Este proyecto de aplicación profesional, se llevó a término gracias a la valiosa colaboración de: Lic. José Omar Servitá Duque M. Sc.

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1 Universidad Nacional Experimental del Táchira Vicerrectorado Académico Decanato de Docencia Departamento de Ingeniería Electrónica Trabajo de Aplicación Profesional Pasantía Profesional Propuesta para la ampliación de la cobertura de la red VHF del sistema de radio comunicaciones del Instituto Autónomo de Protección Civil del Estado Táchira INAPROCET. 30/04/2009 al 19/08/2009 Autor: Servitá Duque, Adrián Orlando Cédula de Identidad: V Correo Electrónico: Teléfono: (0276) / Tutor: Prof. Castañeda, Wilson Correo Electrónico: wcastam@hotmail.com San Cristóbal, Abril 2010

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5 Este proyecto de aplicación profesional, se llevó a término gracias a la valiosa colaboración de: Lic. José Omar Servitá Duque M. Sc., Ing. Fredy Castellanos. T.S.U. Majano Jiménez, Daniel. T.S.U. Garnica, Juan Carlos.

6 A la Luz que ilumina nuestros caminos Siempre seremos uno A mis padres Vicencina Duque Sánchez de Servitá Amador Servitá Medina Los Amo, Bendición A mis hermanos(as) y sobrinos De la roca más dura, brota un manantial. Gracias por tenderme su mano A quien se fue Erick Fernando Vives en nuestros Corazones

7 Universidad Nacional Experimental del Táchira Vicerrectorado Académico Decanato de Docencia Departamento de Ingeniería Electrónica Trabajo de Aplicación Profesional Propuesta para la ampliación de la cobertura de la red VHF del sistema de radio comunicaciones del Instituto Autónomo de Protección Civil del Estado Táchira INAPROCET. Autor: Servitá Duque, Adrián Orlando Tutor: Castañeda, Wilson San Cristóbal, Abril 2010 RESUMEN El presente estudio tuvo como finalidad, determinar en base a un diagnóstico, las frecuencias de operación, las condiciones de cobertura actual, y las zonas que se encuentran fuera del área de cobertura, así como también se establece la factibilidad, mediante la propuesta de un diseño, para ampliar la cobertura de la red VHF del Instituto Autónomo de Protección Civil del Estado Táchira INAPROCET, a todo el territorio tachirense. Por los objetivos trazados y por las características de la situación planteada, el presente estudio se ubica en la modalidad de proyecto factible y una investigación de campo. Para ello se construyó una base de datos, a través de una entrevista no estructurada a los técnicos de la Unidad de Comunicaciones INAPROCET, con el fin de conocer las características técnicas, distribución y diagramación de los equipos, así como también, las frecuencias de operación y ubicación geográfica de las estaciones repetidoras, de la red, siendo éstas las variables relevantes se les estudió mediante el uso de herramientas computarizadas como GoogleEarth y Radio Mobile, las cuales facilitaron la construcción de tablas, gráficas y esquemas visuales. Dado que el diagnóstico arroja un 53,125% de cobertura radial, se construye la propuesta para mejorar la misma, ésta se sustenta en un modelo viable, con enfoque novedoso, por cuanto las características que le identifican, le hacen diferir respecto a otras modalidades de investigación, además de que constituye un prototipo ideal diseñado de acuerdo a las exigencias, características, complejidades y recursos de la población tachirense. Palabras claves: INAPROCET, diagnóstico, factibilidad, diseño, ampliación.

