto títulos valores como CDT´s3, su cuantía y
con la tecnóloga, la descarga de la Palm al
plazos de maduración. Estos rendimientos
computador de las ordenes de trabajo
financieros también van a la cuenta de
realizadas en el día y que sean correctas,
Alumbrado Público como un ingreso adicional.
verificar actividades pendientes y su
justificación, volverlas a programar, mirar que
Un(a) (1) Abogado(a).
materiales se han utilizado y descargarlos del
sistema, etc.
Seis (6) Supervisores de Cuadrilla. Su función es soportar los apoyos a la atención
Cargo desempeñado por personal con perfil de de las quejas y reclamos del servicio de
tecnólogo, el cual está todo el tiempo con la Alumbrado Público y el soporte jurídico de la
cuadrilla; supervisa que los trabajos sean coordinación de la Oficina de Alumbrado
realizados correctamente, que se empleen las Público del Municipio de Bucaramanga,
normas de Construcción, el Manual de Una (1) Secretaria.
Alumbrado Público de la ciudad, RETILAP, Esta funcionaria tiene la responsabilidad de la
RETIE, Seguridad Industrial y vial. Es apoyo recepción de las quejas y reclamos del servicio
técnico para el personal de la cuadrilla que de Alumbrado Público, atención primaria al
supervisa que se instalen los materiales que público, recibe adicionalmente la
correspondencia, la cual es reportada a la
2 Información suministrada por la Alcaldía de 3 CDT´s = Certificado de depósito a termino
Bucaramanga. fijo(titulo valor)Oficina de Alumbrado Público del Municipio de 3.1 Nivel I.
Bucaramanga, utilizando un software de
Constituido por los equipos instalados en las
referencia SCADO donde se digitaliza y
luminarias, los cuales reportan el estado de su
controla toda la correspondencia, así como la
información y hacen el control de cada punto
documentación y correspondencia de los
luminoso. Éste nivel detecta el funcionamiento y
contratos de mantenimiento del servicio de
reporta las fallas que se pueden presentar en
Alumbrado Público, de acuerdo a las normas de
sus componentes, transmitiendo los datos al
archivística.
siguiente nivel de control, mediante un sistema
de comunicación.
Un (1) contrato de mantenimiento.
3.2 Nivel II.
Un (1) contrato de suministro de energía.
Conformado por los equipos instalados en los
centros de distribución, donde se hace el
Las compras de materiales son gestionados por control para cada circuito exclusivo de
su Director con el acompañamiento de su Alumbrado Público en baja tensión, en resumen
equipo de colaboradores. son concentradores que registran los eventos,
las maniobras necesarias, miden o registran los
3. 0 Niveles de un sistema de diferentes parámetros eléctricos, registran
telegestión. anomalías o averías en cada circuito de baja
tensión. Desde estos concentradores se
trasmite al nivel superior la información recibida
La operación de un sistema de Alumbrado
de cada una de las luminarias existentes en los
Público, bajo un modelo de telegestión, está
circuitos exclusivos de alumbrado, y la propia
fuertemente correlacionada con los principios
que se llegue a generar por la operación misma
de optimización de los recursos, de la
del centro de distribución.
maximización de los beneficios, como es el
ahorro de la energía, mejorar la calidad y
3. 3 Nivel III.
confiabilidad del servicio de alumbrado
ofrecido a una comunidad. De acuerdo con las Corresponde al centro de control o sala de
múltiples alternativas ofrecidas en el mercado operación de sistema de Alumbrado Público, en
se plantea un modelo de telegestión dividido este lugar se recibe la información de los
en tres niveles, los cuales se presentan a centros de distribución, y se gestiona la
continuación, teniendo como referencia el operación de los componentes del sistema, en
marco teórico establecido en el trabajo “Marco él se realizan los análisis y se determinan los
Teórico de la Telegestión del servicio de correctivos que sean necesarios, permite la
Alumbrado Público.” realizado por el ingeniero supervisión y control de la información del
José Antonio Suárez Acevedo. sistema, mediante una unidad de mando
: central, recibe la información de los otros dos
niveles a través del sistema de comunicación y
se gestiona la totalidad de la información, se
hace el análisis, se determinan las respuestas
operativas a todos los eventos y se centraliza
toda la información y control de las diferentes
bases de datos que interactúan en el
funcionamiento de un sistema de alumbrado;
lleva el procesamiento de todas las señales,
genera despliegues gráficos, listas de alarmas,
eventos, reportes, realiza los análisis y elabora
el cálculo de indicadores. El software de
telegestión del servicio de alumbrado que se
elija para el centro de control, debe interactuar
con el sistema de información de la
infraestructura (base de datos de la
Fuente: Philips documentos de Starsense.
infraestructura), con el sistema de atención de
quejas y reclamos, y mantenimiento del servicioy con el sistema de gestión de la red eléctrica y puede ser usada para la transmisión de
de media y baja tensión. información modulada por la red eléctrica.
4.0 Comunicaciones en un sistema de La Banda ancha sobre líneas eléctricas
telegestión. (abreviada BPL por su denominación en inglés
Broadband over Power Lines) representa el uso
Los tres niveles de telegestión están
de tecnologías PLC que proporcionan acceso
relacionados a través de un sistema de
de banda ancha a Internet a través de líneas de
telecomunicaciones, el cual se encarga de la
energía ordinarias. En este caso, una
transmisión de la información al centro de
computadora (o cualquier otro dispositivo)
control y desde el centro de control a los
necesitaría solo conectarse a través de un
diferentes componentes del Sistema de
módem BPL en cualquier toma de energía en
Alumbrado Público. Existen varios medios de
una edificación equipada para tener acceso de
comunicación que se han venido utilizando
alta velocidad a Internet. A primera vista, la
como son onda portadora (PLC)4 y
tecnología BPL parece ofrecer ventajas con
comunicaciones inalámbricas como radio, WI-
respecto a las conexiones inalámbricas ya que
FI, telefonía celular (GPRS/3G).
utiliza medios guiados, al igual que la banda
Mediante el módulo de comunicaciones se
ancha basadas en cable coaxial o en DSL, la
trasmiten las diferentes señales de estado de
amplia infraestructura disponible permitiría que
cada uno de los componentes del sistema de
la gente en lugares remotos tenga acceso a
alumbrado, las cuales son almacenadas en
Internet con una inversión de equipo
bases de datos, que soportan interfaces
relativamente pequeña. Las características
gráficas del software adoptado para el centro
físicas y de capilaridad de la red eléctrica y las
de control. Los operadores, pueden acceder a
altas prestaciones de los estándares por parte
los datos generados desde los diversos
de la IEEE, posicionan las comunicaciones vía
elementos del sistema de alumbrado,
PLC como una excelente alternativa, siempre
determinando las respuestas a los diferentes
que se disponga de redes privadas de cable
eventos asociados.
sobre las que inyectar señales PLC, como son
las redes exclusivas de Alumbrado Público. El
A continuación se presenta una breve
ancho de banda de un sistema BPL se
descripción de los principales sistemas de
caracteriza por su estabilidad. Los módems
comunicación utilizados para la telegestión del
PLC transmiten en las gamas de media y alta
servicio de Alumbrado Público teniendo como
frecuencia (señal portadora de 1,6 a 30 MHz).
referencia el marco teórico establecido en el
La velocidad asimétrica en el módem va
trabajo “Marco Teórico de la Telegestión del
generalmente desde 256 kbit/s a 2,7 Mbit/s.
servicio de Alumbrado Público”, realizado por
el ingeniero José Antonio Suárez Acevedo.
