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Aplicaciones _______________________________________________________________________________________ Cruz Sánchez Enrique Avelino Simulación y Control de Procesos Industriales Instituto Tecnológico de Salina Cruz Carretera a San Antonio Monterrey Km. 1.7 C.P 70701 [email protected] ABSTRACTO: Un Sistema SCADA es esencial en el control de procesos industriales, pues engloba aspectos que concierne a la simulación, es pues un sistema de Control y Adquisición de Datos, gracias al sistema SCADA se logra la optimización de tiempo y recursos humanos en la supervisión, ya que con esta herramienta se logra el monitoreo de algún proceso instrumentado dentro de la industria. Como todo proyecto, una vez identificado el problema hay que abordarlo, y esto no es de otra manera que investigación pura y aplicada, se debe someter a criterios si e útil implementar un SCADA para la solución del problema que se detectó y al que se le está dando cobertura. Por lo general, tratándose de sistemas complejos y de procesos industriales, siempre se le da cabida solución con un SCADA para la monitorización. PALABRAS CLAVE: DCS, simulación, redes, comunicación, proyecto, programación, Videovigilancia. MMS, itinerancia. INTRODUCCIÓN: SCADA, Supervisory Control And Data Acquisition, permite la gestión y control de cualquier sistema local o remoto gracias a una interfaz gráfica que comunica al usuario con el sistema. Par poder proponer un proyecto solucionado vía SCADA se deben comentar los motivos de la implementación del software de control, en la planta industrial. Por ejemplo, una de las utilidades de este sistema es que a través de la comunicación con los dispositivos se campo (PLCs) se puede controlar el proceso de forma automática desde la pantalla de la computadora, mediante la interfaz gráfica configurada por el usuario. Se detallan las prestaciones y requisitos necesarios para sacar el máximo provecho a un sistema SCADA. Además, también se especifica si estructura interna, así como sus componentes básicos que permiten las actividades de supervisión. Cualquier sistema de control puede serlo de dos maneras, Los sistemas de control de Lazo Abierto y los Sistemas de Control de Lazo Cerrado. Los primeros se basan en el diseño adecuado de los parámetros y las condiciones de trabajo del elemento control para que éste sea capaz de mantener el sistema controlado dentro de los límites deseados. Por su parte, los Sistemas de Control de Lazo Cerrado o realimentados, trabajan vigilando continuamente las reacciones del sistema a controlar, efectuando las acciones de correcciones necesarias para mantener el control dentro de los límites deseados. Diferencias típicas entre SCADA y DCS Sobre la base de su funcionalidad, un sistema SCADA realiza el mismo trabajo que un Sistema de Control Distribuido. A diferencia de los Sistemas de Control Distribuido (DCS), el lazo de control es generalmente cerrado por el operador. Los sistemas de Control Distribuido se caracterizan por realizar las acciones de control en forma automática.

sistema SCADA

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sistema scada

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  • Aplicaciones _______________________________________________________________________________________

    Cruz Snchez Enrique Avelino

    Simulacin y Control de Procesos Industriales

    Instituto Tecnolgico de Salina Cruz

    Carretera a San Antonio Monterrey Km. 1.7 C.P 70701

    [email protected]

    ABSTRACTO: Un Sistema SCADA es esencial

    en el control de procesos industriales, pues

    engloba aspectos que concierne a la

    simulacin, es pues un sistema de Control y

    Adquisicin de Datos, gracias al sistema SCADA

    se logra la optimizacin de tiempo y recursos

    humanos en la supervisin, ya que con esta

    herramienta se logra el monitoreo de algn

    proceso instrumentado dentro de la industria.

    Como todo proyecto, una vez identificado el

    problema hay que abordarlo, y esto no es de

    otra manera que investigacin pura y aplicada,

    se debe someter a criterios si e til

    implementar un SCADA para la solucin del

    problema que se detect y al que se le est

    dando cobertura. Por lo general, tratndose de

    sistemas complejos y de procesos industriales,

    siempre se le da cabida solucin con un SCADA

    para la monitorizacin.

    PALABRAS CLAVE: DCS, simulacin, redes,

    comunicacin, proyecto, programacin,

    Videovigilancia. MMS, itinerancia.

    INTRODUCCIN: SCADA, Supervisory

    Control And Data Acquisition, permite la

    gestin y control de cualquier sistema local o

    remoto gracias a una interfaz grfica que

    comunica al usuario con el sistema.

    Par poder proponer un proyecto solucionado

    va SCADA se deben comentar los motivos de

    la implementacin del software de control, en

    la planta industrial.

    Por ejemplo, una de las utilidades de este

    sistema es que a travs de la comunicacin

    con los dispositivos se campo (PLCs) se puede

    controlar el proceso de forma automtica

    desde la pantalla de la computadora,

    mediante la interfaz grfica configurada por

    el usuario.

    Se detallan las prestaciones y requisitos

    necesarios para sacar el mximo provecho a

    un sistema SCADA. Adems, tambin se

    especifica si estructura interna, as como sus

    componentes bsicos que permiten las

    actividades de supervisin.

    Cualquier sistema de control puede serlo de

    dos maneras, Los sistemas de control de Lazo

    Abierto y los Sistemas de Control de Lazo

    Cerrado. Los primeros se basan en el diseo

    adecuado de los parmetros y las condiciones

    de trabajo del elemento control para que ste

    sea capaz de mantener el sistema controlado

    dentro de los lmites deseados.

