UNIVERSIDAD DE CUENCA RESUMEN DE LA TESIS

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1 RESUMEN DE LA TESIS La presente tesis está orientada a mejorar la explotación del Alumbrado Público en la vía Cuenca Descanso, para ello se ha visto conveniente utilizar un sistema de control mediante Telegestión, y a su vez determinar con un análisis técnico y económico el sistema de Telegestión aplicable al sistema de Alumbrado Público existente en la Vía y elaborar el diseño correspondiente, el mismo que constituirá un plan piloto para la Empresa Eléctrica Centro Sur C.A. PALABRAS CLAVES: Telegestión, Alumbrado Público, Control, Tecnologías actuales. OSWALDO ENCALADA Página 1

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4 ÍNDICE GENERAL CAPITULO I 1. GENERALIDADES, DIAGNÓSTICO Y EXPLOTACIÓN DEL ALUMBRADO PÚBLIO 1.1 EL ALUMBRADO PÚBLICO Pags Introducción Unidades de Medida Conceptos Visuales Tipos de fuentes de luz Clases de Iluminación según las características de las vías Disposición de las Luminarias en la vía Casos especiales de disposición de Luminarias Normas que se utilizan en el Alumbrado Público. 1.2 ESTADO ACTUAL DEL ALUMBRADO PÚBLICO EN LA VÍA CUENCA DESCANSO Catastro de la Vía Cuenca Descanso Consumo de energía en la Vía Cuenca Descanso Características del sistema de Alumbrado Público de la Vía Cuenca Descanso Vida útil de las luminarias de la Vía Cuenca Descanso Sistema de control en la Vía Cuenca Descanso Parámetros que se desea controlar en el sistema de Telegestión de Alumbrado Público en la Vía Cuenca Descanso. 1.3 Explotación del Alumbrado Público en la Vía Cuenca Descanso Mantenimiento preventivo y correctivo en la Vía Cuenca Descanso CAPITULO II 2. ANÁLISIS Y SELECCIÓN DE LOS SISTEMAS DE TELEGESTIÓN DE ALUMBRADO PÚBLICO SISTEMAS DE CONTROL Introducción Objetivos del control Definiciones y métodos de control CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CONTROL OSWALDO ENCALADA Página 4

5 2.1.5 Datos que se obtienen con el actual sistema de control de Alumbrado Público en la Vía Cuenca Descanso SISTEMAS DE TELEGESTIPON DEL ALUMBRADO PÚBLICO Descripción del sistema de Telegestión Niveles De Un Sistema De Telegestión Nivel I Nivel II Nivel III Comunicaciones en un sistema de Telegestión Clasificación de la Comunicaciones según el canal Tipos de medios de transmisión alámbrica Medios de Transmisión PLC (Power Line Comunications) Redes Inalámbricas Zigbee: Sistema GSM Sistemas de tercera Generación (3G) Modelo para GSM/GPRS Tecnología EDGE Wimax WPAN WMAN Tipos de Tecnología de Telegestión de acuerdo a los Proveedores Descripción de las tecnologías de Telegestión Minos de UMPI Electrónica de Italia (SCI Sistemas Controladores Inteligentes S.A.) Características y Arquitectura del Sistema Minos Características de las Comunicaciones ELO Sistemas Electrónicos S.A Monitoreando Streetlight, Menos Energía mas control Arquitectura Técnica de la Solución Sobre el software Streetlight.Visión Acerca del Controlador de Segmento Acerca de los controladores de Luminarias Alternativas Propuestas de la Tecnología ELO para la Vía en Estudio ISDE Primer Modelo, con un equipo de control ASL-XXX para las OSWALDO ENCALADA Página 5

6 luminarias y módulo de comunicación radio Segundo Modelo, con un equipo de control ACAAL 0-10V para las luminarias y módulo de comunicación GPRS Tercer Modelo Owlet del Grupo Schreder S.A.T.A. SUBMINISTRAMENT I APLICACIONS DE TECNOLOGIES AVANÇADES, S.L. (Suministro para Aplicaciones de TECNOLOGÍAS Avanzadas) Vida útil de las tecnologías de Telegestión Presupuestos de los proveedores que brindan las tecnologías de Telegestión de Alumbrado Público Presupuesto de la Tecnología de SCI Sistemas Controladores Inteligentes S.A Propuesta 1 con Syra D Propuesta 2 con Syra Presupuesto de la Tecnología ELO Sistemas Electrónicos S.A Propuesta 1 con controlador Echelon Propuesta 2 con controlador Apanet Presupuesto de tecnología ISDE Primer Modelo (Propuesta 1) Primer Modelo (propuesta 2) Segundo Modelo (propuesta 3) Segundo Modelo (propuesta 4) Modelo 3 (Propuesta 5) Presupuesto de Tecnología Owlet del Grupo Schréder PROPUESTA Presupuesto de Tecnología S.A.T.A. SUBMINISTRAMENT I APLICACIONS DE TECNOLOGIES AVANCADES, S.L Propuesta 1 CON SYRA E Proforma con la Syra D Diferencias entre los sistemas de Telegestión de Alumbrado OSWALDO ENCALADA Página 6

7 Público. 2.3 IMPACTO AMBIENTAL CON LA UTILIZACIÓN DE SISTEMAS DE TELEGESTIÓN DE ALUMBRADO PÚBLICO Contaminación lumínica Contaminación Lumínica en Función de su magnitud geográfica Tipos de contaminación Lumínica Formas de emisión de luz artificial hacia el cielo En función de su uso pueden ser clasificadas en Por su impacto contaminante en función de su espectro se clasifican en Causas de la Contaminación Lumínica Problemas que genera la Contaminación Lumínica Fuentes de origen de la Contaminación Lumínica La Contaminación Lumínica afecta la salud La contaminación Lumínica altera drásticamente el comportamiento y el hábitat de Control de la Contaminación Lumínica Caracterización y regulación de la contaminación lumínica Ventajas Medioambientales al utilizar un sistema de Telegestión. 2.4 CENTRO DE CONTROL PARA LA TELEGESTIÓN DE ALUMBRADO PÚBLICO CAPITULO III 3. DISEÑO Y ANÁLISIS DE LA TECNOLOGÍA SELECCIONADA DE TELEGESTION DE ALUMBRADO PÚBLICO 3.1 Análisis Económico con y sin Telegestión en la Vía Cuenca Descanso Costos del consumo de energía del sistema actual y proyecciones del sistema de Telegestión de Alumbrado Público Costo de operación y mantenimiento actual y proyecciones del sistema de Telegestión de Alumbrado Público Costo de adquisición del sistema de Telegestión de Alumbrado Público y costos adicionales Retorno de inversión del sistema de Telesgestión de Alumbrado Público seleccionada OSWALDO ENCALADA Página 7

8 3.2 JUSTIFICACIÓN DE LA TECNOLOGIA DE TELEGESTIÓN DE ALUMBRADO PÚBLICO SELECCIONADA PARA LA VÍA CUENCA DESCANSO Descripción técnica del sistema de Telegestión de Alumbrado Público seleccionada Características del sistema de Telegestión de Alumbrado Público seleccionado Elementos del sistema de Telegestión de Alumbrado Público seleccionada Ventajas y desventajas del sistema de Telegestión de Alumbrado Público seleccionada Funciones del sistema de Telegestión de Alumbrado Público seleccionada CAPITULO IV 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 4.1 CONCLUSIONES RECOMENDACIONES GLOSARIO.. BIBLIOGRAFÍA.. ANEXOS OSWALDO ENCALADA Página 8

9 INDICE DE FIGURAS Figura 1 Espectro electromagnético.. Figura 2 Pequeña parte del espectro electromagnético que al incidir en el ojo humano provoca las sensaciones de claridad y color.. Figura 3 Curvas de sensibilidad espectral para (a) el observador CIE en condiciones fotópicas (b) el observador Cie en condiciones escotópicas (CIE, 1970, 1978). Figura 4 Curva de sensibilidad espectral relativa del ojo humano; condiciones fotópicas (visión de día) y escotópicas (visión de noche).. Figura 5 Intensidad luminosa emitida por una fuente puntual... Figura 6 Incidencia del Flujo Luminoso. Figura 7 Luminancia cuando se observa fuentes extensas.. Figura 8 Transformación de potencia Figura 9 Espectro visible por el hombre.. Figura 10 Descomposición de la luz blanca por medio de un prisma. Figura 11 Sección del ojo donde se muestran sus distintos componentes y el cristalino modificado para visión cercana y distante. Figura 12 Lámpara incandescente.. Figura 13 Lámpara halógena Figura 14 Lámpara Fluorescente. Figura 15 Lámpara de vapor de mercurio de alta presión... Pags OSWALDO ENCALADA Página 9

10 Figura 16 Lámpara de vapor de sodio de baja presión Figura 17 Lámpara de vapor de sodio de alta presión. Figura 18 Lámpara de halogenuros metálicos Figura 19 A) Eficiencia de la luminaria led, en su ciclo de vida útil; B) Consumo energético de acuerdo al ciclo de vida útil Figura 20 Regulación del nivel de luz durante la noche.. Figura 21 Disposición Unilateral.. Figura 22 Disposición Central doble (para1,5 m b 4 m).... Figura 23 Disposición Bilateral alternada... Figura 24 Disposición Bilateral opuesta. Figura 25 Disposición Bilateral opuesta con separador (para cualquier valor de b)... Figura 26 Disposición Doble central doble. Figura 27 Disposición de luminarias en trayectos curvos Figura 28 Disposición de luminarias en calzada con pendiente. Figura 29 Disposición de las luminarias en curvas en T... Figura 30 Disposición de las luminarias en curvas en Y... Figura 31 Disposición de las luminarias en Glorietas.. Figura 32 Disposición de las luminarias en curvas en X... Figura 33 Sistema de control en lazo cerrado. Figura 34 Sistema de control en lazo abierto OSWALDO ENCALADA Página 10

11 Figura 35 Sistema de Control Adaptable. Figura 36 Sistema de Control Adaptativo. Figura 37 Niveles de un sistema de telegestión. Figura 38 Espectro Electromagnético.. Figura 39 Arquitectura del Sistema Minos Figura 40 Arquitectura Streetlight.Vision Figura 41 Arquitectura del Software Streetlight.Vision. Figura 42 Imagen de caja de control IP65 (interior y exterior).. Figura 43 Arquitectura ISDE de la Propuesta 1. Figura 44 Arquitectura ISDE de la Propuesta 2. Figura 45 Arquitectura ISDE de la propuesta 3. Figura 46 Arquitectura ISDE de la propuesta 4. Figura 47 Arquitectura ISDE de la propuesa 5.. Figura 48 Niveles de iluminación. Figura 49 Arquitectura del sistema Owlet... Figura 50 Flujo Luminoso Constante.. Figura 51 Potencia de Salida Virtual... Figura 52 Salida selectiva del flujo luminoso dinámico Figura 53 equipos Syra.. Figura 54 Equipo Andros CM OSWALDO ENCALADA Página 11

12 Figura 55 Equipo server IOS.. Figura 56 Contaminación lumínica en los continentes. Figura 57 Contaminación Lumínica en la ciudad.. Figura 58 Forma correcta de iluminar. Figura 59 Iluminación correcta e incorrecta... Figura 60 Ángulos de iluminación Figura 61 Rangos de ángulos para iluminación... Figura 62 Forma de iluminación correctas Figura 63 Indicadores... Figura 64 Indicadores OSWALDO ENCALADA Página 12

13 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1 Observadores patrones de fotometría CIE ( ) Tabla 2 Valores de iluminancia y luminancia en condiciones específicas. Tabla 3 Rangos funcionales de las capacidades del sistema visual humano Tabla 4 Ángulos mínimos de apantallamiento para luminancias de fuentes especificadas... Tabla 5 Teceo 1 Tabla 6 Teceo 2 Tabla 7 Clasificaciones de las calzadas (basadas en las recomendaciones CIE). Tabla 8 Recomendaciones para instalaciones de Alumbrado de calzadas de varias categorías (según la publicación número 12 de la CIE, segunda edición, Tabla 9 Tipos de alumbrado de vías de tráfico motorizado.. Tabla 10 Parámetros Fotométricos para vías de trafico motorizado según la CIE 115, año 1995 Tabla 11 Normas que se utilizan en el Alumbrado Público Tabla 12 Catastros del Sistema de Alumbrado Público en la vía Cuenca Descanso. Tabla 13 Consumo de Energía actual del sistema de alumbrado público. Tabla 14 Comparación entre controladores de lazo abierto y cerrado. Tabla 15 Características de la Alternativa 2 Tabla 16 Características de la Alternativa 1.. Tabla 17 Lista de materiales y costos con Syra D Tabla 18 Materiales Locales Propuesta 1 de SCI... Pags OSWALDO ENCALADA Página 13

14 Tabla 19 Precios de Instalación Propuesta 1 de SCI. Tabla 20 Resumen de Costos Propuesta 1 de SCI Tabla 21 Lista de materiales y costos con Syra 3. Tabla 22 Materiales Locales Propuesta 2 de SCI... Tabla 23 Precios de Instalación Propuesta 2 de SCI. Tabla 24 Resumen de Costos Propuesta 2 de SCI Tabla 25 Lista de materiales y costos Propuesta 1 de ELO.. Tabla 26 Materiales Locales Propuesta 1 de ELO.. Tabla 27 Precios de Instalación Propuesta 1 de ELO Tabla 28 Resumen de Costos Propuesta 1 de ELO... Tabla 29 Lista de materiales y costos Propuesta 2 de ELO.. Tabla 30 Materiales Locales Propuesta 2 de ELO.. Tabla 31 Precios de Instalación Propuesta 2 de ELO Tabla 32 Resumen de Costos Propuesta 2 de ELO... Tabla 33 Lista de materiales y costos de la Propuesta 1 de ISDE Tabla 34 Materiales Locales Propuesta 1 de ISDE. Tabla 35 Precios de Instalación Propuesta 1 de ISDE... Tabla 36 Resumen de Costos Propuesta 1 de ISDE. Tabla 37 Lista de Materiales y Costos de la Propuesta 2 de ISDE. Tabla 38 Materiales Locales Propuesta 2 de ISDE. Tabla 39 Precios de Instalación Propuesta 2 de ISDE... Tabla 40 Resumen de Costos Propuesta 2 ISDE... Tabla 41 Lista de Materiales y Costos de la Propuesta 3 de ISDE.. Tabla 42 Materiales Locales Propuesta 3 de ISDE OSWALDO ENCALADA Página 14

15 Tabla 43 Precios de Instalación Propuesta 3 de ISDE... Tabla 44 Resumen de Costos Propuesta de ISDE. Tabla 45 Lista de Materiales y Costos de la Propuesta 4 de ISDE.. Tabla 46 Materiales Locales Propuesta 4 de ISDE. Tabla 47 Precios de Instalación Propuesta 4 de ISDE Tabla 48 Resumen de Costos Propuesta 4 de ISDE.. Tabla 49 Lista de Materiales y Costos de la Propuesta 5 de ISDE.. Tabla 50 Materiales Locales Propuesta 5 de ISDE. Tabla 51 Precios de Instalación Propuesta 5 de ISDE... Tabla 52 Resumen de Costos Propuesta 5 de ISDE.. Tabla 53 Listado de Materiales y Costos de la Propuesta 1 de Schréder Tabla 54 Materiales Locales Propuesta Schréder.. Tabla 55 Precios de Instalación Propuesta Schréder. Tabla 56 Resumen de Costos Intilliflex Tabla 57 Resumen de Costos Propuesta Schréder Tabla 58 Lista de Materiales y Costos de la Propuesta 1 de SATA. Tabla 59 Materiales Locales Propuesta 1 de SATA Tabla 60 Precios de Instalación Propuesta 1 de SATA. Tabla 61 Resumen de Costos Propuesta 1 de SATA. Tabla 62 Listado de Materiales y Costos de la Propuesta 2 de SATA. Tabla 63 Materiales Locales Propuesta 2 de SATA Tabla 64 Precios de Instalación Propuesta 2 de SATA.. Tabla 65 Resumen de Costos Propuesta 2 de SATA OSWALDO ENCALADA Página 15

16 Tabla 66 Características Principales de los cinco sistemas de Telegestión Tabla 67 Análisis comparativo de tecnologías. Tabla 68 Resumen de costos de las diferentes tecnologías de Telegestión.. Tabla 69 Análisis Logístico en comparación de las tecnologías... Tabla 70 Análisis comparativo de costos.. Tabla 71 Clasificación de zonas 1.. Tabla 72 Clasificación de Zonas 2.. Tabla 73 Limitaciones de la Luz Perturbadora procedente de Instalaciones de Alumbrado Exterior (CIE TC 5-12) Tabla 74 Costos y Proyecciones de Energía Tabla 75 Costos y Proyecciones de Operación y Mantenimiento. Tabla 76 Costo de la Tecnología ELO y Adicionales.. Tabla 77 Resumen de Costos y Recuperación de Inversión. Tabla 78 Cálculo del VAN y la TIR OSWALDO ENCALADA Página 16

17 FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA PLAN PILOTO DE TELEGESTIÓN PARA EL CONTROL DE ALUMBRADO PÚBLICO PARA LA VÍA CUENCA DESCANSO TRABAJO TEÓRICO PRÁCTICO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO ELÉCTRICO. AUTOR: OSWALDO JAVIER ENCALADA ESPINOZA DIRECTOR: ING. MODESTO SALGADO RODRÍGUEZ CUENCA ECUADOR 2012 OSWALDO ENCALADA Página 17

18 DEDICATORIA Dedico a Jesús Dios puesto que me brinda la sabiduría, inteligencia, amor y paciencia, me ayuda en los momentos más difíciles dándome siempre la victoria. A mi madre por su amor, comprensión, por siempre darme el apoyo moral, y ser paciente en momentos difíciles, por ser mi motivo para sobresalir y hoy terminar mi trabajo de tesis. A mi padre por brindarme su apoyo incondicional en el transcurso de mi formación académica. A quienes siempre creyeron en mi triunfo, mis hermanos, cuñadas y mis sobrinos. OSWALDO ENCALADA Página 18

19 AGRADECIMIENTO Agradezco a Dios por la vida y la salud que me ha dado para yo poder realizar mi formación académica y terminar mi proyecto de tesis. Expreso mi sincero agradecimiento al Ing. Modesto Salgado por ser el mejor guía para la elaboración de este proyecto. De manera especial al Ing. Santiago Pulla por darme la orientación correcta en el desarrollo del proyecto y agradeciéndole por su amabilidad y paciencia. Al personal calificado de la Empresa Regional Centro Sur C.A. por la colaboración que dieron a su debido tiempo para el desarrollo de este proyecto. A todos mis maestros de la Escuela de Ingeniería Eléctrica por el afán de enseñar e instruir de una manera correcta a sus alumnos. A mis padres, hermanos y amigos por su apoyo incondicional en todo momento para la culminación de este proyecto. OSWALDO ENCALADA Página 19

20 ALCANCE DEL TRABAJO Se realizó un estudio técnico económico con cinco alternativas de distintas tecnologías de Telegestión de Alumbrado Público, en el cual se evaluó las funciones y arquitecturas de las tecnologías disponibles en el mercado. Este análisis permitió escoger la tecnología que mejor se adapte técnica y económicamente al sistema existente de Alumbrado Público de la Vía Cuenca Descanso, completándose con los diseños respectivos. OSWALDO ENCALADA Página 20

21 INTRODUCCIÓN La vía Cuenca Descanso es una de las carreteras más transitadas para el acceso a la ciudad de Cuenca, con un promedio diario anual de vehículos, razón por la que debe garantizarse una adecuada iluminación pública. La Empresa Eléctrica Regional Centro Sur C.A. en su afán de mejorar la explotación del Alumbrado Público de esta vía, ha visto conveniente utilizar un sistema de control mediante Telegestión. Los sistemas de control en el día de hoy han evolucionado gracias a la tecnología que actualmente se tiene, pues con los sistemas de control existentes en los mercados se pueden monitorear las variables que se deseen obtener y que sean medibles. Los mencionados sistemas de Telegestión de Alumbrado Público son los que actualmente ayudan en un sistema adecuado de control, con ventajas, razón por la que se realizará el estudio técnicoeconómico para la implantación de la Telegestión del Alumbrado Público en la vía Cuenca - Descanso, el mismo que constituirá un Plan Piloto para la Empresa Eléctrica Centro Sur C.A.. El tema de investigación se ha distribuido en 4 capítulos con varios temas y subtemas los mismos que, se enunciara a continuación brevemente sobre el contenido que trata cada uno de ellos. En el Capitulo I se describe las generalidades del Alumbrado Público, como son definiciones, conceptos y normas. También contiene un análisis detallado del estado actual del sistema de Alumbrado Público en la Vía Cuenca Descanso. En el Capitulo II se describe lo que es un sistema de Telegestión y de igual forma se define las diferentes comunicaciones que pueden ser empleados en OSWALDO ENCALADA Página 21

22 los sistemas de Telegestión. Además se detalla las características, materiales y costos de 5 tecnologías de Telegestión de Alumbrado Público, que se escogió para el análisis en la vía Cuenca Descanso, y luego de este análisis se seleccionó la tecnología que mejor se acoplo técnicamente y económicamente en la Vía en estudio. En el Capítulo III se realizó un análisis económico, analizando los costos y beneficios de ahorro de energía con la ayuda del sistema de telegestión de Alumbrado Público seleccionado para la vía Cuenca-Descanso versus el sistema existente. Finalmente describiendo las características, elementos, ventajas, desventajas y funciones del sistema seleccionado. En el capítulo IV se da las conclusiones y recomendaciones correspondientes de acuerdo a la tecnología de Telegestión seleccionada. OSWALDO ENCALADA Página 22

