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Domo Tica | Home Automation | Computer Network
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Capitulo i , II , III
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Dispositivos y componentes de una microcomputadora
Proyecto de instalacin domtica en un hotel
(Domotic project for a hotel)
INGENIERO TCNICO DE TELECOMUNICACIN
Autor: Laro Javier de la Fuente Lastra Julio 2013
E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALESY DE TELECOMUNICACION
INGENIERA TCNICA DE TELECOMUNICACIN
CALIFICACIN DEL PROYECTO FIN DE CARRERA Realizado por: Laro Javier de la Fuente Lastra Director del PFC: Antonio Quintela Incera Ttulo: Proyecto de instalacin domtica en un hotel Title: Domotic project for a hotel Presentado a examen el da: 8 de Julio de 2013 para acceder al Ttulo de INGENIERO TCNICO DE TELECOMUNICACIN, ESPECIALIDAD EN SISTEMAS ELECTRNICOS Composicin del Tribunal: Presidente (Apellidos, Nombre): Cobo Garca, Adolfo Secretario (Apellidos, Nombre): Quintela Incera, Antonio Vocal (Apellidos, Nombre): Prez Lpez, Jess Ramn Este Tribunal ha resuelto otorgar la calificacin de: ......................................
Fdo.: El Vocal
Fdo.: El Director del PFC (slo si es distinto del Secretario)
V B del Subdirector
Proyecto Fin de Carrera N (a asignar por Secretara)
Quiero dedicarles este trabajo a mis padres, ya que gracias a ellos he llegado a ser la persona que soy en la actualidad.
Tengo que agradecer la realizacin de este trabajo a mi tutor de proyecto, Antonio Quintela Incera, ya que sin la ayuda y los conocimientos compartidos durante la realizacin del mismo, no habra logrado la realizacin del proyecto de manera satisfactoria. Tambin he de hacer mencin al apoyo de mi familia, sobre todo a mis padres y hermana, que me han ayudado en los momentos ms difciles y alentado a la consecucin de mis objetivos.
1. Introduccin_____________________________________________________ 2 2. Domtica________________________________________________________ 4
2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. Introduccin _______________________________________________________ 4 Aspectos generales de la domtica __________________________________ 4 Arquitecturas ______________________________________________________ 8 Topologas _______________________________________________________ 10 Medio de transmisin ______________________________________________ 11 Componentes en los sistemas domticos ___________________________ 12 Sistemas comerciales _____________________________________________ 13
3. Sistema KNX ___________________________________________________ 16
3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. Introduccin ______________________________________________________ 16 Medios de transmisin_____________________________________________ 17 Topologa _________________________________________________________ 18 Direccionamiento _________________________________________________ 20 Formato de las transmisiones ______________________________________ 21 Formato de los mensajes __________________________________________ 22
Generalidades y estructura ____________________________________________ 22 Requisitos de tiempo del telegrama ____________________________________ 23
Estructura de comunicacin en los componentes____________________ 24
Acoplador ____________________________________________________________ 25 Interfaz _______________________________________________________________ 26 Dispositivo final ______________________________________________________ 26
Programacin y configuracin del sistema KNX _____________________ 29
4. Memoria _______________________________________________________ 31
4.1. Datos generales ___________________________________________________ 31
Descripcin del inmueble _____________________________________________ 31 Descripcin detallada del inmueble ____________________________________ 31 Objeto del proyecto ___________________________________________________ 32 4.1.1. 4.1.2. 4.1.3.
Componentes que constituyen el sistema. __________________________ 33
Funciones del sistema ________________________________________________ 33 Funciones programadas en pantalla ___________________________________ 37 Topologa de la instalacin ____________________________________________ 38 Componentes de la instalacin ________________________________________ 38
Infraestructura necesaria __________________________________________ 51
Canalizacin _________________________________________________________ 51
4.3.2. 4.3.3. 4.3.4. 4.3.5.
Fijacin en pared o falso techo _______________________________________ 52 Cuadros domticos ___________________________________________________ 52 Registros domticos __________________________________________________ 53 Componentes restantes de la instalacin ______________________________ 54
5. Pliego de condiciones ___________________________________________ 57
5.1. Condiciones particulares __________________________________________ 57
Dispositivos de control general________________________________________ 57 Dispositivos de control de iluminacin _________________________________ 59 Dispositivos de control de climatizacin _______________________________ 62 Dispositivos de control de seguridad. __________________________________ 64 Otros controles del sistema. __________________________________________ 67 Otros componentes de la instalacin __________________________________ 70 Cableado _____________________________________________________________ 74 5.1.1. 5.1.2. 5.1.3. 5.1.4. 5.1.5. 5.1.6. 5.1.7.
Condiciones generales ____________________________________________ 75
5.2.1. Legislacin de aplicacin a las instalaciones de Domtica ______________ 75 5.2.2. De seguridad entre instalaciones ______________________________________ 75 5.2.3. De accesibilidad. _____________________________________________________ 77 5.2.4. De compatibilidad electromagntica. __________________________________ 77 5.2.4.1. Tierra local. ______________________________________________________ 77 5.2.4.2. Conexiones equipotenciales y apantallamiento ____________________ 77 5.2.4.3. Accesos y cableado ______________________________________________ 77 5.2.4.4. Compatibilidad electromagntica entre sistemas ___________________ 78 5.2.4.5. Cortafuegos. _____________________________________________________ 78 5.2.5. Prevencin de riesgos laborales _______________________________________ 79 5.2.5.1. Disposiciones legales de aplicacin _______________________________ 79 5.2.5.2. Caractersticas especficas de seguridad __________________________ 80 5.2.6. Riesgos generales que se pueden derivar del proyecto de instalacin de un sistema domtico _____________________________________________________________ 80 5.2.6.1. Riesgos debidos al entorno _______________________________________ 80 5.2.6.2. Riesgos debidos a la instalacin de infraestructura y canalizacin de soporte del sistema en el interior del edificio _________________________________ 81 5.2.6.3. Riesgos debidos a la instalacin de los elemento activos del sistema domtico 81 5.2.6.4. Riesgo debidos a las instalaciones elctricas en el cuadro domtico 82 5.2.7. Medidas Alternativas de prevencin y proteccin ______________________ 82 5.2.8. Condiciones de medios de proteccin _________________________________ 82 5.2.8.1. Protecciones personales _________________________________________ 83 5.2.8.2. Protecciones colectivas __________________________________________ 83 5.2.9. Protecciones particulares _____________________________________________ 83 5.2.9.1. Plataformas de trabajo ___________________________________________ 83 5.2.9.2. Escaleras de mano _______________________________________________ 83 5.2.9.3. Andamios de borriquetas _________________________________________ 84 5.2.10. Servicios de prevencin ______________________________________________ 84 5.2.11. Comit de seguridad e higiene ________________________________________ 84 5.2.12. Instalaciones mdicas ________________________________________________ 84 5.2.13. Instalaciones de higiene y bienestar ___________________________________ 84 5.2.14. Plan de seguridad e higiene ___________________________________________ 84
6. Presupuesto____________________________________________________ 86 7. Programacin software ETS _____________________________________ 90
7.1. 7.2. 7.3. Introduccin ______________________________________________________ 90 Configuracin general del edificio __________________________________ 90 Parametrizacin de los dispositivos ________________________________ 93
Configuracin del control del A/A______________________________________ 93 Configuracin sensor Quad habitacin ________________________________ 94 Configuracin dimmer ________________________________________________ 95 Configuracin del dispositivo de entradas binarias _____________________ 97 Configuracin del actuador de 16 salidas ______________________________ 98 Configuracin pantalla tctil __________________________________________ 99 Configuracin del detector de presencia ______________________________ 101 Configuracin del actuador de la calefaccin __________________________ 102 Configuracin de la estacin meteorolgica ___________________________ 103
7.3.1. 7.3.2. 7.3.3. 7.3.4. 7.3.5. 7.3.6. 7.3.7. 7.3.8. 7.3.9.
Asignacin de las direcciones de grupo ___________________________ 106 Programar dispositivos ___________________________________________ 110
8. Conclusiones__________________________________________________ 112 9. Planos ________________________________________________________ 114 10. Bibliografa __________________________________________________ 120
El objetivo de este trabajo es realizar un proyecto domtico de un hotel, aprovechando parte de las instalaciones ya construidas con anterioridad. En ciertos casos se necesitar la remodelacin de parte de la instalacin, que proporcionarn varios servicios a los clientes del mismo. El propsito es la implantacin de nuevos sistemas de seguridad, confort y aumento de la eficiencia energtica del emplazamiento, todo para que el usuario tenga un mayor control sobre la estancia en la que se encuentra. De las diferentes tecnologas existentes en el mercado como son X-10, LonWorks, SimonVit@, KNX, etc. Se ha optado por KNX, una de las tecnologas ms punteras en la actualidad debido a que es un sistema no propietario y estandarizado. Se puede aadir que dentro de los ltimos aos, los sistemas implementados a travs de esta tecnologa cada vez son ms complejos y ms eficientes para el usuario. En el captulo 2 se har una pequea introduccin al mundo de la Domtica, indicando en qu consiste, tecnologas ms utilizadas en la actualidad con sus ventajas e inconvenientes, y qu tipo de servicios podemos ofrecer al usuario. En los captulos posteriores, se explicar el estndar KNX. Se explicarn tanto su fundamento terico, sus ventajas con respecto a otras tecnologas, medio de transmisin, componentes Finalmente, despus de este captulo se desarrollar el proyecto domtico del emplazamiento, explicando tanto los actuadores, detectores, sensores y dems componentes, explicando cmo se enlazan las conexiones y realizando una pequea programacin a travs del programa ETS4 de ciertos componentes. Dentro de este apartado, introduciremos adems las partes ms comunes de un proyecto, memoria, pliego de condiciones y presupuesto del mismo. Por ltimo, se mostrarn los planos del hotel, con la colocacin de los componentes en cada una de las plantas, siempre verificando la norma de mnimos en ciertos sistemas regulados por ley, como puede ser el sistema de seguridad antiincendios.
Laro Javier de la Fuente Lastra
El concepto de domtica, se viene desarrollando desde hace unos aos a una gran velocidad. Existen varias tecnologas y alguna de ellas bastante extendidas, en funcin del tipo de sistemas a implementar se elegir una u otra, tambin influye y mucho el numero de dispositivos que se quieran instalar, ya que varias de estas tecnologas tienen un numero bastante limitado de componentes que pueden albergar dentro de su red para la implementacin del sistema domtico. El significado del trmino domtica resulta altamente complicado en tanto que recoge conceptos en cambios permanentes y bajo discusiones continuas. Se puede considerar la vivienda domtica como aquella que integra un conjunto de automatismos en materia de electricidad, electrnica, robtica, informtica y telecomunicaciones, con el objetivo de asegurar al usuario un aumento del confort, la seguridad, el ahorro energtico, las facilidades de comunicacin y las posibilidades de entretenimiento. Se pretende con ello integrar todos los aparatos del hogar a fin de que funcionen de la forma ms eficaz posible y con la necesidad de una intervencin mnima o inexistente por parte del usuario. Por otra parte, se viene hablando de inmtica para referirse a la automatizacin de edificios terciarios o de servicios. Este concepto se identifica habitualmente como el building management system, como puede ser el caso del trabajo que se va a llevar a cabo en este documento, en referencia a la coordinacin y gestin de las instalaciones con que se encuentran equipadas las edificaciones as como su capacidad de comunicacin, regulacin y control. El impulso en el desarrollo de la domtica ha venido propiciado por los avances en el campo de la informtica, y fundamentalmente en el campo de los microprocesadores, as como el hecho de la necesidad de mejorar la calidad de vida de los seres humanos.
2.2. Aspectos generales de la domtica
La domtica es un conjunto de servicios realizados por automatismos o dispositivos con cierto grado de inteligencia, basados en microcontroladores, dentro del hogar dirigidos a la gestin de cuatro funciones bsicas: confort, seguridad, comunicaciones y gestin de la energa. Otro servicio de gran importancia, pero que no forma parte de los principales en la actualidad, es la dependencia a mayores, que es uno de los campos en los que ms se est progresando hoy en da, y que cada vez est cobrando ms protagonismo dentro de la domtica.
En ocasiones, algunas aplicaciones de estas funciones se solapan. Es decir, varios de los sistemas implementados pueden formar parte de uno o ms servicios. Al realizar una instalacin, la proporcin de la inversin realizada en cada una de los apartados depender de la finalidad del edificio. A continuacin, se describen las caractersticas de los cuatro grupos de servicios principales: Gestin del confort: Este tipo de gestin se encarga de facilitar al usuario la obtencin de un mayor nivel de comodidad en las actividades que desarrolle dentro de la vivienda o edificio. No tienen relevancia el consumo energtico o la seguridad. Su principal objetivo es la interaccin del individuo con el medio que le rodea, para lo cual se deben poder controlar, en el mayor grado de lo posible, las variables fsicas que afectan y/o modifican el hbitat. En este tipo de servicio importa el bienestar o rendimiento de trabajo de las personas: calidad de luz, temperatura, ergonoma, acceso a los elementos, etc. Ejemplos de servicios de este grupo que pueden implementarse en la vivienda son: Control por mando a distancia u otro dispositivo inalmbrico de los sistemas. Regulacin de la iluminacin. Integracin de los sistemas audiovisuales. Gestin multimedia del hogar. Motorizacin de persianas. Seleccin de temperatura. Apertura de ventanas, puertas, etc. Regulacin de condiciones ambientales por zonas. Automatizacin del riego de jardines, en funcin de las condiciones ambientales. Avisos en los equipos activos de finalizacin de tareas.
Gestin de la energa: Trata de controlar y optimizar el gasto energtico de todos y cada uno de los distintos sistemas que utilizan energa, agua o combustibles, en el edificio. Notndose sus efectos tanto en el aspecto econmico como en el ecolgico. La finalidad es satisfacer las necesidades del hogar al mnimo coste. En este control se pueden distinguir tres aspectos diferenciados: Regulacin: pudiendo as obtener la evolucin del consumo energtico del edificio.
Programacin: teniendo la posibilidad de programar varios parmetros del sistema, como temperatura segn horarios. Optimizacin, de modo que se minimice el consumo en la medida de los posible. El aprovechamiento de la energa y reduccin de su consumo es uno de los apartados ms importante en los proyectos domticos, puesto que revierte a medio y largo plazo en su amortizacin, adems de estar muy ligadas al concento de confort. Las acciones destinadas a reducir el consumo, estn ligadas a la integracin de todos los dispositivos de la vivienda en el sistema. Algunos ejemplos de dichas acciones: - Aprovechamiento de tarifas nocturnas. - Reduccin del consumo para climatizacin o calefaccin, fuera de las horas de trabajo habituales. - Deteccin de fuentes de prdidas tanto en los sistemas de calefaccin, climatizacin o abastecimiento de agua. - Actuacin sobre automatismos de persianas para el aprovechamiento de la luz solar, etc. - Control automtico del encendido, apagado o regulacin de todas las luces de la vivienda en funcin de la presencia y aprovechamiento de la luz solar.
Gestin de la seguridad: La seguridad es una de las reas ms importantes de la inmtica, ya que de ella depende la integridad fsica de las personas y del inmueble. Su principal objetivo es la proteccin frente a los distintos agentes y/o factores que ponen en peligro la seguridad. Normalmente consiste en una serie de sensores que actan sobre unas seales acsticas, luminosas o una centralita que enva una seal de alarma, tanto al propietario como a las autoridades pertinentes. Tambin pueden actuar sobre electrovlvulas de paso de agua en caso de incendio, cerrar el gas, apertura de ventanas, etc. Los sistemas de seguridad y alarmas pueden ser clasificados de varias maneras, nos centraremos en dividirlos en dos finalidades, seguridad de personas o de bienes. Seguridad de las personas, se incluyen varias tareas como: - Alumbrado automtico en zonas de riego por deteccin de presencia para evitar tanto accidentes domstico, como de intrusin. - Emisin de avisos telefnicos a nmeros prefijados en caso de necesidad de ayuda urgente. - Detectores de fugas de gas o de agua. - Manipulacin a distancia de interruptores en zonas hmedas. Seguridad de los bienes, las funciones principales son: - Avisos a distancia. - Deteccin de intrusos.
Alarmas tcnicas, deteccin de incendios, fugas de agua y gas, fallo en suministro elctrico, etc. Videovigilancia.
Comunicaciones: En este apartado, existen numerosas posibilidades en funcin del tipo de inmueble. Las nuevas tecnologas en el campo de las comunicaciones y redes de transmisin de datos y el hecho de que los sistemas domticos se basan en el empleo de estos tipos de redes, hacen de ste, un campo frtil para el avance y desarrollo de las nuevas arquitecturas y posibilidades de integracin de los sistemas domticos con su entorno. Se distinguen dos tipos de comunicaciones. Comunicaciones internas, permiten la transmisin e intercambio de informacin desde dentro de la instalacin. Algunos ejemplos de aplicaciones son: - Sistemas de videovigilancia - Sistemas de megafona, videoportero a travs de telfono mvil, o cualquier equipo de TV del edificio. - Sistemas de comunicacin de datos, mediante cualquier dispositivo conectado a la red. Comunicaciones externas, permiten la transmisin e intercambio de informacin de nuestro sistema domtico con el exterior. Algunos ejemplos son lo siguientes: - Control de instalaciones domticas usando HTML, SMS o correo electrnico. - Acceso a la vivienda a travs de Internet. - Integracin de redes domticas en redes de fibra ptica ya existentes con vistas al desarrollo de las redes integrales de inteligencia ambiental.
A continuacin se ha incluido un grfico, con las demandas en el mercado ordenadas por reas de actuacin [5]:
Figura 2.1 Fuente Estudio CEDOM 2011(Tendencia del mercado espaol).
2.3. Arquitecturas
La arquitectura determina cmo estn conectados los componentes de la instalacin, sensores, actuadores unidades de control, etc. Existen varios tipos de arquitecturas empleadas en redes de comunicacin de datos, susceptibles de ser aplicadas en sistemas domticos. El empleo de diferentes filosofas de cableado e incluso de distintos tipos de red, hace que existan diferencias notables en parmetros como: complejidad del cableado, velocidad de transmisin, vulnerabilidad, tasa de fallos El desarrollo actual de las tecnologas de la informacin, y ms en concreto de microcontroladores, hacen viable desde el punto de vista comercial, tres tipos de sistemas domticos: Sistemas centralizados: En ellos la unidad de control est concentrada en un nico dispositivo, en el que se ejecuta un programa previamente introducido. Las soluciones generalmente se basan en adaptaciones de sistemas industriales, ampliamente utilizados y experimentados. La ventaja fundamental que tiene este tipo de sistemas es su bajo coste, ya que ningn elemento necesita mdulos especiales de direccionamiento, ni interfaces para distintos buses. Adems, su instalacin es ms sencilla y es posible utilizar una gran variedad de elementos comerciales, ya que los requisitos que se les exigen son mnimos. El principal inconveniente es su limitada flexibilidad, por lo que las reconfiguraciones son costosas. Adems, al tener toda la inteligencia concentrada cabe citar que su fallo inutiliza al sistema completo.
Figura 2.2. Esquema de sistemas centralizados.
Sistemas descentralizados: En un sistema descentralizado, hay varios controladores, interconectados por un bus, que enva informacin entre ellos y a los actuadores e interfaces conectados a los controladores, segn un programa, la configuracin y la informacin que recibe de los sensores, sistemas interconectados y usuarios. Son sistemas que pueden instalarse con una programacin previa para facilitar su empleo y que por el contrario poseen la opcin de programacin posterior para ampliar su capacidad. Una de sus ventajas es su amplia flexibilidad ya que permiten la configuracin del sistema con opciones de acceso al usuario.