    Por su parte, los Sistemas de Control de Lazo

    Cerrado o realimentados, trabajan vigilando

    continuamente las reacciones del sistema a

    controlar, efectuando las acciones de

    correcciones necesarias para mantener el

    control dentro de los lmites deseados.

    Diferencias tpicas entre SCADA y DCS

    Sobre la base de su funcionalidad, un sistema

    SCADA realiza el mismo trabajo que un

    Sistema de Control Distribuido.

    A diferencia de los Sistemas de Control

    Distribuido (DCS), el lazo de control es

    generalmente cerrado por el operador. Los

    sistemas de Control Distribuido se

    caracterizan por realizar las acciones de

    control en forma automtica.

  • Las diferencias esenciales entre estos dos

    sistemas de control se encuentran en tres

    grandes reas.

    Sistema de Comunicaciones

    Los sistemas SCADA siempre incluyen un

    elemento de comunicaciones entre las

    estaciones de monitoreo y los equipos

    montados en campo, usualmente este enlace

    de comunicaciones se compone de elementos

    de hardware y software no propietarios del

    fabricante del sistema SCADA, por lo que ste

    debe ser capaz de adaptarse al sistema de

    comunicaciones disponible. Este es un

    elemento muy importante y ejerce una fuerte

    influencia en casi todos los aspectos de diseo

    del sistema.

    rea Geogrfica

    Los sistemas SCADA estn muy a menudo en

    servicios de informacin sobre grandes reas

    geogrficas. Esto involucra, una vez ms,

    sistemas de comunicaciones que

    normalmente incluyen respaldo y esquemas

    de redundancia, permitiendo ganar en

    seguridad y disponibilidad de la informacin.

    Aplicacin Global

    El software de aplicacin est supervisando el

    proceso desde un punto de vista global y

    apunta a conseguir la optimizacin de ste a

    travs de todos los sitios o plantas

    involucrados.

    PLANTEAMIENTO DE PROBLEMAS

    TPICOS

    Hace unos 20 aos o ms, la automatizacin

    pareca referirse slo a la posibilidad de que

    puertas o vlvulas se abrieran o cerraran por

    s mismas. El trmino era incluso compartido

    por los productos de consumo, como los

    automviles, que podan ser manuales, es

    decir con clutch y palanca de cambios y

    automticos.

    En la actualidad, los conceptos de

    automatizacin se han separado en forma

    considerable y los de la industria se extienden

    ms all de las mquinas, por toda la empresa

    y sus cadenas de clientes y proveedores, por

    los sistemas de administracin de la calidad y

    el mantenimiento, en las reas de

    instrumentacin y adquisicin de datos, en el

    control estadstico de la produccin, en la

    planeacin de recursos y suministros, en las

    compras y en la planeacin estratgica-

    Si alguien pens que automatizar era cambiar

    unos relevadores o instalar una secuencia de

    sensores y actuadores ms o menos aislados,

    hoy podr encontrar su influencia a todo lo

    lago de la empresa y el ciclo de vida del

    producto. La automatizacin no slo permite

    fabricar mejor y ms rpido, sino que, en el

    otro extremo, le da oportunidad al director de

    la empresa (distante, quiz miles de

    kilmetros del piso industrial)

    De ver en su computadora cunto ha

    producido la mquina X, si est funcionando o

    en paro y a que se deben las situaciones.

    A todo esto hay que agregar los aportes de la

    revolucin tecnolgica, los componentes

    miniatura y su produccin en masa que han

    llevado a los equipos de automatizacin un

    nivel tal que cada cinco aos se reduce su

    precio a la mitad, mientras que cada da

    ofrecen funciones superiores y ms

    poderosas que las de las generaciones

    anteriores.

    De esta manera se explica que, al analizar las

    tendencias ms recientes en el campo de la

    automatizacin, los expertos no slo se

    refieran al desarrollo de PLCs ms pequeos

    o ms baratos, sino que consideren aspectos

    vinculados a programas y plataformas de

    programacin, estndares de comunicacin e,

    incluso, al uso de internet, temas que antes

    parecas alejados de la correcta tarea de

    fabricar tornillos, ensamblar una lavadora o

    rellenar pomos de pasta de dientes.

    La industria automotriz es una de las reas

    que cuentan con mayor grado de

    automatizacin, de hecho fue en esta rea

  • dnde se inici la automatizacin. La mayor

    parte de sus procesos se encuentran bajo

    cierto nivel de automatizacin y cuentan con

    sistemas de control y supervisin en toda la

    planta. Si llega a presentarse una falla en una

    de las mquinas, el sistema la detecta

    rpidamente mediante diagnstico e indica

    lugar exacto. De esta forma, si es necesario la

    lnea puede ser detenida y se aplicara el

    mantenimiento correctivo adecuado. Esto es

    muy importante en este tipo de industria, ya

    que detener la lnea aunque sea por muy

    pocos segundos, podra representar una

    prdida enorme de dinero para la empresa.

    Por sta razn es que es tan importante

    contar con un sistema eficaz de control y

    supervisin en la industria automotriz.

    Sin duda, unas de las industrias ms

    complejas son la aeroespacial y la

    aeronutica. Se requiere de un sistema de

    control impecable, debido a que una pequea

    falla podra significar la muerte de muchas

    personas. Hoy en da, se utilizan equipos muy

    sofisticados para mantener siempre una alta

    seguridad tanto en el equipo como en las

    naves. Estas industrias han dotado a las

    aeronaves que construye, de la ms alta

    tecnologa en todo lo referente al vuelo,

    desarrollando e implementando el concepto

    de la automatizacin.