23 CAPITULO I OSWALDO ENCALADA Página 23

24 1. GENERALIDADES, DIAGNÓSTICO Y EXPLOTACIÓN DEL ALUMBRADO PÚBLICO. 1.1 EL ALUMBRADO PÚBLICO Introducción El planeta, y por ende nuestro Ecuador, esta en proceso de cambio en muchas dimensiones. En particular, los cambios en la economía influyen y se alimentan de la evolución de la tecnología. A su vez, las nuevas tecnologías transforman a la sociedad, las mismas que tiene que ajustarse a estos cambios. El desarrollo de nuevos materiales, equipos y sistemas, con mayor complejidad, características superiores y menores costos que los que aparecieron en el mercado hace apenas algunos años, ha hecho posible que hoy en día la mayoría de estos tengan niveles de consumo de energía mucho menor que antes. Siendo el alumbrado público el complemento fundamental para el crecimiento y mejora del bienestar social, teniendo como finalidad proporcionar las condiciones básicas de iluminación para el tránsito seguro de vehículos y peatones en vías públicas, parques, plazas, plazoletas, jardines y demás espacios de libre circulación. Mediante la utilización de un sistema tecnológico adecuado y funcional podemos llegar al ahorro energético y económico disminuyendo los impactos ambientales locales. OSWALDO ENCALADA Página 24

25 1.1.2 Unidades de Medida. Definiciones Generales De Iluminación. Fuentes: 1 Luz: Es la energía radiante que produce una sensación visual. Esta manifestación de la energía se encuentra entre determinadas longitudes de onda que son perceptible para el ojo humano. La longitud de onda ( es la diferencia entre dos crestas consecutivas. En otras palabras describe lo largo que es la onda y su medida se expresa en metros. La luz está comprendida entre las longitudes de onda de 380 nm y 760 nm, es decir, entre las radiaciones violetas e infrarrojas (Figura 1). Figura 1 Espectro electromagnético Las fuentes de luz emiten energía en forma de ondas electromagnéticas. Esta radiación se cuantifica con la ayuda de las magnitudes radiométricas. Si 1 José Moreno Gil; Máximo Romero Minassian, Reglamento de Eficiencia Energética en Instalaciones de Alumbrado Exterior, Editorial Paraninfo, S.A., Madrid España, 2010, Pág CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS, UNIVERSIDAD DE SEVILLA. OSWALDO ENCALADA Página 25

26 interesa cuantificar solamente la radiación a la que es sensible el ojo humano estas magnitudes radiométricas se transforman en magnitudes fotométricas. Donde: La RADIOMETRÍA es la ciencia relacionada con la medida de la radiación electromagnética. La FOTOMETRÍA se restringe al rango visible del espectro y tiene en cuenta la respuesta del ojo humano. La luz corresponde a la pequeña parte del espectro electromagnético comprendida entre las longitudes de onda 380 nm (nm: nanómetros; 1nm = 10-9 m) y 760 nm como ya se describió anteriormente, aproximadamente, cuya energía es la absorbida por los fotoreceptores del sistema visual humano, iniciando así el proceso de la visión (Figura 2) Figura 2 Pequeña parte del espectro electromagnético que al incidir en el ojo humano provoca las sensaciones de claridad y color. El efecto visual de la radiación, en el rango visible, depende fuertemente de la longitud de onda. Las magnitudes fotométricas se obtienen mediante factores de peso que corresponden a la sensibilidad espectral relativa del sistema visual OSWALDO ENCALADA Página 26

27 humano, basada en la diferente percepción de claridad para cada longitud de onda en la región visible. Debido a las diferencias individuales, y a la dependencia de esta curva de sensibilidad espectral de las condiciones experimentales, y en especial del nivel de iluminación, ha sido necesario lograr acuerdos internacionales entre representantes de los distintos países, los que han sido canalizados por la Comisión Internacional de la Iluminación (CIE). La CIE (1970, 1978) adopta dos curvas de sensibilidad espectral relativa,, para el observador CIE estándar, en condiciones fotópicas (visión de día), es decir para niveles de iluminación altos en el año 1924, y en condiciones escotópicas (visión nocturna), es decir para niveles de iluminación bajos, en el año En las Figuras 3 y 4 se muestran estas dos curvas, que están relacionadas a los dos sistemas de fotoreceptores que tiene el sistema visual humano, el de los conos, que opera fundamentalmente en condiciones fotópicas, y el de los bastones, que opera en condiciones escotópicas. El ojo muestra su máxima sensibilidad para 555nm en condiciones fotópicas, mientras que para condiciones escotópicas este máximo se desplaza hacia los 507nm. OSWALDO ENCALADA Página 27

28 Figura 3 Curvas de sensibilidad espectral para (a) el observador CIE en condiciones fotópicas (b) el observador Cie en condiciones escotópicas (CIE, 1970, 1978). Figura 4 Curva de sensibilidad espectral relativa del ojo humano; condiciones fotópicas (visión de día) y escotópicas (visión de noche) Fuente de Figura 4: OSWALDO ENCALADA Página 28

29 La medida fundamental de la radiación electromagnética emitida por una fuente es el flujo radiante, es decir, la cantidad de energía emitida por unidad de tiempo, y se mide en watt (W). La magnitud fotométrica derivada, usada para medir el efecto de la luz, es el flujo Luminoso. Flujo Luminoso: es la cantidad de energía radiante por unidad de tiempo multiplicada por la sensibilidad espectral relativa del sistema visual humano integrada sobre el rango de longitudes de onda del visible, y se mide en lúmenes (Lm). Así, el flujo luminoso se expresa por la ecuación 1: Donde es el flujo radiante en un pequeño intervalo de longitud de onda, medido en vatios, y el flujo luminoso expresado en lúmenes. El valor de depende del observador estándar apropiado al nivel de iluminación, lo mismo que el valor de la contante, que corresponde a 683 lm W -1 para condiciones fotópicas y 1699 lm W -1 para condiciones escotópicas. Lumen (lm): Unidad de medida de flujo luminoso en el Sistema Internacional (SI). Lux (lx). Unidad de medida de iluminancia. Un 1 lux es igual a un lumen por metro cuadrado (1 lux = 1 lm/ m²). Intensidad Luminosa emitida por una fuente puntual: Es la relación que es el flujo luminoso emitido por la fuente puntual dentro del ángulo sólido. Su unidad es la candela (cd). Es una magnitud fundamental del S.I. Su relación con el flujo luminoso puede también escribirse: OSWALDO ENCALADA Página 29

30 De manera que 1 lumen (lm): 1 lm = 1 cd 1 sr. Si la intensidad radiada es independiente de la dirección (fuente isótropa) Figura 5 Intensidad luminosa emitida por una fuente puntual. Donde: Iluminación o Iluminancia: Es el flujo luminoso que incide sobre la unidad de superficie. Su unidad es el lux (lx): 1 lx = 1 lm / m 2. OSWALDO ENCALADA Página 30

31 Figura 6 Incidencia del Flujo Luminoso Cuando la unidad de flujo es el lumen y el área esta expresado en pies cuadrados, la unidad de iluminación es el Footcandle (fc). Cuando el área esta expresada en metros cuadrados, la unidad de iluminación es el lux (Lx). Donde: E = Iluminancia (lux). = Flujo luminoso en lúmenes (Lm). S = Superficie ( ). Luminancia: Es la variable que aprecia el ojo cuando observa fuentes extensas (también denominada brillo). Se define como la intensidad emitida por unidad de superficie (de una fuente extensa) tomando la superficie emisora perpendicular a la dirección de propagación. Su unidad es el nit: 1 nit =1 cd/m 2. Si es el flujo luminoso emitido por el elemento de superficie ds dentro del ángulo sólido, θ es el ángulo entre la normal al elemento de superficie y la dirección de la emisión y, por tanto, ds cos θ es la superficie visible del elemento de área ds en la dirección de la emisión: OSWALDO ENCALADA Página 31

32 Cuando la fuente de luz emite uniformemente en toda su superficie: Figura 7 Luminancia cuando se observa fuentes extensas. Donde:.. Rendimiento luminoso (eficiencia luminosa): Indica el flujo luminoso que emite la fuente de luz por cada unidad de potencia eléctrica. El flujo luminoso indica cuánta potencia se transforma en luz (figura 2). Donde: OSWALDO ENCALADA Página 32

33 Figura 8 Transformación de potencia Eficiencia energética de una instalación: La eficiencia energética de una instalación de alumbrado exterior se define como la relación entre el producto de la superficie iluminada por la iluminancia media en servicio de la instalación entre la potencia activa total instalada. Siendo: = Eficiencia energética de la instalación de alumbrado exterior P = Potencia activa total instalada (lámparas y equipos auxiliares) (W). S = Superficie iluminada ( ). = Iluminancia media en servicio de la instalación, considerando el mantenimiento previsto (lux). La eficiencia energética se puede determinar mediante la utilización de los siguientes factores: Siendo, lumen = lux * m 2 OSWALDO ENCALADA Página 33

34 = Factor de mantenimiento de la instalación (en valores por unidad). = Factor de utilización de la instalación (en valores por unidad) Donde: Eficiencia de la lámpara y equipos auxiliares : Es la relación entre el flujo luminoso emitido por una lámpara y la potencia total consumida por la lámpara más su equipo auxiliar. Factor de mantenimiento : Es la relación entre los valores de iluminancia que se pretenden mantener a lo largo de la vida de la instalación de alumbrado y los valores iniciales. Factor de utilización : Es la relación entre el flujo útil procedente de las luminarias que llega a la calzada o superficie a iluminar y el flujo emitido por las lámparas instaladas en las luminarias. El factor de utilización de la instalación es función del tipo de lámpara, de la distribución de la intensidad luminosa y rendimiento de las luminarias, así como de la geometría de la instalación, tanto a lo referente a las características dimensionales de la superficie a iluminar (longitud y anchura), como a la disposición de las luminarias en la instalación de alumbrado exterior (tipo de implantación, altura de las luminarias y separación entre puntos de luz). Balasto: Dispositivo eléctrico utilizado con bombillas de descarga eléctrica, para obtener las condiciones necesarias del circuito (tensión, corriente, forma de onda) para el encendido y operación de las bombillas. OSWALDO ENCALADA Página 34

35 Brillo: Sensación visual subjetiva por la que una superficie parece emitir mayor o menor cantidad de luz. Candela (cd): Unidad del Sistema Internacional (SI) de intensidad luminosa. Una candela es igual a un lumen por estereorradián. Una candela se define como la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de una frecuencia de Hz y en la cual la intensidad radiante en esa dirección es 1/683 W por estereorradián. Candela por metro cuadrado (cd/m2). Unidad de luminancia. La física del color: El espectro visible por los humanos El espectro electromagnético está constituido por todos los posibles niveles de energía de la luz. Hablar de energía es equivalente a hablar de longitud de onda; por ello, el espectro electromagnético abarca todas las longitudes de onda que la luz puede tener. De todo el espectro, la porción que el ser humano es capaz de percibir es muy pequeña en comparación con todas las existentes. Esta región, denominada espectro visible, comprende longitudes de onda desde los 380 nm hasta los 760 nm. La luz de cada una de estas longitudes de onda es percibida en el cerebro humano como un color diferente. Por eso, en la descomposición de la luz blanca en todas sus longitudes de onda, mediante un prisma o por la lluvia en el arco iris, el cerebro percibe todos los colores OSWALDO ENCALADA Página 35

36 Figura 9 Espectro visible por el hombre Por tanto, del Espectro visible, que es la parte del espectro electromagnético de la luz solar que podemos notar, cada longitud de onda es percibida en el cerebro como un color diferente. Newton uso por primera vez la palabra espectro (del latín, "apariencia" o "aparición") en 1671 al describir sus experimentos en óptica. Newton observó que cuando un estrecho haz de luz solar incide sobre un prisma de vidrio triangular con un ángulo, una parte se refleja y otra pasa a través del vidrio y se desintegra en diferentes bandas de colores figura 9. También Newton hizo converger esos mismos rayos de color en una segunda lente para formar nuevamente luz blanca. Demostró que la luz solar tiene todos los colores del arco iris. OSWALDO ENCALADA Página 36

37 Figura 10 Descomposición de la luz blanca por medio de un prisma Cuando llueve y luce el sol, cada gota de lluvia se comporta de igual manera que el prisma de Newton y de la unión de millones de gotas de agua se forma el fenómeno del arco iris. OSWALDO ENCALADA Página 37

38 Tabla 1 Observadores patrones de fotometría CIE ( ) Observadores patrones de fotometría CIE ( ) Longitud de Onda (xnm) Coeficiente de Visión Espectral Ultravioleta A 280 Peligrosa (desde 290 Fotópica (xx) Escotópica (XXX) 280 hasta 436) , , , , Violeta 400 0, , , , ,004 0, ,0116 0, ,023 0, ,038 0,455 Azul 460 0,06 0, ,091 0, ,139 0, ,208 0, ,327 0, , ,503 0,997 Verde 520 0,71 0, ,862 0, ,954 0, ,995 0, , ,995 0,3288 Amarillo 570 0,925 0, ,87 0, ,757 0, ,631 0,03315 Anaranjado 610 0,503 0, ,381 0, ,265 0, ,175 0, ,107 0, ,061 0, ,032 0, ,017 0, Rojo 690 0, , , , , , , , , , , , , ,0006 0, ,0003 2,413E-07 OSWALDO ENCALADA Página 38

39 Xnm: el nanómetro es la millonésima parte de un metro Xx: con reconocimiento de colores Xxx: sin reconocimiento de colores CIE: Comisión Internacional de Iluminación (Commission Internationale de L eclairage). Organismo que agrupa comités nacionales de iluminación de más de 30 países. Contraste: Relación de luminancia entre el objeto que se observa y la del entorno que lo rodea (fondo). Factor de uniformidad de iluminancia: Medida de la variación de la iluminancia en un plano, expresada mediante alguno de los siguientes valores. Relación entre la iluminancia mínima y la máxima Relación entre la iluminancia mínima y la promedio. Factor de uniformidad general de la luminancia (U o ): Relación entre la luminancia mínima y la luminancia promedio sobre la superficie de una calzada. Es una medida del comportamiento visual que no puede ser inferior a 0,4 para L comprendido entre el rango de 1 cd/m 2 a 3 cd/ m 2, con el fin de que un objeto sea perceptible el 75 % de los casos en un tiempo no mayor a 0.1s. Uniformidad longitudinal de luminancia (UL): la menor medida de la relación de la luminancia mínima y máxima sobre un eje longitudinal paralelo al eje de la vía que pasa por la posición del observador y situado en el centro de cada uno de los carriles de circulación, su cálculo se basa en la publicación. OSWALDO ENCALADA Página 39

40 Índice de control de deslumbramiento (TI). Número que indica el grado de control del deslumbramiento fisiológico. Índice de deslumbramiento unificado (UGR): Es el índice de deslumbramiento molesto procedente directamente de las luminarias de una instalación de iluminación interior, definido en la publicación CIE (Comisión Internacional de Iluminación) Nº Conceptos Visuales. CARACTERISTICAS FUNCIONALES DEL SISTEMA VISUAL HUMANO La iluminación es importante para el hombre, no solamente porque altera el estimulo que llega al sistema visual, sino porque al mismo tiempo, modifica el estado de operación del sistema visual. Por lo tanto, para comprender los efectos de la iluminación, es necesario conocer cuáles son las capacidades del sistema visual y cómo varían con la iluminación. El sistema visual está compuesto del ojo y del cerebro operando en forma conjunta. La luz que llega al ojo es enfocada sobre la retina por el efecto combinado de la córnea y el cristalino del ojo (Figura 11). La retina, considerada como una extensión del cerebro, cosiste de dos tipos diferentes de fotoreceptores y numerosas interconexiones nerviosas. En los fotoreceptores, los fotones de la luz incidentes son absorbidos y convertidos en señales eléctricas. La imagen, luego de una primera etapa de procesamiento básico realizado por las interconexiones nerviosas, es transmitida a través del nervio óptico de cada ojo al quiasma óptico, donde las fibras nerviosas provenientes desde los dos ojos son combinadas y transmitidas a las partes izquierda y derecha a la corteza visual. En la corteza visual, estas señales son interpretadas en términos de la experiencia pasada. OSWALDO ENCALADA Página 40

41 Figura 11 Sección del ojo donde se muestran sus distintos componentes y el cristalino modificado para visión cercana y distante. Muchas capacidades del sistema visual pueden ser comprendidas conociendo la organización de la retina. Los dos tipos de fotoreceptores, llamados bastones y conos por su apariencia anatómica, tienen diferentes sensibilidades a la longitud de onda, diferentes sensibilidades absolutas a la luz y poseen diferente distribución en la retina. Los bastones tienen mayor sensibilidad absoluta a la luz y en consecuencia son los responsables de la visión nocturna. Los conos, menos sensibles a la luz, se clasifican según su sensibilidad espectral a diferente longitud de onda, en tres tipos diferentes identificados por rojos, verdes y azules, según estén asociados a longitudes de onda largas, medias o cortas. Estos tres tipos de conos son los responsables de la percepción del color. Los conos están concentrados fundamentalmente en una pequeña área central de la retina llamada fóvea, por donde pasa el eje visual del ojo, y subtiende un diámetro de aproximadamente 5, Los bastones, ausentes de la fóvea, alcanzan su concentración máxima alrededor de los 20 desde la fóvea. Esta variación en concentración de los conos y los bastones con respecto a la fóvea parece aún mayor por la cantidad de receptores conectados a cada fibra óptica OSWALDO ENCALADA Página 41

42 nerviosa. En la fóvea, la relación de fotoreceptores alas fibras ópticas nerviosas es próxima a uno pero aumenta rápidamente a medida que nos alejamos de la fóvea. Esta estructura es responsable de las diferentes funciones de la fóvea y la periferia. La fóvea es la parte de la retina que provee una fina discriminación de detalles, mientras el resto de la retina está destinado primariamente a detectar cambios en el medio visual hacia los cuales se requerirá luego la atención de la fóvea, para un examen detallado. Para que un estimulo fuera de eje visual atraiga la visión foveal tiene que diferenciarse del fondo, en luminancia o en color, o cambiar sus características, en espacio o tiempo, es decir, tendría que estar moviéndose o parpadeando. Como ya dijimos, los conos y los bastones tienen diferentes sensibilidades espectrales absolutas. El pico de sensibilidad de los conos se encuentran a unos 555nm, mientras que el de los bastones está desplazado hacia valores menores de longitudes de onda, se obtiene a los 507 nm, Estas sensibilidades espectrales constituyen las bases de los observadores estándares de la CIE y de aquí, las magnitudes fotométricas descritas anteriormente en la sesión de la magnitudes fotométricas. Ajustando la emisión espectral de una fuente luminosa para que caiga en la zona más sensible de la respuesta espectral del sistema visual, los fabricantes de lámparas pueden variar la eficiencia luminosa de sus fuentes luminosas es decir, modificar la cantidad de lúmenes emitido por cada vatio de potencia energética utilizado. El sistema visual puede operar sobre un rango de alrededor de 12 unidades logarítmicas, desde luminancia de 10-6 cd/m2 hasta unos 106cd/m2, es decir desde la luz tenue de una estrella hasta la luminancia medida sobre papel blanco iluminado por la luz del sol. OSWALDO ENCALADA Página 42

43 En la tabla 2 se muestran los ordenes de magnitud de iluminancias y luminancias en casos de importancia en la practica, es decir en situaciones comunes de la vida diaria. Valores mayores, como los que surgen de la visión directa de la luz del sol, deben evitarse siempre, pues son dañinas a la retina. Tabla 2 Valores de iluminancia y luminancia en condiciones específicas Situación Iluminancia sobre Superficie sobre Luminancia una superficie la que se mide la (cd/m 2 ) horizontal (lux) luminancia Luz solar Papel blanco Cielo cubierto Césped 3000 Puesto de trabajo Pantalla con fondo con pantalla de 500 gris video 10 a 50 Puesto de trabajo en oficina 500 Papel blanco 100 Zona de circulación 100 Superficie de cemento 10 Alumbrado de Superficie de 10 calles asfalto 1 Noche con luna 1 Papel blanco 0,01 Sin embargo, este amplísimo rango en el cual el sistema visual es capaz de adaptarse, no se cubre simultáneamente, pues en cada momento, el sistema visual solamente puede cubrir un rango de 2 o 3 unidades logarítmicas de luminancia. Los valores de luminancias que están por encima de este limitado rango son vistos como deslumbrantes y aquellos valores que estén por debajo quedan simplemente oscuros sin ser diferenciadas. Las capacidades del sistema visual dependen de la luminancia de adaptación. Por convención se identifican tres rangos funcionales diferentes: el fotópico, el mesópico y el escotópico. La tabla 3 sintetiza las capacidades del sistema visual en cada uno de estos rangos funcionales. OSWALDO ENCALADA Página 43

44 Tabla 3 Rangos funcionales de las capacidades del sistema visual humano Nombre Rango Fotoreceptor Capacidades (cd/m 2 ) activo Fotópico >3 Visión de color Buena discriminación de detalles Conos Visión de color disminuida. Mesópico >0,001 y <3 Reducida discriminación de Conos y detalles. bastones Corriendo en la sensibilidad espectral Sin visión de color Escotópico <0,001 Muy pobre discriminación de destalles. Bastones La iluminación interior es casi siempre suficiente para que el sistema visual pueda operar en condiciones fotópicas, incluso, la iluminación exterior, en calles y en áreas urbanas, es usualmente suficiente para mantener el sistema visual operando en condiciones fotópicas. La velocidad de adaptación es importante cuando ocurre un cambio en la luminancia. Ejemplos de situaciones en las que esto ocurre son la entrada a los túneles durante el día, el encendido de la luz de emergencia cuando se corta la luz, el deslumbramiento que sufre un conductor en una ruta de noche, los cambios de adaptación en un puesto de trabajo, etc. Estos problemas son superados o mitigados, con distintas estrategias, favoreciendo que los cambios en luminancia sean graduales, permitiendo mayores tiempo de adaptación, modificando los rangos de variación, etc., Cuando el sistema visual esta adaptado fotópicamente puede discriminar muchos miles de colore. Debido a que la visión de color esta mediada por los fotoreceptores conos, la habilidad para discriminar colores se reduce cuando la OSWALDO ENCALADA Página 44