8 Índice general Página Acta... Autorización... Visto bueno del tutor externo... Resumen... Agradecimiento... Dedicatoria... Índice General... ii iii iv v vi vii viii Capítulo 1: Introducción... 1 Identificación de la Empresa... 1 Misión... 2 Visión... 2 Organigrama... 3 Área de Trabajo... 3 Situación Actual... 4 Identificación del problema... 6 Proyecto u Oportunidad... 7 Objetivo General... 7 Objetivos Específicos... 7 Justificación... 8 Importancia y Alcance... 8 Capitulo 2: Fundamentos Teóricos... 9 Antecedentes... 9 Radio enlaces terrestres Características de las ondas VHF Ondas Electromagnéticas Difracción Difracción causada por la curvatura de la superficie terrestre Difracción causada por el filo de cuchillo Dispersión Propagación por onda superficial y espacial Propagación por Onda Ionosférica Propagación por Onda Troposférica Efecto de la troposfera Ruido Ruido externo Ruido Atmosférico Ruido Cósmico Ruido Térmico Relación señal a ruido S/N Ruido de tiempo de transito... 16

9 Ancho de Banda Temperatura de ruido de cables Temperatura de ruido de una antena Fenómenos básicos de propagación Vía directa de antena a antena DTMF MDC Sistema Convencional Sistema Troncalizado Umbral de calidad Alcance útil de Cobertura Half-duplex (HDX) Trayectos Largos Trayectos Cortos Presupuesto de potencia del enlace Potencia de transmisión Tx Pérdidas en el cable Pérdidas en los conectores Amplificadores Ganancia de antena (Gt) Pérdidas de propagación dbm El Espectro Electromagnético El Espectro Radioeléctrico Atribución Cuadro de atribución de bandas de frecuencias Adjudicaciones Potencia de cresta (PEP o P x ) Potencia media de la onda modulada (P m o P y ) Potencia de portadora (P c o P z ) Zona de cobertura de un transmisor radioeléctrico Zona de servicio Estación Repetidora Plan de Trabajo de la Pasantía Profesional Cronograma de Actividades de la Pasantía Profesional Capítulo 3: Proceso Metódico Tipo de estudio Fase 1: El Diagnóstico Fase 2: La Factibilidad Fase 3: La construcción del diseño del modelo operativo Población y Muestra Desarrollo y Resultados del Plan de Trabajo Técnicas de Análisis de Datos... 34

10 Capítulo 4: Desarrollo y resultados del Plan de Trabajo Radio Mobile Configuración y Modelado con Radio Mobile Fase 1: El Diagnóstico Diagnóstico para determinar las frecuencias de operación Diagnóstico para conocer las características técnicas distribución y diagramación de los equipos Diagnóstico para determinar las condiciones de cobertura actual 47 Estación repetidora Cerro La Colorada Estudio de Cobertura Estación repetidora Cerro El Ron Estación repetidora Cerro San Telmo Estación repetidora Cerro San Lázaro Estación repetidora Cerro Cazaderos Estación repetidora Cerro Picacho Diagnóstico para determinar las zonas que se encuentran fuera del área de cobertura Resultados del análisis de Cobertura Fase 2: Factibilidad de ampliación de la cobertura de la Red VHF del sistema de radio comunicaciones del Instituto Autónomo de Protección Civil del Estado Táchira INAPROCET a todo el territorio Tachirense Factibilidad Económica Factibilidad Técnica Factibilidad Institucional Factibilidad Social Fase 3: La Construcción del Diseño del Modelo Operativo Justificación Objetivo General Introducción Descripción de la Propuesta Estructura de la red propuesta Estación 1 Pico La Vela Estudio de Cobertura Enlaces Generados Caso especial - Aldea Villa Páez Relevo aldea Betania Estación 2 Cerro Mata E Mula Enlaces Generados Estación 3 Cerro Páramo de la Laja Enlaces Generados Estación 4 Cerro La Mantellina Enlaces Generados Estación 5 Cerro Portachuelo... 82

11 Enlaces Generados Estación 6 Cerro La Urbina Enlaces Generados Estación 7 Posada Los Estoraquez Enlaces Generados Estación de Relevo Cerro El Altico Diagnóstico para determinar las zonas del estado Táchira anexadas a la red INAPROCET Nueva Cobertura Zonas que quedarán sin cobertura Capítulo 5: Discusión y análisis de los resultados Recomendaciones Referencias Bibliográficas... 92