Figura 2.3. Esquema de sistema descentralizado.
Sistemas distribuidos: En este tipo de sistemas el control se encuentra descentralizado, y se alberga parte en cada uno de los componentes. Las instalaciones son, de esta forma, mucho ms flexibles e independientes, aunque la programacin se vuelve ms Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 9
complicada al tener que hacerlo sobre cada uno de los componentes individuales que conforman el sistema. Deber existir algn protocolo de comunicaciones entre los diferentes componentes. Esta idea tambin se est aplicando a los sistemas industriales, como los conocidos buses de campo. En este tipo de sistemas, por tanto, puede que no exista como tal un mdulo o unidad central. En algunos casos, los sistemas distribuidos pueden requerir una unidad que permita albergar una estrategia de control, como puede ser una simulacin de presencia, la realizacin de rutinas, etc. En estos casos se puede aadir un mdulo al bus, pero con la distincin de que ste no lleva el control sobre los otros, slo les transmite las instrucciones adecuadas para llevar a cabo algunas de las tareas comentadas. Por ltimo, si este mdulo se desconectara, accidental o intencionadamente, el sistema seguira funcionando en perfectas condiciones.
Figura 2.4. Esquema sistemas distribuidos.
2.4. Topologas
Se distinguen varios tipos segn como est distribuido el cableado y los diferentes nodos del sistema. Los tipos ms utilizados son: Topologa en estrella, desde el ncleo central de proceso de datos sale una lnea a cada sensor o actuador del sistema de gobierno.
Figura 2.5.Topologa en estrella
Topologa en anillo, se simplifica ampliamente el envo de mensajes a todos los controladores cuyo principal inconveniente es que una avera en el sistema puede bloquear la red.
Figura 2.6. Topologa en anillo
Topologa en bus, se caracteriza por tener un nico canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre s.
Figura 2.7.Topologa en bus.
Adems de las citadas, existen otro tipo de topologas como en forma de rbol y las mixtas, que aparecen combinadas con las topologas anteriores, bus/estrella y estrella/estrella.
2.5. Medio de transmisin
El medio de transmisin de la informacin, interconexin y control entre los distintos dispositivos de domtica puede ser de varios tipos. Los principales medios de transmisin son: Cableado propio. La transmisin por un cableado propio es el medio ms comn para los sistemas de domtica; principalmente son del tipo: Par apantallado o par trenzado, el coste del par y su instalacin es muy reducido, siendo el medio ms asequible aunque su porcentaje de errores no es nada despreciable. Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 11
Coaxial, posibilidad de enviar video y gran fiabilidad, sin embargo el coste del material y la instalacin es bastante elevado. Fibra ptica. Gran ancho de banda disponible e inmune a las interferencias aunque, actualmente, contina siendo la opcin ms cara para su instalacin e imposibilita el envo de alimentacin para los dispositivos.
Cableado compartido. Varias soluciones utilizan cables compartidos y/o redes
existentes para la transmisin de su informacin, ejemplo la red elctrica, la red telefnica o la red de datos. Inalmbrica. Muchos sistemas de domtica utilizan soluciones de transmisin inalmbrica entre los distintos dispositivos, principalmente tecnologas de radiofrecuencia (Sistemas Bluetooth, ZigBee, etc.) o infrarrojos.
2.6. Componentes en los sistemas domticos
Los componentes que integran estos tipos de sistemas, pueden clasificarse en los siguientes grupos: Sensores: La misin de un sensor es la conversin de magnitudes de una determinada naturaleza a otra, generalmente elctrica (tambin denominados transductores). Estas magnitudes pueden ser fsicas, qumicas, etc. En un edificio, se encargarn de proporcionar toda la informacin necesaria para su posterior gestin. En la mayora de los casos, los sensores disponen de un encapsulado mediante el cual consigue un correcto funcionamiento al evitar que no le afecten condiciones externas distintas de la magnitud a medir. Segn el tipo de seal de salida se pueden clasificar en dos tipos: Analgicos: proporcionan a la salida una seal proporcional al parmetro a medir. Digitales: La seal que se obtiene tan slo puede adoptar valores discretos (0/1, Vmx/Vmn, abierto/cerrado). Tambin pueden clasificarse en funcin de la magnitud medida, fuego, agua, luz, presencia, etc. Actuadores: Son dispositivos electromecnicos que actan sobre el medio exterior y afectan fsicamente al edificio. Convierten una magnitud elctrica en otra de tipo mecnica, trmica, etc., realizando, de manera alguna, un proceso inverso al de los sensores. Los actuadores pueden mantener niveles de salida continuos o discretos. Los actuadores se conectan a las tarjetas de salida de un sistema inteligente. Si la actuacin es todo/nada, los actuadores sern gobernados por seales digitales, mientras que si la actuacin es variable estos sern gobernados por Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 12
seales discretas. Los ejemplos ms usuales dentro de una instalacin domtica son: reguladores o dimmers, electrovlvulas, motores elctricos, resistencias elctricas, etc. Unidad de control: Esta unidad gestiona toda la instalacin, recibe las seales que proporcionan los sensores y emite las seales que llegarn a los actuadores. Adems posibilita la conexin con las interfaces de usuario adecuados, como pantallas tctiles, mandos a distancia, botoneras u ordenadores. En funcin del sistema domtico, la unidad de control tendr una serie de caractersticas diferenciadas. As en sistemas distribuidos, como el elegido para la realizacin de este proyecto (KNX), esta unidad se reparte en distintos elementos una vez realizada la programacin adecuada a travs de un ordenador. Interfaces: Se entiendo por interfaz de usuario toda la presentacin y la posible interaccin de las personas con los sistemas. La interfaz por decirlo de alguna forma, es el encuentro entre el mundo digital y el mundo fsico. Los transmisores o interfaces tradicionales eran pulsadores e interruptores de cualquier marca o especiales de los mismos sistemas domticos; teclados propios del sistema, mando a distancia, software para PCs, etc. En la actualidad se estn desarrollando en el mercado muchos nuevos o mejorados interfaces para el hogar digital. Pasarelas de comunicacin: Una pasarela de comunicacin es un dispositivo que conecta infraestructura de telecomunicaciones del hogar digital a una red pblica de datos (Internet u otros distintos). Es el producto que permite la conectividad total de los hogares con el mundo exterior para poder controlar electrodomsticos, sistemas de seguridad, de domtica en general, sin la necesidad de encontrarnos en nuestro hogar a travs de un mvil o cualquier otro dispositivo electrnico. Lo que nos permitir tener un control e informacin (en tiempo real) de nuestro hogar, con la posibilidad de gestionar el gasto de la energa, control remoto de electrodomsticos, vigilancia, conocimiento del estado de las alarmas, etc.
2.7. Sistemas comerciales
En la actualidad, existen numerosos sistemas domticos en el mercado, cada uno de ellos con sus ventajas e inconvenientes. Esta variedad de sistemas con sus caractersticas propias, hace que la figura del ingeniero capaz de analizar cada proyecto y personalizarlo en funcin de las necesidades del cliente y del edificio sea cada vez ms necesaria para garantizar el xito del proyecto. Puesto que, actualmente la mayora de los sistemas domticos se destinan a cualquier edificio, la clasificacin ms empleada es la realizada en funcin de la Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 13
tecnologa empleada por el fabricante. Por lo que existen dos tipos de fabricantes, los que emplean tecnologa basada en estndares mundiales, denominados sistemas estndares y los fabricantes cuyos sistemas empleen tecnologa propia, denominados sistemas propietarios. Principales estndares en el mercado: KNX LonWorks BacNet DALI Principales sistemas propietarios: Vivimat Vantage At-Home BUSing Rako
Captulo 3: Sistema KNX
En este apartado se describir el sistema KNX, el cual ha sido elegido para la realizacin de este proyecto. Este sistema naci de la fusin entre EIB, EHS y BatiBus, todos ellos de origen europeo con el objetivo de crear un estndar para el control de las instalaciones en todo tipo de edificios. KNX es un estndar mundial para el control de la vivienda y del edificio con: Una nica herramienta de puesta en marcha (ETS). Una completa gama de medios de transmisin. Una compleja gama de modos de configuracin. Adems KNX est aprobado como: Estndar Europeo (CENELEC EN 50090 y CEN EN 13321-1). Estndar Internacional (ISO/IEC 14543-3). Estndar Chino (GB/Z 20965). Estndar Norteamericano (ANSI/ASHRAE 135).
En la actualidad la esta asociacin tiene ms de dos centenares de miembros entre la que cabe destacar: Siemens, ABB, Zennio, Simon, etc. Cabe recordar que las principales funciones de la asociacin son bsicamente el soporte para la preparacin de normas unificadas y la definicin de los test y requisitos de homologacin que garanticen la calidad de los productos, la formacin, el desarrollo software para la programacin y puesta en marcha y la divulgacin del estndar. Se trata por lo tanto de un sistema descentralizado y no propietario en el que cada dispositivo puede trabajar de forma autnoma y acceder al bus a travs de su microprocesador. Las diez ventajas ms importantes del sistema KNX son: Estndar internacional que garantiza su continuidad en el futuro. Absoluta interoperabilidad e interworking de todos sus productos. KNX representa alta calidad de producto. ETS4, un nico software para el diseo de proyectos. Proporciona mltiples soluciones para todo tipo de aplicaciones. Adaptacin a cualquier tipo de construccin. Soporta diferentes modos de configuracin. Puede transmitirse por diferentes medios de comunicacin. Acoplamiento con otro tipo de sistemas. Es independiente de cualquier plataforma hardware o software.
3.2. Medios de transmisin
El estndar KNX incluye distintos medios por los que puede ser transmitido. Cada uno de stos puede ser usado con uno o ms modos de configuracin, de tal forma que posibilita a cada fabricante a elegir la combinacin adecuada para el segmento del mercado que desea. Actualmente KNX permite 4 medios de transmisin: Par trenzado (TP-1), este medio de comunicacin permite una velocidad de transmisin de 9600 bits/s, no existen requerimientos especiales para su instalacin, existen cables prefabricados de 2 y 4 hilos. Idneo para instalaciones nuevas. Red elctrica (PL110), tiene una velocidad de transmisin de 1200bits/s, est orientado a vivienda y edificios ya construidos aprovechando as la instalacin existente. Radiofrecuencia (RF), emplea seales de radio para transmitir telegramas, los cuales son transmitidos en la banda de frecuencia de 868MHz, con una fuerza mxima irradiada de 25mW y velocidad de transmisin de 16.384kBit/sec. Suele instalarse en edificios de peculiar valor arquitectnico o para emplazamientos de difcil acceso. Ethernet (IP), los telegramas KNX puede ser tambin encapsulados en telegramas IP. De esta forma, las redes LAN, as como Internet, pueden transportarlos. De esta forma, los routers IP son una alternativa para los interfaces acopladores de lnea y rea USB respectivamente. Para el ltimo caso, el bus es reemplazado por un Fast Ethernet. Orientado para la comunicacin entre varios edificios, y para el mantenimiento a distancia. De estos cuatro medios, el ms est siendo desarrollado y el que casi en exclusividad ese utiliza, es el par trenzado. Los datos de informacin y de comunicacin entre dispositivos se transmiten como una tensin alterna superpuesta sobre la alimentacin en corriente continua del bus, empleando para ello nicamente dos hilos. Por tanto, es necesario por una parte, aislar la fuente de alimentacin de los datos, para que sta no suponga una carga sobre ellos y, por otra, desacoplar los datos de la componente de alimentacin continua en cada dispositivo. Todo el hardware necesario para realizar este proceso se encuentra en cada uno de los dispositivos KNX. Para ello, los dispositivos conectados al bus disponen de un transformador para separar la componente continua de alimentacin, de la componente alterna que representa los datos a recibir. Las lneas que conforman el bus, incorporan sus propias fuentes de alimentacin que suministran la tensin de alimentacin a todos los dispositivos conectados. La tensin nominal de alimentacin es de 29V, y cada dispositivo requiere un mnimo de 21V para mantenerse en la zona de operacin segura. Este tipo de fuentes tienen un control integrado de corriente y tensin, que salvan microcortes inferiores de 100s. El medio fsico ms empleado en la red es un cable de par trenzado (simtrico, de seccin 0.8mm e impedancia caracterstica Z0=72). Este tipo de cable, est Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 17
catalogado por la mayora de los fabricantes y se trata del denominado bus KNX. Es un cable apantallado con los pares trenzados y con varias cubiertas de proteccin.
3.3. Topologa
Al ser un sistema distribuido, KNX, emplea un bus de comunicaciones comn para todos sus dispositivos cuya topologa en el despliegue de la instalacin viene marcada por unos niveles jerrquicos que define el estndar. Concretamente se establecen 3 niveles: Lnea, cada componente Bus puede intercambiar informacin con cualquier componente por medio de telegramas. Una lnea consta de un mximo de 4 segmentos de lnea, cada uno de ellos con un mximo de 64 dispositivos, aunque mediante amplificadores es posible ampliarlo hasta los 256. Cada segmento de lnea debe ser alimentado mediante una fuente de alimentacin adecuada. El nmero real de estos componentes conectados, depende de la fuente de alimentacin seleccionada y del consumo de cada aparato individual. El nmero mximo de fuentes de alimentacin por lnea es de dos y la distancia mxima entre componente y fuente ha de ser inferior a 350 metros. La longitud de la lnea no ha de superar en ningn momento los 1000 metros.
Figura 3.1. Topologa lnea (APT: Aparato Bus, FA/Bo: Fuente alimentacin con bobina)
rea, si se va a emplear ms de una lnea o si se va a elegir una estructura diferente, podrn conectarse hasta 15 lneas a una lnea principal por medio de acopladores de lneas (AL). Esto es lo que se denomina rea. Por lo que en un rea, pueden conectarse un mximo de 960 dispositivos sin el uso de repetidores, en caso contrario el numero ascendera hasta 3.840. Cada lnea, incluyendo la principal, debe tener su propia fuente de alimentacin. Adems, la lnea principal puede tener conectados directamente hasta 64 dispositivos, incluyendo los acopladores de lnea.
Figura 3.2. Topologa rea (AL: Acoplador de lnea).
Varias reas, el sistema KNX (TP-1) puede ampliarse mediante la lnea de reas. El acoplador de reas (AA) conecta su rea correspondiente a la lnea principal de reas. Tambin es posible situar los dispositivos en la lnea de reas. En un mximo de 15 reas funcionales, pueden conectarse al sistema bus ms de 58.000 aparatos. Como consejo KNX, nos indica que si la instalacin se divide en lneas y reas, la funcionalidad del sistema se incrementa de forma considerable.
Figura 3.3. Topologa de varias reas.
3.4. Direccionamiento
Los diferentes elementos que conforman la instalacin KNX, quedan identificados perfectamente gracias al sistema de direccionamiento. El cual se divide en dos tipos de direcciones: Direcciones fsicas: identifican nicamente cada dispositivo y se corresponden con su localizacin en la topologa global del sistema implementado. Dichas direcciones estn compuestas por tres campos separados por puntos: rea, compuesta por 4 bits. Identifica una de las 15 reas. A=0 corresponde a la direccin de la lnea de reas del sistema. Lnea, compuesta por 4 bits. Identifica cada una de las 15 lneas en cada rea. L=0 se reserva para identificar a la lnea principal dentro del rea. Dispositivo, compuesto por 8bits. Identifica cada uno de los posibles dispositivos dentro de una lnea. D=0 se reserva para el acoplador de lnea.
Figura 3.4. Direccionamiento fsico.
Direcciones de grupo: se emplean para definir funciones especficas del sistema y son las que determinan las asociaciones de dispositivos en funcionamiento y las que definirn las funcionalidades de la instalacin. Mediante las direcciones de grupo se establece la lgica del sistema. Existen unas relaciones funcionales entre dispositivos debido a que dichas direcciones asignan la correspondencia entre los elementos de entrada al sistema, como son el caso de los sensores, y los elementos de salida, actuadores. Es posible definir dos tipos de direccionamiento de grupo: Empleando dos, grupo principal y subgrupo, Empleando tres, grupo principal, intermedio y subgrupo. Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 20
Figura 3.5. Direccin de grupo de tres niveles.
Finalmente se puede aadir, que las direcciones de grupo que enlazan sensores con actuadores, se pueden asignar a cualquier dispositivo en cualquier lnea, con las siguientes condiciones: Varios actuadores pueden tener la misma direccin de grupo. Los actuadores pueden responder a ms de una direccin de grupo. Los sensores slo pueden ser asociados a una nica direccin de grupo.
3.5. Formato de las transmisiones
La codificacin de la transmisin se realiza de modo que el estado lgico 0 es dominante sobre el 1 que no pasa corriente. El mtodo de acceso al medio empleado por el estndar KNX es de tipo CSMA/CA (Acceso mltiple por deteccin de portadora, evitando colisiones). Lo que indica que solo puede existir un tipo de dato desplazndose por el bus, proveniente de un dispositivo. Los mecanismos de resolucin de colisiones son los siguientes: El dispositivo comprueba el bus, y si est libre comienza la transmisin. Durante el envi cada dispositivo escucha los datos presentes en el bus comparndolos en todo momento con los que ha transmitido. Si no se producen colisiones, el envi se completa sin problemas. En caso de producirse algn tipo de colisin con los datos enviados por otro dispositivo, el arbitraje se resuelve por prioridad de los bits dominantes (0s) sobre los recesivos (1s). Por lo que, tendrn prioridad aquellas tramas que presenten mayor nmero de ceros en su inicio.
Figura 3.6. Resolucin de colisiones CSMA/CA en sistema KNX
3.6. Formato de los mensajes 3.6.1. Generalidades y estructura
La transmisin de un mensaje o telegrama por parte de un dispositivo KNX se realiza cuando se produce un evento en un elemento emisor o sensor. La transmisin se inicia despus de que el bus haya permanecido desocupado por lo menos durante un perodo de tiempo t1. Despus de que haya terminado la transmisin del telegrama, los dispositivos utilizan el tiempo t2 para comprobar si el telegrama ha sido recibido correctamente. Todos estos dispositivos envan un acuse de recibo (acknowledge) del telegrama simultneamente.
Figura 3.7. Secuencia de envo de telegrama ante la activacin de un evento (Fuente: KNX.org)
El telegrama est formado por los datos especficos del bus y los datos tiles que informan sobre el evento que ha tenido lugar. La informacin se transmite en su totalidad en forma de caracteres de 8 bits. Igualmente, en el telegrama se transmiten los datos de deteccin de errores en la transmisin, lo que garantiza un nivel de fiabilidad en la transmisin extremadamente elevado. A continuacin se detalla brevemente la composicin de los campos del telegrama: Control (8 bits). Incluye la prioridad que dicho telegrama tiene al ser enviado segn el tipo de funcin. El bit de repeticin se pone a cero en caso de repetirse algn envo debido al no reconocimiento de alguno de los destinatarios. Direccin de origen (4 bits con el rea, 4 bits para el identificador de lnea y 8 bits para identificar el dispositivo). El dispositivo que transmite la trama enva su direccin fsica, de modo que se conozca el emisor del telegrama en las tareas de mantenimiento. Direccin destino (17 bits). Puede ser de dos tipos: Si tiene valor 0, se trata de una direccin fsica y se enva el telegrama nicamente al dispositivo. Si tiene valor 1, se trata de una direccin de grupo, y el telegrama se dirige a todos los mecanismos que deben escucharlo. Contador de ruta (3 bits). Contiene el resultado de un contador, al pasar por un acoplador este contador se ver incrementado negativamente. Si el contador es negativo el telegrama no ser transmitido. Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 22
Longitud (4 bits). Indica cuntos bytes contiene el campo de datos. Datos tiles (16*8bits). Contiene los datos necesarios para la ejecucin y transmisin de valores. Byte de comprobacin (8bits). Consiste en un byte que se obtiene del clculo de la paridad longitudinal par de todos los bytes anteriores incluidos en el telegrama. Cuando el telegrama es recibido, el dispositivo comprueba si es correcto a partir del byte de comprobacin.