45 luminancia de adaptación disminuye hacia la región mesópica y se desvanece en la visión escotópica. Como ya se dijo, las distintas fuentes de luz emiten con composiciones espectrales diferentes y, por lo tanto, tienen un rendimiento de color diferentes, Para asegurar una buena discriminación de color es necesario usar una fuente de luz que tenga, no solamente, un Índice de Rendimiento de Color General CIE alto, sino, que además produzca luz suficiente para asegurar que el sistema visual opere en la región fotópica. Sin embargo, es importante, es importante notar que dos fuentes de luz pueden tener el mismo Índice de Rendimiento de Color CIE y no reproducir los colores de la misma manera. Por ejemplo, una lámpara incandescente y una fluorescente, ambas con el mismo índice, por ejemplo del orden de 90, hacen que los colores azul y verde parezcan diferentes. Por lo tanto, para asegurar una buena apariencia de color tanto como buena discriminación de color, se necesita no solamente un Índice de Rendimiento de Color alto sino también una fuente de luz intensa. Deslumbramiento: Deslumbramiento Sensación producida por la luminancia dentro del campo visual que es suficientemente mayor que la luminancia a la cual los ojos están adaptados y que es causa de molestias e incomodidad o pérdida de la capacidad visual y de la visibilidad. La magnitud de la sensación del deslumbramiento depende de factores como el tamaño, la posición y la luminancia de la fuente, el número de fuentes y la luminancia a la que los ojos están adaptados. 2 Este fenómeno actúa sobre la retina del ojo en la cual produce una enérgica reacción fotoquímica, insensibilizándola durante un cierto tiempo, transcurrido 2 Resolución Número , Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público. RETILAP, Colombia, 2009, Pag. 17 OSWALDO ENCALADA Página 45

46 el cual vuelve a recuperarse. El deslumbramiento se mide en tanto por ciento (%). Tipos de Deslumbramiento: Hay 2 formas de deslumbramiento. 1. Atendiendo al origen Directo: se produce cuando la persona mira directamente a la fuente de luz. Indirecto o reflejo: Cuando la fuente de luz se proyecta en la retina a través de una superficie reflectante. 2. Atendiendo a las consecuencias : Discapacitantes: Suponen una reducción en la capacidad del sistema visual. Disconfortantes: Producen molestias o malestar. Los efectos que originan el deslumbramiento se puede producir en dos formas, que a veces ocurren en forma separada, pero que generalmente se experimentan en forma simultánea. La primera se denomina deslumbramiento fisiológico (o perturbador), que reduce la capacidad visual y la visibilidad pero no causa necesariamente molestias. La segunda se denomina deslumbramiento psicológico (o molesto), que resulta molesto a la vista, pero que no necesariamente dificulta la observación de los objetos. Luminancia de velo: Es la luminancia uniforme equivalente resultante de la luz que incide sobre el ojo de un observador y que produce el velado de la imagen OSWALDO ENCALADA Página 46

47 en la retina, disminuyendo de este modo la facultad que posee el ojo para apreciar los contrastes. Su símbolo es ( ) y se expresa en. La luminancia de velo se debe a la incidencia de la luz emitida por una luminaria sobre el ojo de un observador en el plano perpendicular a la línea de visión, dependiendo así mismo del ángulo comprendido entre el centro de la fuente deslumbrante y la línea de visión, así como del estado fisiológico del ojo del observador. La luminancia de velo responde a la siguiente expresión: Siendo: K = Constante que depende fundamentalmente de la edad del observador y, aunque es variable, se adopta como valor medio 10 si los ángulos se expresan en grados, y 3 x si se expresan en radianes. = Iluminancia en lux sobre la pupila, en un plano perpendicular a la dirección visual y tangente al ojo del observador. = Ángulo entre el centro de la fuente deslumbrante y la línea de visión, es decir, ángulo formado por la dirección visual del observador. Para el conjunto total de una instalación de alumbrado público habrá que tener en cuenta todas las luminarias de velo para cada luminaria, considerando además que la primera luminaria a tener en cuenta es la que forma 20 en ángulo de alzada con la horizontal, es decir: Siendo: I = La primera luminaria cuyo ángulo de alzada con la horizontal es 20, siendo válida la expresión para. OSWALDO ENCALADA Página 47

48 Luminancia de velo equivalente producida por el entorno: Se define considerando que la reflexión del entorno es totalmente difusa, se expresa en, y se calcula como: Siendo: r = Coeficiente de reflexión medio del área. = Iluminancia horizontal media del área. Deslumbramiento Perturbador (fisiológico o incapacitivo): Deslumbramiento que perturba la visión de los objetos sin causar necesariamente una sensación desagradable. La medición de la pérdida de visibilidad producida por el deslumbramiento perturbador, ocasionado por las luminarias de la instalación de alumbrado público, se efectúa mediante el incremento de umbral de contraste. Su símbolo TI, carece de unidades y su expresión, en función de la luminancia de velo y la luminancia media de la calzada (entre 0,05 y 5 ), es la siguiente: Donde: TI = Incremento de umbral correspondiente al deslumbramiento perturbador. = Luminancia de velo total en = Luminancia media de la calzada en En caso de niveles de luminancia media en la calzada superiores a 5, el incremento de umbral de contraste viene dado por: OSWALDO ENCALADA Página 48

49 Índice de deslumbramiento GR: Es el índice que caracteriza el nivel de deslumbramiento (Glare Rating), mediante la formulación empírica reflejada en la norma CIE 112:94 según la siguiente expresión: Siendo: = Luminancia de velo debida a las (n) luminarias. = Luminancia de velo denominada equivalente, producida por el entorno. Deslumbramiento Psicológico (o molesto) este deslumbramiento ocasiona molestia o incomodidad, es el que produce distracción de la tarea en el campo central foveal debido a fuentes luminosas en el campo periférico, pues se considera que no produce ningún cambio en el rendimiento visual, pero si es causa de disminución de confort. Existen diferentes formas de predicción de la magnitud del deslumbramiento psicológico provocado por instalaciones de alumbrado interior (CIBSE, 1994; IESNA, 2000). Todos estos sistemas están basados en una ecuación en la cual el grado de deslumbramiento psicológico aumenta con la luminancia y el ángulo sólido de la fuente deslumbrante aumenta y decrece cuando la luminancia de fondo y la desviación respecto de la fuente deslumbrante aumentan. Los fabricantes de luminarias utilizan esta relación para producir tablas de grado de deslumbramiento psicológico producido por una distribución regular de luminarias, para tipos de interiores representativos. Estas tablas brindan la precisión necesaria para la estimación del grado promedio de deslumbramiento psicológico, semejante al que realmente ocurriría en un interior real. OSWALDO ENCALADA Página 49

50 Para controlar el deslumbramiento se deben tomar las siguientes medidas: 3 a) Apantallamiento contra el deslumbramiento: Las fuentes luminosas pueden causar deslumbramiento en proporción a su brillo y con ello producir alteraciones en la visión de objetos. Para evitar el deslumbramiento se deben tomar acciones como el oscurecimiento de ventanas mediante cortinas o el apantallamiento de las fuentes luminosas. Para las fuentes luminosas deben aplicarse los ángulos de apantallamiento mínimos indicados en la tabla 4: Tabla 4 Ángulos mínimos de apantallamiento para luminancias de fuentes especificadas Luminancia de lámpara Angulo de apantallamiento mínimo 20 a menos de 50 15º 50 a menos de º Igual o superior a º b) Control de los reflejos. En lo que concierne al control del deslumbramiento provocado por los reflejos, se pueden utilizar los siguientes procedimientos: Uso de acabados de aspecto mate en las superficies de trabajo y del entorno. Situar las luminarias respecto al puesto de trabajo de manera que la luz llegue al trabajador lateralmente. En general, es recomendable que la iluminación le llegue al trabajador por ambos lados con el fin de evitar también las sombras molestas cuando se trabaja con ambas manos. Aumentar el área luminosa de las luminarias. 3 Resolución Número , Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público. RETILAP, Colombia, 2009, Pag OSWALDO ENCALADA Página 50

51 Emplear luminarias con difusores, así como techos y paredes de tonos claros, especialmente cuando la tarea requiera la visualización de objetos pulidos. c) Uso de acabados de aspecto mate en las superficies de trabajo y del entorno: Situar las luminarias respecto al puesto de trabajo de manera que la luz llegue al trabajador lateralmente. En general, es recomendable que la iluminación le llegue al trabajador por ambos lados con el fin de evitar también las sombras molestas cuando se trabaja con ambas manos. Emplear luminarias con difusores, así como techos y paredes de tonos claros, especialmente cuando la tarea requiera la visualización de objetos pulidos. d) Direccionalidad de la luz: Para percibir la forma, el relieve y la textura de los objetos es importante que exista un equilibrio de luz difusa y direccional. Una iluminación demasiado difusa reduce los contrastes de luces y sombras, empeorando la percepción de los objetos en sus tres dimensiones, mientras que la iluminación excesivamente direccional produce sombras duras que dificultan la percepción. Algunos efectos de la luz dirigida también pueden facilitar la percepción de los detalles de una tarea; por ejemplo, una luz dirigida sobre una superficie bajo un ángulo adecuado puede poner de manifiesto su textura. Esto puede ser importante en algunas tareas de control visual de defectos. OSWALDO ENCALADA Página 51

52 1.1.4 Tipos de fuentes de luz. Fuentes: 4 En la actualidad existen muchos tipos de lámparas o luminarias, cada uno de ellos con sus propias características. Se pueden clasificar las lámparas de mayor uso en: Lámparas Incandescentes Lámparas Halógenas Lámparas fluorescentes (lámparas de descarga de baja intensidad) Lámparas de Descarga Vapor de mercurio o alta presión Haluros metálicos Sodio a baja presión Sodio a alta presión Leds Lámparas Incandescentes: Emplean un resorte de alambre fino, llamado filamento. Cuando la corriente para a través de él, se vuelve de color blanco y emite luz visible. El material más empleado para construir los filamentos es el tungsteno, ya que tiene un alto punto de fusión. Cuantas más vueltas tenga el filamento y más juntas estén éstas, más calor se concentra y más luz se emite. 4 José Moreno Gil; Máximo Romero Minassian, Reglamento de Eficiencia Energética en Instalaciones de Alumbrado Exterior, Editorial Paraninfo, S.A., Madrid España, 2010, págs.: OSWALDO ENCALADA Página 52

53 Figura 12 Lámpara incandescente Ventajas: Posibilidad de regulación, puede emitir cualquier nivel de luz. Buena calidad cromática. Encendido inmediato, por ende no es necesario de un equipo auxiliar para su funcionamiento. Bajo costo. Inconvenientes: Vida útil, unas horas aproximadamente. Apariencia de color: blanco y una temperatura de color: ºK Poca eficacia luminosa, del orden de 10 a 20 lm/w. Gran consumo energético. Aplicaciones: Luminarias puramente decorativas para residencias Actualmente se está intentando reducir su uso hasta su supresión total en pocos años. OSWALDO ENCALADA Página 53

54 Lámparas Halógenas: Funcionan basándose en los mimos principios que las lámparas incandescentes, pero éstas poseen un componente halógeno agregado al gas (bromo o yodo) de relleno, que optimiza el rendimiento del filamento y de la ampolla. La diferencia principal con la lámpara incandescente está en la ampolla. Color de luz blanco. Figura 13 Lámpara halógena Ventajas: Vida útil a horas aproximadamente. Tamaño muy reducido. Importante en iluminación decorativa. Apariencia de color: blanco y una temperatura de color: ºK Posibilidad de regulación. Encendido inmediato. Inconvenientes: Poca eficacia luminosa, entre los 15 y 25 lm/w Alto consumo energético. Elevado coste de las lámparas. OSWALDO ENCALADA Página 54

55 Aplicaciones: Luminarias puramente decorativas para residencias. Lámparas Fluorescentes o de Descarga: Las lámparas fluorescentes son fuentes luminosas consecuencia de una descarga eléctrica en la atmósfera de vapor de mercurio, en las que la luz se genera por el fenómeno de la fluorescencia. La lámpara fluorescente normal consta de un tubo de vidrio de diámetro y longitud variable según la potencia, recubierto internamente de una capa de sustancia fluorescente. En los extremos del tubo se encuentran los cátodos de wolframio impregnados de una pasta emisora de electrones. Interiormente tiene un gas noble (argón, kriptón, etc.) enrarecido con átomos de mercurio. La luz se produce mediante la activación del fósforo por la radiación ultravioleta de una descarga eléctrica provocada entre los electrodos y mantenida en el vapor de mercurio encerrado en el tubo. Antes de provocar la descarga, los electrodos son precalentados por medio de un cebador que, al abrirse, genera un pico de alta tensión suficiente como para provocar el encendido de la lámpara. OSWALDO ENCALADA Página 55

56 Figura 14 Lámpara Fluorescente Ventajas: Se encuentran entre 50 y 100 Lm/W, dependiendo el tipo de lámparas. La vida útil está entre y horas. Apariencia de color: blanco y la temperatura de color de K a K Inconvenientes: Tras su periodo de vida se evidencia la depreciación del flujo luminoso en la lámpara. Aplicaciones: Para sustitución de la iluminación industrial o comercial en supermercados oficinas o almacenes. Lámparas de vapor Mercurio de alta presión: La producción de la luz en este tipo de lámparas se basa en el principio de la luminiscencia obtenida por la descarga eléctrica en el seno de mercurio gasificado. La parte fundamental de la lámpara de mercurio la constituye la ampolla de vidrio interior en la que se produce la descarga. OSWALDO ENCALADA Página 56

57 Esta ampolla es de vidrio de cuarzo para soportar las altas temperaturas que se producen en su interior. Fundidos en cada extremo contiene dos electrodos de wolframio, un principal impregnado de material emisivo de electrones y otro auxiliar de encendido, conectado a través de una resistencia óhmica de alto valor y también contiene unos miligramos de mercurio puro y gas argón para facilitar la descarga. Figura 15 Lámpara de vapor de mercurio de alta presión La ampolla exterior, de forma elipsoidal y vidrio resistente a los cambios bruscos de temperatura, sirve de soporte al tubo de descarga, proporcionándole un aislamiento térmico, a la vez que evita la oxidación atmosférica de las partes metálicas. Interiormente está cubierto de una sustancia fluorescente que, activada por las radiaciones ultravioletas del arco de mercurio, emite radiaciones rojas, las cuales se suman al espectro del mercurio falto de ellas, completándolo, es decir, corrigiendo el color de luz. OSWALDO ENCALADA Página 57

58 El espacio comprendido entre el tubo de descarga y la ampolla exterior está relleno de un gas neutro a presión inferior a la atmosfera, para evitar la formación de arco entre las partes metálicas en el interior dela ampolla. Al conectar la lámpara a la red, a través de la reactancia o balasto, se produce una descarga entre el electrodo principal y el auxiliar de encendido. Esta descarga ioniza el argón haciéndolo conductor, a la vez que disminuye la resistencia eléctrica del espacio comprendido entre los dos electrodos principales, hasta un valor que permita que se establezca una descarga eléctrica entre ellos, en ese momento la corriente que circula a través de la resistencia de encendido es prácticamente nula. El calor generado por esta descarga vaporiza el mercurio como conductor principal dela descarga. Los valores nominales de las lámparas no se obtienen hasta pasados cuatro o cinco minutos de haber sido conectada a la red. Una vez apagada la lámpara no puede encenderse hasta pasado un tiempo de enfriamiento muy similar al encendido. Ventajas: Su elevada eficiencia luminosa, oscila en 45 y 65 lm/w. Tienen un bajo consumo eléctrico. Su larga vida útil, es de a horas. Apariencia del color: blanco y una temperatura de color de K. Inconvenientes: Necesita de unos equipos auxiliares. Balasto, condensador Se puede regular la intensidad de la luz, pero necesita de un equipo especial. No tiene un encendido inmediato. OSWALDO ENCALADA Página 58

59 Aplicaciones: Su empleo está principalmente indicado para alumbrado público, para alumbrado exterior e interior de industrias. Lámparas de vapor de Sodio de baja presión: Están constituidas principalmente por un tubo de vidrio en forma de U, en el cual se realiza la descarga. Este tubo se encuentra alojado dentro de una ampolla tubular también de vidrio, que le sirve de protección mecánica y térmica, reforzada esta última por el vacío que se hace del espacio interior entre el tubo y la ampolla. Como el sodio ataca el vidrio ordinario la pared interna del tubo de descarga se protege con una fina capa de vidrio al bórax 5. Figura 16 Lámpara de vapor de sodio de baja presión En las actuales lámpara de vapor de sodio de baja presión se ha incluido en la pared interna de la ampolla exterior una delgada capa de óxido de estaño o de óxido de indio, la cual refleja más del 90% de las radiaciones infrarrojas emitidas por el tubo de descarga, lo que ha permitido reducir la energía en la generación de las correspondientes radiaciones de dicho vapor. 5 Bórax (borato de sodio): Es un cristal blanco y suave que se disuelve fácilmente en agua. Se utiliza en la fabricación de esmaltes, cristal y cerámica. OSWALDO ENCALADA Página 59

60 En los extremos del tubo de descarga se encuentran dos electrodos formados por un filamento de wolframio en espiral doble o triple, entre ellos se deposita un material emisor de electrones (generalmente óxido de torio o de tierras raras). El interior del tubo contiene además un gas noble, generalmente neón, que favorece el encendido de la lámpara, y unas gotas de sodio que se depositan de forma regular, una vez condensado después de la descarga, en unas pequeñas cavidades existentes en la periferia del tubo. Como la tensión de encendido de la lámpara es de 480 y 660 v, según los tipos, por lo tanto se necesita de un aparato de alimentación con autotransformador que eleve la tensión de la red al valor necesario para el encendido. AL conectar la lámpara se produce una descarga a través del gas de neón que rellena el tubo, emitiendo una luz rojiza característica de este gas. El calor generado por el paso de la corriente en el tubo de descarga vaporiza al sodio progresivamente hasta convertirlo en el soporte principal de la descarga. En el periodo de arranque, el color de la luz emitida por la descarga va variando paulatinamente del color rojo al amarillo. El flujo luminoso al principio es muy débil y aumenta lentamente; solamente cuando la descarga se hace a través del vapor de sodio, comienza un rápido incremento del mismo. Transcurriendo aproximadamente un tiempo de diez minutos, la lámpara alcanza el 80% de sus valores nominales, finalizando el periodo de arranque en unos quince minutos. Apariencia del color: amarillo y a una temperatura de color a K. Ventajas: Eficiencia luminosa: es muy elevada, entre 160 y 180 Lm/W. OSWALDO ENCALADA Página 60

61 Son lámparas muy estables, manteniendo el flujo luminoso a lo largo de su vida. La vida útil está entre a horas. Inconvenientes: Como la tensión de encendido de la lámpara es de 480 y 660 v, según los tipos, por lo tanto se necesita de un aparato de alimentación con autotransformador que eleve la tensión de la red al valor necesario para el encendido. Transcurrido un tiempo de diez minutos, la lámpara alcanza el 80% de sus valores nomínales. Aplicaciones: Debido a su luz monocromática, sus aplicaciones son muy reducidas, siendo aplicables para los alumbrados de autopistas, carreteras, muelles de carga y descarga, minas etc. También se aplican en el alumbrado arquitectónico para resaltar los colores tostados de ciertos tipos de piedra. Lámparas de vapor de Sodio de alta presión: Con el fin de mejorar el tono de luz y de esta forma la reproducción cromática de las lámparas de vapor de sodio a baja presión, se desarrollaron las lámparas de vapor de sodio a alta presión que, conservando un alto rendimiento luminoso, su presión de vapor mas elevada deja destacar el espectro de otros vapores, obteniendo de esta forma un espectro con cierta continuidad, de cuya composición resulta una luz de color blanco dorado que permite distinguir todos los colores de la radiación visible. OSWALDO ENCALADA Página 61

62 En el interior de una ampolla de vidrio duro, coincidente con su eje longitudinal, se encuentra alojado el tubo de descarga del sodio material se compone de cerámica de óxido de aluminio muy resistente al calor (para temperaturas de aproximadamente C) y a las reacciones química con el vapor de sodio, poseyendo a la vez una transmisión de la luz en la zona visible de más del 90%. En el interior de este tubo se encuentran los componentes sodio, mercurio y un gas noble (xenón o argón), de los que el sodio es el principal productor de luz. El mercurio evaporado reduce la conducción del calor de arco de descarga medio a la pared del tubo y aumenta la tensión del arco, consiguiéndose con ello mayores potencias en tubos de descarga de menor tamaño. El gas noble se agrega con el fin de obtener un encendido seguro d ela lámpara con bajas temperaturas ambiente tanto en interiores como en exteriores. En ambos terminales del tubo se encuentran dos tapones que sirven para cerrar herméticamente el tubo y como soporte a los electrodos en forma de espiral. Al igual que en la lámparas de halogenuros metálicos, y debido a la alta presión a la que se encuentra el gas para el encendido de las lámparas de vapor de sodio a alta presión, es preciso aplicar altas tensiones de choque del orden de 2,8 a 5 KV, proporcionadas por un aparato de encendido en conexión con el correspondiente balasto y con la lámpara. OSWALDO ENCALADA Página 62

63 Figura 17 Lámpara de vapor de sodio de alta presión. El período de arranque con la lámpara fría dura de tres a cuatro minutos, reencendiendo en caliente después de un minuto. Tiene una apariencia de color de luz amarillenta y una temperatura de color de K. Ventajas: Alto rendimiento lumínico, entre 80 y 130 lm/w. Vida útil está entre a horas. Inconvenientes: Bajo índice de reproducción cromático. Necesitan de equipos auxiliares para el arranque. Para el encendido se requiere alrededor de 4-5 min. y para el reencendido en caliente después de un minuto OSWALDO ENCALADA Página 63