Las tecnologías de banda ancha sobre líneas
eléctricas, tienen como desventaja que las
4.1 Onda portadora [2]
señales de BPL no pueden pasar fácilmente a
través de los transformadores (su alta
Los sistemas de onda portadora o Power Line inductancia los hace actuar como filtros de paso
Communications (PLC), aprovechan el cable bajo, dejando pasar solo las señales de baja
eléctrico para comunicarse con las luminarias frecuencia y bloqueando las de alta) y por esta
del sistema de Alumbrado Público, es una de razón requieren repetidores en los centros de
las maneras más eficaces de comunicar puntos distribución.
luminosos sin necesidad de un cableado
adicional. Las frecuencias en el ancho de
El segundo problema principal de las
banda del rango de 20 kHz a 200 kHz
tecnologías BPL tiene que ver con la intensidad
conforman lo que se denomina banda estrecha
de la señal junto con la frecuencia de
operación. Se espera que el sistema trabaje en
frecuencias en la banda de 10 a 30 MHz, que
4 Las abreviaturas utilizadas en el presente es utilizada por los radio aficionados, así como
por emisoras radiales internacionales en onda
trabajo se presentan al final del documento
corta y por diversos sistemas de
numeral 8.0 al finalizar la bibliografía. comunicaciones (militar, aeronáutico, etc.), loque puede producir interferencia. Sin embargo, La utilización de la telefonía móvil, permite la
los sistemas modernos de BPL utilizan la gestión total del sistema a través de Internet.
modulación OFDM5 que permite minimizar la Además, permitiría ayudar al trabajo diario de
interferencia con los servicios de radio los servicios de mantenimiento, así como a
mediante la remoción de las frecuencias facilitar la realización de acciones puntuales,
específicas usadas. empleando las posibilidades de la mensajería
SMS. (Short Message Service), que es un
La inmunidad frente a ruido e interferencias servicio disponible en los teléfonos móviles que
depende de la frecuencia de transmisión y de la permite el envío de mensajes cortos.
utilización de un tipo de transmisión a dos hilos
como línea-tierra ó línea-neutro; en cuanto a Es por ello que una alternativa que supera
costos, el sistema es una alternativa económica varios de los problemas de un sistema como el
y de rápida instalación para el transporte de PLC, son las nuevas tecnologías inalámbricas.
datos. Uno de los protocolos más utilizados en
los sistemas de onda portadora es la plataforma
LonWorks, (Local Operating Networks) que es
un protocolo estándar abierto y se encuentra
homologado por las distintas normas Europeas
(EN-14908), de Estados Unidos (EIA-709-1) y
Chinas (GB/Z20177-2006), ahora es
oficialmente conocido como ISO/IEC 14908-1.
Una gran desventaja de éste sistema es su
inoperancia ante eventos como postes
estrellados y vandalismo, dado que la señal en
el centro de control desaparece totalmente. En
Fuente: Wikipedia.
redes eléctricas de uso general se requieren
Figura No 1 Estándares de comunicación
estudios detallados para evaluar su
inalámbrica
implementación. Por lo tanto, los costos
adicionales no definidos por la utilización de las
Existen entre otras:
redes de uso general, conllevan a descartar el
uso de éste medio de comunicación dentro del WPAN, (en inglés Wireless Personal Area
Networks, red Inalámbrica de área personal) es
sistema piloto de telegestión.
una red de computadoras para la comunicación
entre distintos dispositivos (tanto
4.2 Redes inalámbricas.
computadoras, puntos de acceso a Internet,
La comunicación inalámbrica, podría ser la teléfonos celulares, PDA, dispositivos de audio,
solución ideal para la comunicación de la impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas
telegestión del servicio de Alumbrado Público, redes normalmente son de unos pocos metros
al permitir crear un sistema en el que la y para uso personal.
municipalidad no necesite construir un centro
de control, sino que la información está a su WMAN, redes inalámbricas de área
disposición en cualquier momento y sitio a metropolitana. (wireless neighborhood area
través de un simple acceso Web en Internet. networks). Las redes inalámbricas de área
extensa (WMAN) tienen el alcance más amplio
de todas las redes inalámbricas. Por esta
razón, todos los teléfonos móviles están
5 OFDM: Sistema de modulación conectados a una red inalámbrica de área
robusta que distribuye el dato sobre un extensa. Las tecnologías principales son:
largo número de portadores que son
espaciados en frecuencias precisas. • GSM (Global System for Mobile
Communication).• GPRS (General Packet Radio Service). Alternativas paralelas a Zigbee.
• UMTS (Universal Mobile
Telecommunication System. Hay muchas alternativas inalámbricas
asequibles a los diseñadores. Comparando
ZigBee con algunos de los estándares más
WLAN (en inglés, wireless local area network)
populares que comparten la banda de 2.4 GHz
es un sistema de comunicación de datos
sin licencia. Los parámetros mostrados en el
inalámbrico flexible, muy utilizado como
Anexo No 2, incluyen el estándar.
alternativa a las redes LAN cableadas o como
extensión de éstas.
5.0 Información comercial de los posibles
proveedores.
WIMAX, son las siglas de Worldwide
Interoperability for Microwave Access Para analizar y determinar las posibles
(interoperabilidad mundial para acceso por alternativas de telegestión del servicio de
microondas). Es una norma de transmisión de Alumbrado Público de la ciudad de
datos usando ondas de radio. Es una Bucaramanga, se evaluaron las funciones y las
tecnología dentro de las conocidas como arquitecturas de las tecnologías disponibles en
tecnologías de última milla, también conocidas el mercado, para lo cual se recopiló información
como bucle local que permite la recepción de de los posibles proveedores de sistemas de
datos por microondas y retransmisión por telegestión detectados en la WEB, los cuales
ondas de radio. El protocolo que caracteriza son presentados de forma concisa en los
esta tecnología es el IEEE 802.16. Una de sus siguientes numerales.
ventajas es dar servicios de banda ancha en
zonas donde el despliegue de cable o fibra por 5.1Listado general de posibles proveedores
la baja densidad de población presenta unos de un sistema de telegestión.
costos por usuario muy elevados (zonas
rurales). El único organismo habilitado para
Las indagaciones del mercado nacional y en la
certificar el cumplimiento del estándar y la
WEB, permitieron encontrar los siguientes
interoperabilidad entre equipamiento de
posibles proveedores de un sistema de
distintos fabricantes es el Wimax Forum; todo
telegestión del servicio de Alumbrado Público:
equipamiento que no cuente con esta
1. Arelsa de España,
certificación, no puede garantizar su
interoperabilidad con otros productos.