Figura 3.8. Estructura de un telegrama KNX. (Fuente: KNX.org)
3.6.2. Requisitos de tiempo del telegrama
El telegrama es transmitido a una velocidad de bit de 9600 bits/s, es decir, un bit ocupa el bus durante 104s. Un carcter se compone de 11bits. Teniendo en cuenta la duracin de la pausa (2 bits), el tiempo de transmisin por carcter asciende a 1.35ms (13 bits). Dicho telegrama constar de entre 8 y 23 caracteres, dependiendo de la longitud de la informacin; el acuse de recibo, por su parte, de 1 carcter. Con el tiempo libre del bus t1 (50bits) y el lapso hasta el acuse de recibo t2 (13 bits), los datos ocupan el bus durante 20-40ms. Por lo tanto, un telegrama de conmutacin, incluyendo el acuse de recibo, ocupa unos 20ms.Los telegramas para transmisin de texto ocupan el bus hasta unos 40ms.
Figura 3.9. Requisitos de tiempo de un telegrama. (Fuente: KNX.org)
3.7. Estructura de comunicacin en los componentes
Existen dentro del sistema KNX componentes que posibilitan el funcionamiento del mismo, como son la fuente de alimentacin, cables, filtros, etc. Pero los elementos ms importantes en la instalacin son los que estn dotados de cierta inteligencia y que posibilitan el correcto funcionamiento de todo el sistema. Al tratarse de un sistema distribuido, las funciones a realizar se encuentran programadas en forma de objetos, sensores y actuadores, que intercambian informacin para el correcto funcionamiento de lo programado, haciendo posible una serie de acciones de control. Principalmente estos dispositivos constan de tres partes importantes y bien diferenciadas: Acoplador al bus (AB), donde se encuentra el programa de aplicacin y la direccin fsica. Interfaz de aplicacin (IA), es un conector estndar de diez pines que comunica el acoplador al bus con el dispositivo final. Dispositivo final (DF).
Figura 3.10. Composicin interna de un dispositivo KNX
3.7.1. Acoplador
El acoplador al bus (AB) es un aparato universal, al cual se le asignan los parmetros y se proporciona al bus una tabla de filtros. Todos los telegramas de grupo recibidos se reenviarn si estn registrados en dicha tabla. De esta forma, cada lnea funciona de forma independiente y slo se dejarn pasar a travs del acoplador los telegramas de cruce de lneas y de cruce de reas. El amplificador o repetidor de lnea dejan pasar todos los telegramas, ya que no contiene ninguna tabla de filtros asociada. El acoplador examina por lo tanto, clnicamente la interfaz de aplicacin para detectar cambios de seal. Esta unidad de acoplamiento se divide a su vez en dos partes: Mdulo de transmisin (MT), que realiza una serie de funciones: Desacoplo de alimentacin y datos. Proteccin contra inversin de polaridad. Generacin de la tensin de alimentacin estabilizada a 24Vdc. Iniciacin del volcado de seguridad de la memoria RAM. Generacin del reset del microprocesador si la tensin del bus inferior a 5V. Amplificacin y funciones lgicas para la recepcin-transmisin desde el bus. Vigilancia de la temperatura del componente. Controlador de acceso al bus (CEB) que incluye: Memoria ROM permanente, que contiene el software del sistema. Memoria RAM voltil, que contiene datos de la operacin del dispositivo. Memoria EEPROM no voltil, donde se almacena el programa de aplicacin.
Figura 3.11. Acoplador bus
3.7.2. Interfaz
La interfaz de aplicacin es un conector estndar de diez pines, de los cuales cinco se usan para datos, cuatro digitales o analgicos y uno digital, de entrada o de salida, tres son utilizados para las tensiones de alimentacin, y uno es una entrada analgica al acoplador bus que se emplea para la identificacin del tipo de dispositivo final en funcin de una resistencia situada en el mismo. En el caso de que el tipo de dispositivo final no corresponda con el que hay en el programa de aplicacin, el acoplador de bus lo detiene automticamente. Los tipos de dispositivos definidos se identifican en pasos de 0.25V.
Figura 3.12. Dispositivos finales definidos.(Fuente: KNX.org)
3.7.3. Dispositivo final
El dispositivo final es el sensor, transmisor o actuador que se ajusta al acoplador al bus mediante la interfaz de aplicacin. A continuacin, intentaremos describir los dispositivos ms importantes y utilizados dentro del sistema KNX, los cuales pueden ser divididos en tres grandes grupos, componentes del sistema, sensores y actuadores.
Aparatos de sistema.
Fuente de alimentacin: Este tipo de fuentes, son de carril DIN. Producen y controlan la alimentacin del sistema, es necesario que el bus est aislado de la fuente mediante un filtro. Existen varios tipos de fuentes, dependiendo de la tensin y corriente que suministran a su salida, 29Vdc y 640mA / 29Vdc y 320mA / 26Vdc y 640mA.
Acoplador: Al igual que la fuente, este tipo de dispositivo es para perfil tipo DIN. Puede trabajar como acoplador de lnea o de rea, en el primero de los casos, se preocupa de acoplar una lnea con la lnea principal, en el otro caso, acopla la lnea principal con otra lnea de rea. Su finalidad es que funcione como filtro de los distintos datos que fluyen por el bus. Interfaz de comunicacin RS-232 e interfaz de comunicacin USB: Este tipo de interfaces son utilizadas para realizar las conexiones de un ordenador con el sistema KNX, son totalmente necesarias para la programacin y puesta en marcha del sistema instalado. Acoplador al bus: Es un dispositivo de empotrar para conectar una unidad de aplicacin con el bus KNX, que permite la conexin al sistema de una gran variedad de componentes. Adems, almacena la direccin fsica y el programa de aplicacin con las direcciones de grupo. Es programado a travs del software ETS, cuya versin actual es la cuarta. Interfaces de comunicacin: Este tipo de interfaces, sirven para la comunicacin en tiempo real del cliente con su sistema domtico, existen numerosos tipos de interfaces, como son los que emplean la comunicacin telefnica mediante SMS y otros que incorporan webservers para el control a travs de Internet. Pantallas: En la actualidad son de tipo tctil y en funcin de la escogida, estas pueden desde configurar un simple pulsador, hasta pantallas que integran sensores de temperatura y termostatos, que adems pueden recibir rdenes del usuario mediante SMS e Internet.
Sensores. Sensor pulsador: Es un mdulo de aplicacin que debe conectarse con un acoplador al bus para su correcto funcionamiento. Se dispone de mdulos de 1,2 4 teclas, as como modelos con pantalla LED que muestra informacin del estado de algunas de las funcionalidades implementadas. Son empleados como transmisores, y el usuario puede enviar rdenes todo/nada o de regulacin. Sensor interfaz universal de 4 canales: Est compuesto por 4 canales a los cuales se les puede asignar parmetros de entrada o salida seleccionando la aplicacin correspondiente a travs del software ETS. Pgina 27
Sensor entrada analgica: Las entradas analgicas son usadas por el sistema para monitorizar variables analgicas. Existen varios modelos adecuados para el montaje en canalizaciones o falsos techos, todas ellas configurables mediante ETS, para el rango de salidas de los sensores conectados al bus (0/4-20mA o 0-1/5/10V). Sensores de entrada binaria: Este tipo de sensores pueden ser montados tanto en canalizaciones como en falsos techos e incluso en carril DIN. Estos mdulos se utilizan para conectar pulsadores, interruptores convencionales o sensores con salida digital.
Actuador interruptor: Estos dispositivos son empleados para el accionamiento de luces y cualquier otro dispositivo elctrico (puertas, persianas, etc.). Existen actuadores de 1, 2, 4, 6, 8 y hasta 32 salidas de control independientes y cuya carga mxima de salida depende del tipo de mdulo seleccionado. Actuador analgico: Este tipo de componentes se usa sobre carril DIN y funciona como salida de variables analgicas. Dichas salidas pueden ser configuradas independientemente como seales de corriente (0/4-20mA) o como seales de tensin (0-1/5/10 V).
Este tipo de actuador tiene como funcin regular y conmutar cargas, principalmente orientado al control de luminarias incandescentes y luminarias halgenas de 230V. Es montado sobre carril DIN y la alimentacin la recibe a travs del bus. Podemos encontrar varios tipos, en funcin de la empresa que los realiza, pero los hay de varios canales y para distintos tipos de cargas.
Actuador multifuncin:
Es un dispositivo de tipo rel, cuya instalacin es en carril DIN. Las entradas son de contacto abierto/cerrado y las salidas son rels que pueden manejar cargas de 230V y 6A, es alimentado por el bus. En el mercado existen de distinto nmero de entradas/salidas y que soportan cargas de tipos diferentes.
Debido al hecho de que existen un gran nmero de dispositivos para este sistema, hemos escogido un pequeo abanico de ellos para explicar su funcionamiento.
3.8. Programacin y configuracin del sistema KNX
La programacin de una instalacin del sistema KNX se realiza a travs de la herramienta informtica ETS4, distribuida por la asociacin KNX. Al tratarse de un bus distribuido, todos los elementos del mismo poseern una direccin fsica nica en la instalacin y por lo tanto, sern capaces tanto de mandar telegramas como de recibirlos. Ser por tanto, esta herramienta la que se encargue de configurarlos o programarlos a gusto del cliente, desde un ordenador conectado directamente a la instalacin KNX, a travs de un mdulo Rs-232, USB o TCP/IP. Adems el estndar KNX permite 2 modos de configuracin: S-Mode (SystemMode): Este mecanismo de configuracin est dirigido a instaladores cualificados para este tipo de sistemas. Se apoya en el software ETS Professional junto con la base de datos de cada fabricante y los programas de aplicacin de los dispositivos. Este modo de configuracin ofrece el mayor grado de flexibilidad para la realizacin de las funciones de control de edificios. E-Mode (EasyMode): Dirigido a instaladores con conocimientos bsicos sobre KNX. En comparacin con la configuracin anterior, E-Mode ofrece funciones limitadas. Sus dispositivos ya estn programados y cargados con parmetros por defecto. Con un simple configurador, cada componente puede ser parcialmente reconfigurado.
Figura 3.13. Modos de configuracin KNX.(Fuente: KNX.org)
Captulo 4: Memoria
En este captulo se describirn todos los aspectos que caracterizan el inmueble y dispositivos que conforman el sistema domtico. A su vez se describirn las funciones y servicios que se ofrecern tanto a los clientes, como al personal de recepcin y dueo del edificio.
4.1.1. Descripcin del inmueble
Puente Avos (Cantabria), calle la Ileja n 11. Hotel Hesperia. Consta de 26 habitaciones repartidas en 3 plantas, 1 recepcin, ascensor, cuarto de contadores, lavandera (tendr los mismos sistemas que una habitacin), jardn y aparcamiento. Todas las habitaciones incluyen bao propio. Local situado en: Parcela.
4.1.2. Descripcin detallada del inmueble
Planta baja: consta de 7 habitaciones con sus respectivos baos, recepcin, administracin, cuarto de contadores y cisterna (depsito para recoger el agua de lluvia), escaleras, un ascensor y varios pasillos. Planta baja Estancia Habitacin Bao Recepcin Administracin Cuarto de contadores Ascensor Superficie 10,5m 11,5m 2,7m 15m 8,2m 17,3m 2,3m
Primera planta: consta de 10 habitaciones, un cuarto con equipos domticos, escaleras, ascensor y varios pasillos. Primera planta Estancia Habitacin Bao Bodega Laro Javier de la Fuente Lastra Superficie 10,5m 11,5m 2,7m 7,5m Pgina 31
Segunda planta: consta de 9 habitaciones, una lavandera, ascensor, escaleras y varios pasillos. Segunda planta Estancia Habitacin Bao Lavandera Superficie 10,5m 11,5m 2,7m 26,9m
4.1.3. Objeto del proyecto
El presente proyecto define la instalacin de un sistema domtico en un hotel de nueva construccin, cuyo propsito ser la implantacin de sistemas de seguridad, confort y aumento de la eficiencia energtica del emplazamiento. Se integraran dentro del sistema domtico el control de iluminacin, climatizacin y seguridad. En los dos primeros tipos, nos centraremos principalmente en la mejora de los mismos y de una mayor libertad de funcionamiento, usando parte de la instalacin ya construida y en el mayor de los casos mejorndola, lo que se intenta en definitiva, es que usuario tenga un mayor control sobre la estancia en la que se encuentra. Los servicios que se quieren dar al inmueble por parte del cliente son: Control de iluminacin (pasillo, recepcin, habitaciones, jardn y parking). Control por mando a distancia o pantalla, de los sistemas implementados. Monitorizacin de los sistemas desde la pantalla de recepcin. Motorizacin de persianas. Seleccin de temperatura en cada zona del hotel. Apertura de puertas, mediante tarjeta. Automatizacin del riego en jardines. Alarma de intrusin. Alarmas tcnicas (inundacin y humo). Video vigilancia. Comunicacin de alarmas a travs de telfono mvil. Estacin meteorolgica. Parking inteligente. Acceso al ascensor mediante tarjeta.
Tras el estudio de las necesidades del emplazamiento, se ha optado por la implantacin de un sistema de KNX. Debido a la gran eficiencia del mismo y a una posible ampliacin del proyecto domtico en aos venideros, este ltimo debido a que el cliente contempla en el futuro, la implantacin de sistemas energticos renovables, paneles fotovoltaicos, soltar-trmicos y un pequeo aerogenerador. Otra de las razones ha sido la amplia variedad de productos y diferentes funcionalidades que son posibles de implementar. Finalmente la programacin del sistema se llevara a cabo a travs del software, ETS4. Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 32
4.2. Componentes que constituyen el sistema.
En este apartado se detallan las funciones que van se van a realizar y los dispositivos que son necesario para su correcto funcionamiento. Tambin se describe la topologa llevada a cabo en la instalacin KNX
4.2.1. Funciones del sistema
Dentro de un sistema domtico las funciones que se realizan dentro del mismo, pueden dividirse en tres tipos:
En este apartado se ha optado por unir dos servicios, debido a que en la mayora de los sistemas que aportan mayor confort al cliente, han sido ideados para ofrecer un mayor ahorro energtico. Control de la iluminacin, el sistema domtico implementado realiza el control de todas las luces de la recepcin, pasillo, habitaciones, parking y jardn. En lo referente a las habitaciones el sistema tendr dos tipos de opciones, una de regulacin de luz y la otra de apagado/encendido. En el dormitorio, las luces permitirn regulacin en intensidad luminosa deseada por el cliente. En el bao de cada habitacin, las luces se activaran a travs de un detector de presencia, el cual activara/desactivara el otro LED del bao que no sea el detector de presencia, a travs de una de las salidas del Dimmer. Para estas funciones se usaran los siguientes dispositivos: Un Dimmer para regulacin de 4 salidas (3 dormitorio y 1 bao) y dos detectores de presencia por habitacin. El cliente podr controlar todas las funciones de las luces, desde el panel tctil situado a la izquierda de la cmoda o el mando IR. En los pasillos, ascensor, parking y jardn, la instalacin luminaria se har a travs de detectores de presencia, en caso de malfuncionamiento del sistema se han instalado una serie de pulsadores de dos canales, para el control de todas las luces del pasillo y recepcin. En el caso de la zona de parking y jardn, se ha introducido en el sistema una estacin meteorolgica dentro de este ltimo, que consta de un sensor de luz, que har que las luces de estas dos zonas no se activen, si la luz del da es la suficiente, invalidando as la deteccin de presencia. Adems, cada detector de presencia incluye, un sensor de luminosidad el cual ser programado para que en caso de superar, un valor pre establecido, la luz no se active. Se ha escogido este tipo de instalacin, principalmente para el ahorro energtico y confort de los clientes del hotel. Finalmente, el sistema de iluminacin escogido para la recepcin y entrada, es de regulacin de la intensidad luminosa, para que el personal del hotel pueda elegir en funcin del da y noche. Constar de un dimmer de regulacin de 4 salidas. La instalacin de todo el sistema requiere la configuracin y programacin previa a la puesta en marcha, por lo que el control de la iluminacin solo se podr efectuar una vez el instalador lo haya programado. Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 33
Control por pantalla o mando a distancia, todos los sistemas implantados dentro de cada una de las habitaciones, podrn ser controlados a travs de la pantalla InZennio Z41 y su mando RF correspondiente. En la entrada de la estancia, se dispondr de un pequeo manual explicando las funciones implementadas y la posibilidad de configurarlas al gusto de cada persona. La programacin inicial de todos estos sistemas se podrn por defecto despus del check-out del cliente, por lo que las modificaciones que este haya realizado en el sistema de la habitacin, no influir al prximo husped de la misma. Motorizacin de persianas, para la realizacin de este sistema entrarn en juego varios sensores y actuadores, obteniendo varias funciones que pueden ser utilizadas. Una de las funciones, es la de bajarlas en caso de que el sensor de lluvia situado en el jardn se active o que la velocidad del viento sobrepase un valor establecido mediante programacin de 50km/h. Otra funcin es que el cliente dispondr de una alarma dentro de la pantalla tctil, que a la vez de avisar al cliente a travs de una meloda puede activar la opcin de que las persianas se abran a la vez. Finalmente, el usuario de la habitacin a travs del panel podr subir/bajar las persianas a su antojo, invalidando cualquier seal de los sensores. Este sistema constara de un actuador de persianas binario ON/OFF y a travs del bus a los distintos sensores y dispositivos que entraran en funcionamiento, para la implementacin del este sistema. Control de temperatura, el sistema domtico proyectado prev el control del sistema de calefaccin y aire acondicionado, de todas las dependencias del hotel, recepcin y pasillos. En el sistema de calefaccin se har a travs de suelo radiante, a travs de una serie de electrovlvulas, dispuestas antes de la divisin de los conductos que van a cada una de las diferentes habitaciones. La calefaccin podr ser controlada a travs de la pantalla tctil por los huspedes de cada habitacin, y en el caso de los pasillos, recepcin y dems dependencias de uso exclusivo para personal autorizado, la temperatura ser escogida por el gerente o persona al cargo mediante el ordenador central, localizado en la recepcin. El sistema de aire acondicionado de la instalacin, usar un actuador Intesibox ya que es compatible con el sistema de aire acondicionado existente del hotel (Mitsubishi Mr Slim), el cual ir conectado al conducto del aire y al Bus KNX. En la programacin por defecto, en caso de que alguna de las ventanas sea abierta, el sistema de calefaccin y el A/A de esa habitacin dejarn de funcionar, mejorando as el ahorro energtico de la instalacin. Acceso al hotel, habitaciones y ascensor, el sistema usara una serie de tarjetas programadas para el acceso a la habitacin correspondiente, uso del ascensor y apertura de entrada principal de 23:30 a 8:00. Lo primero que habr de realizar el cliente despus de aparcar el coche, es realizar el check-in donde el personal de recepcin rellenara una serie de datos de un formulario, para luego poder programar la tarjeta transponder que se le har entrega. Bsicamente se introducir dentro de la tarjeta, la habitacin a la que tiene permitido acceder, nombre del cliente y DNI.