64 Para el encendido de las lámparas, es preciso aplicar altas tensiones de choque del orden de 2.8 a 5 KV. Aplicaciones: En Alumbrado público en grandes áreas, donde la reproducción de los colores no sea un factor importante. Lámparas de Halogenuros Metálicos: Son lámparas de vapor de mercurio a alta presión a las que se les ha añadido ioduros metálicos, consiguiendo con ello rendimientos luminosos superiores y mejores propiedades de reproducción cromática que con lámparas de vapor de mercurio convencionales. La constitución y el funcionamiento de este tipo de lámpara ses parecido a las de vapor de mercurio a alata preción. Figura 18 Lámpara de halogenuros metálicos. OSWALDO ENCALADA Página 64

65 El tiempo de arranque es de unos 3 a 8 minutos y el de enfriamiento, unos 5 minutos. Algunos modelos permiten un encendido inmediato con lámparas en caliente (inmediatamente después de apagar), empleando para ello tensiones de choque del orden de 35 a 60 KV. Ventajas: Vida útil esta entre a h. Elevada eficiencia lumínica, 95 Lm/W. y su luz es de color blanco y una temperatura de color entre y K. Buena reproducción cromática. Inconvenientes: Para su funcionamiento es necesario un dispositivo especial de encendido, llamado equipo de descarga. Tiene un período de encendido de unos 3-8 min, y el de enfriamiento unos 5 minutos. Algunos modelos permiten un encendido inmediato con lámparas en caliente, empleando para ello tensiones de choque del orden de 35 a 60 KV. No son regulables. Aplicaciones: Se aplica en alumbrado Industrial, estadios deportivos, estudios de cine, parques, jardines, monumentos, retransmisiones de televisión, hotelería, centros comerciales. OSWALDO ENCALADA Página 65

66 LEDS: Los Leds son componentes eléctricos semiconductores (diodos) que son capaces de emitir luz al ser atravesados por una corriente. Las siglas LED provienen del acrónimo en inglés Light Emitting Diode. Son componentes que dependiendo de la combinación de los elementos químicos pueden producir un amplio rango de longitudes resultando diferentes colores, tales como rojos, verdes, azules etc. Su tamaño es muy reducido y su vida útil larga, por lo que no se necesita recambiarlos. Ventajas: Vida útil muy larga, unas horas de vida aproximadamente. Encendido y apagado instantáneo. Buen rendimiento lumínico, unos 32 lm/w. Muy buen reproducción cromática. Posibilidad de combinación de colores. Son muy robustos. Inconvenientes: Necesitan de un Driver. (Fuente de alimentación). Problemas a temperaturas elevadas, ya que los led presentan una disminución temporal de la cantidad de luz emitida y riesgo de avería si son sometidos a temperaturas altas. Eficiencia luminosa media, está lejos de los halogenuros metálicos. Precio elevado. OSWALDO ENCALADA Página 66

67 Aconsejable para: Joyerías, efectos de color, señalización, decoración, sitios de difícil acceso para su mantenimiento y sitios mecánicamente agresivos. Y hoy en día en alumbrado público. Teceo Iluminación Led Iluminación en un modo eficiente y sostenible Teceo ofrece un rendimiento optimizado con un mínimo costo total de adquisición. Ofrece a los pueblos y ciudades la herramienta ideal para mejorar los niveles de iluminación, generar ahorros de energía y reducir su huella ecológica. Las luminarias Led Teceo vienen en dos versiones. Teceo 1 hasta 48 Leds es ideal para iluminar las calles residenciales, vías urbanas, caminos para bicicletas y estacionamientos, mientras que el Teceo 2 durante un máximo de 144 LED es perfecto para las grandes carreteras, avenidas y autopistas. Está equipado con la segunda generación LensoFlex2 el motor fotométrico que ofrece un rendimiento de alta fotometría optimizada para cada aplicación específica con el mínimo consumo de energía. Teceo ofrece una gama de combinaciones flexibles de módulos LED, una selección de las corrientes y las opciones de regulación de los ahorros energéticos y proporcionar la solución más rentable. Una versión con montaje posterior de la luminaria Teceo está disponible también para las calles, calles y aceras laterales de gran tamaño puede ser encendida utilizando el mismo diseño de la luminaria. El soporte de pared OSWALDO ENCALADA Página 67

68 permite la iluminación de calles estrechas, así como las zonas poco iluminadas. Máximo ahorro de energía A un costo mínimo total de adquisición era la fuerza impulsora detrás del desarrollo de la gama Teceo. Está equipado con LEDs y diversas opciones de regulación y de administración remota para una reducción drástica en el consumo de energía. Ofrece una alternativa muy competitiva a las luminarias equipadas con fuentes de luz tradicionales, como las lámparas de sodio de alta presión. LENSOFLEX2 Las luminarias Teceo están equipadas con la segunda generación de LensoFlex2 Los motores fotométricos que han sido desarrollados específicamente para los espacios de iluminación, donde el bienestar y la seguridad de las personas y el cuidado del medioambiente son importantes. Este sistema se basa en el principio de adición de distribución fotométrica. Cada LED está asociado con un lente específico que genera la distribución completa fotométrica de la luminaria. Es el número de LEDs en combinación con la corriente de excitación que determina el nivel de intensidad de la distribución de la luz. Rendimiento y flexibilidad Las luminarias Teceo están equipadas con motores fotométricos compuestos por cantidades modulares de leds para que puedan ofrecer una amplia gama de flujo luminoso. También pueden estar equipados con una variedad de conductores y opciones de atenuación. OSWALDO ENCALADA Página 68

69 Las luminarias Teceo se pueden ajustar en el sitio para óptimo rendimiento fotométrico. Esta flexibilidad se asegura de que las distribuciones de luz están específicamente adaptadas a las necesidades reales de la zona a iluminar. FUTUREPROOF: Utilizando tecnología de punta, las luminarias Teceo han sido diseñadas para cumplir con el concepto Futureproof. El motor es IP 66 fotométrico sellado para proteger los LED y lentes de entrar en contacto con el ambiente exterior y así mantener el rendimiento fotométrico en el tiempo. La unidad óptica se puede quitar fácilmente, permitiendo en el sitio real de sustitución al final de su vida de servicio con el fin de aprovechar los avances tecnológicos futuros. Este procedimiento fácil y rápido reduce los costos de mantenimiento y contribuye a reducir el costo total de adquisición. Este concepto permite Futureproof cualquier versión de la luminaria para ser fácilmente actualizado para tomar ventaja de los desarrollos posibles. En cualquier momento durante la vida útil, todos los modelos se pueden equipar con un completamente nuevo "plug and go" LEDSafe unidad óptica. OSWALDO ENCALADA Página 69

70 LENSOFLEX2 Número de Blanco Neutro 16 LEDs (4.100 K) leds Corriente 300 ma Corriente 500 ma Corriente 700 ma Flujo nominal (lm)* Consumo de energía (W) Flujo nominal (lm)* Consumo de energía (W) Flujo nominal (lm)* Consumo de energía (W) Tabla 5 Teceo 1 24 leds 32 Leds 40 leds 48 Leds Tiempo de vida residual de flujo tq a 25 C % 70% (*) El flujo nominal es un indicativo de flujo t, 25 C sobre la base de datos del fabricante LED. La salida del flujo real de la luminaria depende de las condiciones ambientales (por ejemplo la temperatura y la contaminación) y la eficiencia óptica de la luminaria. Flujo nominal depende del tipo de LED en uso y pueden cambiar de acuerdo con los avances continuos y rápidos en la tecnología LED. Para seguir el progreso de la eficiencia lumínica de los LEDs se utilizan, por favor visite nuestro sitio web. OSWALDO ENCALADA Página 70

71 Número de Blanco Neutro 56 LEDs LEDs (4.100 K) Corriente 300 ma Corriente 500 ma Corriente 700 ma Flujo nominal (lm)* Consumo de energía (W) Flujo nominal (lm)* Consumo de energía (W) Flujo nominal (lm)* Consumo de energía (W) Tiempo de vida residual de flujo tq a 25 C, para h Tiempo de vida residual de flujo tq a 25 C, para h 64 LEDs Tabla 6 Teceo 2 72 LEDs LENSOFLEX2 80 LEDs 88 LEDs 96 LEDs 104 LEDs 112 LEDs 120 LEDs 128 LEDs 136 LEDs 144 LEDs _ _ 90% 70% (*) El flujo nominal es un indicativo de flujo t, 25 C sobre la base de datos del fabricante LED. La salida del flujo real de la luminaria depende de las condiciones ambientales (por ejemplo la temperatura y la contaminación) y la eficiencia óptica de la luminaria. Flujo nominal depende del tipo de LED en uso y pueden cambiar de acuerdo con los avances continuos y rápidos en la tecnología LED. Para seguir el progreso de la eficiencia lumínica de los LEDs se utilizan, por favor visite nuestro sitio web. MANTENER EL FLUJO LUMINOSO CON EL TIEMPO Con una solución convencional, la depreciación del flujo luminoso con el tiempo conduce a la iluminación excesiva - y el consumo de energía por lo tanto es mayor - cuando las luminarias están instaladas de manera que la OSWALDO ENCALADA Página 71

72 eficiencia disminuye lentamente hasta alcanzar el nivel mínimo requerido al final de la vida útil de la instalación (figura 19 A). Las luminarias Teceo funcionan de forma diferente al operar con un flujo constante luminosa (Flujo luminoso constante - CLO). Ellos controlan con precisión y de manera autónoma sus necesidades de energía durante el ciclo de vida de las luminarias "para proporcionar el nivel requerido constantemente - no más ni menos - a lo largo de la vida de servicio (gráfico 19B). Esto puede generar un ahorro adicional de energía de hasta un 10% para toda la vida de horas (L70). Figura 19 A) Eficiencia de la luminaria led, en su ciclo de vida útil; B) Consumo energético de acuerdo al ciclo de vida útil. INTENSIDAD VARIABLE (oscurecimiento) para la iluminación eficiente y cómoda. La iluminación adecuada es adaptar con precisión la cantidad de luz de acuerdo a las necesidades reales en un momento determinado (dependiendo de la luz del día y la actividad más importante en la zona). Sistemas de regulación puede generar ahorros sustanciales de energía. La gama Teceo puede estar equipada con diferente atenuación y los sistemas de administración remota. OSWALDO ENCALADA Página 72

73 Figura 20 Regulación del nivel de luz durante la noche. PRINCIPALES VENTAJAS Maximiza el ahorro en costos de energía y mantenimiento. Derecho a través de la iluminación LensoFlex2 ofrece una alta fotometría de rendimiento, comodidad y seguridad. Los motores de LED con combinaciones flexibles de módulos LED Futureproof: motor fotométrica y electrónicos montaje es fácil de reemplazar en el sitio. LEDSafe (opcional) y Thermix : mantiene el rendimiento el tiempo Los materiales duraderos y reciclables. Protección contra sobretensiones 10kV Clases de Iluminación según las características de las vías. Para conseguir una buena iluminación, no basta con realizar los cálculos, debe proporcionarse información extra que oriente y advierta al conductor con suficiente anticipación de las características y trazado de la vía. Así en curvas es recomendable situar las luminarias en la exterior de la misma, en autopistas OSWALDO ENCALADA Página 73

74 TRAFICO MIXTO TRAFICO MOTORIZADO UNIVERSIDAD DE CUENCA de varias calzadas ponerlas en la mediana o cambiar el color de luz de las lámparas en las salidas. Las recomendaciones del alumbrado de calzadas tienen que expresar diferentes condiciones para las distintas categorías de calzadas. En la tabla 7 se dan las clases de calzadas, tal como las ha definido la CIE con este fin, en tanto que en la tabla 8 se resumen los valores de los parámetros fotométricos (ya descritos en el punto 1.1.1) para estas distintas clases de calzadas, tal como se recomiendan en la Publicación número 12 de la CIE (segunda edición, año 1975): Recomendaciones para el alumbrado de las calzadas para el tráfico rodado. Tabla 7 Clasificaciones de las calzadas (basadas en las recomendaciones CIE) Clase de calzada A B C tipo y densidad de tráfico (1) Tráfico motorizado pesado y de gran velocidad Tráfico motorizado pesado y de velocidad moderada (2) o Tráfico pesado mixto, de velocidad moderada Tipo de calzada Calzada con carriles sin acceso a pasos de nivel, control total de accesos Carretera importante para tráfico motorizado solamente, posiblemente con carriles separados para tráfico lento y/o peatones. Carretera rural o urbana, de todo uso. Descripción Autopistas Autovías Carretera interurbana Carretera principal Carretera de circunvalación Carretera extrarradio D Tráfico mixto importante, con una mayor proporción de tráfico lento o peatones. Calles urbanas o comerciales, calles de acceso a edificios oficiales o zonas turísticas en las que el tráfico motorizado se une al tráfico pesado lento o a los peatones Carreteras interurbanas Calles comerciales, etc. E Tráfico mixto con límite de velocidad y densidad moderada Calzadas que un en áreas residenciales y carreteras del tipo A. Carreteras colectoras Calles urbanas, etc. OSWALDO ENCALADA Página 74

75 (1) En los casos en la disposición de la calzada no esté a la altura del tipo y densidad de tráfico considerado, se recomienda instalar un alumbrado de superior calidad (escalón inmediato superior). En los casos en que la disposición de la calzada sea superior a la densidad de tráfico que ha sido calculada, se considera justificable, económicamente hablando, una ligera disminución en la calidad del alumbrado. (2) Límite de velocidad aproximado: 70 Km/hora. Tabla 8 Recomendaciones para instalaciones de Alumbrado de calzadas de varias categorías (según la publicación número 12 de la CIE, segunda edición, Clase de Iluminación Clase de Calzada alrededores Nivel de Luminancia (1) Lum. Media (Cd/m 2 ) A Autopistas Cualquiera 2 B C D E Autovías Carreteras principales y interurbanas Carreteras rurales o urbanas de todo uso Carreteras colectoras, Que unen calles tipo A Coeficiente de Uniformidad Media Uo=L min/l med Longitudinal U L (3) Control de Deslumbramiento Índice Incre. de del Umbral (4) Control G TI (%) 6 10(2) Claro 2 0, Oscuro (2) Claro (2) Oscuro ,4 Claro ,5 Claro Oscuro 0, (2) (1) El nivel de luminancia recomendado es el calor servicio de la luminancia media de la superficie de la calzada. Para mantener este nivel debe considerarse un factor de depreciación de 0,8 como mucho, según el tipo de luminaria y el grado local de contaminación atmosférica. (2) Es aconsejable no exceder de un valor de 2/3 del indicado. OSWALDO ENCALADA Página 75

76 (3) U L es la razón entre luminarias mínima y máxima en la línea paralela al eje de la calzada que pasa por el lugar del observador. Para ello, éste se coloca en el centro de la vía de tráfico. Si hay más de un carril deberá tomarse el valor más bajo de los así obtenidos en todos ellos. En los demás cálculos el observador ha de situarse al ¼ del lado derecho del ancho de la calzada. (4) Se supone que el ángulo de apantallamiento del techo de un coche es de 20, lo que significa que las luminarias colocadas por encima del plano inclinado de 20 no deben incluirse en el incremento de umbral (o luminancia de veladura) ala hora de hacer los cálculos. En estos se supone además que el observador está mirando a un punto de la calzada situado a 90 metros delante de él y puesto en un lugar tal que ve la primera luminaria con un ángulo de 19 (es decir, aproximadamente el valor máximo del incremento umbral es lo que se obtendrá de este modo). Según el Informe Técnico RECOMENDACIONES PARA EL ALUMBRADO DE CALZADAS DE TRÁFICO MOTORIZADO Y PEATONAL, de la CIE 115, año 1995, los diferentes tipos de alumbrado de vías de tráfico motorizado se clasifican de M1 a M5, que son seleccionadas conforme a la función de la vía pública, densidad de tráfico, complejidad del tráfico y la existencia de facilidades para el control del tráfico, tales como señales de tráfico. OSWALDO ENCALADA Página 76

77 Tabla 9 Tipos de alumbrado de vías de tráfico motorizado DESCRIPCIÓN DE VÍAS PÚBLICAS Carreteras de alta velocidad con carriles separados libres de intersecciones al mismo nivel y con accesos completamente controlados: Autovías y autopistas. Densidad del tráfico y complejidad del tráfico de la calzada (NOTA 1). CLASE DE ALUMBRADO - Alta - Media. - Baja. Carreteras de alta velocidad, calzada con doble sentido de circulación. M1 M2 M3 Control de tráfico (NOTA 2) y separación (NOTA 3) de diferentes tipos de usuarios de carreteras (NOTA 4). - Pobre. - Bueno. Vías urbanas de tráfico importante, carreteras radiales y de distribución a distritos. M1 M2 Control de tráfico y separación de diferentes tipos de usuarios. - Pobre. - Bueno. Carreteras secundarias de conexión, carreteras distribuidoras locales, vías de acceso principales residenciales, carreteras que proporcionan acceso directo a propiedades y conducen a conexiones de carreteras. M2 M3 Control de tráfico y separación de diferentes tipos de usuarios. - Pobre. - Bueno. M4 M5 NOTA 1: La complejidad del trazado de carreteras se refiere a la infraestructura, movimiento del tráfico y alrededores visuales. Los factores que deben considerarse son: Nº de carriles, pendientes. Señales y letreros. Cuestas de entrada y salida, vías de anexión, etc. cuya presencia deba ser considerada. OSWALDO ENCALADA Página 77

78 NOTA 2: Control de Tráfico, se refiere a la presencia de letreros y señales y a la existencia de regulaciones. Los métodos de control son: Semáforos, señales de tráfico, señales de dirección y marcas en calzada. Cuando están ausentes o no hay control del tráfico es considerado como pobre y contrariamente. NOTA 3: La separación puede ser por medio de carriles específicos o por normas que regulan la restricción para uno o varios de los tipos de tráfico. El menor grado se recomienda cuando existe está recomendación. NOTA 4: Los diferentes tipos de usuarios de carreteras son, por ejemplo, vehículos de turismo, camiones, vehículos lentos, autobuses, bicicletas y peatones. Para cada una de las clases de vías definidas en la tabla 9, CIE ha establecido unas recomendaciones relativas a los niveles de alumbrado que se definen en la siguiente tabla 10: OSWALDO ENCALADA Página 78

79 Tabla 10 Parámetros Fotométricos para vías de trafico motorizado según la CIE 115, año 1995 Deslumbr Uniformidad Clase de Luminancia Uniformidad Alrededores Perturb. Longitudinal Alumbrado Media, L med Global, U o SR TI M1 2,0 10 0,7 0,5 M2 1,5 10 0,7 0,5 M3 1,0 0,4 10 0,5 0,5 M4 0,75 15 NR NR M5 0,5 15 NR NR NR; no requiere ningún valor U L Disposición de las Luminarias en la vía. Principales Configuraciones de Localización de Puntos de Iluminación Postes exclusivos de alumbrado público de doble propósito Debido a la disposición multipropósito de algunos proyectos en los que se contemplan vías especiales para el tráfico de vehículos, así como las vías peatonales y, es necesario minimizar el uso de postes y apoyos para el alumbrado público. Por un lado sirve para iluminar la calzada vehicular y por otro lado, a igual o menor altura, sirven para colocar las luminarias de la acera o vereda peatonal. a) Disposición unilateral Es una disposición donde todas las luminarias se instalan a un solo lado de la vía. El diseñador debe utilizar la luminaria más apropiada que cumpla con los requisitos fotométricos exigidos para las alturas de montaje, interdistancia y menor potencia eléctrica requerida OSWALDO ENCALADA Página 79

80 Figura 21 Disposición Unilateral Diseños por encima de 20º de elevación no son recomendables porque pueden terminar iluminando las fachadas del frente y generando polución luminosa). b) Central doble: Donde los carriles de circulación en una dirección y otra se encuentran separados por un pequeño parterre que no debe ser menor de 1,5 m de ancho. Se logra una buena economía en el proyecto si los postes comparten en el separador central a manera de dos disposiciones unilaterales. Esta manera de agrupar las luminarias se denomina central sencilla. Figura 22 Disposición Central doble (para1,5 m b 4 m) c) Bilateral alternada o Tresbolillo. Cuando la vía presenta un ancho W superior a la altura de montaje hm de las luminarias (1.0 < (W/hm) < 1,50), se recomienda utilizar luminarias clasificadas OSWALDO ENCALADA Página 80

81 como Tipo II de la IESNA o de dispersión media en el modelo de la CIE. Es claro que la anterior frase no obliga al diseñador a utilizar luminarias Tipo II de manera exclusiva, pues la presente norma es del tipo de resultados y no de materiales a utilizar en un diseño. También es conveniente utilizar la disposición bilateral alternada en zonas comerciales o de alta afluencia de personas en la noche, para iluminar las aceras y las fachadas de las edificaciones frente a la calzada y crear de esta manera, un ambiente luminoso agradable. Figura 23 Disposición Bilateral alternada d) Bilateral opuesta Figura 24 Disposición Bilateral opuesta. OSWALDO ENCALADA Página 81

82 Figura 25 Disposición Bilateral opuesta con separador (para cualquier valor de b) Cuando la vía presenta un ancho W muy superior a la altura de montaje hm de las luminarias (1,25 < (W/hm) < 1,75), se recomienda utilizar luminarias clasificadas como Tipo III de la IESNA ó de dispersión ancha en el modelo de la CIE en disposición bilateral opuesta, aunque se puede utilizar cualquier tipo de clasificación siempre y cuando se cumpla con los requisitos fotométricos exigidos y el diseño sea el más económico. En este caso, la iluminación consta de dos filas de luminarias: una a cada lado de la vía y cada luminaria se encuentra enfrentada con su correspondiente del lado contrario. Por otra parte, el solo uso de la disposición no garantiza el resultado. El diseño completo contempla una solución integral a la iluminación de la vía propuesta incluidos los alrededores inmediatos. Esta disposición sobre vías principales, es comúnmente usada si se requiere solamente para iluminación doble propósito: la vehicular y la peatonal. OSWALDO ENCALADA Página 82