    En los aeropuertos, se requiere tambin de un

    buen sistema de control y supervisin de

    variables como transporte de equipajes y de

    mercancas, terminales de facturacin, centro

    de correo areo, etc. Para la automatizacin

    en los aeropuertos la efectividad y la mxima

    disponibilidad representa un papel

    importantsimo. Hombres, cartas o equipaje:

    todo tiene que transportarse segura y

    rpidamente al lugar correcto. Gracias a

    posibilidades ampliadas de diagnstico es

    posible localizar averas del modo ms rpido

    y reducir as considerablemente tiempos de

    parada, y es posible efectuar trabajos de

    mantenimiento son necesidad de detener la

    totalidad de la instalacin.

    Una de las reas que se ha explotado

    ltimamente es tambin, la siembra bajo

    techo. Por medio de un sistema de control, se

    puede mantener la temperatura, humedad, y

    otras variables, al nivel deseado. Ya no

    importa si las condiciones ambientales no son

    las adecuadas para las siembras. Se puede

    producir mucho ms que una siembra normal

    y con mayor calidad, incluso el espacio por

    metro cuadrado es mejor aprovechado.

    La industria de la guerra es una de las reas

    que ms ha generado avances tecnolgicos en

    la historia. Todos los equipos y recursos

    utilizaos contienen supercomputadoras, los

    llamados supertrajes que incrementan la

    fuerza y velocidad de los soldados por medio

    de sensores, etc. Todo este equipo es

    controlado por medio de poderosos sistemas

    de comunicacin. Incluso y no es necesario

    que alguno de estos lleve pasajeros o alguien

    que los controle porque con la tecnologa que

    se cuenta puede ser controlado a distancia y

    por medio de sistemas de control y

    supervisin se pueden llevar a cabo

    diagnsticos peridicos para conocer el

    estado de estas mquinas en cada instante

    que se desee.

    PLANTEAMIENTO DE LA SOLUCIN

    Los Sistemas de Control, Supervisin y

    Adquisicin de Datos (SCADA) se utilizan

    principalmente en;

    Plantas de proceso

    El sistema SCADA es utilizado para controlar,

    supervisar y adquirir datos referentes a todos

    los procesos de la planta. El sistema cuenta

    con una serie de alarmas y sensores en caso

    de que ocurra alguna falla en el proceso para

    que esta pueda ser reparada en el menor

    tiempo posible. Adems de que el sistema

    puede brindar diagnsticos muy completos

    del estado de todas las mquinas de la planta.

  • Sistemas de Medicin

    Los SCADA en los sistemas de medicin

    ofrecen muchas ventajas para regular

    vlvulas, flujo, presin, temperatura y muchas

    otras variables que permanecer bajo control y

    supervisin constante. Si alguna de las

    variables se sale del rango permitido, el

    sistema la detecta y alerta al personal.

    Ductos, gasoductos y oleoductos

    El sistema adems de controlar la presin y

    otras variables, detecta fugas o bloqueos en

    los ductos. El sistema puede indicar el lugar

    de este fallo.

    Terminales de almacenamiento y Distribucin

    de Hidrocarburos

    El sistema arroja diagnsticos de las

    terminales. En este puede mostrar la

    capacidad de la terminal, la cantidad de

    hidrocarburos actual en la terminal, etc.

    Puede presentar proyecciones de la demanda

    que puede cubrir diferentes niveles de

    presin y el tiempo en que se vaciara la

    terminal. El sistema utiliza alarmas de

    seguridad contra incendios, por medio de

    sensores activa cmaras de espuma, anillos de

    enfriamiento, etc.

    Sistemas de Seguridad Fsica, Identificacin y

    Control de Accesos

    En una empresa, uno de los aspectos ms

    importantes es la seguridad. Los sistemas

    SCADA permiten a la empresa elegir a las

    personas que pueden acceder a ciertas reas

    de importancia para la empresa. No solo las

    puertas estn cerradas para aquellos que no

    tienen acceso, sino tambin informacin por

    medio de claves o cdigos. La informacin es

    muy importante para la empresa y no puede

    permitir que exista filtrado por medio de

    algn trabajador de la empresa. Si algn

    acceso es violado, el sistema lo detecta

    inmediatamente y por medio de sensores

    puede cerrar por completo la empresa para

    evitar robos y se comunica automticamente

    con la polica.

    Sistemas de Seguridad y Contra Incendio

    La mayora de las empresas cuentan con

    sistemas que se activan por diversos

    dispositivos como detectores de humo,

    detectores de fuego, mezclas explosivas, etc.

    Redes y Plantas de Agua Potables y Residuales

    El sistema controla el nivel de entradas y

    salidas. La mayora de la maquinaria de las

    potabilizadoras estn automatizadas, por lo

    que el SCAADA puede ofrecer un diagnstico

    de las mquinas y por medio de sensores

    mostrar el nivel de PH del agua as como otras

    caractersticas de importancia.

    Medio Ambiente

    Para muchas empresas uno de sus peores

    enemigos es el medio ambiente. Con un

    apropiado sistema de control, la empresa

    puede mantener las condiciones ambientales

    apropiadas dentro del almacn o la planta

    entera.