El resto del personal del hotel, tendr una tarjeta personalizada para poder acceder a los sitios que les corresponda, es decir, limpiadoras con acceso al cuarto de limpieza y a todas las habitaciones, personal de recepcin y gerente con acceso ilimitado. Para la implementacin de este sistema, se necesitara un programador de tarjetas en recepcin, un lector de tarjetas en todas las puertas del edificio, un actuador para abrir las puertas y el programa de configuracin AXESSO. Automatizacin del riego, el cliente ha optado por un riego inteligente para un mayor ahorro de agua. Por lo que se hace totalmente necesaria la implantacin de una estacin meteorolgica. El sistema se programara de tal modo, que tenga en cuenta no solo la humedad de la tierra, sino las previsiones del tiempo para ese da mediante el sensor de presin atmosfrica y el sensor de temperatura y humedad de la tierra. El programador tendr en cuenta las salidas de todos estos sensores y en funcin de las necesidades del cliente (csped con mayor o menor riego), se activarn las electrovlvulas de los aspersores a travs de un actuador (actuador multifuncin de 16 salidas, situado en la planta baja). Parking inteligente, este sistema incluye el levantamiento automtico de la barrera de entrada, gracias al sensor de masa metlica colocado delante de la misma y un detector de infrarrojos situado justo despus de la barrera, en definitiva, la barrera se levanta cuando detecta presencia de algn vehculo y despus de que este haya pasado la barrera se bajara con un tiempo de offset establecido. Por otro lado para la salida del recinto con el coche, se hace necesario que el cliente tenga la tarjeta programada que ha de recoger en recepcin, en caso de que el cliente haya entregado despus de hacer el check-out su llave tarjeta, podr comunicarse a travs de un interfono con el personal de recepcin, para indicarle que va a realizar la salida del hotel. A diferencia de la entrada al parking, no habr sensor de masa metlica pero si un lector de tarjetas transponder.
Respecto a la seguridad del edificio se han cubierto un amplio nmero de problemas que pueden surgir en un hotel. Alarma anti-intrusin y video-vigilancia, en este sistema debido a que el cliente pidi explcitamente el conocimiento en tiempo real del edificio, se decidi por implantar un mdulo GSM para avisar por SMS al dueo del inmueble y a su vez a una compaa autnoma de seguridad. Por lo que en caso de intrusin, se avisara tanto a la central de seguros, como al cliente. Este tipo de alarma se lleva a cabo a travs de varios sensores colocados en puntos o zonas estratgicas, para una mayor seguridad. Los sensores de presencia en la recepcin del hotel y los pasillos del mismo, adems de activar las luces correspondientes lo harn las cmaras IP de video-vigilancia. Por otro lado los Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 35
sensores magnticos colocados en las ventanas, detectaran cualquier apertura no permitida dentro del edificio, es decir, en caso de que alguna de las habitaciones no tenga huspedes y una de las ventanas sea abierta, de forma inmediata se activara la alarma. Finalmente, se implantaran varios sensores de rotura de cristales en cada una de las ventanas de las plantas, al igual que en las cristaleras y puerta principal de la entrada. En este caso, si saltase la alarma activara adems una alarma sonora y luminosa, en la entrada del edificio. Alarmas tcnicas de incendios e inundaciones, en este caso al contrario que en el anterior, la compaa autnoma de seguridad no tendra ninguna responsabilidad, ya que solo avisara a las autoridades pertinentes y al dueo. Para el sistema anti-incendios, se han distribuido varios detectores de humos, tanto en habitaciones, pasillos, ascensor y recepcin del hotel. En caso de deteccin de humo, el mdulo GSM se pondra en contacto con el dueo o gerente del edificio y con las autoridades pertinentes (polica y bomberos). A su vez activara las alarmas sonoras y luminosas, instaladas por todo el recinto y cancelara los lectores transponder, es decir, se podrn abrir las habitaciones del hotel sin necesidad de tarjeta. En el caso de la alarma de inundaciones, se han instalado sensores de presencia de agua detrs de todos los lavabos del edificio. En caso de deteccin en una de las habitaciones, entrara en funcionamiento un conmutador todo/nada que mandara un telegrama a la electrovlvula correspondiente, para su activacin, lo que provocara un corte automtico en el suministros de agua de esta estancia. Todas las notificaciones de alarmas, descritas con anterioridad podrn ser controladas desde el ordenador de recepcin, el cual est conectado por bus a la central de alarmas y podr transmitir va SMS toda la informacin necesaria. Falta aadir, que en el caso de incendio, el sensor de agua de cada habitacin queda automticamente desactivado.
Los dispositivos encargados de poder controlar la instalacin KNX de sus habitaciones, son los paneles tctiles instalados entre la cabecera de la cama y la puerta del bao. Los huspedes podrn controlar la mayor parte de la instalacin a su antojo, excepto las alarmas y cuando estos hayan realizado el check-out, la habitacin volver a su programacin por defecto. Adems de estos dispositivos, existir una central de control que es el ordenador situado en recepcin, en el que se podrn visualizar el estado de toda la instalacin domtica del edificio, desactivar alarmas, etc. Se dispondr de un mdulo GSM conectado al ordenador central, que se comunicara en caso de activacin de alguna de ellas, con la polica, los bomberos y el dueo del hotel.
Todas las cmaras IP instaladas, podrn visualizarse en el ordenador central (recepcin) y de manera remota a travs de Internet.
4.2.2. Funciones programadas en pantalla
Se programaran varias funciones en las pantallas tctiles de las habitaciones, las cuales se encontraran recogidas en un pequeo folleto, explicando al cliente como poder modificarlas y as facilitar el conocimiento de los sistemas implantados durante su estancia. Estas opciones son las siguientes: Por defecto, los sensores permanecern siempre activos a no ser que sean desactivados desde la pantalla tctil de la habitacin. Todos los sensores funcionaran en el sistema de control de iluminacin y otros en el de ahorro energtico. Para anular su funcionamiento, solo se desactivaran los canales de los actuadores que estn conectados a los sensores. Se podr programar desde la pantalla, la hora de llegada estimada a la habitacin que activara la calefaccin o el aire acondicionado, para tener la temperatura deseada por el cliente a su llegada. Si el detector de presencia localizado en el dormitorio, no detecta presencia durante los 10 minutos posteriores a la hora de llegada establecida, desactivara la calefaccin o el aire. Debido a que por defecto, si se detecta la apertura de alguna de las persianas el termostato dejara de calentar/enfriar la habitacin, habra un botn para desactivar la misma. Existir una opcin programada dentro de la pantalla tctil, que al ser activada baje las persianas de la habitacin y del bao, al igual que accionar el despertador con la hora establecido por el usuario y apagar todas las luces, anulando as el detector de presencia del dormitorio, pero no los del bao. Dentro de este programa existe la opcin de activar/desactivar auto-levantar persianas a la vez que suena la alarma. En caso de que alguno de los detectores de humos/agua/intrusin situados en la habitacin no se activen, habr una tecla en la pantalla para activar la alarma. Se ha de aadir, la existencia de pulsadores tanto para las luces, como para la subida/bajada de persianas, para mayor comodidad del cliente. Por ltimo en la recepcin del hotel, por si hubiera alguna falsa alarma, sera posible desactivarla desde el ordenador central, avisando a su vez de este suceso a las autoridades informadas con antelacin.
4.2.3. Topologa de la instalacin
La instalacin del sistema domtico se llevara a cabo en una sola rea, pues los dispositivos que se van a conectar no superan el millar. Se necesitaran acopladores de lnea, varias fuentes de alimentacin, cable bus y varios dispositivos KNX. Todos estos elementos irn conectados a la lnea principal del bus. La distribucin de los dispositivos se llevar a cabo en cuadros domticos en cada una de las plantas del edificio, en los cuales se instalar un carril DIN, donde irn conectados la mayora de los dispositivos (ver, apartado 4.4), excepto algunos que irn empotrados (pantalla tctil), anclados en los distintos registros de las habitaciones o estancias (Dimmers, Quads).
4.2.4. Componentes de la instalacin
Se detallan en este apartado las funcionalidades y las caractersticas principales, de los distintos dispositivos que componen la instalacin: Fuente alimentacin KNX Producen y regulan la tensin del sistema KNX. Proporciona una tensin filtrada al bus de 29Vdc para un mximo de 640mA y adems tiene una salida para tensin adicional de 24Vdc no filtrada para un mximo de 150mA, muy til para sobrealimentar componentes a 24V que los necesiten, como puede ser el caso de ciertos sensores o una estacin meteorolgica. La principal diferencia de la fuente escogida con el resto de las disponibles en el mercado, es que posee un display y teclas para fines de diagnstico, supervisin y reset de la instalacin domtica. Alberga una pantalla que facilita la consulta de informacin, como son la tensin de bus, corriente y temperatura.
Figura 4.1. Fuente de alimentacin KNX PS640
Fuente alimentacin 12V, carril DIN Esta fuente produce una tensin regulada de 12Vdc, que alimenta algunos sensores de la instalacin, programador de tarjetas y los lectores de tarjetas situados a la entrada de las habitaciones.
Figura 4.2. Fuente alimentacin 12V
Acoplador de lnea Conecta la lnea con la lnea principal para transferencia de datos. El elegido para la implementacin del sistema domtico puede ser usado tambin como acoplador de rea. Las lneas quedan separadas galvnicamente. Utilizando una tabla de filtros, puede determinarse qu telegramas pueden pasar por el acoplador. Con propsitos de diagnstico es posible bloquear o dejara pasar todos los telegramas.
Figura 4.3. Acoplador de lnea
Dentro de la instalacin estos dispositivos tambin sern utilizados como amplificadores de lnea, en este caso el aparato divide una misma lnea en dos segmentos, que quedarn separados galvnicamente. No se realizar ningn filtrado de telegramas. De esta manera, una lnea que inicialmente puede albergar hasta 64 componentes, queda ampliada para poner otros 64. Se pueden poner hasta un mximo de 4 amplificadores en paralelo en una misma lnea, llegando a albergar un total de 256 componentes, contando los propios amplificadores. Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 39
Interfaz para conexin bidireccional entre el Bus KNX y el puerto USB del ordenador, cuenta con una separacin galvnica entre ambos. Permite la comunicacin entre el ordenador y la instalacin domtica, por lo que permite transferir la programacin diseada en el PC, directamente a los dispositivos del Bus, a travs del software ETS4.
Figura 4.4. Interfaz USB
Actuador de persianas de 4 canales Se utiliza para controlar la posicin de un total de 4 persianas motorizadas a 230V, en este proyecto usaremos un actuador de persianas, para cada dos habitaciones y as aumentar la eficiencia del sistema. Incorpora una serie de botones en la parte frontal que se utilizan para la subida/bajada de persianas de forma manual y para el ajuste de las mismas. Podremos decidir el comportamiento de las persianas, segn el tipo de programacin realizada. Se conecta al bus a travs de un terminal de conexin.
Figura 4.5. Actuador de persianas
Entradas binarias de 16 canales Las entradas binarias reconocen cambios de estado en las entradas y a partir de stos generan telegramas KNX, en la parte frontal del componente alberga unos LEDs de sealizacin de los estados de todas sus entradas. En cada una de sus entradas podemos conectar pulsadores, contactos de puertas y ventanas, as como cualquier otro componente de salida libre de potencial. Despus de una subida de voltaje del bus, recupera el funcionamiento dependiendo de la parametrizacin del mismo. Dentro de nuestro sistema, utilizaremos este dispositivo para la conexin de los detectores de humos e inundacin del edificio.
Figura 4.6. Entradas binarias 16 canales
Dimmer Este tipo de actuador de 4 canales, est diseado para todo tipo de cargas regulables. En cada una de las cuatro salidas regulables se pueden conectar hasta 2.5A, este modulo ser situado en cada una de las habitaciones del hotel, al igual que en la recepcin para regular la intensidad que llega a cada LED. Este dispositivo necesita de alimentacin adicional para su funcionamiento, en nuestro caso se usara la fuente de 12Vdc al igual que se ha usado en otros componentes. La regulacin de los dimmers podr realizarse de varias maneras, a travs de un botn en la pantalla tctil de cada habitacin y mediante un pulsador situado en cada dormitorio. En el caso de la recepcin se har a travs de un pulsador o del ordenador.
Figura 4.7. Dimmer para 4 cargas regulables.
Actuador Multifuncin de 16 salidas. En un componente KNX capaz de controlar 16 salidas de tipo binario, accionadas por un rel a la salida con una limitacin de 16A en cada una de ellas. Las Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 41
salidas y funciones lgicas son dos bloques que trabajan independientemente y cualquiera puede de ellos puede interactuar con el otro, como si de dos dispositivos autnomos se tratase. Es un mdulo de 10 funciones lgicas multi-operacin. Dentro de la instalacin se situaran siete de estos actuadores. Los cuatro primeros irn situados en la planta baja del edificio, para el control de las electrovlvulas de cada una de las habitaciones para el suministro de agua y tambin las del riego automtico, cuatro LEDs situados en administracin, ocho LEDs situados en el cuarto de la cisterna y del A/A central, seis para las sirenas de alarma, 7 para las puertas (abrir/cerrar), uno para el control de conmutacin de la luz que se encuentra encima del escritorio de recepcin y otro para el timbre. Los actuadores de la segunda y tercera planta se centraran en el control de las electrovlvulas de las habitaciones (10 por planta), las alarmas (4 por planta), luces de conmutacin (4 por planta) y puertas (10 por piso).
Figura 4.8. Actuador de 16 salidas
Actuador de calefaccin para electrovlvulas El sistema domtico diseado albergara dos tipos de actuadores en funcin de las salidas, uno de 4 salidas y el otro de 8, que permiten el control de mecanismos electro-trmicos conectados a 230V. Cada canal puede controlar 5 vlvulas electromecnicas, adems de poseer un LED de estado que indica si est activo o por el contrario la existencia de algn tipo de problema, contiene deteccin de fallos en el voltaje. Tiene integrados varios tipos de control de la temperatura todo/nada, PI y PWM. En la planta baja del inmueble se colocara dos actuadores de 8 salidas y uno de 4, para el control de temperatura de cada una de las habitaciones y baos, recepcin y pasillo (constara de 4 zonas). En la primera y segunda planta, se instalaran 3 actuadores de 8 salidas, para el control de las electrovlvulas de todas las habitaciones, baos y pasillos.
Figura 4.9. Actuador para electrovlvulas.
Actuador de un canal Este componente se usa para el control de persianas, toldos, pequeos motores alimentados a 230V. Dispone de 4 canales que controlaran la salida del dispositivo. Dentro de la instalacin se usara para la bajada/subida de las barreras del parking. Interfaz para integracin de aire acondicionado Permite la integracin completa y de forma natural de aire acondicionado Mitsubishi Electric en el sistema de control KNX. Es compatible con todos los modelos de aire acondicionado de la gama Mr. Slim (modelo existente en el edificio, por eso de su eleccin). De fcil instalacin, se conecta por un lado directamente al circuito electrnico de la unidad (conducto), y por otro lado al Bus KNX. Tiene una gran flexibilidad para la programacin dentro de los proyectos de sistema domticos, es configurado a travs de ETS4. La base de datos del dispositivo dispone de un completo juego de objetos de comunicacin que permite, desde una integracin sencilla y rpida con los parmetros bsicos, hasta una completa supervisin y control de todos los parmetros de funcionamiento de la unidad de aire acondicionado.
Figura 4.10. IntesisBox, interfaz para integracin del A/A.
Pulsador En la instalacin existirn pulsadores de 2 canales que lleva incorporado un acoplador bus, por lo que se conecta directamente al bus KNX. Funcin con 1 o 2 teclas para conmutacin, regulacin y persianas, distingue entre pulsacin corta y larga. Dentro del sistema estarn colocados en los pasillos, as como en el resto de estancias del hotel que no sean habitaciones, para el control de iluminacin y persianas.
Figura 4.11. Pulsador de 2 canales.
Estacin meteorolgica La elegida para la instalacin domtica, alberga sensores de viento, lluvia, luminosidad y temperatura. Los datos de entrada pueden ser utilizados individualmente o en varas combinaciones y dependencias. Hay siete canales con diferentes valores de umbral que pueden configurar por separado para llevar a cabo cualquier propsito. Se conecta directamente al bus KNX del cual se alimenta. Los datos medidos para el viento, brillo y temperatura se transmiten como valores de 2 bytes, mientras que la lluvia se enva como informacin de 1bit (todo/nada). Para evitar errores de medida, el sensor de lluvia se seca con un sistema de calefaccin integrado (230V) segn requiera. Su instalacin se llevara a cabo en el tejado. Se usar la estacin meteorolgica para varias aplicaciones dentro del sistema domtico. Las persianas del edificio sern cerradas de forma automtica en funcin de si se detecta lluvia o fuertes vientos (umbral programable). Otra aplicacin ser la apertura de persianas, si la habitacin se encuentra sin reservar. La ltima de sus aplicaciones dentro de la instalacin es el sistema de riego, el cual en funcin del sensor de temperatura, presin atmosfrica y humedad de la tierra, activara las electrovlvulas de los aspersores. Todas las mediciones obtenidas, podrn ser visualizadas por la pantalla tctil.
Figura 4.12. Estacin meteorolgica
Control de accesos Dentro de la instalacin existirn dos tipos de componentes que conformen el sistema de control de accesos, el programador de tarjetas y lector de tarjetas transponder, ambos dispositivos se conectan al bus KNX, a una pasarela IP de red del servidor (ordenador localizado en recepcin) y a una fuente de alimentacin adicional de 12V disponible en la instalacin. La programacin de este sistema se har a travs AxessoSystem, basado en la instalacin bus de KNX. Programador de tarjetas
Es un programador de tarjetas que contienen unos chips transponder para el control de accesos, el cual a travs del programa Axesso ser podr introducir tanto los Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 44
datos del cliente, como los permisos de acceso a una habitacin o varias. Tambin permite la posibilidad de borrar los datos de una de las tarjetas e introducir unos nuevos. Necesita de alimentacin adicional para su funcionamiento. Dentro de la instalacin solo existir un dispositivo de este tipo, emplazado en recepcin para la comodidad de los clientes y personal del hotel.
Figura 4.13. Programador de tarjetas
Lector de tarjetas transpoder
Es un lector de tarjetas para el control de acceso integrado del Sistema Axesso, 2 entradas binarias, 1 salida binaria para abrir puertas con fuente de alimentacin 12V y un pulsador que ser usado como llamada a recepcin dentro del sistema implantado, con acoplador Bus integrado. Los intentos de manipular el lector son detectados por el dispositivo, activando las alarmas. Este proyecto se instalaran 29 lectores de tarjetas, cada habitacin tendr uno al lado de su puerta de acceso y existirn dos lectores, uno en la entrada principal y otro en el acceso secundario. En estos dispositivos se programarn para la activacin de alarma de intrusin en caso de manipulacin.
Figura 4.14. Lector de tarjetas
Software AXESSO
Es una aplicacin web independiente basado en el IPAS ComBridge Studio Suite, el cual ofrece una gestin de usuarios, almacenamiento de los titulares de la tarjeta, datos de acceso y generacin de alarmas y escenas. El software proporciona toda la configuracin importante, opciones de programacin, etc. Lo primero que se debe hacer cuando se programan las tarjetas es elegir las habitaciones que estn siendo accesibles para el titular de la misma, e introducir sus datos personales. Posteriormente el cdigo de acceso se enva a travs del bus a los lectores conectados, para evitar el pirateo de la informacin la transferencia de datos es encriptada.
Mdulo GSM El mdulo GSM externo servir para contactar con el usuario/dueo del inmueble a travs de SMS, y avisar de las alarmas y sucesos que ocurran dentro del mismo, ir acoplado al ordenador central para posibilitar al cliente el manejo de parte de la instalacin a travs del mvil. Adems el destinatario tendr la posibilidad de activar o desactivar las distintas alarmas y escenas del edificio, el control de las mismas se llevar a cabo a travs de un telfono mvil y el contacto con la instalacin gracias a los SMS. Se hace necesario por lo tanto, acoplar una tarjeta SIM al mdulo.