83 F) Otras combinaciones: Figura 26 Disposición Doble central doble En vías compuestas de cuatro (4) o más calzadas de circulación y que incluye parterres, generalmente 2 ó 3, se utilizan combinaciones de distribución de luminarias. Las más comunes son: Doble central doble, en la cual cada dos calzadas se iluminan con disposición central sencilla, como aparece en la Figura 26. Cada calzada se trata separadamente desde el punto de vista del requerimiento lumínico. Así, las calzadas en seguida de los andenes (carril de baja velocidad) pueden ser del tipo M3 en tanto que las calzadas centrales (calzadas principales) pueden ser del tipo M2. Otra forma muy eficiente para vías de cuatro calzadas es utilizar una distribución central sencilla para las calzadas centrales y una distribución bilateral alternada en conjunto con las centrales, para los carriles externos. OSWALDO ENCALADA Página 83

84 CASOS ESPECIALES DE DISPOSICIÓN DE LUMINARIAS En sitios críticos como bifurcaciones, curvas, cruces a nivel etc. Se debe reforzar la iluminación y cumplir con las especificaciones fotométricas exigidas para cada sitio. El diseñador debe tener en cuenta las condiciones del tránsito automotor, la importancia relativa de las vías, la localización de monumentos, los obstáculos existentes, las señales de tránsito etc. Las recomendaciones que se dan a continuación no constituyen una solución definitiva para cada caso particular. a) Disposición en curvas: El trabajo visual del conductor en las curvas se aumenta, por lo que en curvas leves (entre 0 y 30 ) se debe reducir la interdistancia básica a 0,90S en el trayecto de entrada o salida de la curva (normalmente comprende 100 a 200 m para velocidades de circulación de 60 ó 75 km/h respectivamente) y a 0,75S en el trayecto mismo de la curva (donde se ha trazado la vía con un radio dado). OSWALDO ENCALADA Página 84

85 Figura 27 Disposición de luminarias en trayectos curvos. Se considera que un tramo es realmente curvo, cuando el radio de curvatura del trazado de la carretera sobre su eje es menor a 300 m. Cuando se trata de curvas más pronunciadas (entre 30 y 90 y radio inferior a 300 m) la interdistancia se reduce hasta 0,70S, cuando las luminarias se encuentran instaladas en la acera exterior de la curva. Si se encuentran en la acera inferior, esta reducción va hasta 0,55S. La disposición de las luminarias debe ser preferencialmente en la acera o vereda exterior de las curvas, con el fin de mantener una guía visual más estable, se deben usar distribuciones de luminarias del tipo unilateral ó bilateral opuesta. Así mismo, se debe evitar el uso de la distribución bilateral alternada, porque puede causar confusión respecto a la forma del camino. En este caso, la iluminación debe prestar una eficiente labor de señalización vial. Otra distribución que debe evitarse es cambiar el sentido de la distribución unilateral al entrar a una curva y dejar luminarias justo al frente de la OSWALDO ENCALADA Página 85

86 prolongación de la vía. Esto retarda la percepción de la curva por parte del conductor y aumenta la posibilidad de un accidente. b) Disposición en calzadas con pendiente Cuando las luminarias están localizadas en calzadas en pendiente, se recomienda orientarlas de tal manera que el rayo de luz en el nadir sea perpendicular a la vía. El ángulo de giro formado entre el brazo y la luminaria, se denomina Spin y debe ser igual al ángulo de inclinación de la vía θ. Esto asegura máxima uniformidad en la distribución de la luz y reduce el deslumbramiento de una manera eficaz. Igual que en las curvas, el trabajo visual del conductor en una calzada en pendiente se aumenta. Se considera que una calzada está en pendiente, como para variar las condiciones de iluminación, cuando ésta excede los 3 por debajo de este valor, se considera la iluminación como un trayecto plano. Al igual que en los trayectos curvos, los primeros 100 ó 200 m (dependiendo de la velocidad de circulación) al entrar a una sección de la calzada en pendiente, el diseñador debe reducir la interdistancia a 0,90S. En la cima, unos 100 ó 200 m antes y después, dependiendo de la velocidad de circulación, la interdistancia se reduce paulatinamente hasta llegar a 0,70 S. Ver la Figura 28. OSWALDO ENCALADA Página 86

87 Figura 28 Disposición de luminarias en calzada con pendiente Los postes, en estos trayectos en pendiente, deberán permanecer verticales e independientes de la inclinación de la calzada. Si un trayecto de la calzada es inclinado y además es curvo, los postes o apoyos de las luminarias deben ubicarse detrás de las barreras protectoras o naturales que existan, con el fin de evitar accidentes de tránsito y reducir sus complicaciones, cuando se produzcan. Fuente 6 : De todas las figuras de las diferentes disposiciones del Alumbrado Público c) Disposición de las luminarias en cruces en T En las vías de igual importancia, una luminaria A se coloca en el eje del lado derecho de la vía III yendo hacia el cruce. Una luminaria A se coloca del mismo lado de la luminaria A de manera que el automovilista que circula según la trayectoria ta, encuentre delante de una luminaria a su entrada en la vía I. La localización de la luminaria en la vía I. 6 Resolución Número , Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público. RETILAP, Colombia, 2009, Pag OSWALDO ENCALADA Página 87

88 La luminaria B, está situada de la manera que el automovilista que circula según la trayectoria tb, encuentra delante de una luminaria en el momento de cortar la trayectoria tc. Esta luminaria se sitúa a unos 10m de la esquina del cruce y su localización determina la disposición de las luminarias en la vía III. La luminaria C se debe situar de manera, tal, que el automovilista que circula en el sentido I II según la trayectoria tc, encuentre una luminaria delante del en el momento de cruzar la vía III. Esta luminaria se sitúa a unos 10 m de la esquina (del cruce del lado opuesto a A) y su localización determina la disposición de las luminarias en la vía II. La discontinuidad así obtenía en la alineación de las luminarias a lo largo de las vías I y II, tiene la ventaja de advertir la existencia del cruce. Figura 29 Disposición de las luminarias en curvas en T OSWALDO ENCALADA Página 88

89 d) Disposición de las luminarias en cruce Y En vías, de igual importancia, siguiendo un razonamiento análogo al descrito para cruces en T, se puede justificar la presencia de las luminarias A, B y C. Cuando se presenta el caso de dos vías iluminadas de importancia diferente conviene reforzar la iluminación a la entrada de la vía más importante, con el fin de llamar la atención del automovilista que penetra y que debe seguir circulando por la vía principal. Figura 30 Disposición de las luminarias en curvas en Y Disposición de las luminarias en glorietas La iluminación de las glorietas es un problema difícil. Aunque cada caso particular se debe estudiar sobre el terreno, se puede formular algunas recomendaciones generales, que podrán adaptarse a las condiciones específicas de cada caso. Si el diámetro de la zona verde central es pequeño, será suficiente colocar una sola luminaria con distribución simétrica del flujo, en el centro y a gran altura. Es conveniente sembrar arbustos en esta zona central, con el objeto de obtener un buen contraste. OSWALDO ENCALADA Página 89

90 Cuando se ilumine una glorieta en el cual concurren vías no iluminadas, (por ejemplo en el campo abierto), se utilizan luminarias Tipo cut-off (de corte), con el fin de no deslumbrar a los automovilistas, cuyos ojos están habituados a la oscuridad. Si el diámetro de la zona verde central lo justifica, se colocan luminarias detrás del borde de esta zona, enfrente de cada una de las vías concurrentes (luminaria A), y se deben colocar una o más luminarias C sobre el lado exterior de la glorieta, con el fin de señalar la curva. Figura 31 Disposición de las luminarias en Glorietas Con el objeto de dar al automovilista, una indicación de las diferentes vías de acceso que tiene la glorieta y hacer visibles los obstáculos que se encuentren, cuando el automovilista abandona la glorieta y sigue por una de las vías concurrentes, es importante colocar las luminarias, en las vías de acceso a la glorieta. OSWALDO ENCALADA Página 90

91 f) Disposición de las luminarias en cruces en X Las vías como indica la figura 32 pueden tener tráfico no restringido para ambas vías, el control del tráfico puede ser con señales de PARE en una o ambas vías, semáforos, por policías de tránsito. En nivel de iluminancia en estas áreas, debe ser mayor que los niveles de las vías que se interceptan, al menos igual a la suma de los valores recomendados en cada una. Las luminarias deben ser localizadas de manera tal, que la iluminación sea suministrada a vehículos y peatones en el área de intersección, en los cruces peatonales y en las áreas adyacentes a la vía. La figura 32 muestra una interacción más grande y más compleja. Los problemas y técnicas de iluminación, son similares al caso de la interacción más pequeña. Para ello se necesita el uso de luminarias con fuentes luminosas de mayor capacidad. OSWALDO ENCALADA Página 91

92 Figura 32 Disposición de las luminarias en curvas en X OSWALDO ENCALADA Página 92

93 Normas que se utilizan en el Alumbrado Público. A continuación se presenta un listado de los acrónimos y siglas comúnmente utilizadas en iluminación; unas corresponden a los principales organismos de normalización, otras son de instituciones o asociaciones. TABLA 11 Normas que se utilizan en el Alumbrado Público ORGANISMO DE NORMALIZACION AMBITO NORMA SIGLA ACRÓNICO NOMBRE INTERNACIONAL CIE Comisión Internacional de Iluminación CIE E.E.U.U. IESNA Illuminating Engineering Society of North American IESNA ó IES ESPAÑA AENOR Asociación Española de Normalización UNE E.E.U.U. ANSI American National Standards Institute ANSI EUROPA CENELEC ComitéEuropéen de Normalization Electro-technique EN E.E.U.U. ASTM American Standar for Testing and Materials ASTM E.E.U.U. NEMA National Electrical Manufacturers Association NEMA COLOMBIA ICONTEC Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación NTC INTERNACIONAL IEC International Electrotechnical Comisión IEC E.E.U.U. IEEE Institute of Electrical and Electronics y Certificación IEEE STD ARGENTINA IRAM Instituto Argentino de Normalización y Certificación IRAM ARGENTINA AADL Asociación Argentina de luminotecnia IRAM AADL INTERNACIONAL ISO IternationalOrganizationforStandardization ISO ALEMANIA DIN DeutschesInstitutfurNormung VDE MEXICO Dirección General de Normas NOM MEXICO ANCE Asociación de Normalización y Certificación NMX BRASIL ABNT Asociación Brasilera de Normas Técnicas NBR OSWALDO ENCALADA Página 93

94 1.2. ESTADO ACTUAL DEL ALUMBRADO PÚBLICO EN LA VÍA CUENCA - DESCANSO Catastro de la Vía Cuenca Descanso. No existe un único concepto del catastro. La definición que más se aproxima es: El Catastro es un inventario de la totalidad de los bienes inmuebles de un país o región de éste, permanente y metódicamente actualizado mediante cartografiado de los límites de las parcelas y de los datos asociados a ésta en todos sus ámbitos. De ahí podemos establecer algunos elementos esenciales: Es un inventario o registro público; al servicio no sólo de las distintas Administraciones sino del ciudadano y de la sociedad en general. Permite la consulta y certificación de los datos. Global, de todos los bienes inmuebles de un determinado ámbito territorial. Actualizado. El catastro tiene como objeto material el bien inmueble, la realidad física. Contiene información relativa a esos bienes inmuebles: datos gráficos (cartografía parcelaria y croquis catastral) y alfanuméricos (físicos, económicos y jurídicos). A continuación se presenta un resumen de las características de la actual instalación del alumbrado público en la vía Cuenca-Descanso, ya que con esta información se podrá realizar el análisis del proyecto de Telegestion. OSWALDO ENCALADA Página 94

95 Tabla 12 Catastros del Sistema de Alumbrado Público en la vía Cuenca - Descanso Número Alimentador Potencia Voltaje Capacidad Numero Tipo Total de KVA KV Relé (Amperios) Lumi/Relé Luminaria Luminarias 1Φ Φ Φ Φ Φ Φ WNa WNa 6 400WNa 6 400WNa WNa WNa WNa 6 400WNa 6 400WNa WNa 1Φ WNa 12 3Φ WNa Φ WNa 22 1Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa OSWALDO ENCALADA Página 95

96 Número Alimentador Potencia Voltaje Capacidad Numero Tipo Total de KVA KV Relé (Amperios) Lumi*Relé Luminaría Luminarías 1Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa WNa Total de Luminarias Consumo de energía en la Vía Cuenca Descanso. Se denomina energía a la capacidad para producir un trabajo. Se mide en julios (J). La potencia de un aparato eléctrico es la cantidad de trabajo que es capaz de realizar o la cantidad de energía que es capaz de suministrar un aparato eléctrico. Se mide en watios (W). La energía eléctrica que recibe o suministra un aparato eléctrico se calcula multiplicando su potencia eléctrica por el tiempo que se encuentra funcionando. OSWALDO ENCALADA Página 96

97 En la industria se utiliza como unidad de energía el kilovatio hora (kw.h), ya que el Julio es una unidad muy pequeña. En el sistema de Alumbrado Público de la vía Cuenca Descanso, se tiene instalado; 1067 lámparas de sodio de 250W y 48 proyectores de 400W de sodio, con pérdidas de potencia del balastro del 10% en cada lámpara según su capacidad en vatios, es decir para las luminarias de 250W tenemos 25W en pérdidas y para los proyectores de 400W se tiene 40W en pérdidas. Las luminarias están operando 12 horas diarias. También se tendrá en cuenta el Factor de Expansión de perdidas promedio (F ex ), este factor es debido a las perdidas producidas en; Líneas de Transmisión, paso de Subestaciones, Transformación y líneas de Distribución hasta llegar a energizar la luminaria, por consiguiente su valor promedio es 1,0779. Con esta información se procede a calcular la energía consumida en el lugar de estudio: * F ex Se tiene un consumo de energía del Alumbrado Público de la vía Cuenca Descanso de: Tabla 13 Consumo de Energía actual del sistema de alumbrado público. Consumo KW*h Diario (12 horas) 4.068,577 Mensual (30 días) Anual (365 días) ,483 OSWALDO ENCALADA Página 97

98 Características del sistema de Alumbrado Público de la Vía Cuenca Descanso. El sistema de red de Alumbrado Público seleccionada para realizar el estudio de Telegestión de Alumbrado Público obedece a los siguientes aspectos: Es un sistema dedicada solo para el sistema de alumbrado público. La fecha de energización de la vía, fue en Noviembre de Es una vía muy traficada de todos los días y de difícil programación de mantenimiento debido a que se encuentra distante del centro de la ciudad y por el gran flujo vehicular. En este sistema de alumbrado público se tiene instalado 1115 luminarias donde se puede obtener un buen nivel de ahorro de energía. En el sistema de Alumbrado Público de la vía Cuenca Descanso está compuesta por: 4 Transformadores de 10KVA monofásicos. 25 Transformadores de 15KVAmonofásicos. 1 Transformador de 25 KVA monofásico 1 Transformador de 75 KVA trifásico 1 Transformador de 37.5 KVA trifásico 518 postes de doble brazo con luminarias de 250 W y proyectores de 400 W de vapor de sodio a alta presión, para un total de 1011 luminarias. 75 postes de un brazo con luminarias de 250 W con luminarías de vapor de sodio a alta presión, para un total de 102 luminarias. Redes eléctricas aérea con cable de aluminio dúplex 2x4 AWG. Redes eléctricas subterránea con cables de cobre dúplex TTU 4 Postearía de hormigón armado de 12, 14 y 15m, dando un total de 593 postes. Relés: 36 unidades de 40 A, 24 unidades de 60 A y 1 de 80 A. OSWALDO ENCALADA Página 98

99 Vida útil de las luminarias de la Vía Cuenca Descanso. La vida útil de las luminarias instaladas en la vía Cuenca Descanso es de 12 años Sistema de control en la Vía Cuenca Descanso. La Empresa Regional Centro Sur no tiene un sistema de control remoto para este sistema de alumbrado público. El control de las luminarias se lo realiza mediante relés que recibe la señal de una fotocélula. De cada transformador sale dos circuitos con sus relés correspondientes de control, como se indico anteriormente (sesión ) se tiene instalado postes de doble brazo, donde un relé controla la parte izquierda de las luminarias y el segundo relé controla las luminarias del lado derecho Parámetros que se desea controlar en el sistema de Telegestión de Alumbrado Público en la Vía Cuenca Descanso. Estado ON/OFF de cada una de las luminarias. Estado de los componentes de la lámpara, (balasto, luminaria) Encendido y apagado de los circuitos de BT Consumo de energía por centro de carga. OSWALDO ENCALADA Página 99

100 1.2. EXPLOTACIÓN DEL ALUMBRADO PÚBLICO EN LA VÍA CUENCA DESCANSO Mantenimiento preventivo y correctivo en la Vía Cuenca Descanso. Definiciones: MANTENIMENTO PREVENTIVO El mantenimiento Preventivo en Instalaciones de Alumbrado Público consiste en la revisión periódica de todos y cada uno de los elementos de la Instalación, efectuando las tareas necesarias para evitar averías y/o fallos de la misma. Para tal fin existe un Inventario pormenorizado de elementos a mantener (número de puntos de luz, tipo y ubicación de los mismos, sistemas de control, cuadros eléctricos 7, planos, etc) y de un Plan de Mantenimiento, incluyendo la Gestión de Recambios, es decir cambio de materiales que ya están al final de ciclo de vida útil. Tareas habituales son: Inspección del estado de los soportes de cualquier equipo que lo usa. (corrosión, anclajes, tapas de registro, etc.) Inspección de las Luminarias (cajas de conexiones eléctricas, amarres, cierres y limpieza de estos elementos) Inspección y comprobación del Sistema de Programación y/o encendido. Inspección del Tendido Eléctrico. Comprobación de la iluminación ofrecida y su intensidad (la contaminación lumínica se encuentra valorada en los proyectos de 7 Cuadros Eléctricos: es uno de los componentes principales de una instalación eléctrica, en el se protegen cada uno de los distintos circuitos en los que se divide la instalación a través fusibles, protecciones magnetotérmicas y diferenciales. OSWALDO ENCALADA Página 100

101 nuevas instalaciones o sustitución de alumbrados antiguos, con estudios adecuados y luminarias más modernas) MANTENIMENTO CORRECTIVO El mantenimiento Correctivo en Instalaciones de Alumbrado Público consiste en la reparación de todas las averías. Las actuaciones habituales son: Sustitución de lámparas. Sustitución o reparación de las luminarias. Sustitución y/o ajuste del Sistema de programación y/o encendido. La Empresa Regional Centro Sur, maneja un sistema de mantenimiento Correctivo y preventivo, procediendo a la reparación de la avería luego que esta ha sido informada. Se maneja un registro de las averías reparadas mediante un sistema de formularios, los cuales quedan como respaldo de las reparaciones realizadas. OSWALDO ENCALADA Página 101

102 CAPITULO II OSWALDO ENCALADA Página 102

103 2. ANÁLISIS Y SELECCIÓN DE LOS SISTEMAS DE TELEGESTIÓN DE ALUMBRADO PÚBLICO 2.1. SISTEMAS DE CONTROL Introducción: La ingeniería de control diseña las leyes matemáticas que gobiernan los sistemas físicos conforme a una serie de especificaciones. Esta disciplina es esencial para el desarrollo y automatización de procesos industriales. Los avances en el control automático brindan los medios adecuados para lograr el funcionamiento óptimo de cualquier sistema dinámico. El control automático hoy en día es una parte importante e integral de los procesos modernos industriales y de manufactura. Por ejemplo, el control automático es esencial en el control numérico de las máquinas-herramienta de las industrias de manufactura, en el diseño de sistemas de pilotos automáticos en la industria aeroespacial, y en el diseño de automóviles y camiones en la industria automotriz. También es esencial en las operaciones industriales como el control de presión, temperatura, humedad, viscosidad, voltaje, corriente, potencia, flujo, etc. en las industrias de proceso Objetivos del control. El objetivo de los sistemas de control automático es utilizar la variable manipulada para mantener a la variable controlada en el punto de control a pesar de las perturbaciones. Razones principales para el Control Automático. Evitar lesiones al personal que opera o daño al equipo. Mantener la calidad de producción en un nivel continuo y al menor costo. Mantener la taza de producción al menor costo. OSWALDO ENCALADA Página 103

104 Reducción de la demanda del trabajo humano Definiciones y métodos de control. 8 En el estudio de la ingeniería de control, se emplean una serie de conceptos que es necesario definir: Planta, proceso o sistema: es la realidad física que se desea controlar (por ejemplo, un horno de calentamiento controlado, reactor químico, amplificador operacional, vehículo espacial, velocidad de un tren de laminación, voltaje, corriente, potencia etc.). Perturbaciones: señales o magnitudes físicas desconocidas que tienden a afectar adversamente la salida del sistema. Control realimentado: operación que se realiza sobre la planta, con la que se consigue que a pesar de las perturbaciones, el sistema siga una entrada de referencia. Normalmente esto se consigue comparando la señal de salida con la señal deseada (se suele trabajar con la diferencia de ambas señales) y actuando en consecuencia. Controlador: es la ley matemática que rige el comportamiento del sistema. Si una ley de control funciona aunque uno se haya equivocado en el modelo, se dice que esa ley es robusta. Servosistema: sistema de control realimentado en el que se hace especial hincapié a la capacidad del sistema de seguir una referencia. 8 Gil Nobajas Jorge Juan, Díaz-Cordovés Ángel Rubio, Ingeniería de Control Control de Sistemas Continuos, Edición Imprime: Unicopia, C.B., España, 2006, Segunda Edición, Pág: OSWALDO ENCALADA Página 104