    Si es necesario, un sistema de control y

    supervisin con el equipo adecuado, puede

    supervisar las condiciones ambientales y

    arrojar proyecciones que advierten de

    tormentas, huracanes, tornados, etc.

    Ejemplo

    Un ejemplo es el sistema de Tele supervisin

    y control instalado para prestar el servicio de

    potabilizacin y tratamiento de aguas,

    (planeado para abastecer a 120 mil

    habitantes de crdoba, Argentina)

    Este sistema est constituido por una estacin

    central de monitoreo basada en PC utilizando

    como software de Supervisin, Control y

    Adquisicin de Datos el WinCC de SIEMENS.

    Otro sistema es el WizFactory, este sistema es

    una solucin completa para informacin y

    automatizacin, combina el control y el

    continuo con SCADA e internet. Entre sus

    componentes se encuentra en Wizcon para

    Windows e internet, que es una herramienta

    poderosa para canalizar informacin en

    tiempo real e histrico de la planta. Provee

  • funciones completas de SADA y HMI, las

    cuales se pueden visualizar a travs de la web

    mediante un navegador convencional. Otro

    componente es WizPLC, solucin ue permite

    emular en cualquier PC el comportamiento

    lgico de un PLC. Por parte, WizDCS emula el

    comportamiento de un DCS en una PC.

    SCADA COMO SOLUCIN

    La solucio n de SCADA a menudo tiene

    componentes de sistemas de control

    distribuido, DCS (Distribuited Control

    System). El uso de RTUs o PLCs o u ltimamente

    PACs sin involucrar computadoras maestras

    esta aumentando, los cuales son auto nomos

    ejecutando procesos de lo gica simple.

    Frecuentemente se usa un lenguaje de

    programacio n funcional para crear

    programas que corran en estos RTUs y PLCs,

    siempre siguiendo los esta ndares de la

    norma IEC 61131-3. La complejidad y la

    naturaleza de este tipo de programacio n hace

    que los programadores necesiten cierta

    especializacio n y conocimiento sobre los

    actuadores que van a programar. Aunque la

    programacio n de estos elementos es

    ligeramente distinta a la programacio n

    tradicional, tambie n se usan lenguajes que

    establecen procedimientos, como pueden

    ser FORTRAN, C o Ada95. Esto les permite a

    los ingenieros de sistemas SCADA

    implementar programas para ser ejecutados

    en RTUs o un PLCs.

    Para evaluar si un sistema SCADA es

    necesario para manejar una instalacin dada,

    el proceso a controlar debe cumplir las

    siguientes caractersticas:

    El nmero de variables del proceso

    que se necesita monitorear es alto

    El proceso est geogrficamente

    distribuido. Esta condicin no es

    limitativa, ya que puede instalarse un

    SCADA para la supervisin y control

    de un proceso concentrado en una

    localidad.

    Las informacin del proceso se

    necesita en el momento en que los

    cambios se producen en el mismo, o

    en otras palabras, la informacin se

    requiere en tiempo real.

    La complejidad y velocidad del proceso

    permiten que la mayora de las acciones de

    control sean iniciadas por un operador. En

    caso contrario, se requerir de un Sistema de

    Control Automtico, el cual lo puede

    constituir un Sistema de Control Distribuido,

    PLC's, Controladores a Lazo Cerrado o una

    combinacin de ellos.

    Cuando una empresa decide implementar un

    sistema SCADA sobre su instalacin hay 5

    fases bsicas a tener en cuenta para llevar a

    cabo el proceso:

    Fase1: El diseo de la arquitectura del

    sistema. Esto incluye todas las

    consideraciones importantes sobre el sistema

    de comunicaciones de la empresa (Tipo de

    BUS de campo, distancias, nmero de E/S,

    Protocolo del sistema y Drivers...). Tambin se

    vern involucrados los tipos de dispositivos

    que no estn presentes en la planta pero que

    sern necesarios para supervisar los

    parmetros deseados.

    Fase2: Equipamiento de la empresa con los

    RTUs necesarios, comunicaciones, Equipos

    HMI y Hardware en general. Adquisicin de

    un paquete software SCADA adecuado a la

    arquitectura y sistemas de la planta.

    Fase3: La instalacin del equipo de

    comunicacin y el sistema PC.

    Fase4: Programacin, tanto del equipamiento

    de comunicaciones como de los equipos HMI

    y software SCADA.

    Fase5: Testeo del sistema o puesta a punto,

    durante el cual los problemas de

    programacin en comunicaciones como en el

    software SCADA son solucionados.

  • Para obtener las caractersticas y

    prestaciones propias de un sistema SCADA, su

    software debe presentar las siguientes

    funciones:

    Manejo del soporte o canal de

    comunicacin.

    Manejo de uno o varios protocolos de

    comunicacin (Drive)

    Manejo y actualizacin de una Base

    de Datos

    Administracin de alarmas (Eventos)

    Generacin de archivos histricos.

    Interfaces con el operador (MMI -

    Man Machine Inteface)

    Capacidad de programacin (Visual

    Basic, C)

    Transferencia dinmica de datos

    (DDE)

    Conexin a redes

    Debe tener capacidad para

    comunicarse con mltiples redes de

    instrumentos, aun siendo de distinta

    procedencia y fabricantes (standard

    IEC 1131.3).