2. Afeisa automatización SA de España.
Los perfiles del equipamiento que existen 3. Umpi Electrónica de Italia.
actualmente en el mercado; compatibles con
WiMAX, son exclusivamente para las 4. Philips de Holanda.
frecuencias de 2,5 y 3,5 Ghz como puede
comprobarse en la base de datos de WiMax 5. Schreder de Alemania.
Forum.
6. Echelon de USA.
En el anexo No 1 se presenta la Tabla
7. SCS Pyramid de España.
Protocolos aplicables a la telegestión de
Alumbrado Público.
8. FaltCom de Suiza.
Una mayor descripción de estos protocolos se 9. Eltodo de Bulgaria.
puede encontrar en el Documento “Marco
teórico de telegestión de Alumbrado Público” 10. Cyclosytems de USA.
elaborado como tesis de la Especialización de
Alumbrado Público de la Universidad Nacional 11. Conchiglia de Italia.
de Colombia, cuyo autor es el ingeniero José
Antonio Suárez Acevedo. Bogotá 2010. 12. Citelum de Francia.
13. BEKA Pty Ltda del grupo Schreder de
Sudáfrica.5.2 Características de las cinco alternativas Lector láser de código de barras.
con mejor información en la WEB, para
Terminal de mano para la lectura de etiquetas
la realización de un ensayo Piloto.
con código de barras de los elementos del
inventario.
5.2.1 Arelsa de España [3]
Con su Sistema Urbilux esta firma presenta un Éste proveedor afirma que como conclusión y
desarrollo de implementación de más de 17 en base a su experiencia puede asegurar que
años en la Telegestión del servicio de las inversiones en el SISTEMA CITIGIS se
Alumbrado Público en las municipalidades de pueden amortizar exclusivamente con el ahorro
España. obtenido en 3 años.
Su arquitectura se observa de forma
esquemática en el anexo No 3, sus principales 5.2.2 AFEISA Sistemas y Automatización
funciones:
SA de España [4].
• Inventario de activos municipales.
Con su Sistema Teleastro afirma que tiene un
• Cartografía GIS.
desarrollo de implementación de más de 10
años en la Telegestión del servicio de
• Telegestión de instalaciones.
Alumbrado Público en las municipalidades de
España.
• Control de incidencias en tiempo real.
Su arquitectura se observa de forma
esquemática en el anexo No 4, sus principales
• Mantenimiento de instalaciones.
funciones:
• Un Circuito para Reloj Astronómico (relé
• Explotación y control de calidad.
NC).
• Un Circuito para ahorro energético (relé
• Comunicaciones TCP-IP.
conmutado).
• Dos Circuitos Especiales (relé NC).
TERMINALES DE COMUNICACIÓN. • Seis entradas digitales para control de
alarmas.
• Facilidades de comunicación vía cable, fibra • Una entrada digital para control selector de
óptica, telefonía fija, telefonía móvil GSM, manual.
GPRS, vía radio. • Tres entradas de medida de tensión 0-240
VAC de valor eficaz.
• Conversor RS232/RS485. • Cuatro entradas analógicas de 0-2 VDC, de
• Terminales de mano. Referencia URBIDAT. las cuales tres configurables de 0-1,5 VDC.
• Modem GSM, GPRS y radio modem • Display LCD personalizado y teclado de seis
referencia AREMOD. teclas.
• Servicio de mensajería SMS. • Leds para la indicación del estado de cada
uno de los circuitos.
Características de la Cartografía. • Un puerto RS232 para modem GPRS con
Motor GIS de alto rendimiento. Visualización de protocolo TATP(TCP) y un puerto RS485
planos multiarchivo “Autocad” y “Microstation”. programable para periféricos.
Impresora térmica de etiquetas. Características funcionales.
Pueden imprimirse etiquetas con código de • Cálculo astronómico mediante algoritmo de
barras de cualquier elemento del inventario: alta precisión.
centros de distribución, tableros, luminarias y • Cuatro circuitos de salida con programación
postes de apoyo. astronómica y/o horaria.
• Programación de calendario de maniobra
con múltiples opciones.
• Puesta en hora automática a través de
Internet y reloj atómico.• Cálculo automático de Semana Santa y los • Saltos dinámicos de la frecuencia no se
festivos relacionados a la misma. detectan.
• Control y mando de las maniobras,
independiente a cualquier problema de • Malla multifuncional que autocorrige
comunicaciones del servidor.
fallas entre nodos a través de las
• Configuración básica a través de teclado y
múltiples conexiones.
avanzada desde Internet.
• Telemando y tele programación de • 250 kbit/segundo.
maniobras vía SMS o GPRS.
• Envío de alarmas y consulta de estado del
Componentes del Sistema.
cuadro por mensajería SMS.
• Mando y supervisión de funcionamiento de
Owlet Nightshift – software de fácil utilización
cualquier regulador de flujo del mercado o
que monitorea, controla y administra la
sistema de ahorro de energía.
instalación de iluminación. El núcleo del
• Control de las protecciones y de las alarmas
sistema es el protocolo de comunicación abierto
del cuadro de alumbrado.
ZigBee, una tecnología de red de malla
• Supervisión del aislamiento de la instalación. inalámbrica, ampliamente utilizado en varias
• Alarmas y medidas de tensión, corriente y industrias donde se necesita una tecnología de
potencia. red con un estándar industrial seguro y fiable
• Auditorias energéticas permanentes y (estándar IEEE 802.15.4). El Sistema Owlet
supervisión de los medidores de energía. Nightshift, es tan simple como la página WEB
• Display y teclado para la verificación de la de una aerolínea o como un motor de búsqueda
instalación localmente. en la Web. Toda la información recibida se
• Supervisión del estado de toda la instalación almacena en una base de datos MySQL.
mediante acceso a internet.
• Múltiples usuario del sistema sin necesidad § Controladores de Luminaria de exterior
de crear redes internas. (OLC)
• Protección y confiabilidad de los datos
garantizada. El “LuCo” y “CoCo” están disponibles en varias
configuraciones. Todos los miembros de la
5.2.3 Owlet del Grupo Schreder Alemania familia comparten la comunicación confiable de
Zigbee, las capacidades de conmutación y de
[5].
dimerización y detección de fallo de la lámpara.
Los OLC son independientes del balasto, y
Su arquitectura se observa de forma soportan equipos convencionales como
esquemática en el anexo No 5, sus principales balastos magnéticos y de doble potencia así
funciones: como balastos electrónicos y controladores
• Canales de comunicación ambos LED con interfase de 1-10 V o el estándar
usados en cada transmsión. DALI. Cada salida es capaz de conmutar hasta
luminarias de 1000 W con una tensión de
• Repeticion es posible alimentación de 230 V.