12 Anexos (Ver CD) Anexo A Tabla A.1.- Coordenadas Geográficas - Estado Táchira. Anexo B B.1.- Estación Repetidora Cerro La Colorada B Radio Enlaces -70dBm. Estado Táchira B.2.- Estación Repetidora Cerro El Ron B Radio Enlaces -70dBm. Estado Táchira B.3.- Estación Repetidora Cerro San Telmo B Radio Enlaces -70dBm. Estado Táchira B.4.- Estación Repetidora Cerro San Lázaro B Radio Enlaces -70dBm. Estado Táchira B.5.- Estación Repetidora Cerro Cazaderos B Radio Enlaces -70dBm. Estado Táchira B.6.- Estación de Relevo Cerro Picacho B.7.- Estación Repetidora Pico La Vela B Radio Enlaces -70dBm. Estado Táchira B.8.- Estación Repetidora Cerro Mata E Mula B Radio Enlaces -70dBm. Estado Táchira B.9.- Estación Repetidora Páramo de la Laja B Radio Enlaces -70dBm. Estado Táchira B.10.- Estación Repetidora Cerro La Mantellina B Radio Enlaces -70dBm. Estado Táchira B.11.- Estación Repetidora Cerro Portachuelo B Radio Enlaces -70dBm. Estado Táchira B.12.- Estación Repetidora Cerro La Urbina B Radio Enlaces -70dBm. Estado Táchira B.13.- Estación Repetidora Posada Los Estoraquez B Radio Enlaces -70dBm. Estado Táchira B.14.- Estación de Relevo Cerro El Altico B.15.- Enlaces entre estaciones Repetidoras, azimut y ángulo de elevación.

13 Anexo C Datasheet C-1.- Circuito cargador de emergencia C-2.- Radio Transmisor Kenwood TKR-720 C-3.- Antena DB-224 C-4.- Diagramas de Radiación Antena DB-224 C-5.- Radio Transmisor Kenwood TKR-750 C-6.- Duplexer Sinclair Q2220E C-7.- Radio base MOTOROLA Maxtrac C-8.- Radio Base MOTOROLA M130 C-9.- Radio Base MOTOROLA SM50 C-10.- Antena Hustler G7-144 C-11.- Antena Yagi 6 elementos C-12.- Radio Transmisor MOTOROLA GR500 C-13.- Radio Transmisor ICOM IC-RP1510 C-14.- Radio Transmisor MOTOROLA GM300 C-15.- Tabla de Pérdidas en Cables C-16.- Atenuación de líneas de transmisión en función de la frecuencia C-17.- Radio portátil Motorola GP300 C-17.- Radio portátil Motorola GP300 C-18.- Radio portátil Motorola P110 C.19.- Radio portátil Kenwood 2202 C.20.- Tabla de Potencia RF C.21.- Niveles de señal según código S

14 Anexo F Estaciones repetidoras visitadas F-1.- Estación Repetidora Cerro San Lázaro/Municipio Uribante F-2.- Estación Repetidora Cerro Colorados/Municipio Sucre F-3.- Estación Repetidora Cerro Picacho/Municipio Michelena F-4.- Estación Repetidora Cerro San Telmo/Municipio Jáuregui F-5.- Estación Repetidora Cerro El Ron/Municipio San Cristóbal F-6.- Estación Repetidora Cerro Cazaderos/Municipio Lobatera