    PROPUESTA DE SOLUCIN

    Descripcin del proyecto

    Necesidades del cliente

    El usuario final, es la empresas de

    distribucin de energa elctrica en la ciudad

    de Mxico,esta manifest la necesidad de

    comunicar equipos terminales de control

    remotas (UTR)hacia el sitio central, utilizando

    para ello redes de transporte emergentes,

    como es el caso de las redes celulares,

    considerando principalmente que estas redes

    requieren de una mnima infraestructura de

    instalacin para ofrecer el servicio de

    comunicacin, solamente tomando en

    consideracin lo siguiente:

    Los sitios a conectar son principalmente

    subestaciones elctricas, las cuales se

    encuentran algunas ubicadas en sitios donde

    los servicios de comunicacin se limitan a

    lneas analgicas.

    Debido a la naturaleza del protocolo, el

    consumo de ancho de banda no es muy

    grande por lo que el servicio ofrecido por las

    compaas celulares es suficiente.

    El servicio es econmico comparado con los

    accesos de servicio dedicados, como los DS0,

    esto es un DS0 puede llegar a costar hasta $ 1,

    000.00 USD cuando un enlace de banda ancha

    celular puede costar hasta $60.00 USD.

    Se consider el empleo de las nuevas redes

    emergentes debido a su disponibilidad en

    regiones donde la infraestructura terrestre es

    escasa o bien ausente.

    La tecnologa celular permite por el ancho de

    banda ofrecido la posibilidad de agregar

    aplicaciones a la comunicacin al sitio central.

    Propuesta de red

    La propuesta de solucin se hizo, pensando en

    ofrecer una red con respaldo incluido que

    reportara a los dos sitios de control con los

    que cuenta la institucin de distribucin

    elctrica. El diagrama siguiente muestra la

    propuesta original.

    Figura 1. Topologa general de la red

    Topologa general de red

    La propuesta de solucin se hizo, pensando en

    ofrecer una red con respaldo incluido que

    reportara a los dos sitios de control con los

  • que cuenta la institucin de distribucin

    elctrica. El diagrama siguiente muestra la

    propuesta original.

    La figura anterior, muestra la regionalizacin

    por zonas de trabajo cuyo objetivo principal

    es el de concentrar la comunicacin

    proveniente de los sitios de telecontrol

    prximos entre si, de tal manera de que en

    caso de falla regional ya sea por el medio de

    comunicacin o bien por eventos

    catastrficos de la naturaleza, la afectacin se

    reduzca al mnimo posible.

    Esos 12 sitios sern determinados por la

    empresa misma y los diferentes proveedores

    de tecnologa celularharn su oferta de

    acuerdo a su plan de cobertura, Encore

    Networks, garantiza la conectividad con

    cualquiera de ellos ya sea con tecnologa GSM

    GPRS, EDGE o HSDPA (UMTS).

    ANLISIS

    Sistema de video vigilancia asistido por

    computadora (Proyecto que concurs en la

    21 Semana Nacional de Ciencia y

    Tecnologa en su fase Estatal: Oaxaca

    2014)

    Problema que da origen al Sistema

    La escasa seguridad que existe en el almacn

    de material elctrico de la empresa Acciona

    Energa, ha provocado el hurto de estos.

    Se presenta un sistema basado en un circuito

    cerrado de televisin (CCTV), con la finalidad

    de proveer una Cmara de Seguridad sencilla y accesible montada en una

    plataforma mvil que puede ser controlada

    tanto en plano horizontal y/o vertical para

    una mayor cobertura de visibilidad con

    monitoro en tiempo real.

    Oferta y demanda en video seguridad

    Muchos sectores se confrontan regularmente

    sobre la relacin que la seguridad fsica puede

    mantener con la seguridad electrnica. Para

    muchas personas, la tecnologa tiene una

    buena posibilidad para desplazar la seguridad

    basada en seres humanos, bsicamente

    porque puede ser ms eficiente, en algunos

    casos, y por que sin duda resulta ms efectiva.

    Lo importante es comprender que ninguna de

    las dos modalidades es excluyente y que si

    una empresa quiere tener los ms altos

    estndares de seguridad debe considerar las

    dos posibilidades. En Amrica Latina, la parte

    electrnica ha ido creciendo para fortuna de

    los fabricantes, lo cual puede ser una seal de

    que la regin est mejorando en el diseo y

    aplicacin de los diversos esquemas de

    seguridad posibles.

    En Mxico, an hay mucha dependencia de los

    guardias de seguridad, aunque la aplicacin

    de sistemas como CCTV y control de acceso ha

    reducido la toma de decisiones por parte de

    este personal.

    El consumo de seguridad electrnica en

    Amrica Latina y la evaluacin de las

    principales economas desde el punto de vista

    de mercado para este tipo de tecnologas no

    es una labor fcil. De acuerdo con lo

    comentado por las fuentes, es posible

    encontrar tanto buenos consumidores y

    compradores de tecnologa como otros no tan

    fuertes. A modo general, las situaciones de

    orden pblico derivadas de procesos de

    desigualdades sociales son un factor con alto

    impacto en la decisin de compra de sistemas

    de seguridad electrnica, pero adicional a lo

    anterior se sita el creciente

    boom constructor de la regin, elemento ltimo que se ha visto influenciado por la

    creciente inversin extranjera en cada uno de

    los pases latinos. En las prximas lneas se

    har una descripcin cualitativa de cada uno

    de los mercados analizados.