• No se presenta ruido en la § CoCo (Controlador de Columna)
comunicación
Versión encapsulada para montaje en-poste
• 5.4 kbit/seg, entre equipos. tipo IP 67, se puede suministrar hasta con dos
interruptores de potencia independientes, cada
• Secundaria 115 kHz; Primaria 132 kHz. uno mide la energía individual, ideal sí más de
una carga se adjunta a un poste, es decir, doble
encendido esto es las luminarias y el alumbrado
• IEEE 802.15.4 / ZigBee
navideño, pasacalles de publicidad, etc. El
consumo de energía de cada salida se mide
• 16 caneles de comunicación cada uno
individualmente a través de un medidor de
de banda ancha.
energía clase 1. Monitorea: Corriente, voltaje y
factor de potencia. Presenta un reloj de
• Selección automática o manual.respaldo astronómico construido en el interior, i.LON de Echelon). El responsable del
proporciona conmutación después del Segmento Controlador Starsense gestiona el
atardecer/antes del amanecer, incluso cuando Alumbrado Público y se comunica con el centro
los sistemas controladores de segmento del de control de una ciudad equipada con software
servidor web fallan en operación. de Supervisión de Starsense, otros dispositivos
y proporcionan al usuario final con un paquete
§ Luco (Controlador de luminarias) completo de aplicaciones de gestión Web,
incluyendo el análisis de consumo de energía,
Luco es la opción si desea instalar el sistema la identificación automática de fallos,
dentro de las luminarias. El controlador está mantenimiento preventivo y las pruebas a
disponible en tres versiones: Luco-D con DALI- distancia y control de Alumbrado Público en los
interfaz, Luco-M para construcciones con mapas de la ciudad.
medidor de energía clase 1, y la Luco-U sin
medición para aplicaciones donde se utiliza un El Starsense se basa en el protocolo LonWorks
medidor de energía común en el alimentador mediante línea de energía (PLC), su
principal. Al igual que en el CoCo, corriente, el arquitectura se observa de forma esquemática
voltaje y factor de potencia son también en el anexo No 6, sus principales funciones:
monitoreados permanentemente y registrados.
Un reloj de respaldo astronómico construido en Controlador Luminaria exterior (OLC)
el interior, proporciona conmutación después
del atardecer/antes del amanecer, incluso El controlador de luminaria atenúa el flujo
cuando los sistemas controladores de luminoso y detecta fallos de las luminarias. Se
segmento del servidor web fallan en operación. comunica con el controlador de segmento a
través de un cable eléctrico y utiliza una señal
§ Segment Controller (SeCo) ó de 1-10 V, regulación de intensidad para la
Controlador de segmentos. interfaz con el balasto electrónico y un relé para
encender y apagar. EL OLC tiene una entrada
El Seco gestiona un segmento de hasta 150 digital diseñada para conectarse a una célula
unidades de CoCo y Luco. Recoge los datos fotoeléctrica, permitiendo órdenes locales
del OLC a través de la red de malla ZigBee y lo encendido/apagado. La unidad puede ser
transmite a través de Internet al servidor web, incorporada en la luminaria o montada en la
garantizando la seguridad a través de una VPN. base del poste.
La conexión a Internet se realiza ya sea con el
ADSL, GPRS o 3G. Equipado con 2 Segmento Controlador (SC).
entradas/salidas digitales y analógicas, así
como también de una interfaz de Modbus Seco El Segmento Controlador opera una serie de
capaz de adquirir datos desde un medidor de OLCs conectados a la misma red eléctrica y
energía para todo un segmento para efectos de reúne información de ellos para ser enviados,
facturación, también puede enviar y recibir en caso necesario, al PC remoto a través de
comandos de sensores remotos, es decir, el Internet, normalmente a través de GPRS. El SC
cambio de alimentación de la iluminación, el se puede utilizar para interactuar con otros
controlador de segmento es totalmente dispositivos en el gabinete, como los semáforos
programable y se puede personalizar si es o los sensores meteorológicos.
necesario. Puede organizar grupos (es decir,
las intersecciones, las carreteras principales, Software Supervisor Starsense.
cruces de peatones, etc.) recibir y ejecutar
El software Supervisor Starsense transforma
comandos de interruptor y atenuación.
los datos con el objetivo de extraer información
útil y facilitar las conclusiones. Es encargado de
5.2.4 Starsense de Philips Holanda [6]
realizar el análisis energético, detección de
problemas, duración de las bombillas y muchas
La solución de Philips Starsense utiliza la otras características del sistema de Alumbrado
tecnología de las comunicaciones de Echelon, Público.
en cada una de las luminarias se instala un
controlador (Outdoor Luminaire Controller). Los
datos de las luminarias son percibidos por el
Segmento Controlador (basado en SmartServer5.2.5 Minos de UMPI Electrónica de Italia [7]. • Capaz de gestionar 255 luminarias por cada
armario.
El sistema MINOS, está amparado por las
Patentes mundiales números 01264183, • Memoria interna para 2500 eventos.
0711498 y 0746183.
• Gestiona los cambios ON/ OFF.
CARACTERÍSTICAS Y ARQUITECTURA DEL
SISTEMA MINOS. • Dispone de 16 entradas para los controles
externos
El sistema está compuesto por diferentes
equipos que tienen la siguiente estructura de • Dispone de una salida de relé para
comunicación: El Syra es el equipo instalado en encendido de la instalación.
cada punto de luz a telecontrolar, este identifica
• Dispone de 6 salidas de colector abierto
la lámpara de forma unívoca y analiza su
para asociar a relés y gestionar la conexión
funcionamiento y el de los equipos que tiene
o desconexión de otros equipos.
asociados, arrancador, condensador y fusibles.
Su arquitectura se observa de forma
• Controles sobre la tensión de red (fallos de
esquemática en el anexo No 7, sus principales
red sobretensiones)
funciones:
• Se le pueden programar hasta tres números
El Syra realiza las siguientes funciones:
telefónicos diferentes para aviso de
• Comando ON/OFF.
emergencia mediante mensajes SMS
• Comando cambio de nivel (reducido-plena
personalizables por el gestor (requiere
potencia o viceversa).
modem GMS conectado).
• Desactivación automática del arrancador (en
condiciones de lámpara averiada). • Permite dividir las luminarias asociadas
• El Syra es capaz de detectar las siguientes hasta en 7 grupos para hacer una gestión de
incidencias: encendido o apagado o reducción de flujo
• Lámpara en corto circuito. luminoso diferenciada.
• Lámpara averiada.
• Condensador con capacidad inadecuada. • Dispone de una batería interna que le
• Lámpara parpadeante (envejecida). proporciona autonomía hasta por 5 horas.
• Ausencia de corriente en el equipo.
• Fusible averiado SERVIDOR “IOS”
Es el servidor central que contiene el software
de gestión capaz de gestionar hasta 100
Características de las Unidades Andros CM.
unidades ANDROS CM.