Figura 4.15. Mdulo GSM + tarjeta SIM
Pantalla tctil INZENNIO Z41 El dispositivo InZennio Z41 es una pantalla tctil a color de altas prestaciones, su control es sencillo e intuitivo y posee una serie de caractersticas y funcionalidades que lo convierten en una solucin ideal para el control de las estancias, donde sea necesario controlar climatizacin, iluminacin, persianas, etc. Necesita fuente de alimentacin externa de 12V y que proporcione una corriente de al menos 150mA, como la de nuestra instalacin. A continuacin se presentan las caractersticas ms significativas de esta pantalla: Panel tctil de tipo capacitivo retro-iluminado de 4.1 pulgadas. 16 funciones e accin directa de libre configuracin Gestin integral de clima Configuracin de 2 termostatos independientes 4 pginas especficas configurables. 4 pginas genricas con diferentes funciones parametrizables.
A la pantalla Z41 se podrn conectar claves USB o Ethernet, con el fin de llevar a cabo actualizaciones de firmware del dispositivo. La programacin de este dispositivo se realiza ntegramente a partir del software ETS4, en el que se configurarn las alarmas, las escenas, las vistas de la vivienda que queramos poder controlar los dispositivos, etc. Todo ello se llevara a cabo, mediante la correcta configuracin de los dispositivos y su programacin, creando una serie de botones digitales en la pantalla.
Figura 4.16. Pantalla tctil Z41
Sensor analgico/digital Sensor de 4 entradas que pueden ser configuradas de manera individual como, entrada binaria, sonda de temperatura y detector de movimiento. El dispositivo no necesita de alimentacin auxiliar, solamente es necesaria su conexin al bus. A las entradas configuradas como binarias podr conectarse un pulsador convencional, adems se da la posibilidad de habilitar la funcin de seguridad en las mismas, con el fin de detectar posibles situaciones de avera o sabotaje. En caso de entrada configurada como sonda de temperatura, podr conectarse un sensor para la medida de temperatura de la estancia. Por ltimo, a travs de un sensor de movimiento la entrada podr configurarse como detector de movimiento. En el sistema domtico, habr varios sensores de este tipo. En lo que se refiere a las habitaciones, cada una albergara dos. A la primera se le conectaran dos sensores de rotura de cristal, sonda de temperatura del bao y un pulsador convencional. En el otro dispositivo irn conectados la sonda de temperatura de la habitacin, un pulsador y dos contactos magnticos de las ventanas. Las principales funciones de este sensor dentro de la instalacin sern, para el control del termostato, control de iluminacin y control de intrusin. Hemos de sealar que la sonda de presin atmosfrica, ir acoplada a una de las entradas del Quad, del cuadro domtico de la ltima planta.
Figura 4.17. Sensor QUAD
Sonda de temperatura Las sondas de temperatura son accesorios que se conectan a las entradas analgico/digitales del QUAD, cuando est configurada como sonda de temperatura. Se utilizan para medir la temperatura del aire que les rodea, permitiendo as conocer la temperatura de la estancia, pudiendo aplicar valor a diferentes procesos como es la regulacin termosttica de una habitacin. En la instalacin se podrn encontrar estos dispositivos, en cada una de las habitaciones, pasillos, baos y recepcin del edificio.
Figura 4.18 Sonda de temperatura
Sensor presin atmosfrica Sensor de presin calibrable, estn equipados con cuatro rangos de medicin y se utilizan para medir la presin por encima/debajo de la atmosfrica y deferencial en el aire, este dispositivo tiene un botn de calibracin manual. Se usar dentro de la instalacin como complemento a la estacin meteorolgica, para una mejor eficiencia del riego de los jardines. Ir conectado al sensor analgico/digital y obtiene su alimentacin de la salida secundaria de la fuente (24Vdc), que alimenta el Bus KNX.
Figura 4.19. Sonda de presin
Sensor de temperatura y humedad de la tierra El sensor est equipado con un dispositivo que ha de estar insertado en la tierra, para la correcta medicin del mismo. Tiene un acoplador bus integrado y no necesita alimentacin adicional. A travs del programa ETS posibilidad de visualizar los umbrales de conmutacin, cuya informacin ser recogida y en funcin de las mediciones de los otros sensores el riego se activara o no.
4.20. Sensor de temperatura y humedad de la tierra
Detector de humo El detector de humo inico es un sistema sensible a la presencia de las partculas de combustin dispersas en el aire, al ser detectadas activa el rel que dar seal a la entrada binaria, la cual a su vez har sonar las diferentes sirenas acsticas del edificio, y tambin el mismo dispositivo activar la emisin de una seal acstica y luminosa, que el mismo posee. Se alimenta a travs de la fuente de 12V.
Figura 4.21. Detector inico con rel.
Sensor de contacto magntico Se utilizan para la vigilancia de apertura de ventanas y puertas. Constan de dos componentes, un imn y un contacto-lengeta, por norma general el imn est montado en el marco de la ventana o en el panel de la puerta. En caso de apertura de la ventana sin personas en el interior, se activar la alarma de intrusin. No necesitan alimentacin.
Sensor rotura de cristales Este tipo de sensores se usan para la vigilancia de superficies de vidrio de las ventanas, escaparates y puertas, con alta resistencia a las interferencias y visualizacin de la memoria. Dentro del sistema domtico, se instalarn en todas las ventanas, al igual que en la puerta principal y secundaria.
Detector de agua Este tipo de sensores son usados para la deteccin de fugas a nivel del suelo, proveniente de las tuberas, baeras, duchas, etc. Al recibir una alarma de este tipo, se activar automticamente la electrovlvula de la zona en la que se ha activado, cortando la llegada de agua corriente a esa habitacin en concreto. Detecta una subida de nivel de agua a nivel de suelo, se alimentara de la fuente de 12V adicional del sistema. Cuando el nivel de agua sea nulo, la seal de alarma se resetear automticamente.
Figura 4.22. Detector de agua
Detector de presencia Es un dispositivo que permite detectar el movimiento en estancias a travs de la tecnologa de deteccin infrarroja. Tras detectar un movimiento, enva un telegrama 1, que tras un tiempo de espera programable vuelve a 0 en caso de no detectar movimiento. Otra de las funciones de este dispositivo, es la integracin de un sensor de luminosidad el cual puede generar un 0 1 en caso de que la misma sobrepase o caiga por debajo del valor de luz parametrizado para su control. Todos estos dispositivos, irn conectados directamente al bus, ya que al ser un componente KNX es soportado por el sistema. El sensor de luminosidad que integra se usar para encender las luces, si se supera el umbral de luminosidad establecido (a la vez que detecta presencia). En las habitaciones se debern programar adecuadamente, para que cuando se activen las luces el sensor de luminosidad no desactive la luz principal (las otras tres no sern de este tipo).
Figura 4.23. Detector de presencia con sensor de luminosidad
Sensor de masa metlica
Diseado para detectar en forma eficiente y segura la presencia de vehculos en el rea de operacin. Para que se cumpla su funcin, el detector debe conectarse a un loop de espiras, el cual se instrumenta enrollando aproximadamente uno 30 metros de cable, lo que en una geometra de loop convencional equivale a una 4 espiras. Ir conectado al sensor analgico/digital y se alimentara de la fuente de alimentacin de 12V.
Figura 4.24. Sensor de masa metlica
Barrera de reflexin Es un sistema de barreras de infrarrojos para retro y distancia mxima de 10metros. El elemento activo, en donde se encuentran tanto el transmisor y el receptor tiene un circuito de conmutacin que le permite utilizar una fuente de alimentacin DC de 12V, ir conectado a una de las entradas del QUAD localizado en el registro del parking. Dentro de nuestra instalacin, este sistema aportar informacin de si puede cerrarse o no la barrera del parking.
4.3. Infraestructura necesaria
En este apartado se indicara la situacin de las canalizaciones, cuadros domticos y registros del sistema domtico, indicando los equipamientos y dispositivos necesarios, para posibilitar el correcto funcionamiento de toda la instalacin.
4.3.1. Canalizacin
Es la canalizacin que albergara la distribucin y dispersin de los cables de toda instalacin domtica. Sern tubos de plstico empotrados que conectaran diferentes dispositivos y cuadros domticos. La topologa de la lnea ser en bus, excepto ciertos dispositivos como los del parking sern conectados de una forma radial, todo ello comprendido en un rea, constituida por una lnea principal a la cual se unirn el resto de lneas (un mximo de 15), mediante acopladores de lnea. El dimetro de los tubos ser de dos tipos:
De 16 mm para el par trenzado del bus domtico. De 25 mm para llevar tanto la alimentacin de la fuente secundaria de 12V, como para la conexin de los sensores con sus mdulos de entradas analgico/digital.
4.3.2. Fijacin en pared o falso techo
Los sensores localizados dentro de las habitaciones, irn fijados a la pared o falso techo segn se indique en los manuales de instalacin de cada dispositivo.
4.3.3. Cuadros domticos
Se ubicar un cuadro domtico por planta en el que se instalarn una parte de los componentes que forman el sistema. La ubicacin de los mismos se refleja en los planos, los cuadros sern empotrados con puerta y un carril DIN para la sujecin de los dispositivos. Las dimensiones y distribucin de los cuadros sera la siguiente: Cuadro domtico de la planta baja: tendr espacio para 28 mdulos de carril DIN, en principio el proyecto solo contempla 22, las restantes se dejan para posibles mejoras del sistema en el futuro. Las dimensiones mnimas del cuadro sern 45x90x15 cm (alto, ancho y profundidad). Dispositivos cuadro planta baja Fuente de alimentacin de 29Vdc para Bus KNX Fuente de 12Vdc para sensores, dimmers y lector de tarjetas Fuente de 12Vdc para las pantallas Z41 3x Entradas binarias de 16 canales 3x Actuador multifuncin de 16 salidas 2x Actuadores de calefaccin de 8 salidas 1x Actuador de calefaccin de 4 salidas 5x Interfaz de aire acondicionado (pasillo y recepcin) 2x Quad 2x Acopladores de lnea (amplificadores)
Cuadro domtico de la primera y segunda planta: tendr espacio para 20mdulos de carril DIN, aunque slo sern instalados 16. Las dimensiones mnimas son. Las dimensiones mnimas del cuadro sern 45x90x15 cm (alto, ancho y profundidad). Dispositivos cuadro primera y segunda planta Acoplador de lnea Fuente de alimentacin de 29Vdc para Bus KNX 3x Entradas binarias de 16 canales 2x Actuador multifuncin de 16 salidas 3x Actuadores de calefaccin de 8 salidas 4x Interfaz de aire acondicionado (pasillo)
2x Quad 1x Acopladores de lnea (amplificador)
En la zona inferior de los cuadros se acometern los tubos que forman la canalizacin del Bus domtico y de la alimentacin suplementaria de 12Vdc para ciertos sensores.
4.3.4. Registros domticos
Existirn dentro de ste sistema varios tipos de registros, cuyas dimensiones mnimas sern de 20x20x6 cm, los que se instalarn dentro las habitaciones, recepcin y parking. Registros de las habitaciones, albergarn espacio para 6 dispositivos, aunque en principio el proyecto contempla 4 o 5 de estos componentes, ya que cada dos habitaciones existir un actuador de persianas, instalado en alguno de los registros pertenecientes a esas habitaciones. Dispositivos registro habitacin Dimmer 2x Quad Interfaz de A/A Actuador de persiana 4 canales (1 dispositivo por cada 2 hab.) Registros de recepcin, albergar espacio para 8 dispositivos. Dispositivos registro recepcin Dimmer 2x Quad Interfaz de A/A 2x Actuador de persianas 4 canales Interfaz USB Mdulo GSM Registro del parking, tendr espacio para 6 mdulos DIN, aunque solo ser instalados 3 dispositivos, el resto se dejarn para una posible ampliacin del parking. Dispositivos registro del parking Quad Actuador de motores 1 canal Sensor de masa metlica 2x Barrera de reflexin
En la zona inferior de los registros se acometern los tubos que forman la canalizacin del Bus domtico y de la alimentacin suplementaria de 12Vdc para ciertos sensores.
4.3.5. Componentes restantes de la instalacin
Adems de los dispositivos antes mencionados, el sistema albergar varios componentes entre las tres lneas que conforman el rea del Bus KNX. En caso de estar ubicado en una de las habitaciones o baos, se har mencin al nmero total de dispositivos en las habitaciones/baos de la planta. Lnea 1 o planta baja: Componente Pantalla KNX Sensor de temperatura Sensor de presencia Sensor contacto magntico Sensor rotura de cristales Sensor inundacin Sensor humo Pulsador 2 canales Mando a distancia IR Programador de tarjetas Lector de tarjetas Cmara IP Ubicacin Habitacin Habitacin/pasillos/recepcin Habitacin/pasillos/recepcin Habitacin/pasillos/recepcin Habitacin/pasillos/recepcin Habitacin Habitacin/pasillos/recepcin Habitacin/pasillos/recepcin Habitacin Recepcin Habitacin/entrada/ascensor Pasillo/recepcin/ascensor/entrada/parking Unidades 7 19 42 26 28 9 23 14 7 1 13 8
Lnea 2 o primera planta: Componente Pantalla KNX Sensor de temperatura Sensor de presencia Sensor contacto magntico Sensor rotura de cristales Sensor inundacin Ubicacin Habitacin Habitacin/pasillos/limpieza Habitacin/pasillos/limpieza Habitacin/pasillos/limpieza Habitacin/pasillos/recepcin Habitacin Unidades 10 24 48 21 21 10 Pgina 54
Sensor humo Pulsador 2 canales Mando a distancia IR Lector de tarjetas Cmara IP
Habitacin/pasillos/limpieza Habitacin/pasillos/limpieza Habitacin Habitacin/ascensor/ limpieza Pasillo/ascensor
21 11 10 12 4
Lnea 3 o segunda planta: Componente Pantalla KNX Sensor de temperatura Sensor de presencia Sensor contacto magntico Sensor rotura de cristales Sensor inundacin Sensor humo Pulsador 2 canales Mando a distancia IR Lector de tarjetas Cmara IP Ubicacin Habitacin Habitacin/pasillos/limpieza Habitacin/pasillos/limpieza Habitacin/pasillos/limpieza Habitacin/pasillos/recepcin Habitacin Habitacin/pasillos/limpieza Habitacin/pasillos/limpieza Habitacin Habitacin/ascensor/ limpieza Pasillo/ascensor Unidades 10 24 48 21 21 10 22 11 10 11 4
Captulo 5: Pliego de condiciones
5. Pliego de condiciones 5.1. Condiciones particulares
En este primer apartado se ofrecer informacin especfica, sobre el sistema domtico KNX seleccionado para la implementacin del proyecto. En el presente pliego de condiciones se especifican las caractersticas ms importantes de los distintos dispositivos que conforman el sistema.
5.1.1. Dispositivos de control general
En este captulo se incluyen tanto la pantalla tctil de cada una de las habitaciones como el mdulo GSM acoplado al ordenador central. Mdulo GSM Este dispositivo permite el acceso remoto a la instalacin desde un telfono mvil GSM, proporcionando funciones tales como notificacin de alarmas y eventos, o el control remoto de ciertos componentes del sistema, posibilidad de agenda con nmeros autorizados para el control de la misma. Se programa a travs del software ETS4, localizado en el ordenador de recepcin el cual estar conectado al mdulo. No se conecta al Bus KNX, por lo que necesita alimentarse de la fuente de 12Vdc que existe en la instalacin. Las especificaciones tcnicas del componente son las siguientes: Dimensiones: 105x86x58mm. Peso: 150g. Temperatura de operacin: 0C hasta 70C Consumo: 1W hasta 3,8W mximo. Tipo de comunicaciones, sobre Bus RS-485. Tipo GSM: Compatible con estndar ETSI GSM fase 2/2/+. Antena FME F acodada, G=0dB incluida Potencia de salida RF: clase 4 (2W) y clase 1 (1W). Lector de tarjeta SIM 3V
Figura 5.1. Elemento, dimensiones y conexionado del mdulo GSM. (Fuente: Idero.com)
Pantalla Tctil Es una pantalla tctil a color de altas prestaciones, instalada en cada una de las habitaciones del hotel mediante una caja de mecanismos estndar (60x60mm) empotrada. A travs de este dispositivo se podr controlar la mayor parte de los sistemas implantados en cada habitacin. La pantalla est organizada en pantallas o pginas, cada una de ellas consta de varias casillas configurable independientemente y una barra de men.
Figura 5.2. Conexiones y elementos de la pantalla tctil. (Fuente: zennio.com)
Para comenzar su parametrizacin es necesario, adems del programa ETS4, importar una base de datos del producto (disponible en la pgina web del fabricante del componente). Las especificaciones generales ms importantes son las siguientes: Alimentacin KNX de 29Vdc. Consumo de 10mA. Alimentacin externa a travs de la fuente de 12Vdc disponible en la instalacin. Temperatura de trabajo 0C a 45C. Humedad de trabajo 30% hasta 85%. En caso de fallo de alimentacin externa, se realiza un salvado completo de la programacin. Dispone de conector Ethernet y USB. Peso: 190gr sin soporte o 230gr con soporte. Dimensiones despus de la instalacin: 90x123mm.
Figura 5.3. Esquema de montaje y conexiones. (Fuente: zennio.com)
5.1.2. Dispositivos de control de iluminacin
En este apartado se describen las caractersticas y especificaciones tcnicas de cada uno de los componentes, encargados de realizar el control del sistema de iluminacin. Sensor de presencia Este dispositivo es usado para el control del sistema anti-intrusin de la instalacin, dicho componente alberga un sensor de luminosidad el cual permite un mayor control del sistema. Tras detectar un movimiento, enva un telegrama 1 al Bus KNX, que tras un tiempo de espera programable vuelve a 0 en caso de no detectar movimiento. Otra de las funciones de este dispositivo, es la integracin de un sensor de luminosidad el cual puede generar un 0 1 en caso de que la misma sobrepase o caiga por debajo del valor de luz parametrizado para su control. En el caso de las habitaciones estos detectores constaran de regulacin constate de luz, por lo que el cliente a travs de la pantalla tctil podr regular su intensidad. Se instalar en un falso techo de los pasillos y habitaciones, a una altura aproximada de 3m, no necesita alimentacin adicional y es conectado directamente al Bus del sistema domtico. Tiene un alcance de deteccin de movimiento de 16 metros y 8 metros en lo referente a la captacin de presencia, cuyo mbito de deteccin en ambos casos es de 360. El sensor de luminosidad tiene un rango de 5-2000 Lux. La clema del Bus KNX ser de 0.8mm, las medidas del dispositivo son de 86x86x35 mm y el rango de temperatura ambiente aceptado para su correcto funcionamiento es de 0-40C. La conexin se ha de realizar de la siguiente forma:
Figura 5.4. Ejemplo de conexin del detector de presencia
Figura 5.5. Zona cubierta por el sensor de presencia/movimiento.
Dimmer para cuatro cargas regulables (LEDs) Con este dispositivo se podrn controlar y regular, los 3 LEDs de las habitaciones y otro LED situado en su bao correspondiente. En el caso de las luces de recepcin el dispositivo ser conectado con los cuatro LEDs de la zona en cuestin. En principio se programan para activarse cuando se detecta presencia en el bao (se enciende solo 1 LED) o en el dormitorio (enciende los 3 LEDS restantes), tambin podrn ser controlados desde la pantalla tctil. Las caractersticas de este dispositivo son: Cuatro canales de salida de 12-24Vdc y hasta 2,5A cada uno. Alimentacin a travs de Bus 29Vdc y necesita de alimentacin externa 12/24Vdc. Potencia mxima conectada de 120W alimentacin de 12Vdc o 240W con fuente de 24Vdc. Conexin mediante nodo. Temperatura de operacin de 0C-45C. Humedad de operacin de 30/85%. Pgina 60
Consumo de 145mW Peso 102g. Tamao de 157x44x22mm con terminal de bloque.