15 Índice de figuras Figura 1.1 Organigrama de la Empresa Ubicación Geográfica - Red Estrella INAPROCET Estructura AMERICA I, II, III, V y VI - Red Estrella INAPROCET Difracción a través de una ranura pequeña El principio de Huygens Difracción en la cima de una montaña Difracción por curvatura terrestre Difracción por filo de cuchillo Onda Superficial terrestre Línea de Vista para un radioenlace entre dos puntos Señal DTMF respecto del tiempo Tono por marcado DTMF Ejemplo Sistema Convencional Ejemplo Sistema Troncalizado El Espectro Electromagnético Esquema de una estación repetidora de última milla en VHF Criterio de recepción portátil radio base Inicialización de una nueva red Configuración de los Parámetros Configuración del Sistema TKR750 La Colorada Configuración del Sistema GP Propiedades del Mapa Propiedades del Mapa Ciudad Combinar Imagen Datos SRTM Sur América Mapa Topográfico Internet MapPoint El Mundo Mapa Político Propiedades de las Unidades Propiedades de las Unidades Coordenadas Propiedades de las Redes Miembros TKR Propiedades de las Redes Miembros GP Configuración - Cobertura de Radio Polar Enlace de Radio Colorados TKR750 San Cristóbal GP Diagrama de conexión de equipos en el Cerro La Colorada Vistas aéreas del Cerro La Colorada Cobertura de Radio Polar Cerro La Colorada Táchira Enlace de Radio Cerro San Telmo Cerro La Colorada Enlace de Radio Cerro San Lázaro Cerro La Colorada Enlace de Radio Cerro Picacho La Colorada Características de altura, distancia y frecuencia del enlace Esquema Geográfico de la Propuesta Diagrama de conexión de equipos Estaciones Repetidoras Diagrama de conexión de equipos Relevos... 71

16 4.26 Vistas Aéreas del Pico La Vela Cobertura de Radio Polar Pico La Vela Estado Táchira Situación Topográfica de la Aldea Villa Páez Pico La Vela Radio Enlace Pico La Vela Villa Páez Dirección del Enlace Línea visual aldea Betania Pico La Vela Radio Enlace Pico La Vela Aldea Betania Radio Enlace aldea Betania Aldea Villa Páez Características del Relevo Cerro El Altico Radio Enlace Páramo de La Colorada Cerro El Altico Radio Enlace Relevo Cerro El Altico Queniquea Radio Enlace Relevo Cerro El Altico San José de Bolívar Radio Enlace Relevo Cerro El Altico San Pablo... 86

17 Índice de tablas Tabla 1.1 Equipos de radio portátiles usados Equipos de radio base usados Red Estrella INAPROCET Nomenclatura de las Bandas de Frecuencia Características del tipo de terreno Parámetros globales para radioenlaces en la banda de 2m Modos de Variabilidad Cuadro Nacional de Atribución de Bandas de Frecuencias CUNABAF Frecuencias para comunicaciones de socorro y seguridad marítima Pérdidas por tramo en la línea de transmisión Información Técnica I Información Técnica II Información Técnica III Cobertura Estado Táchira Cerro La Colorada Cobertura actual banda VHF INAPROCET. Estado Táchira Enlaces entre Repetidores operativas y propuestos Azimut y ángulo de elevación de antenas, entre estaciones repetidoras Coordenadas Geográficas de la Propuesta Equipos a usar Cobertura Estado Táchira Pico La Vela Zonas sin cobertura anexadas a la red de radio Zonas sin cobertura anexadas a la red de radio Cerro Mata E Mula Zonas sin cobertura anexadas a la red de radio Cerro Páramo de La Laja Zonas sin cobertura anexadas a la red de radio Cerro La Mantellina Zonas sin cobertura anexadas a la red de radio Cerro Portachuelo Ciudades y Aldeas sin cobertura anexadas a la red de radio Cerro La Urbina Ciudades y Aldeas sin cobertura anexadas a la red de radio Los Estoraquez Ciudades y Aldeas sin cobertura que contaran con cobertura radial portátil Ciudades y Aldeas que quedarán sin cobertura.. 88

18 Índice de gráficos Gráfico 4.1 Cobertura Estado Táchira Cerro La Colorada Cobertura Estado Táchira Cerro El Ron Cobertura Estado Táchira Cerro San Telmo Cobertura Estado Táchira Cerro San Lázaro Cobertura Estado Táchira Cerro Cazaderos Cobertura VHF Pico La Vela Cobertura VHF Cerro Mata E Mula Cobertura VHF Cerro Páramo de la Laja Cobertura VHF Cerro La Mantellina Cobertura VHF Cerro Portachuelo Cobertura VHF Cerro La Urbina Cobertura VHF Cerro Los Estoraquez Resultados de la Propuesta. 89