El servidor se comunica de forma automática
La Unidad Andros es el dispositivo electrónico
con las unidades Andros CM una vez al día por
que se localiza en el centro de distribución, que
defecto o en la periodicidad que se desee.
tiene a su cargo la comunicación vía modem
También se puede conectar en forma manual
(GSM,GPRS, PSTN) por línea dedicada o
en cualquier momento y con la periodicidad
TCP/IP de todos los eventos de las unidades
deseada, descargando los eventos y el estado
SYRA, las lecturas de los consumos de
de los equipos conectados.
energía, de los parámetros eléctricos. las
Se puede acceder al servidor IOS por cualquier
anomalías detectadas en la parte de
PC conectado por LAN/Intranet, si está en una
alimentación de energía, controla los estados
red local o a través de Internet si se ha
On/Off de las luminarias, y las reducciones del
conectado a la red mediante una dirección IP
flujo luminoso a través de las unidades SYRA,
(debe ser fija).
la programación del reloj astronómico y las
También se pueden gestionar otros servicios de
comunicaciones con el servidor del centro de
interés municipal.
control.
• Incorpora reloj astronómico, se pueden
Características de las comunicaciones
definir tres horarios
Utiliza PLC entre las diferentes Unidades Syra
instaladas en cada una de las luminarias hastala Unidad Andros, desde ésta Unidad se puede balastos electrónicos-plena potencia o
comunicar vía RTC, GSM, GPRS, Radio, viceversa).
Ethernet, líneas dedicadas, (Internet o LAN • Desactivación automática del
desde la unidades ANDROS a los PC del arrancador, en condiciones de lámpara
centro de control).
averiada.
Otras características técnicas del Sistema
• Lámpara parpadeante (envejecida).
Minos.
• Ausencia de corriente en el equipo.
• Fusible averiado
Con balastos electrónicos Dalí controla
reducciones del flujo luminoso del 95 a 30%
Por su tamaño las unidades Syra se pueden
6.2 Características técnicas de los Equipos
instalar en la luminaria en la parte superior del
poste metálico o en su base. de concentración de puntos luminosos
El software “Minos-X” opera con Linux, admite en centros de distribución.
la configuración de 10 a 100 cuadros. Puede
desplegar toda la información de una estación
• Tres entradas de medida de tensión 0-
meteorológica y predecir el tiempo atmosférico,
(temperatura, humedad, presión, rayos UV, 240 VAC de valor eficaz.
fenómenos de lluvia, velocidad del viento).
• Medición de energía.
Características del PLC:
• Capaz de gestionar 255 luminarias por
• Sistema de modulación 2 ASK a 112 kHz.
armario.
• 12 bits de ancho de los mensajes • Puertos de comunicaciones RS232
(control/comando: bits 1-4), (direcciones: bits
5-12). 6.3 Características técnicas de los Equipos
de comunicaciones entre los diferentes
• Retransmite 20 mensajes consecutivos con
niveles.
pausa de 12 mili Segundos
• Comunicación con protocolo IEEE
• Codificación de bits Manchester (2 mS, 4 802.15.4 / ZigBee, hasta los
mS) concentradores y/o PLC con modulación
de 112 kHz a 115 KHz, o podría ser
• Mínima señal detectable: 40 mVpp. GPRS.
6.0 Características mínimas con las cuales • Servicio de mensajería SMS
debe contar un Piloto que se
implemente para Bucaramanga. • Comunicación GSM/3G entre los
concentradores y el centro de control.
6.1 Características técnicas de los Equipos Podría ser GPRS
de captación de señales en punto
luminoso. • Velocidad de transmisión mínima de
250 kbit/segundo con un paquete
ilimitado de datos, suministrado por un
• Estado On/Off, capaz de conmutar operador de telefonía local, para la
luminarias hasta la potencia de 1000 W transmisión de registros entre el
con una tensión de alimentación de 230 concentrador y el centro de control,
V. independiente de si se opta por
tecnología PLC para la comunicación
• Comando cambio de nivel (reducido entre luminarias o por tecnología
hasta el 30% del flujo luminoso para inalámbrica.6.4 Características técnicas de los Equipos 1) La primera hoja describe los
del centro de control para la componentes de MINOS SYSTEM. Tiene
precio de lista FOB Italia. Al presente
telegestión.
presupuesto se podrá agregar algún
Arquitectura básica:
descuento, el mismo se decidirá luego de
• Manejo de un motor GIS de alto resolver la comercialización adoptada.
rendimiento. Visualización de planos 2) La segunda hoja comprende la ingeniería
multiarchivo “Autocad” y “Microstation”. (que será realizada por SCI), los costos
de materiales y mano de obra local, que
• Capaz de gestionar mínimo 10 deberán ser realizados por la empresa
instaladora local.
unidades concentradoras. Conexión
3) El Servidor IOS presupuestado permite
a Internet GPRS y/o 3G. Puerto la gestión de hasta 100 paneles, sin
RS232 para modem GPRS. incrementar los costos del
Server/software.
• Sistema operativo Windows Server
2008 R2 Foundation en español. 7.2 Análisis del tiempo en el cual se
recupera la inversión.
• Dos procesadores Intel Xeon 3400.
Se recomienda al municipio de Bucaramanga
• Memoria de 4 GB (4x1GB), 133 Mhz cambiar los balastos de doble potencia y
realizar la telegestión a un sistema que cuente
• 4 Discos Duro Sata (7,2K RPM) 1TB con balastos electrónicos, dado que es más
cableados. versátil su operación con un sistema de
telegestión y la amplia gama de regulación del
• Adaptador de red Ethernet integrado de flujo luminoso que permite este tipo de
tecnología, se lograría una recuperación de la
un solo puerto.
inversión en un periodo de tiempo más corto.
• Unidad óptica interna DVD-RW Entendiendo que para quienes están al frente
de la coordinación del servicio del municipio
incluir un cambio de los balastos doble
7.0 Cotizaciones suministradas por los
potencia de reciente instalación, no es factible
proveedores.
en corto tiempo, salvo que se reutilicen en otros
sectores de la ciudad como podría ser la
De la información solicitada a los proveedores iluminación de campos deportivos donde hay
se obtuvo precios, e información fragmentada, equipos de 250 W sodio tendrían cabida, es
que no permite realizar una evaluación forzoso contar que por un buen tiempo el piloto
completa, que se pueda presentar en este continuará con los balastos doble potencia con
trabajo, la única oferta seria y completa que se los cuales cuenta el proyecto Metrolínea, que
puede presentar es la de la firma Umpi fue el sector vial escogido para la realización
electrónica de Italia a través de su del piloto de telegestión, por el municipio de
representante para América Latina el Arquitecto Bucaramanga, presentamos la tabla No 5, que
Walter Darío Corral de Sistemas Controladores para su interpretación se debe tener en cuenta:
Inteligentes de Buenos Aires Argentina, Periodo actual de funcionamiento de los
teléfono oficina (0054 11) 4306 1763, Cel: balastos de doble potencia es de 4,5 horas.