105 Regulador: sistema de control realimentado en el que se hace especial hincapié a la capacidad del sistema de rechazar las perturbaciones. En los reguladores la referencia prácticamente no cambia, es una señal continua y si cambia, lo hace lentamente. Sistema en lazo cerrado: la variable controlada se mide y se utiliza esa medición para modificar la entrada sobre la planta. Esa medida se lleva a cabo normalmente por un sensor. Sistema en lazo abierto: la variable controlada o de salida no se mide, ni se utiliza para modificar la entrada. La entrada a la planta no es función de la salida como ocurría en lazo cerrado. Se emplea normalmente cuando las perturbaciones sobre el sistema son pequeñas y tenemos un buen modelo de planta. También se utiliza este tipo de sistemas si la señal de salida del sistema es imposible o muy difícil de medir. Como ejemplos se podrían citar una lavadora de ropa o el arranque de motores de estrella a triángulo. Si el sistema en lazo abierto cumple las especificaciones necesarias, resulta más sencillo y barato construirlo que un sistema en lazo cerrado. En la Figura 33 se puede observar el esquema de control general que se va a seguir, mientras que en la Figura 34 se observa un ejemplo de sistema en lazo abierto. Figura 33 Sistema de control en lazo cerrado OSWALDO ENCALADA Página 105

106 Figura 34 Sistema de control en lazo abierto En la Tabla 12 se puede observar las principales diferencias entre un sistema en lazo abierto y uno en lazo cerrado. Tabla 14 Comparación entre controladores de lazo abierto y cerrado Control en lazo cerrado Control en lazo abierto Rechaza perturbaciones No rechaza perturbaciones Puede hacerse inestable No tiene problemas de estabilidad Se puede controlar un sistema inestable No puede controlar un sistema inestable Es adecuado cuando no se conoce bien la planta Requiere un conocimiento muy exacto de la planta Requiere mayor número de componentes Requiere un menor número de componentes Suele ser caro Suele ser más económico CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CONTROL Los sistemas de control se pueden clasificar de diversos modos. A continuación se señalan algunos. a) Según la característica temporal de la ley de control: Si se atiende a la varianza en el tiempo de la ley de control se puede distinguir: OSWALDO ENCALADA Página 106

107 Control fijo o estándar. Los parámetros de la ley de control no varían en el tiempo. Es interesante cuando las leyes del actuador y de la planta son fijas. Como ya se ha apuntado, se llama control robusto a aquel que funciona correctamente ante errores en la modelización de la planta. Control adaptable (gain scheduling). La ley de la planta cambia, y se puede decidir para cada ley un controlador distinto. Aquí se selecciona una ley de control como se ve en la Figura 35. Control adaptativo (adaptive control). Se va cambiando el control variando los parámetros del modelo, como se ve en la Figura 36. Sirve para aquellos sistemas en los que el modelo de la planta varía con el tiempo. Figura 35 Sistema de Control Adaptable Figura 36 Sistema de Control Adaptativo. OSWALDO ENCALADA Página 107

108 b) Según el número de entradas y salidas Si se atiende al número de entradas y de salidas que posee el sistema se puede distinguir: Sistema SISO (single input, single output). Posee una única entrada y una salida. Sistema MIMO (multiple input, multiple output). Posee varias entradas y varias salidas. c) Según la linealidad del sistema. Si se atiende a la linealidad del sistema se puede distinguir: Sistemas lineales. Las ecuaciones diferenciales que describen al sistema, tanto a la planta como al controlador, son lineales. Sistemas no lineales. Las ecuaciones diferenciales que describen al sistema no son lineales. Unas veces es la planta que no es lineal y otras veces es el controlador el que no es lineal. d) Según la continuidad del sistema Si se atiende a la continuidad del sistema se puede distinguir: Sistemas continuos. Continuamente ajusto a la ley de control, es un control en todo instante. Sistemas discretos. Ajusto a la ley de control a observaciones discretas. Ambos sistemas permiten un análisis similar en caso de que el tiempo de muestreo sea mucho más rápido que la planta. OSWALDO ENCALADA Página 108

109 e) Según los parámetros del sistema Si se atiende a los parámetros de las ecuaciones diferenciales que describen al sistema se puede distinguir: Sistemas de parámetros concentrados. El sistema está descrito por ecuaciones diferenciales ordinarias. Sistemas de parámetros distribuidos. El sistema está descrito por medio de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Un ejemplo de sistema de este tipo puede ser el control de la transmisión de calor a través de una superficie o volumen, o el control de la vibración de un punto de una membrana Datos que se obtienen con el actual sistema de control de Alumbrado Público en la Vía Cuenca Descanso. El sistema de Alumbrado Público de la vía Cuenca-Descanso en la actualidad no cuenta con un sistema de control en la cuál incluya un software donde se obtenga registros de la operación de las luminarias. Pero se cuenta con un sistema de archivos, para el caso de arreglos de las averías de las lámparas, en la cual queda registrado fecha y elementos de reparación mediante el técnico encargado SISTEMAS DE TELEGESTIÓN DEL ALUMBRADO PÚBLICO Descripción del sistema de Telegestión. El sistema de Telegestión, es un avanzado sistema de control para monitorizar, controlar, medir y gestionar el alumbrado exterior. OSWALDO ENCALADA Página 109

110 Conseguimos ahorrar energía, optimizar la fiabilidad del alumbrado exterior y reducir costos de mantenimiento, es la herramienta que nos permite gestionar de manera eficiente nuestro sistema de alumbrado. Es una herramienta importante para los gestores de alumbrado público, es un sistema flexible que facilita el encendido/apagado o actuar individualmente sobre el flujo emitido por cada luminaria en cualquier momento. Permite asegurar el nivel lumínico correcto en las calles, además contribuye a la creación de entornos agradables, aportar seguridad y reducir las molestias (deslumbramiento, luz intrusiva, contaminación lumínica). Facilita la supervisión del estado operativo, pues los fallos son registrados en una base de datos con la marca de tiempo y localización geográfica exacta. Gracias a su arquitectura abierta puede gestionarse desde internet y hace posible cualquier aplicación basada en este sistema de una manera muy sencilla. Principales Beneficios: Ahorro Energético. Medidas de consumo energético exactas. Optimización del mantenimiento. Operación remota de los circuitos. Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Mejora la fiabilidad y la seguridad de la red de alumbrado. Tecnología fácil e intuitiva. Desventajas: La única desventaja y de gran importancia es su costo elevado. OSWALDO ENCALADA Página 110

111 Niveles De Un Sistema De Telegestión. La operación de un sistema de Alumbrado Público, bajo un modelo de telegestión, está fuertemente correlacionada con los principios de optimización de los recursos, de la maximización de los beneficios, como es el ahorro de la energía, mejorar la calidad y confiabilidad del servicio de alumbrado ofrecido a una comunidad. De acuerdo con las múltiples alternativas ofrecidas en el mercado se plantea un modelo de telegestión dividido en tres niveles, los cuales se presentan a continuación. Figura 37 Niveles de un sistema de telegestión Nivel 1 Constituido por los equipos instalados en las luminarias, los cuales reportan el estado de su información y hacen el control de cada punto luminoso. Éste nivel OSWALDO ENCALADA Página 111

112 detecta el funcionamiento y reporta las fallas que se pueden presentar en sus componentes, transmitiendo los datos al siguiente nivel de control, mediante un sistema de comunicación Nivel 2 Conformado por los equipos instalados en los centros de distribución, donde se hace el control para cada circuito exclusivo de Alumbrado Público en baja tensión, en resumen son concentradores que registran los eventos, las maniobras necesarias, miden o registran los diferentes parámetros eléctricos, registran anomalías o averías en cada circuito de baja tensión. Desde estos concentradores se trasmite al nivel superior la información recibida de cada una de las luminarias existentes en los circuitos exclusivos de alumbrado, y la propia que se llegue a generar por la operación misma del centro de distribución Nivel 3 Corresponde al centro de control o sala de operación de sistema de Alumbrado Público, en este lugar se recibe la información de los centros de distribución, y se gestiona la operación de los componentes del sistema, en él se realizan los análisis y se determinan los correctivos que sean necesarios, permite la supervisión y control de la información del sistema, mediante una unidad de mando central, recibe la información de los otros dos niveles a través del sistema de comunicación y se gestiona la totalidad de la información, se hace el análisis, se determinan las respuestas operativas a todos los eventos y se centraliza toda la información y control de las diferentes bases de datos que interactúan en el funcionamiento de un sistema de alumbrado; lleva el procesamiento de todas las señales, genera despliegues gráficos, listas de alarmas, eventos, reportes, realiza los análisis y elabora el cálculo de indicadores. El software de telegestión del servicio de alumbrado que se elija para el centro de control, debe interactuar con el sistema de información de la OSWALDO ENCALADA Página 112

113 infraestructura (base de datos de la infraestructura), con el sistema de atención de quejas y reclamos, y mantenimiento del servicio y con el sistema de gestión de la red eléctrica de media y baja tensión. FUENTE: Comunicaciones en un sistema de Telegestión. Los tres niveles de telegestión están relacionados a través de un sistema de telecomunicaciones, el cual se encarga de la transmisión de la información al centro de control y desde el centro de control a los diferentes componentes del Sistema de Alumbrado Público. Existen varios medios de comunicación que se han venido utilizando como son onda portadora (PLC, Power Line Communications) y comunicaciones inalámbricas como radio, WIFI, telefonía celular (GPRS/3G). Mediante el módulo de comunicaciones se trasmiten las diferentes señales de estado de cada uno de los componentes del sistema de alumbrado, las cuales son almacenadas en bases de datos, que soportan interfaces gráficas del software adoptado para el centro de control. Los operadores, pueden acceder a los datos generados desde los diversos elementos del sistema de alumbrado, determinando las respuestas a los diferentes eventos asociados. A continuación se presenta una breve descripción de los principales sistemas de comunicación utilizados para la telegestión del servicio de Alumbrado Público. 9 Ramírez Pinto José Antonio, Proyecto Piloto de Telegestión del servicio de Alumbrado Público de la ciudad de Bucaramanga, Trabajo de grado, Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Colombia - Bogotá, p. Disponible en la web: OSWALDO ENCALADA Página 113

114 Clasificación de la Comunicaciones según el canal. Según la naturaleza del canal por el que se transmiten la electricidad o las ondas, las comunicaciones pueden ser: Alámbricas si la información, que viaja en forma de corriente eléctrica o de ondas, se transmite a través de un cable. Inalámbricas si la información se transmite a través del aire o del vacío. Esto sólo es posible si la información viaja en forma de ondas, puesto que la corriente eléctrica sólo se puede conducir mediante un cable Tipos de medios de transmisión alámbrica. Cuando la señal se transmite de forma eléctrica, debe hacerlo a través de un cable. También hay cables (de fibra óptica) que permiten la transmisión de luz u ondas electromagnéticas. Existen diferentes tipos de cable; la elección de uno u otro depende de lo que tengamos que transmitir (corriente eléctrica o luz) y del riesgo de atenuación o de interferencias en la señal. Los principales tipos son: a) Cable de par trenzado: Es el cable más sencillo; está formado por hilo enrollados de dos en dos, Se emplea cuando no existe demasiado riesgo de interferencias o atenuación y no se necesita un ancho de banda elevado, como en las redes locales de telefonía o de ordenadores. b) Cable coaxial Consiste en un único cable rodeado de una capa de aislamiento y está a su vez de una malla metálica. La atenuación y las interferencias son menores que en el cable de par trenzado, mientras que el ancho de banda es superior, por lo que se utiliza en redes de ordenadores, televisión por cable y telefonía de media o larga distancia OSWALDO ENCALADA Página 114

115 c) Cable de fibra óptica Consta de una o varias fibras de vidrio envueltas en una cubierta de plástico. El cable de fibra óptica permite que viaje la luz por su interior, además de reducir al mínimo las atenuaciones e interferencias y permite un gran ancho de banda. Se utiliza en redes de comunicación (telefónica o de ordenadores) de larga o muy larga distancia Medios de Transmisión Tipos de ondas Podemos distinguir dos tipos de ondas en las telecomunicaciones: Ondas sonoras que se propagan a través del aire (o en algunos casos del agua), como la voz humana. Ondas electromagnéticas que se propagan en el vacío y que se transmiten a la velocidad de la luz, a kilómetros por segundo. Las ondas electromagnéticas, son las que más interés revisten para las telecomunicaciones. Existen diferentes tipos de ondas electromagnéticas, que se distinguen por su frecuencia. El conjunto de todas ellas es el espectro electromagnético. OSWALDO ENCALADA Página 115

116 Figura 38 Espectro Electromagnético PLC (Power Line Comunications) PLC (Power Line Communications), también denominada BPL (Broadband over Power Lines) es una tecnología basada en la transmisión de datos utilizando como infraestructura la red eléctrica. Esta tecnología permite el uso de redes eléctricas para trasmitir y recibir datos, permitiendo el uso de Internet, televisión, telefonía, videoconferencia, voz sobre IP, datos a alta velocidad, etc. Esta tecnología hace posible que conectando un módem PLC a la red eléctrica de una casa, se pueda trasmitir y recibir datos. OSWALDO ENCALADA Página 116

117 a) Características: La característica principal del sistema PLC es el hecho de poder transmitir datos a través de la red eléctrica, Si embargo podemos destacar otras características importantes: Tecnología de banda ancha. El ancho de banda es de 45 Mbps aunque actualmente ya se alcanzan velocidades de 135 Mbps y en breve se llegará a 200 Mbps, permitiendo la distribución de datos, voz y vídeo de manera rápida y confiable. No es necesario realizar ningún tipo de obra adicional para poder usar esta tecnología de banda ancha, ya que utiliza la propia red eléctrica para la transmisión de datos y voz. Está a diferencia de otras tecnologías puede llegar a cualquier parte ya que la instalación ya existe. Se dispone de una única toma a la cual se conecta un módem con tecnología PLC. La conexión es permanente durante las 24 horas del día. La instalación que ha de realizar el usuario es sencilla y rápida. A través de la línea se puede disfrutar de múltiples servicios como puede ser videoconferencias, voz sobre IP (VoIP), redes LAN, juegos en línea, comercio electrónico, etc. b) Ventajas Despliegue sencillo y rápido. El despliegue de la tecnología PLC es muy rápido y sencillo, porque utiliza infraestructura ya instalada (los cables eléctricos). Servicio PLC desde diferentes habitaciones. La tecnología PLC permite conectarse a Internet y/o hablar por teléfono desde los enchufes OSWALDO ENCALADA Página 117

118 eléctricos, ofreciendo la posibilidad de navegar y/o hablar de diferentes habitaciones de la casa u oficina. Hablar y navegar al mismo tiempo. La tecnología PLC permite la transmisión simultánea de voz y datos (se puede navegar por Internet y hablar por teléfono al mismo tiempo). Alta velocidad. Conexión a Internet a alta velocidad. Instalación simple y rápida. Instalación simple y rápida en casa del cliente (solo es necesario conectar un módem PLC), y no requiere obras ni cableado. Con un solo repetidor se provee de conexión hasta 256 hogares. Multitud de nuevos servicios. Puede suministrar múltiples servicios con la misma plataforma tecnológica IP (un solo módem permite el acceso a Internet a alta velocidad y telefonía, así como diversos servicios a distancia como demótica, TV interactiva, Teleseguridad, etc.). Conexión permanente. Proporciona una conexión a Internet permanente (las 24 horas del día) y sin interrupciones. Red local. Los enchufes eléctricos son suficientes para disponer de una red local en la vivienda u oficina. c) Desventajas La tecnología PLC aún ha de enfrentarse a una serie de problemas que es necesario resolver. La primera desventaja que debe superar es el propio estado de las líneas eléctricas. Si las redes están deterioradas, los cables se encuentran en mal estado o tienen empalmes mal hechos no es posible utilizar OSWALDO ENCALADA Página 118

119 esta tecnología. La distancia también puede ser una limitación, la medida óptima de transmisión es de 100 metros por lo que, a mayores distancias, se hace necesario instalar repetidores (HG). Además, el cable eléctrico es una línea metálica recubierta de un aislante. Esto genera a su alrededor unas ondas electromagnéticas que pueden interferir en las frecuencias de otra ondas de radio. Así, existe un problema de radiación, bien por ruido hacía otras señales en la misma banda de frecuencias como de radiación de datos, por lo que será necesario aplicar algoritmos de descifrado. No obstante, la radiación que produce es mínima, la potencia de emisión es de 1mW, muy por debajo de los 2W de telefonía móvil. Los fabricantes de electrodomésticos tienen un especial cuidado en todo lo referente a su correcto funcionamiento, pero muy pocos se preocupan en que no generen interferencias en otros equipos. Así, taladros, motores, etc., provocan ruido en las líneas que impide mantener la calidad de la comunicación. Para evitarlo, es necesario localizar los equipos que los causan y aislarlos mediante un filtro. Todo lo anterior se ha traducido en problemas regulatorios en distintos países, lo que lleva a pensar en una solución que permita la implementación sin problemas de esta tecnología. Otro problema es la estandarización de la tecnología PLC, ya que en el mundo existen alrededor de 40 empresas desarrollando dicha tecnología. Para solventar este problema, la organización internacional PLC Fórum intenta conseguir un sistema estándar para lo cual está negociando una especificación para la coexistencia de distintos sistemas PLC. Otro protocolo para líneas PLC fue creado por empresa israelí Nisko que desarrollo el NISCOM. OSWALDO ENCALADA Página 119

120 Redes Inalámbricas Una red es un conjunto de computadoras interconectadas entre sí, ya sea por medio de cables o de ondas de radio (Wireless). Las redes inalámbricas son aquéllas que carecen de cables. Para transportar la información de un punto a otro de la red sin necesidad de un medio físico, se utilizan ondas de radio. Al hablar de ondas de radio, nos referimos normalmente a ondas portadoras 10 de radio sobre las que se transporta la información (trasladando la energía a un receptor remoto). La transmisión de datos entre dos computadoras se realiza por medio de un proceso conocido como modulación de la portadora. El aparato transmisor agrega datos a una onda de radio (onda portadora). Esta onda, al llegar al receptor, es analizada por éste, el cual separa los datos útiles de los inútiles. Una frecuencia de radio es la parte del espectro electromagnético donde se generan ondas electromagnéticas mediante la aplicación de corriente alterna a una antena. Si las ondas son transmitidas a distintas frecuencias de radio, varias ondas portadoras pueden existir en igual tiempo y espacio sin interferir entre sí, siempre que posean una frecuencia distinta. Para extraer los datos, el receptor debe situarse en una determinada frecuencia (frecuencia portadora) e ignorar el resto Zigbee: 11 ZigBee es el nombre de la especificación de un conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica para su utilización con radios digitales de bajo consumo, basada en el estándar IEEE de redes inalámbricas de área 10 ONDA PORTADORA: una onda portadora es una forma de onda que es modulada por una señal que se quiere transmitir (señal moduladora). Esta onda portadora es de una frecuencia mucho más alta (del espectro electromagnético), que la de la señal moduladora. De esta manera, se logra transmitir más fácilmente la señal, y el alcance que se consigue es superior. 11 Ortega Huembes Carlos Alberto, Roque Deyanira del Socorro, Úbeda Sequeira Leslie Eduardo, Zigbee, OSWALDO ENCALADA Página 120

121 personal (wireless personal área network, WPAN). Su objetivo son las aplicaciones para redes Wireless que requieran comunicaciones seguras y fiables con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías. Estándar IEEE IEEE es un estándar que define el nivel físico y el control de acceso al medio de redes inalámbricas de área personal con tasas bajas de transmisión de datos (low-rate wireless personal área network, LR-WPAN). La actual revisión del estándar se aprobó en El grupo de trabajo IEEE es el responsable de su desarrollo. También es la base sobre la que se define la especificación de ZigBee, cuyo propósito es ofrecer una solución completa para este tipo de redes construyendo los niveles superiores de la pila de protocolos que el estándar no cubre. a) Características ZigBee, también conocido como "HomeRF Lite", es una tecnología inalámbrica con velocidades comprendidas entre 20 kb/s y 250 kb/s. Los rangos de alcance, donde existe comunicación son de 10 m a 75 m. Puede usar las bandas libres ISM de 2,4 GHz (Mundial), 868 MHz (Europa) y 915 MHz (EEUU). Una red ZigBee puede estar formada por hasta 255 nodos los cuales tienen la mayor parte del tiempo el transceiver ZigBee dormido con objeto de consumir menos que otras tecnologías inalámbricas. Un sensor equipado con un transceiver ZigBee pueda ser alimentado con dos pilas AA durante al menos 6 meses y hasta 2 años. OSWALDO ENCALADA Página 121

122 La fabricación de un transmisor ZigBee consta de menos circuitos analógicos de los que se necesitan habitualmente. Diferentes tipos de topologías como estrella, punto a punto, malla, árbol. Acceso de canal mediante CSMA/CA (acceso múltiple por detección de portadora con evasión de colisiones). Escalabilidad de red: Un mejor soporte para las redes más grandes, ofreciendo más opciones de gestión, flexibilidad y desempeño. Fragmentación: Nueva capacidad para dividir mensajes más largos y permitir la interacción con otros protocolos y sistemas. Agilidad de frecuencia: Redes cambian los canales en forma dinámica en caso que ocurran interferencias. Gestión automatizada de direcciones de dispositivos. El conjunto fue optimizado para grandes redes con gestión de red agregada y herramientas de configuración. Localización grupal: Ofrece una optimización adicional de tráfico necesaria para las grandes redes. Puesta de servicio inalámbrico: El conjunto fue mejorado con capacidades seguras para poner en marcha el servicio inalámbrico. Recolección centralizada de datos. El conjunto fue sintonizado específicamente para optimizar el flujo de información en las grandes redes. OSWALDO ENCALADA Página 122