    Mxico

    Para empezar hablando de Mxico, calificado

    por muchos como el mayor consumidor de

    tecnologa de seguridad en la regin (Amrica

    Latina) y donde se presume hay grandes

  • contrataciones de servicios de integracin,

    gracias a la envergadura de las empresas que

    estn asentadas en este pas, es importante

    sealar que segn Octavio Villa, directivo de

    la integradora Panamericana de Seguridad

    (Panase), el pas azteca s est incrementando

    el inters en los sistemas de seguridad

    electrnica, lo que permite que cada da se

    presenten proyectos de integracin con un

    mayor grado de sofisticacin.

    Ahora bien. En lo que respecta a fabricacin

    an no se encuentran en esta nacin grandes

    desarrollos de tecnologa de seguridad,

    situndose entonces en la categora de gran

    importador, cuyo principal proveedor es

    Estados Unidos, aunque naciones como

    Espaa, Francia, Reino Unido e Israel ganan

    cada da ms mercado.

    La situacin de orden pblico es un factor de

    gran importancia para la administracin

    pblica, la cual invierte importantes recursos

    en el combate al crimen, situacin que se ha

    visto reflejada en una mayor efectividad que

    ha llevado a desmantelar grupos de corte

    terrorista como el EPR.

    La inversin privada en seguridad electrnica

    e integracin se ha destacado en el creciente

    segmento inmobiliario; es en este campo

    donde se estn realizando las mayores

    inversiones.

    Alrededor del 40% de las empresas en Mxico

    sufren algn delito de robo de vehculo,

    maquinaria, y mercanca; fraude, extorsin y

    secuestro, por lo que se ha incrementado la

    demanda en tecnologa de video vigilancia.

    Con la finalidad de conocer los alcances,

    resultados y montos de una inversin inicial

    superior a los 460 millones de dlares

    orientados a combatir la delincuencia y

    atender los servicios de emergencia de la

    Ciudad de Mxico, numerosas solicitudes de

    acceso a informacin pblica se han

    formulado, entre otras autoridades, a la

    Jefatura de Gobierno, Secretario de Seguridad

    Pblica, Procuradura General de Justicia,

    Secretara de Gobierno y diversas

    Delegaciones Polticas. Al mismo tiempo, pero

    con un bajo nivel, tambin se han hecho

    algunos requerimientos para acceder a las

    imgenes grabadas por las cmaras de

    videovigilancia con la finalidad de ejercer el

    derecho de acceso a datos personales.

    De conformidad con la informacin

    disponible, los incidentes atendidos por los

    Centros de Comando y Control (C2), de

    diciembre del 2009 a junio del 2011,

    ascienden a 305 mil 853, de los cuales el

    52.5% corresponden a servicios urbanos, el

    15.9% a faltas cvicas; el 14.8% a urgencias

    mdicas, 7.3% a emergencias, 5.2% a otros

    delitos y el restante 4.3% a delitos de alto

    impacto.

    Sobre este ltimo punto es donde queremos

    llamar la atencin, ya que consideramos que

    si bien hay que celebrar la existencia de una

    ley que regule el empleo de las tecnologas

    para la seguridad pblica en el Distrito

    Federal, as como los aparentes buenos

    resultados, no menos cierto es el hecho de que

    se han dejado relativamente al margen el

    derecho de las personas a la intimidad, el

    honor y la propia imagen, por lo que la

    aplicacin de estas medidas de seguridad

    debe buscar su armonizacin normativa.

    Actualmente, dicha ley slo hace referencia a

    la confidencialidad que deben de revestir las

    autorizaciones para la instalacin de equipos

    tecnolgicos fijos en bienes de dominio

    pblico o privado, circunscribindola

    tambin a la Ley de Transparencia de Acceso

    a la Informacin Pblica del Distrito Federal.

    Estudio de mercado Caracterizacin de la actividad Los sistemas de videovigilancia son aquellos que permiten la gestin de mltiples cmaras de seguridad para el control y supervisin de instalaciones locales y remotas. Se trata bsicamente de un grabador digital con capacidad de almacenamiento de imgenes y sonido ininterrumpido durante

  • las 24 horas, que muestra los resultados en un televisor o monitor. Un buen sistema debe proporcionar imgenes de calidad tanto diurnas como nocturnas, ser flexible y fcil de usar y proporcionar imgenes para grabar evidencias o para ayudar al anlisis de cualquier incidente. La forma de vida actual, en la que las familias pasan la mayor parte del da fuera del hogar, supone un escenario ideal para la incorporacin de sistemas de videovigilancia que servirn de gran ayuda a los/as propietarios/as, tanto para sentirse ms seguros, como para conocer lo que pasa en el interior de los inmuebles en todo momento. No obstante, estos sistemas tratan de satisfacer las necesidades tanto de particulares con la consiguiente instalacin de cmaras de seguridad en las viviendas, como de empresas, polgonos industriales, espacios ldicos, etc. Para la proteccin y seguridad de los clientes, los sistemas empleados emiten dos clases de avisos:

    Avisos de actividad: Indican la entrada o salida de personas en los espacios a vigilar.

    Avisos de ausencia de actividad:

    Suelen utilizarse ms en viviendas privadas que en empresas. Por ejemplo si se queda alguien en la casa (nios/as, ancianos/as) sin realizar ninguna actividad en un determinado intervalo de tiempo, el sistema avisa de un posible incidente.