(0054 911) 6276 0417, Periodo de funcionamiento a potencia reducida
waltercorral@sciargentina.com.ar; www.minos- 7,5 horas.
system.com. Periodo de funcionamiento del Alumbrado
Público Normal 12 horas.
7.1 Presupuesto Sistema MINOS de UMPI Con la adopción del sistema MINOS, gracias al
propio reloj astronómico combinable con el
electrónica Italia, para el proyecto piloto
sensor crepuscular, es posible utilizar, de la
de telegestión de Bucaramanga.
manera más adecuada, la luz residual del
crepúsculo y la que anticipa la aurora. Este
Comentarios de aclaración del proveedor. recurso permite un ahorro de aproximadamenteunos 40 minutos de energía al día, lo que
supone aproximadamente el 6,5% del total de VENTAJAS DE AHORRO ENERGÉTICO DEL
horas de funcionamiento. SISTEMA MINOS [8]
La adopción del modelo SYRA asociado a un Con la adopción del sistema MINOS, gracias al
balasto de doble nivel (que realiza la reducción propio reloj astronómico combinable con el
de potencia del 40% de cada punto de luz) sensor crepuscular, es posible utilizar, de la
permite un ahorro adicional: Realizando la manera más adecuada, la luz residual del
reducción de potencia durante el 60% de las crepúsculo y la que anticipa la aurora. Este
horas de funcionamiento nocturno, se recurso permite un ahorro de aproximadamente
consigue un ahorro aproximado del 24%. unos 40 minutos de energía al día, lo que
Análogos resultados se obtienen, según sea la supone aproximadamente el 6,5% del total de
tipología de la calle, utilizando el modelo SYRA horas de funcionamiento.
que permite la apagada de puntos de luz en
horarios predefinidos. La adopción del modelo SYRA asociado a un
El costo de mantenimiento por punto de luz balasto de doble nivel (que realiza la reducción
anualmente en Bucaramanga es $194.146,oo6. de potencia del 40% de cada punto de luz)
permite un ahorro adicional: Realizando la
Ahorro anual que se puede llegar a obtener reducción de potencia durante el 60% de las
sobre los costes de mantenimiento: es horas de funcionamiento nocturno, se consigue
alrededor del 35%. Con los ahorros planteados un ahorro aproximado del 24%. Análogos
por el sistema MINOS y mirando la incidencia resultados se obtienen, según sea la tipología
de los costos de mantenimiento en de la calle, utilizando el modelo SYRA que
Bucaramanga, el ahorro sería permite la apagada de puntos de luz en
aproximadamente del 35%7. horarios predefinidos.
El piloto como ya se mencionó incluye 232 Si al futuro los operadores de red establecen la
luminarias. medición y cobro de la energía reactiva en
En la medida en que se adopte el piloto y se Alumbrado Público, otro factor de ahorro que se
incremente el número de puntos luminosos, el deriva de la precisa identificación de los
tiempo de recuperación de la inversión se condensadores defectuosos, incidiría en este
reduce, en razón a no requerirse la inversiones caso, minimizando la penalización por reactiva
fijas como son el PC del Centro de Control, el una vez substituido el elemento defectuoso.
software, y la ingeniería de implementación del
proyecto. Ahorro anual que se puede llegar a obtener
La metodología se soporta en calcular los sobre el gasto en energía: es de alrededor del
costos de inversión y la estimación de los 30%.
ahorros por energía y mantenimiento, no se
CONSUMO ENERGÉTICO
incluye el beneficio de mejorar los tiempos de
atención al usuario, el beneficio a la comunidad
por menores tiempos de interrupción al servicio,
70%
dado que estos parámetros no son claramente CONSUMO
soportables, pero si son beneficios reales que 30% AHORROOS
no se deben perder de vista. De la información
suministrada por Umpi Electrónica de
Barcelona España en su página WEB, se Figura No 8 Consumo Energético utilizando
toman textualmente los párrafos que se el sistema MINOS.
presentan a continuación por los aportes y
claridad que ofrecen sobre el tema. La siguiente EL AHORRO SOBRE EL COSTE DE
información ha sido un aporte relevante para el MANTENIMIENTO
presente trabajo.
6 Fuente Municipio de Bucaramanga.
7 Fuente Municipio de Bucaramanga.El costo de mantenimiento por punto de luz en
Bucaramanga es aproximadamente GASTOS MANTENIMIENTO
$194.146,oo8
Personal de servicios 26%
Material de consumo y recambios 38% 35%
Vehículos y equipamientos 34% GASTOS
Activación de instalaciones y búsqueda de 65% AHORROOS
averías 2%
La adopción del sistema MINOS, y la correcta
gestión de los datos que suministra a la
administración, hace posible una reducción de
los costes, estimándose para cada una de las
partidas indicadas, en la siguiente medida:
Personal de servicios -20%
Material de consumo y recambios -20%
Vehículos y equipamientos -25%
Activación de instalaciones y búsqueda de
averías -100%
Ya que, disponer de información en tiempo real
del estado de cada componente de la
instalación, permite aprovechar al máximo su
vida útil (lámparas, arrancadores,
condensadores, etc.).
Las averías no tienen que ser avisadas por
costosos servicios de rondas y ni mucho menos
por el propio ciudadano. El conocimiento de
ciertos tipos de avería, permite intervenciones
específicas y un control puntual de la
efectividad del trabajo realizado.
Ahorro anual que se puede llegar a obtener
sobre los costes de mantenimiento: es
alrededor del 31%. Con los ahorros planteados
por el sistema MINOS y mirando la incidencia
de los costos de mantenimiento en
Bucaramanga, el ahorro sería
aproximadamente del 35%9
8 Fuente Municipio de Bucaramanga, el grafico se
ajusta al valor suministrado por la Alcaldía.
9 Fuente Municipio de Bucaramanga.[2] Fuente wikipedia, con adaptaciones y
7.3 Conclusiones: ajustes aclaratorios, no transcripción
textual.
Se concluye que la telegestión de un sistema
[3] Arelsa de España, www.arelsa.com
de Alumbrado Público de Bucaramanga tiene
[4] Afeisa de España,
ventajas como menores costos de explotación,
http://www.afeisa.es.
reducción de los tiempos para la recuperación
[5] The Owlet Telemanagament System;
del servicio en un punto en falla, uso racional y
http://www.owlet.de
eficiente de la energía al eliminar los puntos
[6] Starsense Supervisor;
luminosos que se quedan permanentes en el
http://www.philips.com/starsense.
día, elimina que los usuarios tengan que
reportar los puntos luminoso fuera de servicio,
regulación de los niveles de luminosidad desde [7] Minos System UMPI Electronics;
el centro de control, mejor percepción del http://www.minos-
servicio por parte de la ciudadanía,
system.com.;www.umpi.it;
optimización de las actividades de las cuadrillas
umpi@umpi.it.
y personal técnico encargado de la reparación
del sistema, otros comentarios se presentan a
[8] Minos System UMPI Electronics,
continuación.