123 b) Ventajas Ideal para conexiones punto a punto y punto a multipunto Diseñado para el direccionamiento de información y el refrescamiento de la red. Opera en la banda libre de ISM 2.4 Ghz para conexiones inalámbricas. Óptimo para redes de baja tasa de transferencia de datos. Alojamiento de 16 bits a 64 bits de dirección extendida. Reduce tiempos de espera en el envío y recepción de paquetes. Detección de Energía (ED). Baja ciclo de trabajo - Proporciona larga duración de la batería. Soporte para múltiples topologías de red: Estática, dinámica, estrella y malla. Hasta nodos en una red. 128-bit AES de cifrado - Provee conexiones seguras entre dispositivos. Son más baratos y de construcción más sencilla. c) Desventajas La tasa de transferencia es muy baja. Solo manipula textos pequeños comparados con otras tecnologías. Zigbee trabaja de manera que no puede ser compatible con bluetooth en todos sus aspectos porque no llegan a tener las mismas tasas de transferencia, ni la misma capacidad de soporte para nodos. Tiene menor cobertura porque pertenece a redes inalámbricas de tipo WPAN Sistema GSM El Sistema Global para las Comunicaciones Móviles (Global System for Movile Communication, GSM) es un sistema estándar para comunicación utilizando OSWALDO ENCALADA Página 123

124 teléfonos móviles que incorporan tecnología digital, además se trata de uno de los estándares de comunicación más utilizado en el mundo Sistemas de tercera Generación (3G) En la actualidad, existen aproximadamente 164 redes comerciales en 73 países usando la tecnología WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access o en español Acceso múltiple por división de código de banda ancha). Esta es una tecnología móvil inalámbrica que aumenta las tasas de transmisión de datos de los sistemas GSM utilizando la interfaz aérea CDMA (multiplexación por división de código o Code Division Multiple Access) en lugar de TDMA (multiplexación por división de tiempo), y por ello ofrece velocidades más altas en dispositivos inalámbricos móviles y portátiles La tecnología de 3G busca poner al servicio del usuario servicios como: uso eficiente del espectro, gran calidad en el servicio de voz, acceso a internet, servicios multimedia, video llamadas, acceso remoto a distintos sistemas, etc. Los servicios asociados con la tercera Modelo para GSM/GPRS Este modelo es un modelo analítico simple para dimensionar células de radio GSM/(E)GPRS donde se mezcla el tráfico de voz con el de datos. GPRS (General Packet Radio Service) es un recubrimiento para la red GSM que permite un tráfico de paquetes basado en IP de un aparato móvil a internet., además EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) es una mejora de GPRS. Para este modelo se asume que los recursos se comparten por un esquema llamado de partición parcial (Partional Partitioning o PP), donde algunos de los canales son dedicados para voz, otros para datos y otros son mixtos, donde OSWALDO ENCALADA Página 124

125 lógicamente el tráfico de voz tiene prioridad. Aunque primero se considera el caso con esquema de partición completa (Complete Partitioning o CP) en la que se dedican algunos canales para voz y otros para datos exclusivamente, para luego pasar al esquema PP. En implementaciones de redes típicas, el esquema PP es usado con las siguientes especificaciones: Célula con poco tráfico de datos: se usa 1 circuito dedicado a (E) GPRS, 4 circuitos dedicados para voz y 3 circuitos mixtos. Células con alto tráfico e datos: 4 circuitos dedicados para (E) GPRS y 4 circuitos mixtos, en estos canales el tráfico de voz tiene prioridad Tecnología EDGE EDGE (Enhanced Data for Global Evolution o Datos mejorados para la evolución global) es una tecnología de la telefonía móvil celular, que actúa como puente entre las redes 2G y 3G. EDGE se considera una evolución del GPRS (General Packet Radio Service). Esta tecnología funciona con redes GSM, facilitándoles la capacidad de suministrar servicios de tercera generación basados en IP (Internet Protocol). Aunque EDGE funciona con cualquier GSM que tenga implementado GPRS, el operador debe implementar las actualizaciones necesarias, además no todos los teléfonos móviles soportan esta tecnología Para el caso específico de la EDGE, la normalización definida se puede dividir en tres aéreas, la normalización de los cambios en la capa física (definición de los esquemas de modulación y codificación), los cambios de protocolo para ECSD y EGPRS. OSWALDO ENCALADA Página 125

126 Las frecuencias definidas para desarrollar y brindar los servicios de las telecomunicaciones de la 3G se definieron en la Conferencia Mundial de Telecomunicaciones de Radio de 1992, donde se identificó las bandas de frecuencias de MHz y MHz para los futuros sistemas IMT-2000, destinando las bandas de MHz y MHz para la parte satelital de estos sistemas. Lo sobresaliente a recatar en EDGE, es la oportunidad que le da a las operadoras de implementar servicios de tercera generación y mayor cobertura, utilizando una red de segunda generación. Lo cual es muy conveniente ya que GSM es la principal norma a escala mundial, tanto en número de operadoras como en usuarios Wimax WiMAX proviene de la abreviatura en inglés de Worldwide Interoperability for Microwave Access o Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas. Además es el nombre comercial de un grupo de tecnologías inalámbricas, que emergieron de la familia de estándares WirelessMAN (Wireless Metropolitan Area Network o Red de Área Metropolitana Inalámbrica) IEEE Si bien el término WiMAX sólo tiene algunos años, el estándar ha existido desde fines de la década de 1990, primero con la adopción del estándar (10-66GHz) y luego con el a (2-11GHz) en enero de A pesar del establecimiento del estándar a, el mercado del FWA (fixed wireless access o acceso fijo inalámbrico) nunca terminó de despegar, aunque vale la pena mencionar que durante ese período toda la industria de telecomunicaciones estuvo luchando. Es un estándar de transmisión inalámbrica de datos, que proporciona accesos concurrentes en áreas de hasta 50 km de radio y a velocidades de hasta 70 OSWALDO ENCALADA Página 126

127 Mbps, aunque esta afirmación es un tanto inexacta, ya que a fin de lograr este nivel de rendimiento, se requiere una tecnología punto-punto inalámbrica fija con ubicaciones LOS (line of sight o línea de vista) y antenas direccionales, lo cual significa que toda la energía está esencialmente dedicada a soportar esa sola conexión, una aplicación bastante cara y poco práctica para WiMAX en la mayoría de los escenarios. Como se mencionó antes, este se clasifica como una red inalámbrica de área metropolitana o MAN (Metropolitan Area Network). Esta es una red de alta velocidad (banda ancha) que dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado (MAN BUCLE). Las redes MAN BUCLE, ofrecen velocidades que van desde los 2Mbps y los 155Mbps. El concepto de red de área metropolitana representa una evolución del concepto de red de área local, a un ámbito más amplio, cubriendo áreas más extensas, que no se limitan a un ambiente urbano metropolitano, sino que pueden llegar a una cobertura nacional mediante la interconexión de diferentes redes de área metropolitana. WiMAX fue creada primordialmente para la transmisión de grandes volúmenes de datos, a mayores velocidades. Es un concepto parecido a Wi-Fi (Wireless Fidelity), pero con mayor cobertura y velocidad de conexión. Wi-Fi, fue diseñada para ambientes internos, como una alternativa al cableado estructurado de redes y con capacidad sin línea de vista de muy pocos metros. WiMAX, por el contrario, fue diseñado como una solución de última milla en redes MAN para prestar servicios a nivel comercial. OSWALDO ENCALADA Página 127

128 WPAN WPAN, (en inglés Wireless Personal Área Networks, red Inalámbrica de área personal) es una red de computadoras para la comunicación entre distintos dispositivos (tanto computadoras, puntos de acceso a Internet, teléfonos celulares, PDA, dispositivos de audio, impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal WMAN WMAN, redes inalámbricas de área metropolitana. (wireless neighborhood área networks). Las redes inalámbricas de área extensa (WMAN) tienen el alcance más amplio de todas las redes inalámbricas. Por esta razón, todos los teléfonos móviles están conectados a una red inalámbrica de área extensa. Las tecnologías principales son: GSM (Global System for Mobile Communication). GPRS (General Packet Radio Service). UMTS (Universal Mobile Telecommunication System Tipos de Tecnología de Telegestión de acuerdo a los Proveedores. A continuación se enumera a los cinco proveedores de las diferentes tecnologías de Telegestión de Alumbrado Público, con los cuales se realizará el análisis técnico económico. OSWALDO ENCALADA Página 128

129 1. Minos de UMPI Electrónica de Italia. SCI Sistemas Controladores Inteligentes S.A. 2. ELO Sistemas Electrónicos S.A.. 3. ISDE 4. Owlet del Grupo Schreder. 5. S.A.T.A. SUBMINISTRAMENT I APLICACIONS DE TECNOLOGIES AVANÇADES, S.L. (Suministro para Aplicaciones de TECNOLOGÍAS Avanzadas.) Existen más proveedores de Telegestión de Alumbrado Público con otras marcas como son: Arelsa de España. Afeisa automatización SA de España. Cyclosytems de USA. Philips Descripción de las tecnologías de Telegestión Minos de UMPI Electrónica de Italia (SCI Sistemas Controladores Inteligentes S.A.) El sistema MINOS, está amparado por las Patentes mundiales números , y Minos System es el sistema que revoluciona la gestión del alumbrado exterior. Con un simple clic permite telegestionar y telecontrolar desde cualquier ordenador, el estado de todos los elementos que componen las instalaciones existentes o de nueva creación y, gracias a la utilización de la tecnología de comunicación por onda portadora, programar el encendido, la apagada y la OSWALDO ENCALADA Página 129

130 reducción de flujo de cada uno de los puntos de luz. Permite además, transformar la lámpara y la red de alumbrado en una infraestructura inteligente con capacidad para integrar y telegestionar servicios adicionales de utilidad y seguridad públicas. Sencillo de instalar y utilizar, Minos System es el sistema ideal para abaratar los costes energéticos y de mantenimiento, para contribuir a la reducción de la contaminación atmosférica y lumínica y para garantizar altos niveles de fiabilidad, seguridad, continuidad y de calidad de servicio. Minos System está protegido mediante patentes que tutelan la unicidad de sus soluciones tecnológicas. El Ahorro Energético La utilización planificada y programada de Minos System permite reducir hasta el 45% del consumo energético mediante: La apagada y la reducción de flujo luminoso de cada punto de luz. La optimización de los ciclos de funcionamiento. La programación personalizada del reloj astronómico para el encendido/apagado puntual de las instalaciones. La reducción de los encendidos diurnos para buscar averías. La reducción del consumo de potencia reactiva por bajo coseno fi. El Ahorro en Mantenimiento Con la telegestión punto a punto que ofrece Minos System es posible: Ahorrar en los costos gracias a la optimización de los tiempos de intervención. Ahorrar en la organización general del servicio. OSWALDO ENCALADA Página 130

131 Ahorrar en los materiales gracias al control minucioso y efectivo de los componentes. Optimizar la gestión del almacén y de los vehículos. Eliminar los costos innecesarios debidos a la búsqueda de averías. Minos Sytem es amigo del medio ambiente: Minos System ayuda a respetar el medio ambiente y los objetivos fijados en el Protocolo de Kyoto 12. Mediante la reducción del consumo energético y la programación de las actuaciones de mantenimiento, con Minos System se reduce el consumo de combustibles fósiles disminuyendo el CO2 atmosférico. También, gracias a la racionalización y la optimización de la utilización de la luz, se contribuye a la reducción de la contaminación lumínica. Cumple con el Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior. Seguridad y Fiabilidad: Minos System responde eficazmente a todas las exigencias de seguridad y de adaptabilidad a la realidad técnica existente de las instalaciones de alumbrado. Todos los dispositivos de control de armario y lámpara están construidos en doble aislamiento con componentes altamente fiables para garantizar tanto la inmunidad frente los agentes atmosféricos como la resistencia a las temperaturas internas. Los módulos del sistema son totalmente compatibles con las instalaciones ya realizadas: cuadros eléctricos y lámparas (y sus correspondientes accesorios de cualquier tipo, potencia y marca). 12 El protocolo de Kyoto es un acuerdo internacional, aprobado el 11 de octubre de 1997 en la ciudad japonesa del mismo nombre, el objetivo es conseguir reducir un 5,2% las emisiones de gases de efecto invernadero globales sobre los niveles de 1990 para el periodo OSWALDO ENCALADA Página 131

132 Cualquier avería o manipulación de los dispositivos Minos System, no altera el funcionamiento de la instalación que continúa su actividad con normalidad CARACTERÍSTICAS Y ARQUITECTURA DEL SISTEMA MINOS. El sistema está compuesto por diferentes equipos que tienen la siguiente estructura de comunicación: Syra: Syra es el dispositivo de control y comando remoto de cada lámpara. Utiliza la comunicación por onda portadora para telegestionar todos los eventos y las anomalías de la lámpara y para telecomandar la apagada, el encendido y la reducción de flujo de cada punto de luz. Syra está disponible en varios modelos en base a las necesidades funcionales y de instalación. Gracias a sus varios modelos, es compatible con cualquier lámpara (tipo, potencia y marca) y puede montarse en el interior de la luminaria, en el báculo o en la arqueta de derivación. A continuación se describirá algunos tipos de Syras: El Syra 3 es el equipo instalado en cada punto de luz a telecontrolar equipado con balasto ferromagnético de doble nivel, este identifica la lámpara de forma unívoca, analiza su funcionamiento y realiza las funciones ON/OFF y cambio de nivel. El Syra E es el equipo instalado en cada punto de luz a telecontrolar equipado con balasto electrónico tipo Philips Dinavision 1-10, este identifica la lámpara de forma unívoca y analiza su funcionamiento y realiza las funciones ON/OFF y dimming del balasto. OSWALDO ENCALADA Página 132

133 El Syra D es el equipo instalado en cada punto de luz a telecontrolar equipado con balasto ferromagnético sin cambio de nivel, este identifica la lámpara de forma unívoca y analiza su funcionamiento y realiza las funciones ON/OFF y dimming del balasto. Su arquitectura se observa de forma esquemática a continuación: Figura 39 Arquitectura del Sistema Minos Sus principales funciones: El Syra realiza las siguientes funciones: Comando ON/OFF. Comando cambio de nivel (reducido-plena potencia o viceversa). Desactivación automática del arrancador (en condiciones de lámpara averiada). OSWALDO ENCALADA Página 133

134 El Syra es capaz de detectar las siguientes incidencias: Lámpara en corto circuito. Lámpara averiada. Condensador con capacidad inadecuada. Lámpara parpadeante (envejecida). Ausencia de corriente en el equipo. Fusible averiado, (se detecta porque no se recibe información) Características de las Unidades Andros CM. La Unidad Andros es el dispositivo electrónico que se localiza en el centro de distribución, que tiene a su cargo la comunicación vía modem (GSM, GPRS, PSTN) por línea dedicada o TCP/IP de todos los eventos de las unidades SYRA, las lecturas de los consumos de energía, de los parámetros eléctricos. Las anomalías detectadas en la parte de alimentación de energía, controla los estados On/Off de las luminarias, y las reducciones del flujo luminoso a través de las unidades SYRA, la programación del reloj astronómico y las comunicaciones con el servidor del centro de control. Incorpora reloj astronómico, se pueden definir tres horarios Capaz de gestionar 255 luminarias por cada armario. Memoria interna para 2500 eventos. Gestiona los cambios ON/ OFF. Dispone de 16 entradas para los controles externos Dispone de una salida de relé para encendido de la instalación. Dispone de 6 salidas de colector abierto para asociar a relés y gestionar la conexión o desconexión de otros equipos. Controles sobre la tensión de red (fallos de red sobretensiones) Se le pueden programar hasta tres números telefónicos diferentes para aviso de emergencia mediante mensajes SMS personalizables por el gestor (requiere modem GMS conectado). OSWALDO ENCALADA Página 134

135 Permite dividir las luminarias asociadas hasta en 7 grupos para hacer una gestión de encendido o apagado o reducción de flujo luminoso diferenciada. Dispone de una batería interna que le proporciona autonomía hasta por 5 horas. SERVIDOR IOS Es el servidor central que contiene el software de gestión capaz de gestionar hasta 100 unidades ANDROS CM. El servidor se comunica de forma automática con las unidades Andros CM una vez al día por defecto o en la periodicidad que se desee. También se puede conectar en forma manual en cualquier momento y con la periodicidad deseada, descargando los eventos y el estado de los equipos conectados. Se puede acceder al servidor IOS por cualquier PC conectado por LAN/Intranet, si está en una red local o a través de Internet si se ha conectado a la red mediante una dirección IP (debe ser fija). También se pueden gestionar otros servicios de interés municipal Características de las comunicaciones Utiliza PLC entre las diferentes Unidades Syra Instaladas en cada una de las luminarias hasta la Unidad Andros, desde ésta Unidad se puede comunicar vía RTC, GSM, GPRS, Radio, Ethernet, líneas dedicadas, (Internet o LAN desde las unidades ANDROS a los PC del centro de control). OSWALDO ENCALADA Página 135

136 Otras características técnicas del Sistema Minos. Con balastos electrónicos Dalí controla reducciones del flujo luminoso del 95 a 30% Por su tamaño las unidades Syra se pueden instalar en la luminaria en la parte superior del poste metálico o en su base. El software Minos-X opera con Linux, admite la configuración de 10 a 100 cuadros. Puede desplegar toda la información de una estación meteorológica y predecir el tiempo atmosférico, (temperatura, humedad, presión, rayos UV, fenómenos de lluvia, velocidad del viento). Características del PLC: Sistema de modulación 2 ASK a 112 khz. 12 bits de ancho de los mensajes (control/comando: bits 1-4), (direcciones: bits 5-12). Retransmite 20 mensajes consecutivos con pausa de 12 mili Segundos Codificación de bits Manchester (2 ms, 4 ms) Mínima señal detectable: 40 mvpp ELO Sistemas Electrónicos S.A. Fundada en 1980, ELO Sistemas Electrónicos es un proveedor líder de medición para el mercado de América del Sur. Con oficinas en Brasil y Chile, ELO es reconocida como un proveedor clave de equipos de calidad y sistemas electrónicos para el mercado de suministro de electricidad de Brasil y de América del Sur. ELO ofrece paquetes integrados de productos y sistemas a empresas de servicios para automatizar los procesos, como la recogida y tratamiento de los datos de medición. OSWALDO ENCALADA Página 136

137 Echelon Corporation (NASDAQ: ELON) y ELO Sistemas Electrónicos S.A. (ELO) tienen una asociación estratégica para ofrecer soluciones de redes inteligentes para el mercado energético de América Latina. Echelon controlada por la comunidad UKUSA 13 (Estados Unidos, Reino Unido, Canadá, Australia, y Nueva Zelanda), ECHELON puede capturar comunicaciones por radio y satélite, llamadas de teléfono, faxes y s en casi todo el mundo e incluye análisis automático y clasificación de las interceptaciones. FUENTE: MONITOREANDO STREETLIGHT, MENOS ENERGÍA, MAS CONTROL ELO Sistemas Electrónicos es el proveedor de la Solución de Monitoreo del alumbrado público abierta y multi-proveedor que está diseñada por Streetlight.Visión y Echelon. Gracias a la solución Streetlight.Visión, ciudades y empresas de Mantenimiento de alumbrado público se benefician de: Sobre un 50% de ahorro energía en sus redes de alumbrado público: Programa de regulación de luminarias para el correcto nivel de iluminación en el momento correcto, reduce drásticamente la energía que es consumida. Con la solución de Streetlight.Visión, usted puede atenuar cada lámpara y cada grupo de lámparas en cualquier nivel que desee (en el rango que está permitido por el balasto y la lámpara) y en cualquier hora programada (basada en la salida y puesta del sol o fija el tiempo) o en base a las condiciones externas (tráfico, tiempo, presencia). 13 United Kingdom-United States Security Agreement: es una alianza de naciones de habla inglesa. 14 Wikipedia. OSWALDO ENCALADA Página 137

138 Reducidos esfuerzos de mantenimiento, eficiencia mejorada: Fallas de las lámparas (así como otras fallas) son automáticamente identificadas para actuar y remplazar rápidamente. El sistema también realiza un seguimiento de las vida útil de las lámparas, para anticipar el cambio de la lámpara antes de que realmente fallen, permitiendo agrupar estas operaciones de remplazo de lámparas falladas. El patrullaje nocturno para identificar visualmente las lámparas falladas, no es necesario. Mayor control y visibilidad: Con el Sistema Streetlight.Vision, las personas autorizadas pueden ver cualquier cosa, desde cualquier lugar y en cualquier momento. La interface del mapa basado en tiempo real permite actuar de forma remota en cualquier configuración individual o grupal de lámparas de alumbrado público, para reducir drásticamente el número de viajes a terreno. Una red de energía y comunicación inteligente en todas las calles de su ciudad: su red de alumbrado público puede ahora ser usado para encender una cámara y los puntos de conexión GSM o WiFi, así como transportar información desde sensores y controladores para la detección de contaminación, la disponibilidad de lugares de estacionamientos, paneles publicitarios o estaciones de carga para vehículos eléctricos. Además de los beneficios financieros de la solución, municipios y compañías seleccionan está solución frente a cualquier solución propietario por las siguientes razones: La solución Streetlight.Visión es una solución industrial, robusta y fiable: la solución ha sido instalada por 50 Distribuidores/Instaladores certificados en más de 500 ciudades en los últimos 18 meses. A OSWALDO ENCALADA Página 138