    En cuanto a la estructura del aviso,

    ste puede ser de dos formas:

    Mensajes de texto o hablados, guardados en la misma central o avisos en tiempo real a telfonos fijos, mviles o va internet, que advierten de la conexin o desconexin de la alarma, acceso a zonas especficas, etc.

    Mensajes con imgenes enviadas por MMS o con streaming al mvil o, pelculas grabadas segn programacin horaria o eventos.

    Mtodo de investigacin

    La encuesta se realiz como una solicitud de oferta ficticia para una solucin digital y una solucin analgica que deban instalarse en un establecimiento minorista, con condiciones y requisitos tcnicos especificados previamente. La encuesta se distribuy entre una muestra de integradores mexicanos que venden e instalan de manera activa sistemas de vigilancia analgicos y basados en IP. Se pidi a todos los integradores participantes que elaborasen ofertas para ambos tipos de sistemas.

    Antes de dirigirse a los integradores, tuvo que elaborarse un plano del lugar y un conjunto realista de requisitos tecnolgicos. Esto se realiz con la aportacin de varios expertos tcnicos con experiencia en el diseo de sistemas de vigilancia IP y analgicos en entornos minoristas. Toda la informacin en relacin con la ubicacin y el caso ficticio que se proporcion a los integradores.

    Cuando se desarroll el escenario realista, se realiz un borrador de los documentos de la encuesta. A continuacin, los expertos y un integrador piloto examinaron la encuesta, que tena el formato de una solicitud de oferta detallada, as como la documentacin tcnica que le acompaaba. Los resultados de esta ronda de pruebas se utilizaron para mejorar en mayor medida la encuesta y la documentacin de apoyo.

    A continuacin, la encuesta se distribuy a todo el grupo de muestra de integradores mediante un mensa- je de correo electrnico, que contena tanto la solicitud de oferta como toda la documentacin. Al correo electrnico inicial le siguieron varias rondas de llamadas telefnicas a los integradores para verificar que haban recibido el material, as como para responder a cualquier pregunta relacionada con la encuesta.

    Se recibieron respuestas completas a la encuesta por parte de cinco integradores, las

  • cuales contenan ofertas tanto para el caso analgico como para el de IP. Se examinaron detenidamente estas ofertas para validar las cifras e identificar las incoherencias potenciales en el material. En caso de encontrarse irregularidades, se contact con los integradores por telfono o mediante correo electrnico para que pudieran dar sus aclaraciones.

    Resultados del estudio de entrevistas

    El estudio de entrevistas telefnicas que se realiz de manera simultnea con la encuesta del TCO ofreci la informacin y las perspectivas adicionales que se resumen a continuacin.

    Los participantes informaron de que hoy en da llevan a cabo principalmente instalaciones de vigilancia basadas en IP y que el nmero de proyectos analgicos est decreciendo.

    Todos se mostraron de acuerdo en que el sistema IP es el futuro de la videovigilancia y lo recomiendan para instalaciones nuevas.

    La videovigilancia basada en IP tiene numerosos beneficios sobre el sistema analgico, como una mayor escalabilidad y flexibilidad.

    Sin embargo, el argumento ms favorable a la hora de vender sistemas IP a los usuarios finales es el aumento tangible en la calidad de imagen de la ltima generacin de sistemas IP de cmaras de vdeo (en comparacin con los sistemas analgicos).

    Los sistemas analgicos estn todava muy presentes entre determinados clientes, y los integradores todava los recomiendan para aquellas situaciones con limitaciones extremas de presupuesto.

    Trabajar con sistemas de seguridad basados en IP requiere un cierto grado de conocimiento de TI y conexin de redes, lo que puede ser un obstculo para algunos integradores.

    Tabla 1. Anlisis de Precio

    No.

    Artculos Descripcin

    Precio

    unitario Importe

    2

    Tarjetas de

    desarrollo

    Arduino UNO R3

    $380.00 $760.00

    1

    Shield GSM

    SIMCOM

    SIM900

    $1,200.00 $1,200.00

    1

    Cmara Logitech

    HD Webcam

    C525

    $700.00 $700.00

    1

    Ensamble de

    lmpara de leds

    infrarrojos

    $300.00 $300.00

    1 Gabinete/soporte $500.00 $500.00

    1 Sensor de

    Proximidad $200.00 $200.00

    1

    Ensamble de

    componentes en

    PCB

    $1,100.00 $1,100.00

    2 Servomotores

    FUTABA $150.00 $300.00

    1

    Sistema SCADA

    de video para

    vigilancia

    $1,800.00 $1,800.00

    1 Insumos $200.00

    1 Instalacin $1,300.00

    1

    Plan tarifario

    telefnico

    (inversin inicial)

    $300.00

    S.E.Y.A

    (4.00%)

    $346.40

    Importe

    Bruto

    $9,006.40

    Subtotal $9,006.40

    I.V.A

    (16.00%)

    $1,441.02

    Total $10,447.42

  • DISEO Y SIMULACIN

    El sistema de monitoreo diseado, logra un

    movimiento de 180 tanto en el plano

    horizontal como el vertical con esto se logra

    una mayor cobertura de visin en el almacn,

    a l se le adaptan un sensor de proximidad,

    leds de alta luminosidad, y un mdulo GSM

    para la comunicacin.