S.A.T.A.,S.L. C/Mallorca, 606 6º -
1. La inversión realizada se recupera en 7,03
08026 BARCELONA, Tel. 932 322
años, en el evento de optar por la propuesta de
366 – FAX 932 321 493 – mail:
la firma UMPI electrónica de Italia, la
sata@sata.es
información obtenida de otros proveedores no
permitió realizar este tipo de evaluación. Bibliografía.
• The PLANet system, Public Lighting Active
2. La cotización ofrecida por UMPI presenta
Network; http://www.telensa.com.
un descuento que se decidirá al momento de • Control Your World with ZigBee;
resolver la comercialización adoptada, e incidirá
http://www.zigbee.org.
en el tiempo en el cual se recupera la inversión • PYRAMID, Telegestión Eficiente del
de forma favorable para el municipio, la cual
Alumbrado Público; http://www.scs-
asciende a la suma de $233 196.497,19.
lighting.com.
• Lighten Your Streetlights’ Energy Load and
3. Por las características de la arquitectura y
Your Costs; http://www.echelon.com.
equipos ofrecidos, lo cual se observa en la
• http://www.zigbee.org.
calidad de la información suministrada en la
• www.wikipedia.org
WEB, así como su representante en América
Latina, UMPI Electrónica es la primera opción a • Minos System UMPI Electronics,
contactar como un posible proveedor de un S.A.T.A.,S.L. C/Mallorca, 606 6 - 08026
sistema de telegestión Piloto para la ciudad de BARCELONA, Tel. 932 322 366
Bucaramanga. • WWW.arelsa.com.
• WWW.Afeisa.es
4. Como ya se comentó previamente, los
cinco posibles proveedores escogidos todos • http://www.owlet-streetlight.de/english/owlet/
son buenos y con amplias experiencias en el
• www.philips.com/starsense.,
tema, y son susceptibles de invitar a un proceso
http://www.elektrostaupymas.lt/info/Starsens
licitatorio si este se presenta.
• Tesis, Diseño y evaluación de una red
inalámbrica de sensores Zigbee 802.15.4
elaborado por John Jairo calderón y Carlos
Referencias y/o fuentes. mantilla de la Corporación Universitaria y
Desarrollo de Bucaramanga, Septiembre de
[1] Datos suministrados por la Alcaldía de
Bucaramanga. 2006.Abreviaturas: Internet (IP), permite la transmisión de
PLC: Los sistemas de onda portadora o datos entre computadoras.
Power Line Communications . Tx Transmisión de una señal de radio
WPAN: Wireless Personal Area Networks, red
Inalámbrica de área personal.
WNAN: Wireless neighborhood area networks.
Las redes inalámbricas de área
extensa.
GSM: Global System for Mobile
Communication.
GPRS: General Packet Radio Service.
UMTS: Universal Mobile Telecommunication
System.
WLAN: Wireless local area network es un
sistema de comunicación de datos
inalámbrico flexible, muy utilizado
como alternativa a las redes LAN
cableadas o como extensión de éstas.
WIMAX :Worldwide Interoperability for
Microwave Access (interoperabilidad
mundial para acceso por microondas.
OLC: Controlador Luminaria exterior.
SC: Segmento controlado de
luminarias.
WEB: World Wide Web, el sistema de
documentos o páginas web
interconectados por enlaces de
hipertexto, disponibles en Internet.
SMS: Short Message Service
IEEE: Institute of Electrical and Electronics
Engineers, en español Instituto de
Ingenieros Electricistas y Electrónicos
BPL : Broadband over Power Lines,
comunicación PLC de banda ancha.
OFDM:Sistema de modulación robusta que
distribuye el dato sobre un largo
número de portadores que son
espaciados en frecuencias precisas.
DSL: Protocolo de banda ancha de internet.
GIS: Geographical Information System.
Sistema de información geográfica.
RTC: Red telefónica conmutada.
TCP-IPLos dos protocolos más importantes de
internet como son: Protocolo de Control
de Transmisión (TCP) y Protocolo deANEXO No 1
PROTOCOLOS APLICABLES A LA TELEGESTIÓN DEL SISTEMA DE
ALUMBRADO PÚBLICO.
Nombre comercial Protocolo Características técnicas
WNAN IEEE 802.22 70 Mb/s, hasta varios km de alcance.
WWNAN IEEE 802.20 De 1 a 10 Mbps, de 4 a 10 Km. de alcance.
WIMAX IEEE 802.16 2,4 GHz 30 Mbps
Alcance hasta 3,5 Km.
WPAN (Zigbee) IEEE 802.15.4 868 MHz 20 Kbps
915 MHz 20 Kbps
2,4 GHz 250 Kbps
Alcance entre 10 a 70 m
WPAN (Zigbee) IEEE 802.15.4C 868 MHz 20 Kbps
915 MHz 20 Kbps
2,4 GHz 250 Kbps
Alcance entre 10 a 70 m
WPAN (Bluetooth) IEEE 802.15.1 1 Mbps, hasta 30 metros de alcance.
WIFI IEEE 802.11.b 11 Mbps,
WIFI IEEE 802.11.g 54 Mbps,
Fuente: Diseño y evaluación de una red inalámbrica de sensores Zigbee 802.15.4 elaborado por John Jairo
Calderón Arboleda y Carlos Mantilla de la Corporación Universitaria y Desarrollo de Bucaramanga, septiembre
de 2006ANEXO No 2
CUADRO COMPARATIVO DE ZIGBEE Y OTRAS TECNOLOGÍAS
ZigBee Bluetooth Wi-Fi
(WPAN) (WLAN/WPAN) (WLAN)
Estándar 802.15.4 Estándar 802.15.1 Estándar 802.11
250 Kbps 1 Mbps Hasta 54 Mbps
Consumo Tx: 35 mA Consumo Tx: 40mA Consumo Tx: > 400 Ma
Consumo (Stand By): 3 Consumo (Stand By): 200 Consumo (Stand By): 20 mA
µA µA
Memoria: 32-60 KB Memoria: Mayor de 100 KB Memoria: Mayor de 100 KB
ZigBee Bluetooth Wi-Fi
(WPAN) (WLAN/WPAN) (WLAN)
Aplicación: Iluminación, Telecomunicación, radio, etc Internet, etc
sensores, control, remoto,
etc.
Topologías: Malla, punto a Punto a multipunto Punto a multipunto
punto a multipunto.
Fuente: Diseño y evaluación de una red inalámbrica de sensores Zigbee 802.15.4 elaborado por John Jairo
Calderón Arboleda y Carlos Mantilla de la Corporación Universitaria y Desarrollo de Bucaramanga, septiembre
de 2006.ANEXO No 3
ARQUITECTURA DEL SISTEMA URBILUX.
Fuente: Página WEB de UrbiluxANEXO No 4
ARQUITECTURA DEL SISTEMA TELEASTRO.
Fuente :Página WEB de Teleastro.ANEXO No 5
ARQUITECTURA DEL SISTEMA OWLET .