Figura 5.6.Localizacin de los elementos del Dimmer.
La conexin de los distintos LEDs, se har conectando el nodo con el terminal C del control de bloques. Actuador multifuncin 16 salidas Dentro de la instalacin este dispositivo se encargara de conmutar las cargas conectadas a l, por lo que ser de utilidad tanto en el sistema de alarma de inundacin (conectado a las electrovlvulas que cortaran el suministro de agua corriente, a su vez activando las sirenas), como en el de iluminacin conmutando las luces de administracin, recepcin, baos, cuartos de la cisterna y del A/A. Se ha de aadir, que uno de los actuadores del cuadro de la planta baja irn conectado las entradas de 8 electrovlvulas, que activaran/desactivaran el sistema de riego. Incluye un control manual de las mismas integrado en el exterior del mdulo. Montaje carril DIN. Dimensiones 90x60x140 mm. Se alimenta del Bus, por lo que requiere una alimentacin adicional. Cuenta con 8 canales de actuacin configurables. Temporizaciones en las salidas. Apto para cargas capacitivas. Consumo: 200mW. Temperatura de trabajo 0C-50C. Humedad relativa 30%-85%. Peso 500gr Capacidad de conmutacin por salida, 16 para 250Vac y 16 para 30Vdc (480W).
Conectado al Bus a travs de las clemas de conexin y cada salida individual con su comn propio.
Figura 5.7. Conexin de 4 canales del actuador multifuncin de 16 salidas.
5.1.3. Dispositivos de control de climatizacin
El control del sistema de climatizacin del edificio se llevara a cabo a travs de los termostatos de los sensores analgico/digital y de la pantalla tctil. Entraran en juego tambin l un actuador para el control de las electrovlvulas, un controlador de A/A (IntensisBox) y contactos magnticos. Sensor analgico/digital Este dispositivo sirve como termostato pero tambin se emplea en el sistema de alarmas del edificio (detector de rotura de cristales y contacto magntico). Sus principales datos tcnicos son los siguientes: Alimentacin de 29Vdc a travs del Bus, por lo que no necesita fuente adicional. Consumo: 260mW. Rango de temperaturas -5C a 45C. Humedad relativa 30% a 85%. Peso aproximado: 60gr. Dimensiones: 45x45x14mm.
Figura 5.8. Conexiones para entradas binarias (pulsador, detectores) y sonda.
Interfaz para integracin de A/A en sistemas KNX Este dispositivo permite la integracin completa del A/A del edificio, lo que permite su manejo de una forma natural dentro del sistema implementado. Cuyas especificaciones tcnicas son las siguientes: Alimentacin a travs del Bus (29Vdc). Temperatura de funcionamiento de -25C hasta 85C. Configuracin desde ETS Dimensiones: 59x36x21mm Peso: 42g
Figura 5.9. Conexiones para Interfaz de control del sistema A/A.(Fuente: intesis.com)
Actuador para calefaccin Este tipo de dispositivos (8 y 4 salidas) controlarn todas las vlvulas electrotrmicas para el control de la calefaccin. Se utilizara el modo proporcional integrado, ya que todos los termostatos de la instalacin funcionaran en PI. Las caractersticas de ambos son muy parecidas, excepto que en caso de cuatro salidas tiene una entrada comn para todas ellas. Los datos tcnicos de los componentes son: Nmero de salidas: 4/8 Alimentacin a travs del Bus Salidas de 24-230Vac Temperatura de funcionamiento 0C a 45C. Consumo menor a 300mW Permite el control de 5 electrovlvulas por cada canal. Pgina 63
Figura 5.10. Conexiones del actuador de 8 salidas.(Fuente: mdt.de)
Contacto magntico Este dispositivo forma a su vez parte del sistema anti-intrusin del sistema domtico. El detector ir conectado como entrada binaria al sensor analgico/digital, el cual en caso de apertura de cualquiera de las ventanas de la habitacin, desconectara el sistema de calefaccin, para un mayor ahorro energtico. Dispone de 4 cables, dos para salida conmutada de libre potencia (sensor analgico/digital), y los otros dos se conectarn a una resistencia de 2,7K. El imn y su contacto de lmina sern instalados sobre la superficie de las ventanas, las dimensiones del sensor 44x15x15 mm y la longitud mxima del cable es de 3 metros.
5.1.4. Dispositivos de control de seguridad.
En este captulo se describen los componentes utilizados en el sistema, para la deteccin de humos, inundacin e intrusin. Todo este sistema perteneciente a KNX (no olvidar que existe una central de alarmas, de una empresa ajena) estar centralizado en el ordenador de recepcin, al cual ir acoplado un mdulo GSM, que se comunicar va SMS con el personal responsable del edificio y su dueo. La asignacin de las direcciones de grupo se realizar a travs de ETS4. Los dispositivos que implementan este sistema, son el sensor analgico/digital, detector de apertura de ventanas y presencia antes descritos, el mdulo de entradas binarias, sensores y cmara IP (se activaran, si el detector de presencia de su zona asignada se activa).
Mdulo de 16 entradas binarias Este componente permite la conexin hasta 16 dispositivos cuyas salidas sean de libre potencia. Las entradas binarias reconocen los cambios de estado en las entradas y generan telegramas KNX dependiendo de la parametrizacin. En cada una de las entradas se pueden conectar pulsadores/interruptores, contactos de puertas y ventanas, etc. Datos tcnicos ms importantes: Alimentacin a travs del Bus. Temperatura de funcionamiento de 0C hasta 45C. Peso: 500gr. Dimensiones: 180x140x65mm.
Figura 5.11. Conexiones de canales de las 16 entradas binarias. (Fuente: mdt.de)
Lector de tarjetas Este tipo de dispositivo permite controlar y gestionar las entradas y salidas del edificio domtico. El lector detecta y lee la tarjeta transponder codificada (por el programador de tarjetas), permitiendo el acceso o no a la zona deseada, en funcin de los permisos que se le hayan programado a esa tarjeta en particular. Existe la posibilidad de acoplar dos entradas binarias, pero no sern necesarias en esta instalacin, pero si la salida binaria para abrepuertas que se conectar con la cerradura electrnica de la puerta y a su vez con una fuente adicional. Sus principales caractersticas tcnicas son: Se conecta al Bus KNX. Necesita de alimentacin adicional de 12Vdc. Medidas 80x160x32mm.
Figura 5.12. Conexiones del lector de tarjetas. (Fuente: ipas-products.com)
Programador de tarjetas Componente de gran utilidad dentro de nuestro sistema, debido a que permite reprogramar una tarjeta ya programada. Ser instalado en el mostrador de recepcin, para la comodidad del personal del edificio. Se alimenta de la fuente de 12Vdc del sistema y es conectado al ordenador mediante USB, la programacin de las tarjetas se llevar a cabo a travs del software AXESSO System.
Este tipo de dispositivos irn instalados en los pasillos de cada planta (empotrados en el techo) y en la entrada/salida del edificio (montados sobre soporte). La opcin que se ha escogido para conectar la cmara es mediante electricidad a travs de Ethernet (POE), fuente de alimentacin a travs de componentes de red que suministran tensin (norma POE IEE 802.3af.). En definitiva la conexin del sistema de videovigilancia, se har a travs de un conmutador/enrutador conectado con el ordenador central y con cada cmara del inmueble. Sus principales caractersticas son: Angulo horizontal de 90 a 15 Slot para tarjeta Micro SD Incluye software de gestin de video. Zoom digital. Dimensiones: 16x8,6cm. Peso 350gr.
Figura 5.13. Conexiones cmara IP. (Fuente: mobotix.com)
Sensor de inundacin Este dispositivo ser instalado en todos los baos del edificio, exactamente detrs de la base del lavabo para una mayor eficiencia, puesto que si elegimos una zona cercana a la ducha el sensor podra activarse de forma errnea. Detecta una subida del nivel del agua a ras de suelo, a travs de 4 electrodos externos. Sus principales especificaciones son: Alimentacin a travs de una fuente de 12Vdc. Salidas de rel libre potencia. Consume: 20mA. Rango de temperaturas de 0C hasta 60C. Humedad de 0% a 95%.
Figura 5.14. Conexin sensor de inundacin. (Fuente: abb.de)
Sensor de humo Se alimenta de la fuente adicional del sistema de 12Vdc, la salida del dispositivo es de libre potencial, por lo que ir conectada al mdulo de entradas binarias. De tecnologa inica lo que provoca una gran eficiencia y rapidez, a la hora de detectar partculas que se generan durante un fuego/incendio. Se encontraran varios de estos componentes instalados por los pasillos, recepcin, habitaciones y bao, en el caso de estos dos ltimos, uno por estancia.
5.1.5. Otros controles del sistema.
En este apartado se completa la descripcin de los componentes del sistema KNX que se han seleccionado para el inmueble. Para ello se detallan las caractersticas de los pulsadores, actuador de persianas y actuador para la barreara del parking, empleados en el proyecto.
Pulsador de 2 canales Dentro del proyecto se opt por la implantacin de este tipo de pulsador, para la comodidad del cliente y del personal del hotel, en caso de mal funcionamiento del detector de presencia, de esta manera se podr accionar el sistema de iluminacin de cada zona del pasillo. En el caso de las estancias del A/A central y cisterna, el pulsador servir tanto para el control de la iluminacin como el de las persianas. El dispositivo distingue entre pulsacin corta y larga para 2 objetos. Fuente de alimentacin: Bus KNX. Consume: 300mW mximo. Rango de temperaturas entre 0C y 45C. Dimensiones: 55x55x13mm.
Figura 5.15. Conexiones del pulsador.
Actuador de persianas Este dispositivo ser instalado en las diferentes zonas del edificio para el control de las persianas y regular todas las persianas a travs del motor de cada una de ellas. Las principales caractersticas tcnicas son las siguientes: Alimentacin a travs del Bus (29Vdc). Dimensiones: 108x90x65mm. Peso: 300g. Montaje: carril DIN 35mm. Carga nominal: 6A/250V 50-60Hz. Duracin mecnica 10 millones de conmutaciones
Figura 5.16. Conexiones actuador de persianas. (Fuente: lingg-jake.de)
Actuador para el control de un motor Dentro de la instalacin se instalaran dos dispositivos, en la entrada y salida del parking, uno ayudado por el sensor de masa metlica y el otro a travs del lector de tarjetas. Este componente controlara el accionamiento o no, de las barreras motorizadas. Principales caractersticas: Dimensiones: 51x52x29mm. Peso: 51g. Alimentacin a travs del Bus KNX. Cargas capacitivas, de 230Vac con conexin paralela y 5000 ciclos de conmutacin. Temperatura de operacin: -5C hasta 45C.
Figura 5.17. Conexin del actuador para motor. (Fuente: merten.de)
5.1.6. Otros componentes de la instalacin
Dentro de este apartado se incluirn, el resto de dispositivos del sistema que no han sido mencionados en los apartados anteriores. Dichos componentes formarn parte del sistema de alimentacin, riego y control de las persianas. Fuente de alimentacin del Bus, 29Vdc. Este dispositivo ir conectado a la conexin elctrica del edificio de 230Vac y 50Hz, ha de estar conectado por unos de sus terminales a tierra. La fuente elegida para la instalacin dispondr de un display y teclas para fines de diagnstico, supervisin y reset de la instalacin. La pantalla localizada en el frontal del componente facilita la consulta de informacin, como pueden ser las horas de funcionamiento, sobrecargas del sistema, cortocircuito, tensin del bus y temperatura. Proporciona una tensin filtrada al bus de 29Vdc para un mximo de 640mA. Dimensiones: 123x89x61mm. Peso: 370g. Temperatura de operacin: -25C a 70C. Humedad de operacin mximo: 95%. Salidas: 29Vdc y 640mA conectada al Bus KNX. 24Vdc y 150mA (utilizada dentro de la instalacin para el sensor de presin atmosfrica).
Figura 5.18. Conexiones de la fuente del Bus KNX. (Fuente: elsner-elektronik.de)
Fuente alimentacin de 12Vdc. Se dispondrn de dos fuentes de este tipo, para la alimentacin de los diversos sensores y lector de tarjeta del inmueble, y otro para las pantallas tctiles. Dimensiones: 78x93x56mm. Peso: 300g. Salida: 12Vdc, 4,5A y 54W. Eficiencia 82%. Pgina 70
Temperatura de operacin: -20C hasta 60C. Humedad de operacin: 20% hasta 90%.
Acoplador de lnea: Estos dispositivos se encontrarn dentro de los cuadros domticos de cada una de las plantas del edificio, acoplando las lneas secundarias a la lnea principal del sistema. Tambin sern utilizados como amplificadores de lnea, dos estarn albergados en la lnea principal, y otros dos en cada una de las lneas secundarias. Datos tcnicos: Dimensiones: 36x90x60mm. Peso: 250g. Tensin de alimentacin de 29Vdc a travs del Bus. Temperatura de operacin -5C hasta 45C. Elementos de control e indicacin a travs de los LEDs del dispositivo.
Figura 5.19. Plano del cableado del acoplador de lnea. (Fuente: lingg-janke.de)
Interfaz USB Este dispositivo se encontrara en la recepcin, conectando el Bus de datos con el ordenador central, permitiendo de esta manera la comunicacin y programacin del sistema a travs de un PC con el software ETS. Peso: 90g. Se alimenta del Bus KNX (29Vdc). Consumo: menor a 300mW. Temperatura de operacin: 0C hasta 45C.
Estacin meteorolgica Su instalacin se llevar a cabo en el tejado del inmueble, fijado en un poste con orientacin hacia el sur, para captar la mayor cantidad de horas de luz. Constar de sensor de temperatura, lluvia, viento y luz. Sus principales especificaciones tcnicas son las siguientes: Se alimenta del sistema elctrico de 230Vac y 50Hz para el sensor de agua, el resto de sensores son alimentados por el Bus (29Vdc). Temperatura de operacin: -20C a 55C. Rango del sensor de luz: de 1 a 100000 lux. Angulo de deteccin: 150 Dimensiones: 280x160x135mm. Peso: 1,225Kg.
Sensor de presin atmosfrica Este componente ser instalado tambin en el tejado y se usar como complemento a la estacin meteorolgica, para realizar predicciones del tiempo y as mejorar la eficiencia del riego de los jardines. Alimentacin de 24Vdc. Temperatura de operacin: 0C a 50C. Precisin: 3%. Rango de humedad: < 95%. Dimensiones: 72x64x39,4mm.
Sensor de temperatura y humedad de la tierra Este dispositivo al igual que el sensor de presin, ser instalado como complemento al sistema de riego de los jardines, para una mayor eficiencia del sistema. Ser programado de tal forma, que en funcin de los resultados obtenidos por este sensor, sumados a los de presin y los albergados por la estacin meteorolgica, se accionara o no el riego. Sus principales caractersticas son las siguientes: Se alimenta a travs del Bus KNX (29Vdc). Consumo: 240mW. Dimensiones: 115x64x56mm. Peso: 0,99Kg. Rango de temperaturas de funcionamiento: -20C hasta 80C. Rango de medicin de temperaturas en la tierra: -25C hasta 45C. Rango de humedad de la tierra: de 0% a 100%. Precisin de la medida de humedad: 3%.
Sensor masa metlica Este dispositivo junto con el sensor analgico/digital y el actuador de motor, accionaran la barrera del parking, si se detecta un vehculo. Para poder usar este sensor dentro del sistema KNX, habr que configurarlo desde su carcasa para que las salidas nos indiquen la deteccin del vehculo. Ser necesario poner en OFF las llaves 1, 2 esto provocar que los bornes6 y 8 nos indiquen la deteccin o no de dicha masa metlica, las cuales irn conectadas a dos entradas del sensor analgico/digital. Adems el resto de las llaves debern colocarse de la siguiente manera, para su correcta programacin y as detectar, tanto vehculos de 2 y 4 ruedas. Llave 3 en OFF, 4 en 1 provocando que la deteccin de la masa metlica sea instantnea y la no deteccin se retarde durante dos segundo (adems a travs del software ETS se programara 5 segundos ms, para que la barrera baje a los 7 segundos de no detectar). Finalmente la llave 5 se dejar en ON y la 6 en OFF, para que la sensibilidad del detector sea Alta (podr detectar motos). Alimentacin a travs de la fuente de 12Vdc. Dimensiones 23x100x115mm.
Figura 5.20. Llaves del sensor de masa metlica. (Fuente: dynagroup.com.ar)
En cuanto a los bornes, se utilizaran el 2 para alimentacin a travs de la fuente de 12Vdc y el 4 como tierra. Las conexiones 11, 12 ,13 y 14 para el loop (zona donde ir el cable para la deteccin) y los bornes 6, 8 como salidas a rel indicando deteccin. El loop deber estar enterrado a una distancia aproximada de 3 cm de la superficie.
Figura 5.21. Distribucin del loop para vehculos. (Fuente: dynagroup.com.ar)
Barrera de reflexin IR Este sistema ayudara en el control eficiente de las barreras del parking, cuya salida ir conectada al sensor analgico/digital. Sus principales especificaciones son las siguientes: Obtiene la alimentacin de la fuente de 12Vdc. Rango mximo de funcionamiento: 10m. Tiempo de respuesta 5-100ms. Dimensiones: 20x39x63mm Consumo: 50mA Rango de temperatura de -10C hasta 55C.
5.1.7. Cableado
El sistema domtico implementado se basa en una topologa en rea, la cual est formada por una lnea principal de Bus y varias secundarias acopladas. Los sensores, actuador y dems dispositivos de la instalacin se agruparn en conexin en bus a cada una de las lneas que han sido asignadas, en caso de componentes que distan bastante del resto, se agruparan en conexin radial. Se han respetado todas las limitaciones tanto de distancia, longitud mxima entre componentes y distancia de la fuente, que impone el estndar KNX. El cable escogido para las lneas de bus, es el YCYM 2x2x0,8 que dispone de los cuatro hilos de color: rojo + y negro - para la lnea de bus, los otros dos hilos restantes puede usarse para aplicaciones adicionales e incluyo para otra lnea (no sern usado en esta instalacin). Con este cable es posible meter por la misma canalizacin la lnea de Bus y la de fuerza, para la fuente adicional de 12Vdc se usar un cable de seccin de 2,5mm que ir por una canalizacin diferente a las otras dos mencionadas con anterioridad. El tendido del cableado del Bus KNX se realizara mediante los siguientes pasos: Los dos hilos de cable bus que se usarn en la conexin se deben pelar unos 10mm y conectarse a los bloques de las terminales para conexin/bifurcacin. La pantalla sobrante debe ser retirada y los dos hilos adicionales (que no se usan) al igual que el trazador no se cortan, sino que se recogen sobre el mismo cable. Cada lnea de bus ha de ser marcada con una etiqueta, marcando el nmero de lnea a la que corresponde. No se pueden conectar dispositivos pertenecientes a otras lneas y se ha de comprobar despus de la conexin de todos los componentes, la tensin y polaridad de los finales de lnea. El bus ser conducido a travs de un tubo corrugado de PVC de 16mm, que discurrir a travs de rozas en las paredes o falso techo del inmueble, cumpliendo as Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 74
con la norma ITC-BT21. Por otro lado el cable de alimentacin de 12Vdc que alimentar a ciertos sensores y dispositivos, se alojar en tubo corrugado de PVC de 25mm. Para la derivacin de la lnea de bus se utilizaran cajas de PVC empotradas de 10x10cm. Tanto los empalmes y derivaciones como la unin a los mecanismos, se realizan por medio de los conectores para elementos bus. Los acopladores de lnea se encontraran situados en los cuadros domticos de los dos pisos superiores, para el acoplamiento de las lneas con la principal.