    Se ha optado por utilizar una cmara web USB

    de alta definicin como el dispositivo de

    adquisicin de video. Mediante LIFA (que es

    el software encargado de la comunicacin

    entre LabVIEW y Arduino) se han adquirido

    y procesado seales de los sensores LDR

    (analgico) y el sensor de proximidad

    (digital). As como el control del ngulo de

    movimiento de los servomotores y el

    encendido de las luces para el caso de

    ausencia de luz.

    A continuacin se describe la programacin

    modular de la comunicacin entre la placa de

    desarrollo Arduino UNO (La tarjeta de

    adquisicin de datos) y la interfaz de

    desarrollo LabVIEW. Como se puede

    apreciar en la figura 1 y las subsecuentes, se

    ha configurado el Arduino como tarjeta de

    adquisicin, para activar el sensor de

    proximidad se configur la lectura digital por

    el puerto 7, encendindose un led al momento

    de encenderse.

    Se ha usado una fotorresistencia cuya funcin

    principal es el de encender leds de alta

    luminosidad para el caso de ausencia de luz,

    simulando un flash para el enfoque de las

    capturas de imgenes de la cmara.

    Como se ha mencionado anteriormente se

    propone el uso de dos servomotores, stos

    tienen la ventaja de manipular su ngulo de

    giro, con dos servomotores como sistema de

    movimiento, se ampla el ngulo de visin de

    la cmara a utilizar.

    Una vez terminado estos mdulos de

    programacin, se procedi a la programacin

    de la adquisicin de imgenes por medio de la

    cmara digital, mediante libreras especiales

    como el VAS y VDM caractersticas de

    LabVIEW.

    Figura 2. Activacin del sensor de

    proximidad

    Figura 3. Programacin del Flash con una

    fotorresistencia.

    Figura 4. Programacin del

    movimiento de servomotores.

  • En la secin de Resultados/Prototipo se

    pueden apreciar un par de fotografas

    aquiridas por la cmara digital y procesadas

    por LabVIEW. Una vez concluido estos pasos

    se procede al ensamblado y unin de los

    bloques en un solo programa.

    PROTOTIPO

    Se ha diseado un prototipo para

    demostracin sobre un tripie comercial, al

    que se le han adaptado un soporte giratorio

    donde ir montada la cmara web USB y un

    mdulo que se encarga de la adquisicin de

    datos y control de los dispositivos electrnios,

    tal como se muestra en la figura No. 6

    Una vez armado el circuito sobre el gabinete,

    se prosigui al montaje el tripode, de esta

    forma, solo es cuestin de las conexiones USB

    en la computadora.

    En la figura nmero 8, se aprecia de fondo el

    panel frontal del software diseado en

    LabVIEW para la adquisicin y manipulacin

    de seales y as llograr el funcionamiento de

    la cmara de vigilancia, de una forma manual,

    es decir, para esta etapa de funcinamiento,

    habr un encargado del control de ella que

    manipular el control de giro, mediante

    controles indicadores que se encuentran en el

    panel frontal del programa.

    Figura 5. Programacin del

    independiente correspondiente a la

    toma de video en tiempo real y captura

    de fotografa.

    Figura 6. Tripie, base de la cmara de

    vigilancia

    Figura 7. Montaje de la cmara y

    mdulo de adquisicin y control sobre

    la base.

    Figura 8. Funcionamiento de la cmara

    de vigilancia, controlado desde una

    computadora

  • En la figura nmero 9, se muestra la pantalla

    final del programa diseado, se muestran dos

    cuadros de imagen, en la parte izquierda es el

    video en tiempo real adquirido por la cmara

    y procesado por LabVIEW, la imagen de la

    derecha, es la fotografa que es guardada en la

    carpeta del escritorio en formato H:M:S D-M-A

    CONCLUSIONES

    En los sistemas SCADA usualmente existe una

    computadora que efecta tareas de

    supervisin y gestin de alarmas, as como

    tratamiento de datos de control de procesos.

    La comunicacin en los sistemas SCADA se

    realiza mediante buses especiales o redes

    LAN. Todo esto se ejecuta normalmente en

    tiempo real, y estn diseados para dar al

    operador de planta la posibilidad de

    supervisar y controlar dihos procesos.

    Los sistemas de control distribuido se

    caracterizan por realizar las acciones de

    control en forma automtica e independiente.

    Los DCE llevan a cabo las funciones de control

    a travs de una serie de mdulos de control

    autnomos, distribuidos fsicamente se se

    desea y enlazados por un camino de

    comunicaciones.

    Los sistemas multiplexores son hoy en da los

    puntos neurlgicos que permiten transmitir

    voz, datos, fax, videoconferencia, audio de alta

    calidad por uno o varios canales. Por medio de

    ellos se realizan enrutamientos entre los

    canales tributarios y el o los anales

    portadores.

    FUENTES DE CONSULTA.

    Annimo. Captulo 3 Aplicacin de los sistemas

    SCADA. PDF. Consultado el 02 de Diciembre

    de 2014 de

    http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/127

    49/Capitulo3.pdf

    Romagosa Cabs, Jaume, Gallego Navarrete,

    David, Pacheco Porras, Ral. (2004)

    Miniproyecto Automatizacin Industrial

    (AUTI). PDF. Consultado el 03 de Diciembre

    del 2014 de

    http://ocw.upc.edu/sites/default/files/mate

    rials/15012628/40201-3452.pdf

    Figura 9. Pantalla de visualizacin del

    programa para el control de movimiento

    de la cmara