Owlet Topologie – Intelligent Digital Streetlighting
Google
Maps
secivreS-beW
&Earth
SQL Weather
Web-Portal Server
City Traffic
Council eerF
Blogs
&Foren
ZigBee-
Mesh-Net VPN
VPN ZigBee-
Mesh-Net
ZigBee- VPN
Mesh-Net
2
egèiL–
Segment-
Controller 8002
hceT-R
Segment- Segment- rebmetpeS
Controller Controller @
telwO
.9
Fuente : Página WEB de OwletANEXO No 6
ARQUITECTURA DEL SISTEMA STARASENSE DE PHILIPS.
Fuente: Página WEB de Philips.ANEXO No 7
ARQUITECTURA DEL SISTEMA MINOS DE UMPI ELECTRONICA
Figura No 7 Arquitectura del Sistema MinosANEXO No 8
MATERIALES DEL PROYECTO.
Sistema de control individual de lámparas Bucaramanga
PRECIO PRECIO
UNITARIO TOTAL
Fábrica fábrica
CODIGO CANTIDAD DESCRIPCIÓN COMPONENTES UMPI euros euros
SYRA PT-250: Módulo de control y comando
61406 248 lámpara ON OFF, potencia max 400 Watt 134,00 33.232,00
ANDROS CM: Módulo de comando y control
61920 1 tablero 1.270,00 1.270,00
61922 1 ANDROS TR: Módulo de alimentación 70,00 70,00
ANDROS PL: Módulo con microprocesador para
61921 4 gestión 185,00 740,00
ANDROS RDE: Módulo de registración eventos
61923 1 eléctricos 250,00 250,00
61951 1 PAROS: Módulo modem para GSM 295,00 295,00
62051D 12 PHIL 60D: filtros de 30 Amp 52,00 624,00
62195 1 WM2: Módulo analizador de energía 400,00 400,00
40185 3 TAD2 105/5: Transformador de intensidad 12,50 37,50
61900 1 CENTRAL IOS RTC-100: server con modem GSM 5.000,00 5.000,00
IOS GSM: Módulo hardware GSM/GPRS para
61954 1 comunicación con paneles remotos 350,00 350,00
Soft OP1-100: Integración server IOS para la
66108-100 1 gestión de comandos a nivel lámpara. 2.000,00 200,00
Soft OP2-100: Integración server IOS para la
66109-100 1 gestión de la señalización a nivel lámpara 3.000,00 3.000,00
Soft OP3-100: Integfración server IOS para la
66110-100 1 gestión y lectura de parametros eléctricos 4.000,00 4.000,00
20236 1 Rel-1: Interaface modular 1 relé 230V 6A 20,00 20,00
62054 1 CAP 3: FILTRO en contenedor DIN tipo capacitivo 56,00 56,00
SUB TOTAL PRECIO LISTA FOB EUROS 51.344,50
Fuente: Umpi electronicaANEXO No 9
COSTOS DE LA INGENIERIA DEL PROYECTO PILOTO DE TELEGESTION
DE BUCARAMANGA SUMINISTRADO POR UMPI ECTRONIC.
PRECIO
UNITARIO PRECIO
CANTIDAD DESCRIPCIÓN GASTOS LOCALES US$ TOTAL US$
INGENIERIA: PROY. DIREC.DOCUMENT.
1 ANALISIS DE LA INSTALACIÓN
1 DIRECCIÓN TÉCNICA
1 PUESTA EN FUNCIONAMIENTO Y CONTROL
248 PROGRAMA SYRAS
1 PROGRAMACIÓN ANDROS
1 PROGRAMACIÓN SOFT
1 CONTROL ARMADO DE TABLERO ELECTRÓNICO
SUBTOTAL INGENIERIA SCI Euros 5.647,90
PRECIO
UNITARIO PRECIO
COMPRAS LOCALES US$ TOTAL US$
ELEMENTOS DE ARMADO
1 GABINETE TABLERO ARMADO INTEMPERIE 200,00 200,00
1 MATERIALES VARIOS DE ARMADO TABLERO 300,00 300,00
4 CAJAS PARA FILTROS 40,00 160,00
SUBTOTAL ELEMENTOS DE ARMADO US$ 660,00
MANOS DE OBRA
12 ARMADO DE FILTROS EN CIRCUITOS
248 ARMADO DE BANDEJAS PORTA EQUIPO
248 MONTAJE DE SYRAS EN COLUMNAS
1 ARMADO DE TABLERO ELECTRÓNICO
1 MONTAJE DEL TABLERO EN EL SITIO
1 ADECUACIÓN TABLERO DE POTENCIA
SUBTOTAL MANO DE OBRA US$ 16.140,00
TOTAL INSTALACIÓN E INGENIERIA US$ 22.447,90
Fuente: Umpi electronicaANEXO No 10
EVALUACIÓN DEL TIEMPO DE RETORONO DE LA INVERSION DEL
PROYECTO PILOTO DE TELEGESTIÓN DE LA CIUDAD DE
BUCARAMANGA, CON EL SITEMA MINOS DE UMPI ELECTRONICA.
Cálculo de la
Energía
consumida,
por las 232 Número de Energía en Wh Ahorro en
luminarías kWh a ahorrada por kWh/día, por
en los considerar Ahorro en optimización del optimización
diferentes Energía en se para los kWh/perido de sistema de del reloj Ahorro diario Ahorro mes Ahorro año en
ciclos * Wh cálculos operación diaria telegestión astronómico en $ en $ $
12 horas 776,736 777 0
4,5 horas 291,276 291 0
7,5 horas 485,460 485 116 43,152 43
24% de ahorros en el ciclo de 7,5
horas 116.4 116
159 47,700.00 1,431,000.00 17,410,500.00
Costo Ahorros en
mantenimiento manto anual
anual (35%)
Ahorrro en
232
Luminarias/a
Fuente El tiempo 10/07/2010 194,146.00 67,951.10 ño 15,764,655.20
Ahorro
Totales por
Euros $ = 2372,05 año 33,175,155.20
US$ =1877,66
Transporte,
gastos de SUBTOTAL en
Pesos importación pesos
Euros $ US$ Colombianos 20% IVA Colombianos
Materiales 51,344.50 121,814,826.25 146,177,791.50 23,388,446.64 169,566,238.14
Ingeniería 5,647.90 13,397,101.20 0 1,339,710.12 14,736,811.31
Tiempo en el cual se
Compras recupera la inversión (en
Locales 22,447.90 42,149,523.91 0 6,743,923.83 48,893,447.74 años)
Invesrsión total requerida por el proyecto piloto de telegestión de Bucaramanga 233,196,497.19 7.029251131
* =12 de las cuales 4,5 se operan a plena potencia y 7,5 con reducción del 40% de la potencia
EL consumo de las lumanrias es de 250 W y sus pérdidas son de 29 W para untotal de 279 W
Los 485 kWh=7,5 horas X 232 luminarias X 279 W/luminaria.
Los 116 kWh=24% de ahorros por implementación de optimización X 485 kWh.
Los 43 KWh=(40minuto/hora) X 232 luminarias X279 W /luminaria.