5.2. Condiciones generales 5.2.1. Legislacin de aplicacin a las instalaciones de Domtica
REAL DECRETO, 485/1997, de 14 de Abril (BOE 23/04/97), sobre disposiciones mnimas en materia de sealizacin de seguridad y salud en el trabajo. REAL DECRETO-LEY, 1/1998, de 27 de febrero (BOE 28/02/1998), sobre infraestructuras comunes en los edificios para el acceso a los servicios de telecomunicacin. REAL DECRETO, 614/2001, de 8 de junio, sobre disposiciones mnimas para la proteccin de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riego elctrico. REAL DECRETO, 842/2002, de 2 de agosto (BOE 18/09/2002), por el que se aprueba el Reglamento Electrotcnico para Baja Tensin. REAL DECRETO, 346/2011, de 11 de marzo por el que se aprueba el Reglamento regulador de las infraestructuras comunes de telecomunicaciones para el acceso a los servicios de telecomunicacin en el interior de las edificaciones. REAL DECRETO, 1580/2006, de 22 de diciembre, por el que se regula la compatibilidad electromagntica de los equipos elctricos y electrnicos, que incorpora al ordenamiento jurdico espaol la Directiva 2004/108/CE sobre compatibilidad electromagntica. REAL DECRETO ,1077/2012 de 13 de julio, por el que se establecen cinco certificados de profesionalidad de la familia profesional Electricidad y electrnica que se incluyen en el Repertorio Nacional de certificados de profesionalidad.
5.2.2. De seguridad entre instalaciones
Como norma general, se intentar mantener la mxima independencia entre las instalaciones domticas y las del resto de servicios. Los requisitos mnimos de seguridad entre instalaciones sern los siguientes: Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 75
La separacin entre una canalizacin de Domtica con bus de telecomunicacin y las de otros servicios ser, como mnimo, de 10 cm para trazados paralelos y de 3 cm para cruces. La rigidez dielctrica de los tabiques de separacin de estas canalizaciones conjuntas deber tener un valor mnimo de 15 KV/mm (UNE 21.316). Si son metlicas se pondrn a tierra. Los cruces con otros servicios se realizarn preferentemente pasando las conducciones de domtica por encima de las de otro tipo. En caso de proximidad con conductos de calefaccin, aire caliente, o de humo, las canalizaciones de domtica se establecern de forma que no puedan alcanzar una temperatura peligrosa y, por consiguiente, se mantendrn separadas por una distancia conveniente o pantallas calricas. Las canalizaciones para los servicios de domtica, no se situarn paralelamente por debajo de otras canalizaciones que puedan dar lugar a condensaciones, tales como las destinadas a conduccin de vapor, agua, etc., a menos que se tomen las precauciones para protegerlas contra los efectos de estas condensaciones
Las conducciones de control de la instalacin de domtica, las elctricas y las no elctricas slo podrn ir dentro de un mismo canal o hueco en la construccin, cuando se cumplan simultneamente las siguientes condiciones: La proteccin contra contactos indirectos estar asegurada por alguno de los sistemas de la clase A, sealados en la Instruccin MI BT 021 del Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin, considerando a las conducciones no elctricas, cuando sean metlicas como elementos conductores. Las canalizaciones de control de la instalacin domtica estarn convenientemente protegidas contra los posibles peligros que pueda presentar su proximidad a canalizaciones y especialmente se tendr en cuenta:
La elevacin de la temperatura, debida a la proximidad con una conduccin de fluido caliente. La condensacin. La inundacin, por avera en una conduccin de lquidos; en este caso se tomarn todas las disposiciones convenientes para asegurar la evacuacin de stos. La corrosin, por avera en una conduccin que contenga un fluido corrosivo. La explosin, por avera en una conduccin que contenga un fluido inflamable.
5.2.3. De accesibilidad.
Las canalizaciones de la domtica se dispondrn de manera que en cualquier momento se pueda controlar su aislamiento, localizar y separar las partes averiadas y llegado el caso, reemplazar fcilmente los conductores deteriorados e incluso para futuras mejoras del sistema existir la posibilidad de una ampliacin de las mismas.
5.2.4. De compatibilidad electromagntica.
5.2.4.1. Tierra local.
El sistema general de tierra del inmueble debe tener un valor de resistencia elctrica no superior a 10 respecto de la tierra lejana. El sistema de puesta a tierra del cuadro de instalacin domtica constar esencialmente de una barra colectora de cobre slida, ser fcilmente accesible y de dimensiones adecuadas, estar conectada directamente al sistema general de tierra del inmueble en uno o ms puntos. A l se conectar el conductor de proteccin o de equipotencialidad y los dems componentes o equipos que han de estar puestos a tierra regularmente. El cable de conexin de la barra colectora al terminal general de tierra del inmueble estar formado por conductores flexibles de cobre de 25mm de seccin. Los soportes, herrajes, bastidores, bandejas, etc. Metlicos de RIT estarn unidos a la tierra local. Si en el inmueble existe ms de una toma de tierra de proteccin, debern estar elctricamente unidas.
5.2.4.2. Conexiones equipotenciales y apantallamiento
Se supone que en el inmueble cuenta con una red de interconexin comn, o general de equipontecialidad, del tipo mallada, unida a la puesta a tierra del propio inmueble. Esa red estar tambin unida a las estructuras, elementos de refuerzo y dems componentes metlicos del inmueble. Todos los cables con portadores metlicos de domtica procedentes del exterior del edificio sern apantallados, estando el extremo de su pantalla conectado a tierra local en un punto tan prximo como sea posible de su entrada al recinto que aloja el punto de interconexin y nunca a ms de 2 metros de distancia.
5.2.4.3. Accesos y cableado
Con el fin de reducir posibles diferencias de potencial entre sus recubrimientos metlicos, la entrada de los cables de domtica y de alimentacin de energa se Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 77
realizar a travs de accesos independientes, pero prximo entre s, y prximos tambin a la entrada del cable o cables de unin a la puesta a tierra del inmueble.
5.2.4.4. Compatibilidad electromagntica entre sistemas
Al ambiente electromagntico que cabe esperar en el cuadro de instalaciones domtico, la normativa internacional le asigna la categora ambiental Clase 2. Por tanto, los requisitos exigibles a los equipamientos de domtica del cuadro de instalaciones domticas con sus cableados especficos, por razn de la emisin electromagntica que genera, figura en la Normativa Europea 2004/108/EC. El valor mximo aceptable de emisin de campo elctrico del equipamiento o sistema para ambiente de Clase B se fija en 30dBV/m dentro de la gama de 30MHz-230MHz y de 37dBV/m en la de 230MHz-1000MHz, medidos a 10 metros de distancia.
5.2.4.5. Cortafuegos.
Se instalarn cortafuegos para evitar el corrimiento de gases, vapores y llamas en el interior de los tubos. En todos los tubos de entrada a envolventes que contengan interruptores, seccionadores, fusibles, rels, resistencias y dems aparatos que produzcan arcos, chispas o temperaturas elevadas. En los tubos de entrada o envolventes o cajas de derivacin que solamente contengan terminales, empalmes o derivaciones, cuando el dimetro de los tubos sea igual o superior a los 50mm. Si en un determinado conjunto, el equipo que pueda producir arcos, chispas o temperaturas elevadas est situado en un compartimento independiente del que contiene sus terminales de conexin y entre ambos hay pasamuros o prensaestopas antideflagrantes, la entrada al compartimiento de conexin puede efectuarse siguiendo lo indicado en el prrafo anterior. En los casos en que se precisen cortafuegos, estos se montarn lo mas cerca posible de las envolventes y en ningn caso a ms de 450m. de ellas. Cuando dos o ms envolventes que, de acuerdo con los prrafos anteriores, precisen cortafuegos de entrada estn conectadas entre s por medio de un tubo de 900mm o menos de longitud, bastar con poner un solo cortafuego entre ellas a 450mm o menos de la ms alejada. En los conductos que salen de una zona peligrosa a otra de menor nivel de peligrosidad, el cortafuegos se colocar en cualquiera de los dos lados de la lnea lmite, pero se instalar de manera que los gases o vapores que puedan entrar en el sistema de tubos en la zona de mayor nivel de peligrosidad no puedan pasar a la zona menos peligrosa. Entre los cortafuegos y la lnea lmite no deben colocarse acoplamientos, cajas de derivacin o accesorios. La instalacin de cortafuegos habr de cumplir los siguientes requisitos: Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 78
La pasta de sellado deber ser resstete a la atmsfera circundante y los lquidos que pudieran haber presentes y tener un punto de fusin por encima de los 90. El tapn formado por la pasta deber tener una longitud igual o mayor al dimetro interior del tubo y, en ningn caso, inferior a 16mm. Dentro de los cortafuegos no debern hacerse empalmes ni derivaciones de cables; tampoco deber llenarse con pasta ninguna caja o accesorio que contenga empalmes o derivaciones. Las instalaciones bajo tubo debern dotarse de purgadores que impidan la acumulacin excesiva de condensadores o permitan una purga peridica. Podrn utilizarse cables de uno o ms conductores aislados bajo tubo o conducto.
5.2.5. Prevencin de riesgos laborales
5.2.5.1. Disposiciones legales de aplicacin
Son de obligado cumplimiento las disposiciones contenidas en: Estatuto de los trabajadores. Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el trabajo. Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin (Real Decreto 842/2002, de 2 de Agosto). Real Decreto 1316/1989 de 27 de Octubre. Proteccin de los trabajadores frente a los riesgos derivados de la exposicin al ruido durante el trabajo. Real Decreto 1407/92 de 20 de Noviembre sobre regulacin de las condiciones para la comercializacin y libre circulacin intracomunitaria de equipos de proteccin individual. Modificado por R.D. 159/1995 de 3 de Febrero y la Orden 20/02/97. Ley 54/2003 de 12 de Diciembre, de reforma del marco formativo de la prevencin de riesgos laborables. Ley 31/1995, de 8 de Noviembre, de prevencin de Riesgos Laborables. Real Decreto 614/2001, de 18 de Junio, sobre proteccin de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo elctrico. Real Decreto 39/1997, de 17 de Enero, por el que se aprueba el Reglamento de los servicios de Prevencin. Real Decreto 486/1997, de 14 de Abril, por el que se establecen las disposiciones mnimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo. Real Decreto 773/1997, de 30 de Mayo, sobre disposiciones mnimas de seguridad y salud relativas a la utilizacin por los trabajadores de equipos de proteccin individual. Real Decreto 1215/1997, de 18 de Julio, sobre equipos de trabajo. Real Decreto 1627/1997, de 24 de Octubre, por el que se establecen disposiciones mnimas de seguridad y salud en las obras de construccin.
Reglamento de rgimen interno de la empresa constructora, caso de existir y que no se oponga a ninguna de las disposiciones citadas anteriormente.
5.2.5.2. Caractersticas especficas de seguridad
La ejecucin de un Proyecto de instalacin domtica, tiene dos partes claramente diferenciadas que se realizan en dos momentos diferentes de la construccin. Las cuales son:
Instalacin de la infraestructura y canalizacin soporte del sistema Esta infraestructura consta de los cuadros domticos, de los diferentes dispositivos empotrados en cajas de registros, como de la red de tubo que unen los cuadros con el resto de componentes de la instalacin. La instalacin de esta infraestructura plantea riesgos especficos, que deben ser tenidos en cuenta adems de aquellos inherentes al entorno en el que se realiza la misma. Esta instalacin se suele realizar durante las fases de albailera y cerramientos. Instalacin de los elementos activos del sistema domtico Esta instalacin cosiste en: La instalacin de los componentes que constituirn cada uno de los cuadros domticos y registros del inmueble, junto con el conexionado de todos estos dispositivos. Una instalacin elctrica en el interior del cuadro del sistema domtico, consiste en, cuadro de proteccin, enchufes y fuente de alimentacin para los sensores. El tendido de los diferentes cables de conexin a travs de los tubos y registros y el conexionado de los mismos.
5.2.6. Riesgos generales que se pueden derivar del proyecto de instalacin de un sistema domtico
Teniendo en cuenta lo referido anteriormente no existen riesgos generales derivados de la instalacin de este proyecto.
5.2.6.1. Riesgos debidos al entorno
Los operarios transitan por zonas en construccin y se encuentran expuestos por tanto a los mismos riegos debidos al entorno que el resto de operarios de la obra. Los riesgos que esta presenta son: Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 80
Atrapamiento y aplastamiento en manos durante el transporte de andamios. Cadas de operarios desde cierta altura. Cada de herramientas y materiales transportados a niveles inferiores. Cada de materiales de cerramiento por mala colocacin de los mismos. Cadas de andamios. Electrocuciones o contactos elctricos, directos o indirectos, con instalaciones elctricas de la obra. Incendios o explosiones por almacenamiento de productos combustibles. Irritaciones o intoxicaciones en piel, ojos, aparato respiratorio, etc. Lesiones, pinchazos y cortes en manos y pies. Salpicaduras a los ojos de pastas y morteros.
5.2.6.2. Riesgos debidos a la instalacin de infraestructura y canalizacin de soporte del sistema en el interior del edificio
Los trabajos que se realizan en el interior son: Tendido de tubos de canalizacin y su fijacin. Realizacin de rozas para conductos y registros. Colocacin de los diversos registros.
Estos trabajos se realizan durante la fase de cerramiento y albailera de la obra siendo los riesgos especficos de la actividad a realizar los siguientes: Cadas de escaleras o andamios de borriquetas. Proyeccin de partculas al cortar materiales. Electrocuciones o contactos elctricos, directos o indirectos, con pequea herramienta. Golpes o cortes con herramientas. Lesiones, pinchonazos y cortes en manos.
5.2.6.3. Riesgos debidos a la instalacin de elemento activos del sistema domtico
Estas obras se realizan durante la fase de la obra, de las instalaciones. El riesgo de los operarios en esta fase no es muy elevado ya que se lleva a cabo en el interior de la vivienda. Riesgos especficos de la actividad a realizar: Debidos al vrtigo en operarios propensos a sufrir estos efectos. Resbalones en las superficies inclinadas. Prdida de equilibrio o cadas en caso de vientos superiores a 50 Km/h. Cada en altura de personal y materiales. Cadas de andamios o escaleras. Golpes o cortes con herramientas. Pgina 81
Electrocuciones por contacto de antenas o elementos de captadores con lneas de alta o baja tensin que discurran sobre la cubierta. Electrocuciones por contactos directos con lneas de energa o directos o indirectos con pequea maquinaria. Lesiones, pinchazos y cortes en manos y pies. Especial cuidado y atencin debe tenerse cuando se realicen trabajos de mantenimiento o sustitucin de los elementos inicialmente instalados ya que puede haber cambios en los elementos del entorno, una vez realiza la instalacin inicial que obliguen o aconsejen la toma de precauciones adicionales.
5.2.6.4. Riesgo debidos a las instalaciones elctricas en el cuadro domtico
La instalacin elctrica en el cuadro consiste en: Canalizacin directa desde el cuadro de contadores hasta el cuadro de proteccin. Instalacin del cuadro de proteccin con las protecciones correspondientes. Montaje en el interior del mismo de los interruptores magnetotrmicos y diferenciales. Instalacin de alumbrado. Montaje de la red de alimentacin de los equipos que as lo requieran. Riesgos especficos de estas tareas: Cada de andamios o escaleras. Golpes o cortes con herramientas. Electrocuciones por contactos directos con lneas de energa o directos o indirectos con pequea maquinaria. Lesiones, pinchazos y cortes en manos y pies.
5.2.7. Medidas Alternativas de prevencin y proteccin
El Coordinador en materia de seguridad y salud durante la ejecucin de la obra podr determinar medidas de prevencin y proteccin complementarias cuando aparezcan elementos o situaciones atpicas que as lo requieran.
5.2.8. Condiciones de medios de proteccin
Todas las prendas de proteccin personal o elementos de proteccin colectiva tendrn fijado un periodo de vida til, desechndose a su trmino y su uso nunca representar un riesgo.
Sern desechadas y repuestas de inmediato todas las prendas o equipos de proteccin: Cuando, por las circunstancias del trabajo se produzca un deterioro en una prenda o equipo se repondr inmediatamente, con independencia de la duracin prevista o de la fecha de entrega. Cuando hayan sufrido un trato lmite, es decir el mximo para el que fue concebido, como puede ser el caso de un accidente. Cuando, por su uso, hayan adquirido ms holguras o tolerancias de las admitidas por el fabricante.
5.2.8.1. Protecciones personales
Todos los elementos de proteccin personal debern: Cumplir el R.D. 773/97. Disponer de la marca CE. Ajustarse a las Normas de Homologacin MT, del Ministerio de Trabajo. Cuando no exista Norma de homologacin publicada para un producto, ste ser de la calidad adecuada a las prestaciones para las cuales ha sido diseado.
5.2.8.2. Protecciones colectivas
Las generales de aplicacin a la obra de edificacin sern enumeradas en el Estudio bsico de Seguridad y salud de la obra.
5.2.9. Protecciones particulares
El material especfico para la instalacin, con independencia de que sea aportado por la obra general o por el Contratista, deber satisfacer las siguientes condiciones:
5.2.9.1. Plataformas de trabajo
Tendr un mnimo de 60cm de ancho, y las situadas a ms de 2 metros de suelo estarn dotadas de barandillas a 90cm de altura, listn intermedio y rodapi. No se utilizarn como lugares de acopio de materiales.
5.2.9.2. Escaleras de mano
Debern ir provista de zapatas antideslizantes, estarn sujetas para evitar su cada. Debern sobrepasar en un metro la altura a salvar y no ser de altura superior a 3m. La separacin entre la pared y la base debe ser igual a de la altura total. En caso de ser de tijera tener zapatas antideslizantes y tirantes. Si son de madera debern estar compuestas de largueros de una sola pieza y con peldaos ensamblados. Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 83
5.2.9.3. Andamios de borriquetas
Tendr una altura mxima de 1,5m y la plataforma de trabajo estar compuesta de tres tablones perfectamente unidos entre s, habindose comprobado, previo a su ensamblaje, que no contengan clavos y que se hallen en buenas condiciones. La distancia entre apoyos no debe sobrepasar los 3,5m.
5.2.10. Servicios de prevencin
Sern los generales de la obra sin que sea necesario establecer ninguno especfico para la obra de instalacin del sistema domtico.
5.2.11. Comit de seguridad e higiene
Ser el de la obra sin que sea necesario establecer ningn especfico para la obra de instalacin del sistema domtico.
5.2.12. Instalaciones mdicas
Sern las generales de la obra sin que sea necesario establecer ninguna especfica para la obra de instalacin del sistema domtico.
5.2.13. Instalaciones de higiene y bienestar
5.2.14. Plan de seguridad e higiene
Ser el general de la obra al cual se incorporar este estudio especfico de lainstalacin del sistema domtico.
Captulo 6: Presupuesto
Partida 1.1.- MODULOS SISTEMA DOMTICO Elementos propios del sistema domtico KNX
Cdigo 01.01 01.02 01.03 01.04 01.05 01.06 01.07 01.08 01.09 01.10 01.11 01.12 01.13 01.14 01.15 01.16 01.17 01.18 01.18 Concepto Pantalla tctil capacitiva a color KNX Z41 Mando IR Mdulo de expansin DW-GSM con alimentacin por Bus Programador de tarjetas transponder + Software AXESSO Lector de tarjetas transponder + 1 salida binaria + 1 tecla Interfaz KNX USB Dimmer iluminacin LED 4 canales Sensor analgico/digital QUAD de cuatro entradas IntensisBox unidad interior A/A (sistemas Mitsubishi) Actuador de calefaccin para electrovlvulas 8 canales Actuador de calefaccin para electrovlvulas 4 canales Cmara IP MonoDome D24 Mdulo de entradas binaria de 16 canales Actuador multifuncin de 16 salidas, 16A Actuador de 1 canal, 230V 16 A Actuador persianas avanzado de 4 canales Pulsador KNX, 2 canales Acoplador de rea/lnea para carril DIN Estacin meteorolgica bsica de KNX Ud. 27 27 1 1 35 1 28 63 40 8 1 16 9 8 2 19 36 6 1 Precio 490 17 250 239 339 166 250 94 155 208 178 448 288 398 126 185 75 340 638 Importe 13.230 459 250 239 11.865 166 7.000 5.922 6.200 1.664 178 7.168 2.592 3.184 252 3.515 2.700 2.040 638
69.262,8
Partida 1.2.- DETECTORES, CANALIZACIN Y RESTO DE ELEMETOS. Elementos propios del sistema domtico KNX
Cdigo 01.19 01.20 01.21 01.22 01.23 01.24 01.25 01.26 01.27 01.28 01.29 01.30 01.31 01.32 01.33 01.34 01.35 01.36 01.37 01.38 01.39 01.40 01.41 01.42 Concepto Sonda Temperatura Epoxi Sonda de presin atmosfrica Sensor de temperatura y humedad de la tierra Sensor rotura de cristales blanco Detector de presencia 360 con sensor de luminosidad y regulacin constante Sensor de contacto magntico Sensor de humo inico Sensor de agua con rel Barrera de reflexin de 10 metros Fuente de alimentacin KNX PS640, con display y teclas de diagnstico Fuente de alimentacin 12Vdc 4,5A Caja de empotrar para el lector de acero galvanizado Tornillera de seguridad para lector de tarjetas entrada y parking Alarma sonora y luminosa con alimentacin de 230Vac Poste de aluminio de 80mm de dimetro con sujecin Cuadro domtico empotrado para 28 mdulos Cuadro domtico empotrado para 20 mdulos Registro de empotrar 250x250 Clemas de Bus KNX Bobina de 100 metros de cable YCYM 2x2x0,8 Metros de cable unipolar de 1x2,5mm libre de halgenos Metros de tubo PVC de 25mm Metros de tubo PVC de 16mm Pulsador convencional Caja de PVC de 10x10 cm para derivacin Ud. 67 1 1 70 138 68 66 29 2 3 2 2 2 14 1 1 2 29 70 6 1100 550 600 54 65 Precio 15 100 335 33,9 148 21,51 45 88,5 68 328 109 45 55 26,8 90 23,21 14,32 3,88 1,1 102 0,45 0,25 0,22 4.21 3,8 Importe 1.005 100 335 2.373 20.424 1.462,68 2.970 2.566,5 138 984 218 90 110 375,2 90 23,21 28,64 112,52 77 612 495 137,5 132 227,34 247
35.333,59
Partida 1.3.- PROGRAMACIN Y CONTROL DEL SISTEMA Software, programacin del sistema y puesta en marcha. Se incluye manual de usuario y curso informativo a nivel usuario del sistema implementado KNX.
Cdigo 01.42 01.43 Concepto Programacin, configuracin y puesta en marcha del sistema domtico. Horas de trabajo del ingeniero que realiz el proyecto Ud. 1 60 Precio 2.600 22 Importe 2.600 1.320 3.920
Partida 1.1 1.2 1.2 Resumen Mdulos sistema domtico KNX Detectores, canalizacin y resto de elementos Software, puesta en marcha y programacin Importe 69.262,8 35.333,59 3920
Total del sistema domtico:
108.516,39
Captulo 7: Programacin software ETS
7. Programacin software ETS 7.1. Introduccin
A travs del software ETS4 Lite se llevar a cabo parte de la programacin correspondiente al sistema implementado, se ha de indicar que debido a la versin utilizada, no ha sido posible programar ms de 20 dispositivos dentro del proyecto realizado con dicho software. Por lo que dentro de este apartado, solo nos introduciremos superficialmente en la programacin de la instalacin, mediante la configuracin de varios sistemas albergados en una de las habitaciones, pasillo y administracin del edificio. Inicialmente, se han de descargar todos los programas de aplicacin ETS, de los distintos dispositivos tanto en formato .pr como .vd. En el caso del primero solo es necesario importarlo desde el men catlogos, sin embargo en el caso de los .pr se hace necesario importar dicho proyecto, posteriormente hemos de acceder y copiar el componente que necesitamos en nuestra instalacin, el nico problema que surge con este tipo de archivos es la imposibilidad de introducirlos dentro del lugar de trabajo Edificio. Por lo que solo sern localizados dentro de la topologa del proyecto. Por ltimo, dos de los dispositivos implementados en el sistema domtico son configurados a travs de otro software propio del fabricante, mdulo GSM mediante el programa del sistema HC1-KNX y programador de tarjetas transponder a travs del software AXESSO. Dichos programas, van incluidos en la compra de estos dispositivos, por lo que solo ser necesario guiarse por el manual de usuario para su correcta configuracin.
7.2. Configuracin general del edificio
Empezaremos la configuracin del sistema desde la venta Edificio, desde la cual crearemos las distintas zonas y habitaciones, que compondrn nuestro inmueble. En este proyecto, se ha optado por distribuir los distintos componentes a travs de los distintos cuadros domticos de cada una de las plantas, y de los registros albergados en cada estancia. Debido a las limitaciones del software, solo se han introducido componentes dentro del cuadro domtico de la planta baja y el registro de una de las habitaciones, ms adelante ciertos sistemas sern implementados con dispositivos de zonas que no les corresponden, como puede ser el caso del detector de movimiento del bao, en cuyo caso lo implementaremos con el detector de la habitacin. En todas estas situaciones, indicaremos los cambios realizados.
Figura 7.1. Estructura del edificio dentro del proyecto
La distribucin del cuadro domtico de la primera planta y del registro de la habitacin, sin ciertos dispositivos como el actuador de calefaccin y lector de tarjetas, debido a que eran archivos .pr, es la siguiente:
Figura 7.2. Dispositivos albergados en el cuadro y registro domtico.
Posteriormente, dentro de la ventana de topologa creamos las distintas lneas que compondrn nuestro sistema, asignndole a cada dispositivo una direccin fsica, para la posterior programacin de las distintas direcciones de grupo.
Figura 7.3. Lneas de la instalacin con los distintos dispositivos conectados
A continuacin se crean los sistemas que se implementaran dentro del proyecto domtico, a travs de la ventana de direcciones de grupo constituidas por tres niveles. A causa del software del que se dispone, se mostrarn la configuracin y parametrizacin de algunos dispositivos, la cual permite concebir en un mayor grado la programacin del sistema. En la figura siguiente, se mostraran tanto los grupos principales e intermedios, que permiten llevar a cabo los distintos enlaces entre componentes.
Figura 7.4. Configuracin de las direcciones de grupo
7.3. Parametrizacin de los dispositivos
Dentro de este apartado se comentarn la configuracin de los distintos parmetros de los componentes, para que el sistema funcione segn lo indicado dentro del proyecto.
7.3.1. Configuracin del control del A/A
La configuracin de los parmetros de este dispositivo, se llevarn a cabo para poder conectar el termostato del Quad de la habitacin, con este componente para un control eficiente de la temperatura. Sin embargo en el caso del A/A, este tipo de control se llevar a cabo a travs de una temperatura de consigna, que proporcionar la pantalla Z41.
Figura 7.5. Configuracin aire acondicionado
7.3.2. Configuracin sensor Quad habitacin
Este dispositivo ser configurado, para que dos de las entradas obtengan los datos de los sensores de contacto magntico de las ventanas, otra para el sensor de temperatura y la ultima como pulsador de conmutacin (pulsacin corta y larga). En la seccin de termostato se configura en modo control PI, pues los actuadores de la calefaccin soportan este control y es un modo ms preciso de controlar la temperatura de la habitacin. Por lo que la programacin del dispositivo quedara de la siguiente manera:
Figura 7.6. Configuracin general sensor analgico/digital habitacin
Figura 7.7. Configuracin de los sensores de entrada
Figura 7.8. Configuracin pulsador convencional
Figuras 7.9. Configuracin del termostato del sensor analgico/digital.
Se ha de indicar que las nicas diferencias entre el dispositivo orientado a la habitacin y el del bao, son que las entradas de los dos sensores (rotura de cristales).
7.3.3. Configuracin dimmer
Este dispositivo ser configurado para encienda las luces en modo de conmutacin, cuando reciba la seal correspondiente a travs del bus, procedente del detector de presencia/movimiento del bao o habitacin, el cual en funcin de uno o Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 95
de otro encender las luces de la estancia en la que se encuentra el sensor. Por otro lado, tambin ser configurado para que a partir de la pantalla tctil, la intensidad de los Leds pueda ser regulada al gusto de cada persona.
Figura 7.10. Parametrizacin general
Figura 7.11. Configuracin de los canales
Figura 7.12. Configuracin de los parmetros de conmutacin
7.3.4. Configuracin binarias
La parametrizacin de este componente es bastante sencilla, puesto que sus entradas solo tendrn que detectar algn cambio en el tipo de seal que reciben (sensor de humos e inundacin), por lo que tendrn que ser configuradas de la misma manera. En caso de activacin de algunos de los detectores, a travs del bus ser comunicado al actuador de 16 salidas para que active las alarmas correspondientes.
Figura 7.13. Configuracin general del dispositivo entradas binarias
Figura 7.14. Configuracin de los canales del componente
7.3.5. Configuracin del actuador de 16 salidas
Este dispositivo ser programado para que active las alarmas, encender luces de conmutacin de las distintas estancias y realizar funciones lgicas, por lo que en funcin de tres entradas (lluvia, temperatura y humedad de la tierra) el riego del jardn ser activado, aumentado as la eficiencia del sistema.
Figura 7.15. Configuracin general y salidas del dispositivo
Figura 7.16. Programacin de las alarmas
Figura 7.17. Configuracin de la funcin lgica a implementar.
7.3.6. Configuracin pantalla tctil
La programacin de este dispositivo se realizara de una forma sencilla, debido a las limitaciones del programa utilizado, pero este dispositivo es capaz de albergar programaciones muy complejas, para facilitar la vida de las personas dentro del inmueble donde se localicen. Dentro de este proyecto, crearemos tres pginas dentro del componente, habitacin, bao y alarmas. En las pginas relativas al bao y habitacin, se crearan botones dentro de la pantalla, para la conmutacin y regulacin de las distintas luces, subir y bajar persianas y control de temperatura de las mismas. Finalmente en el caso de las alarmas, se crearan botoneras para la desactivacin/activacin de las alarmas, en caso de fallo de la instalacin.
Figura 7.18. Configuracin de men principal
Figura 7.19. Configuracin de la pgina relativa a la habitacin.
En el caso de la pgina orientada al bao, la parametrizacin sera igual que la anterior. Sin embargo, en el caso de las alarmas se creara un botn con control binario de las sirenas y dems dispositivos del sistema.
7.3.7. Configuracin del detector de presencia
La programacin de este componente se realizar para que se encienda la luz cuando detecte presencia y la luz este por debajo de un umbral establecido por el programador. Adems en el caso de las habitaciones, estos detectores controlaran la conmutacin del resto de LEDs, de las estancias. La intensidad que llega a la luz de este componente podr ser regulada, desde la pantalla tctil.
Figura 7.20. Configuracin general del dispositivo
7.21. Configuracin del sensor de luminosidad de componente
7.3.8. Configuracin del actuador de la calefaccin
La programacin de estos dispositivos se realizar mediante el modo de control PI, al igual que el termostato configurado con anterioridad. Otro aspecto importante, es que el componente nos deja realizar un punto de control en funcin de si la ventana se abre o no, es decir, en caso de que la ventana sea abierta el actuador cerrar la electrovlvula correspondiente a esa estancia.
7.22. Parametrizacin del panel general
7.23. Configuracin de los canales del dispositivo de control de las electrovlvulas
7.3.9. Configuracin de la estacin meteorolgica
Este dispositivo ser configurado para que en caso de deteccin de lluvia, viento y luminosidad, se comunique con el resto de dispositivos para que activen Laro Javier de la Fuente Lastra Pgina 103
varias funciones del sistema domtico. Dentro de la instalacin se utilizar de varias formas, como entrada lgica que permitir al riego del jardn aumentar su eficiencia, control de la bajada de persianas si se detecta lluvia, informacin de temperatura y luminosidad exterior, etc.
Figura 7.24. Configuracin de la obtencin de datos
Figura 7.25. Configuracin de los distintos canales del dispositivo
Figura 7.26. Configuracin de canal de luminosidad
Figura 7.28. Configuracin del canal de temperatura externa
Figura 7.29. Configuracin del canal de lluvia
Figura 7.30. Configuracin del canal de seguridad
7.4. Asignacin de las direcciones de grupo
Dentro de este captulo se enlazan los distintos objetos de comunicacin entre los sensores/detectores y actuadores del sistema domtico. No se han programado todas las funciones del sistema debido al software que se dispone, por lo que solo se han realizado varias de ellas para ver la funcin que desempean dentro de la instalacin. En lo referente a la iluminacin, se han programado las funciones de conmutacin y regulacin, de las habitaciones, bao, administracin y pasillos. En algunos casos, no se expondrn todas las imgenes de las direcciones de grupo establecidas, debido a su similitud con otras expuestas.
Figura 7.31. Asignacin de las direcciones de grupo para la funcin de conmutacin de las luces de la habitacin.
Figura 7.32. Asignacin de las direcciones de grupo para la conmutacin de las luces de administracin y el control de luz de los pasillos.
En el apartado de la calefaccin de las habitaciones y del bao, se han configurado en modo de control PI, para la activar/desactivar las electrovlvulas correspondientes a cada cuarto. Tambin se ha implementado la funcin de apagar el sistema en caso de apertura de una de las ventanas.
Figura 7.33. Enlace de los dispositivos de comunicacin de la regulacin de la calefaccin y de apertura de ventana.
Dentro del sistema de A/A se ha optado por el control del mismo a travs de la pantalla Z41, para que el usuario pueda elegir la temperatura que crea conveniente en cada situacin.
Figura 7.34. Asignacin de las direcciones de grupo para el control de aire acondicionado
El control de persianas del sistema, se llevar a cabo a travs de la pantalla Z41 o en el caso de ciertos cuartos, mediante os pulsadores de 2 canales de KNX.
Figura 7.35. Enlace de los distintos componentes para el control de las persianas del cuarto de administracin.
Dentro de la instalacin, la estacin meteorolgica y el sensor de humedad y temperatura de la tierra, brindan informacin a varias funciones para la consecucin de las mismas, cerrar persianas en caso de deteccin de lluvia, operacin lgica AND con el actuador de 16 salidas para la activacin del riego, etc.
Figura 7.36. Enlace de los dispositivos para cerrar las persianas en caso de viento peligroso
Figura 7.37. Asignacin de las direcciones de grupo para el cierre de las persianas en caso de detectar lluvia y entrada de la operacin lgica
Figura 7.38. Entradas de la funcin lgica del actuador, obtenidas a travs del sensor de humedad y temperatura de la tierra
Figura 7.39. Enlace del resultado de la operacin lgica con las salidas del actuador, para la activacin del riego.
Dentro de la instalacin se han creado tres tipos de alarmas, intrusin, incendios e inundacin, por los cual, en funcin de cual se active el sistema llevara a cabo distintas acciones. En el caso de la deteccin de inundacin, se activara la electrovlvula para anular la llegada de agua a la estancia en cuestin, por otro lado, si se detecta humo el sistema activar todas las alarmas y finalmente, en el caso de intrusin se activar la sirena de recepcin. Se ha de indicar que adicionalmente, se ha realizado el enlace para que a travs del pulsador del lector transponder de la entrada se active el timbre de recepcin.
Figura 7.40. Enlace de las distintas alarmas de una habitacin
Figura 7.41. Asignacin de las direcciones de grupo para las funciones de timbre y alarma de intrusin de la recepcin.
Abrir puerta de la habitacin despus de activacin mediante tarjeta transponder.
Figura 7.42. Enlace de los dispositivos de comunicacin de la entrada a la habitacin
7.5. Programar dispositivos
Una vez configurado los distintos dispositivos y realizado los enlaces a travs de las distintas direcciones de grupo, se hace necesario programarlo en el componente real mediante la interfaz USB-PC. En muchos de los componentes que hay dentro de este estndar, es necesario pulsar un botn de programacin que estos albergan. En caso de cambiar algn tipo de configuracin de algunos de los dispositivos o direcciones de grupo, es necesario volver a programar el dispositivo que se ha visto afectado por este cambio.
Captulo 8: Conclusiones
Para la realizacin de este proyecto, han sido muy importantes los conocimientos obtenidos en Introduccin a la domtica, asignatura por la cual me interes en realizar este tipo de trabajo. Gracias a ello he podido profundizar en los sistemas domticos actuales y sobre todo en KNX, estndar en auge dentro de la domtica. Adems de la gran cantidad de sistemas que pueden implementarse a travs de KNX y de la variedad de productos existentes, los cuales nos facilitan la posibilidad de centralizar y de otorgar de cierta inteligencia a los edificios. Se ha de mencionar que la domtica es un concepto surgido recientemente, pero de gran expectativa en el futuro, puesto que surge para facilitar y mejorar la vida de las personas que habitan o se encuentran en este tipo de edificios domotizados. Sin embargo, en la actualidad podemos encontrar un gran e importante inconveniente para este tipo de tecnologa, el precio de los componentes sumado a la crisis mundial que nos asola en estos das. Es probable que en un futuro no muy lejano, los precios de los dispositivos sean bastante menores al actual, en ese momento la demanda de la implantacin de estos sistemas en viviendas unifamiliares, edificios industriales y bloques de oficinas, se ver altamente incrementada. Finalmente se ha de indicar, que la finalidad del proyecto llevado era el facilitar y mejorar la calidad de vida tanto de los huspedes, como el del personal a cargo del edificio y la de cubrir las demandas del propietario, a la hora de realizar el diseo de los sistemas.
Captulo 9: Planos
Captulo 10: Bibliografa
[1] Fernndez Valdivielso, Carlos. Matas Maestro, Ignacio R. El proyecto domtico: metodologa para la elaboracin de proyectos y aplicaciones domticas. 1.ed. Madrid. Colegio Oficial Ingenieros de Telecomunicacin, 2004. ISBN: 84-6080116-0. [2] Matas Maestro, Ignacio R. Fernndez Valdivielso. Telecomunicaciones en la construccin. 1.ed. Pamplona. Universidad Pblica de Navarra, 2005. ISBN: 84-9769-098-2. [3] Romero Morales, Cristbal. Vzquez Serrano, Francisco. Domtica e inmtica: viviendas y edificios inteligentes. Revisin tcnica: Antn Quirce, Julin. Castro Orbea, Antonio. 2. Ed. Madrid. Ra-Ma, 2006. ISBN: 84-7897729-5. [4] Fernndez Valdivielso, Carlos. Matas Maestro, Ignacio R. Instalaciones de telecomunicaciones para edificios. 1. Ed. Barcelona. Marcombo, 2012. ISBN: 978-84-267-1815-0. [5] Estudio de tendencias mercado 2011, CEDOM. Asociacin Espaola de Domtica.
Recursos obtenidos a travs de Internet: http://www.knx.org/es/ http://www.zennio.com/ http://www.domoprac.com http://www.casadomo.com http://www.futurasmus-knxgroup.es http://idomoticas.blogspot.com.es/ http://www.cedom.es/ http://www.valektra.es http://www.dynagroup.com.ar/ http://lingg-janke.de/en/ http://www.iddero.com/ http://www.intesis.com/ http://www.mdt.de/ http://www.ipas-products.com/ http://www.mobotix.com/ http://www.abb.de/ http://www.merten.de/ http://www.elsner-elektronik.de/
Se ha de indicar, que de la pgina web oficial de KNX, se han podido descargar varios PDFs con informacin tcnica sobre el funcionamiento del sistema y de varios de sus dispositivos.
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