139 continuación se describe los lugares o ciudades donde se a implantado Telegestión de Alumbrado Público: Oslo/Canada (10.000), Dublin/Irlanda (3.000), Senart en ESSONNES/Francia (3.800), Highways North of Porto/Portugal (actuales 300 con crecimiento a ), Varna/Bulgaria (1.000), además en desarrollo: City of Bremen, siendo instalado luminarias. Milton Keynes, siendo un plan piloto con 400 luminarias instaladas. Dutch motorways, siendo instalado luminarias. Sevilla, siendo un plan piloto de 200 luminarias instaladas. Los beneficios de la solución Streetlight.Visión son obtenidos desde cientos de ingenieros dedicados, desde equipos de investigación y desarrollo de los fabricantes (Philips, Selc, Rongwen, Citylone, etc ), desde instaladores, desde Echelon (fabricante del Controlador de Segmento) y desde Streetlight.Visión (Desarrollador de Software y proveedor de Soluciones), entregando miles de características y una impresionante experiencia de campo en cada nivel de la solución. La Solución Streetlight es una solución abierta: esta controla los controladores de las luminarias de 15 fabricantes, para no atarlo con un único proveedor de hardware, a diferencia con los sistemas propietarios. La vida útil de las luminarias es de más de 25 años. Un sistema a prueba de monitoreo de alumbrado público a largo plazo debe ser capaz de controlar cualquier tipo de lámpara compatible y controlador de luminaria disponible en el mercado para darle la libertad de elegir en función del precio y características. Los productos para control de climatización, iluminación interior y alumbrado público utilizan el estándar de comunicaciones EN14908, más conocido por LonWorks, estándar Europeo. LonWorks está definido según el estándar ISO/EIA14908 y la norma está dividida en cuatro apartados: OSWALDO ENCALADA Página 139

140 EN : Parte 1. Definición del Protocolo EN : Parte 2. Medio de comunicación por cable de par trenzado. EN : Parte 3. Medio de comunicación a través de la red eléctrica (PowerLine) EN : Parte 4. Medio de comunicación por IP (Internet Protocolo) La tecnología también está estandarizada en América bajo la norma ANSI/EIA- 709 o CEA-709. Streetlight Visión soporta el protocolo estandarizado ISO14908 (también llamado LonWorks en powerline) así como algunos otros protocolos. Con Streetlight.Visión, los productos de diferentes fabricantes son compatibles e intercambiables para dar la libertad de elegir su proveedor preferido ARQUITECTURA TÉCNICA DE LA SOLUCIÓN La solución Streetlight.Visión tiene como objetivo proporcionar proyectos de alumbrado exterior (carreteras, caminos, centros urbanos, zonas industriales, zonas residenciales, túneles, estacionamientos), con ahorro de energía y mantenimiento al tiempo que mejora la calidad del servicio de iluminación y seguridad. Para alcanzar estos objetivos, mientras tiene una plataforma robusta y abierta a la evolución, la arquitectura de la solución es la siguiente: Su arquitectura se observa de forma esquemática a continuación: OSWALDO ENCALADA Página 140

141 Figura 40 Arquitectura Streetlight.Vision OSWALDO ENCALADA Página 141

142 1 Controladores de lámpara (LC) Un controlador de luminaria se instala en cada punto de luminaria. Los controladores de luminaria se comunican con el controlador de segmento (SC), utilizando la tecnología de LonWorks estandarizada sobre powerline (protocol ISO 14908). 15 fabricantes de controladores de luminaria han adoptado la tecnología LonWorks sobre powerline. Esto proporciona fiabilidad y repite automáticamente la señalización incluso en los segmentos eléctricos muy largos. Los LCs reciben comandos (ON, OFF, regulación, ajuste de valores y parámetros) y envía datos (por ejemplo lámpara y balasto, bajo factor de potencia, voltaje, corriente, potencia, energía, horas de funcionamiento, la retroalimentación de la lámpara, etc ) de vuelta el Controlador de Segmento (SC véase más adelante) como respuesta a una solicitud de sondeo de datos de la SC. En este momento hay 25 tipos de LCs que son compatibles con el software Streetlight.Vision, para controlar cualquier tipo de lámpara (HPS, Metal Halide, Cosmo, LED, Inducción) y cualquier tipo de balasto (electrónico, magnético, LED drivers) en cualquier luminaria o un poste. 2 Controladores de segmento (SC) El controlador de segmento Streetlight.Visión es instalado en el gabinete o cabina del alumbrado público o una columna de alimentación. El SC es el i.lon SmartServer para Echelon. Esto se basa en un sistema operativo fiable en tiempo real. Se ofrece un reloj astronómico para cambiar las lámparas tenues y sobre la base de amanecer/atardecer, un programador de tareas para enviar comandos de regulación a tiempo fijo y/o la luz solar, un sistema de gestión de alarmas local, un sistema dinámico de escenario al aire libre de iluminación (para considerar las condiciones externas para el cambio y la regulación), un sistema de registro de datos local y la gestión de la red powerline. Se envía registros de datos al software del servidor Web Streetlight.Vision Web que recoge y almacena en la base de datos central OSWALDO ENCALADA Página 142

143 3 Streetlight.Vision Servidor Web El servidor Web Streetlight.Vision es instalado en la nube Streetlight.Vision CLOUD o en su propio servidor o en el proveedor preferido de servicios locales. Esto controla la red de Alumbrado Público, obteniendo datos históricos de cada controlador de segmento, los filtros y agrega todos los datos históricos en la base de datos SQL central. Esto ofrece servicios web avanzados, tales como alarmas, reportes, control en tiempo real y automatización. La plataforma Web Server Streetlight.Vision está lista para ofrecerle las aplicaciones Smart City (Ciudad Inteligente) gracias a su modelo de datos evolutivo. 4 Usuario final web front-end Con la Web frond-end Stretlight.Vision, los beneficios para el usuario final van desde avanzadas, pero muy intuitivas WeApps (aplicaciones web). El software es 100% web y basado en la nube (Cloud-based). No hay software que se instala en el computador del usuario final. El software proporciona una aplicación web intuitiva para análisis de fallas, análisis de energía, control en tiempo real sobre mapas en línea tal como Mapas Microsoft BING, análisis de las horas de funcionamiento y mucho más. El software también proporciona interfaces de servicios web para permitir a sus propias aplicaciones para obtener datos y servicios (por ejemplo, sistema de facturación, aplicaciones de mantenimiento) 5 ipad INVENTORY.VISION, SLV Windows Tablet y otras aplicaciones 3 ra parte El servidor Web Streetlight.Vision proporciona una interfaz de servicios Web abiertos y seguros para permitir aplicaciones de terceros para obtener los datos (por ejemplo: fallas, consumo de energía) y servicios (por ejemplo: OSWALDO ENCALADA Página 143

144 control en tiempo real, alarmas, informes). La aplicación Streetlight.Vision INVENTORY.VISION y el software SLV Silverlight se ejecutan en Windows Tablet-PC influenciando la interface de servicio web Streetlight.Vision para proporcionar una herramienta intuitiva a la posición, el inventario y administración de Puntos de iluminación sobre Google y mapas satelitales SOBRE EL SOFTWARE STREETLIGHT.VISION Para el control/comando a cientos de miles de alumbrados públicos en muchas ciudades, el software de monitoreo Streetlight.Vision se compone de los siguientes módulos de software: OSWALDO ENCALADA Página 144

145 Figura 41 Arquitectura del Software Streetlight.Vision a) DISEÑO SLV: Controlador de Segmento y Escenarios de configuración del software Diseño Streetlight.Vision, también llamado SLV DESIGN, permite a los usuarios finales autorizados para configurar el controlador de segmento: configurar la comunicación sobre TCP/IP, configurar la comunicación bajo LonWorks sobre Powerline, crea y configure los dispositivos MODBUS (medidores inteligentes, modulo I/O adicional), crea/configura los controladores de las luminarias a ser controlados sobre Powerline, configurar los grupos de luminarias y agendas, configura las entradas de los SCs y OSWALDO ENCALADA Página 145

146 dinámicos escenarios de iluminación al aire libre e ingresa las posiciones geográficas de todos los dispositivos. Este software funciona como un módulo independiente dentro de su navegador web preferido. Con Streetlight.Vision, la configuración de un Controlador de Segmento con un máximo de 150 a 200 controladores de luminaria toma menos de una hora. El software de Diseño SLV se comunica con el Controlador de Segmento a través de su interfaz TCP/IP (RJ45 Ethernet o GPRS modem). Esto crea los controladores de luminaria y sus parámetros para asegurar la perfecta comunicación entre el Controlador de Segmento y los controladores de luminaria en la red eléctrica. Esto proporciona características ricas de programación que incluyen: cualquier nivel de regulación (desde 0 a 100%), cualquier tiempo fijo, cualquier amanecer/anochecer relacionado al tiempo, la configuración de varios tipos de días o períodos de excepción, la asignación de formas de oscurecimiento a varios períodos. El software SLV Desing permite la configuración incremental/diferencial del Controlador de Segmento para cambiar parte de la configuración en cualquier momento. b) SLV DATA COLLECT: colecta, agregar y almacenar datos desde cientos de SCs El colector de Datos Streetlight.Vision, también llamado SLV DATA COLLECT, maneja los archivos de log de datos enviadas por cientos de controladores de segmentos. Este filtra los mensajes entrantes, lee el contenido, decodifica los registros, almacena los registros válidos y agrega OSWALDO ENCALADA Página 146

147 datos tales como energía y horas de funcionamiento. A diferencia de la mayoría de los software de control/monitoreo, SLV DATA COLLECT trabaja de una manera transparente. Ninguna acción humana es necesaria para colectar millones de datos desde cientos de Controladores de Segmentos. SLV DATA COLLECT proporciona una consola de información para informar sobre su actividad. Este identifica automáticamente Controlador de Segmento que está enviando datos. Se calcula automáticamente los datos de energía y el funcionamiento por hora para cada grupo geográfico de controladores de luminarias. SLV DATA COLLECT almacena los datos dentro de una base de datos centralizada o la nube basada en una máquina de base de datos MySQL. Esta crea automáticamente una nueva base de datos lista para usar y propone una ruta de migración automática cuando el software es actualizado. c) SLV WEB SERVER: El Servidor de Monitoreo de Alumbrado Público El servidor Streetlight.Vision, también llamado SLV WEB SERVER, provee: Gestión de los miles de controladores de Luminarias, organiza a estas en varias zonas geográficas y gestiona los derechos de acceso para todos ellas. El SERVIDOR WEB SLV le permite administrar varias ciudades en una sola base de datos y distribuir los derechos de acceso correctamente. Servicios de Gestión de Alarmas: Las alarmas pueden ser definidas sobre la base de condiciones de disparo. Los usuarios finales reciben las alarmas por correo electrónico para actuar OSWALDO ENCALADA Página 147

148 rápidamente, en lugar de estar obligados a realizar un seguimiento de las fallas en la web SLV Front-End. La Web SLV Front-End les proporciona más información para su posterior análisis del problema que se identificó. Envío de reportes Web: El SERVIDOR WEB SLV permite a un administrador definir qué reporte (reporte de la energía, el reporte de fallas) se requiere, a quien enviar el mensaje y con qué frecuencia debe enviar. Gracias a este servicio, los usuarios finales reciben los reportes de actividad en su buzón de correo para estar permanentemente informados sobre el comportamiento de su red de alumbrado público, sin estar obligados a navegar a través de la Web SLV front-end. Software de Servicios Web de interface para terceros: El SERVIDOR WEB SLV es diseñado para ser conectado con otras aplicaciones tales como facturación y sistema de mantenimiento. La mayoría de las aplicaciones de terceros podrían conseguir fácilmente las fallas que fueron identificadas automáticamente por los controladores de segmentos y los controladores de luminarias, mediante la lectura de ellos desde el servidor Web SLV utilizando una de las numerosas aplicaciones de servicios de Streetlight.Vision Web API s. La totalidad de SLV Web front-end y las aplicaciones ipad Streetlight.Vision están desarrolladas utilizando estos servicios de aplicaciones del SLV Web Service APIs. Estas permiten que las aplicaciones de terceros puedan beneficiarse de la configuración, informes, análisis de fallas, análisis de energía, el control en tiempo real y características de gestión de datos históricos. Web front-end para usuarios finales autorizados con las aplicaciones web Streetlight relacionadas para facilitar la gestión de toda la red de alumbrado público de múltiples ciudades en un servidor simple. Cada una de las aplicaciones Web se ha desarrollado con las OSWALDO ENCALADA Página 148

149 tecnologías Web seguras. Estas sólo son accesibles por los usuarios autorizados con una conexión al servidor Web SLV. El Web SLV Front-End es personalizado a través del perfil de usuario: apariencia y características (colores e imágenes), así como los derechos de control de acceso y el lenguaje dependen del perfil de usuario. Importante: La Web Front-End Streetlight.Vision está disponible en el idioma local y con la propia marca (colores, logotipos y el diccionario). Con la Aplicación Web (también llamado WebApps) está disponible en la Web SLV Front-End: Análisis de fallas: el software proporciona la lista de todas las fallas desde cada gabinete o cabina y cada uno de los puntos de luminaria. Con esta aplicación, no necesita enviar patrullas nocturnas, si los puntos de luminarias están equipados con controladores que son compatibles con el sistema. Los reportes Web de análisis de fallas proporcionan el número de luminarias /gabinetes o cabianas fallados, el porcentaje de fallas por grupo geográfico y la naturaleza de las fallas. Gracias a un mecanismo de zoom intuitivo, el usuario final dispone de un análisis claro de la situación de toda la red, así como del estado y la historia de cualquier punto de luminaria individual. El software permite al administrador configurar escenario de alarma para notificar al operador de mantenimiento, cuando más de una luminaria falle en la misma calle, cuando al menos una luminaria falle en un lugar importante en la ciudad, cuando un Controlador de Segmento no ha enviado todos los datos OSWALDO ENCALADA Página 149

150 desde más de 12 horas, etc. Configuración de Agenda: Esta aplicación web permite al usuario final autorizado cambiar la agenda o programación en un o más controladores de segmento. También se ofrece con un mecanismo manual sincronizar los relojes de los Controladores de Segmento, incluso si los controladores del segmento, deben ser configurados para sincronizar con un servidor valido NTP (Network Time protocolo). Ejecución de análisis de horario: el software proporciona un análisis del número de horas de operación para cada lámpara y gabinete. Esta aplicación web puede proporcionar datos a aplicaciones de terceras partes como una entrada para la facturación de energía. Esto también puede ser utilizado para anticipar el término de la vida útil de la lámpara. El software calcula el porcentaje restante de duración de la lámpara a fin de proporcionar indicadores a los operadores de mantenimiento. Análisis de Consumo de energía y de los ahorros: el software calcula el consumo de energía basado en los datos que fueron colectados desde los controladores de las luminarias, así como de los medidores inteligentes instalados en el gabinete. Esta aplicación web también ofrece una estimación de la energía ahorrada y las toneladas de CO2 ahorradas, basado sobre un punto de referencia (consumo del gabinete antes que la solución fue instalada). Control y comando en tiempo real para cada controlador de luminaria individual. Esta aplicación permite a los usuarios autorizados el control remoto, comando y monitoreo de cada controlador de segmento y de cada controlador de luminaria desde un mapa de navegación, en tiempo real. Esta aplicación Web reduce drásticamente el número de las operaciones en terreno y proporciona a los operadores un detallado y en tiempo real análisis de OSWALDO ENCALADA Página 150

151 cualquier situación para aumentar la calidad del mantenimiento para la red entera de alumbrado público de su ciudad. El Software de Monitoreo Streetlight.Vision está abierto a muchas personalizaciones posibles. Se puede interactuar con la gestión de activos, Sistema de información geográfica o el software de facturación. Este proporciona el control/mando de otros tipos de dispositivos tales como controladores de paneles solares, centrales eléctricas de automóviles de carga, medidores inteligentes, cámaras, etc. d) Software Streetlight.Vision para ipad e iphone El siguiente software Streetlight.Vision ipad/iphone está disponible en APPLE APPSTORE: INVENTORY.VISION: esta aplicación ipad permite a un administrador inventariar los controladores de luminarias, posicionar estos sobre el mapa, describir y guardar estos en un SERVIDOR WEB SLV. Todo el inventario luego se almacenará automáticamente en la base de datos para luego ser importados en SLV DESIGN para configurar los controladores de segmento. LIGHT.VISION: esta aplicación iphone/ipad permite a los usuarios finales autorizados controlar y comandar cualquier controlador de segmento y controladores de luminarias asociados en tiempo real desde mapas Google sobre el ipad o iphone. La información pueden ser monitorizada en tiempo real y la interfaz intuitiva permite a estas operar y regular cualquier luminaria. Esto también permite monitorear medidores inteligentes y controlar los Controladores de OSWALDO ENCALADA Página 151

152 Segmento. Esta Aplicación ipad/iphone es ideal para demonstraciones y para algunas operaciones de mantenimiento en terreno ACERCA DEL CONTROLADOR DE SEGMENTO Principales características: Se comunica con, comandos y monitoreos sobre cada controlador de luminarias a través de Powerline (protocolo LonWorks estandarizado por el International Standard Organization) de luminaria individual Agendas internas para enviar comandos a cada controlador Reloj astronómico interno y un reloj en tiempo real para enviar comandos en la salida y puesta del sol o tiempos fijos. Gestión de alarmas del Gabinete: el SC toma cualquiera entrada digital para transformar estas en alarmas del gabinete, tales como: o Apertura de puerta de la cabina o Alarma de Detector de Suministro del Segmento o Alarma de detección de robo de energía (comparando el consumo de energía de la cabina con un esperado régimen de consumo alto) o Alarma de detección de Baja Potencia (comparando el consumo de energía de la cabina con un esperado régimen de consumo bajo). cabina: Control remoto y monitoreo de los dispositivos de la OSWALDO ENCALADA Página 152

153 o o o Control remoto del interruptor del circuito principal Control remoto de cualquier punto de iluminación individual (encendido, apagado y regulación) Medición de Potencia (activa, reactiva), la energía, factor de potencia, corriente, voltaje, etc,.. y colecta estos datos con rangos de lectura configurable. Prioridad de entrada de Controlador en la cabina y sobre los puntos de iluminación: el SC tiene en consideración la entrada digital desde la cabina (u otras conectadas sobre el segmento) para forzar a uno o más grupos de puntos de iluminación a condición de ENCENDIDO (ON), APAGADO (OFF) o Regulación a un nivel configurable de atenuación. Esto permite escenarios, tales como: o Forzar una o más calles para ENCENDER cuando el botón FORCE ON es conectado en la cabina (igual con OFF, lo mismo con BACK TO AUTOMATIC) o Conectar un grupo de alumbrado público LED o INDUCCION, cuando la presencia de personas o automóviles se detecta o Reducir la iluminación a uno o más grupos de luminaria cuando se detecte lluvia o niebla, para reducir deslumbramiento. o Reducir o Aumentar iluminación, dependiendo del tráfico. o Gestionar todas las señales del sistema de acuerdo a las prioridades definidas por usted. o Obtener señales de demanda de energía desde el sistema de gerenciamiento. Servicio Web incorporado para configuración y lectura en tiempo real de datos de los medidores inteligentes y controladores de las OSWALDO ENCALADA Página 153

154 luminarias. Datalog local configurable sobre 32 Mb (3 meses de datos como copia de seguridad). Rango de frecuencia de lectura programable para leer cualquier información desde los medidores inteligentes y controladores de puntos de luminarias. Generación de alarmas y notificación por mensajería. Se comunica con los medidores inteligentes, adicionalmente Entradas/Salidas y otros dispositivos a través de Modbus (RS485) El Controlador de Segmento es entregado en una caja de control IP65 lista para montaje en poste en el que se encuentra el interruptor Maestro del Segmento eléctrico, de modo que el Controlador de Segmento puede controlar el disyuntor principal. La Caja de Control IP65 incluye: El Controlador de Segmento. Un Medidor Inteligente que mide corriente, voltaje, factor de potencia, potencia activa/reactiva, energía activa/reactiva en las 3 fases entrantes. Un módem 3G (la tarjeta SIM y la suscripción 3G no se entrega y debería ser contratada por el cliente final con su operador local de telecomunicaciones) OSWALDO ENCALADA Página 154

155 Figura 42 Imagen de caja de control IP65 (interior y exterior) ACERCA DE LOS CONTROLADORES DE LUMINARIAS LONWORKS- Controladores de punto de iluminación en general compatibles La solución Streetlight.Vision es compatible con cualquier controlador de luminaria que comunica a través de la red eléctrica (Powerline) utilizando el protocolo LonWorks. El protocolo LonWorks es el único protocolo existente estándar (ISO 14908) que le proporciona: OSWALDO ENCALADA Página 155

156 Robustez: La tecnología LONWORKS ha sido utilizada en todo el mundo con más de 100 millones de dispositivos, incluyendo alumbrado público, medidores inteligentes y dispositivos inteligentes de construcción (HVAC, iluminación, etc ) Fiabilidad cualquiera que sea la calidad de los cables eléctricos. La tecnología LonWorks ofrece una repetición automática señal que automáticamente y sin problemas encuentra el mejor camino para comunicarse con cualquier dispositivo de la red. No es necesario de ingeniería para configurar un gabinete. El Controlador de Segmento incorpora un mecanismo de repetición dinámica de la tabla de enrutamiento para evitar cualquier proceso manual (por tanto, costoso). Facilidad de instalación: no es necesario de un trabajo de ingeniería. El software de configuración Streetlight.Vision ofrece un proceso fácil de configurar cualquier segmento de alumbrado público en cuestión de minutos, sin ningún conocimiento de la tecnología de comunicación subyacente. No se preocupe por el chequeo de la calidad de la comunicación. Soporte de muchos controladores de luminarias para "no" estar atado a uno y solamente a un fabricante. A continuación hay un subconjunto disponible de controladores de iluminación exterior en el mercado: OSWALDO ENCALADA Página 156

157 Alternativas propuestas de la tecnología ELO para la vía en estudio. A continuación se presenta las características de cada alternativa que se presenta del grupo ELO: Tabla 15 Características de la Alternativa 1 Acerca de los puntos de luminaria Alternativa n 1.1: Reemplazo de cada Balastro Magnético de las lámpara HPS de 250W y 400W con un balastro 1-10V electrónico regulable + punto Echelon LonWorks La solución consiste en equipar cada uno de los balastros magnéticos HPS existentes con un balastro electrónico regulable que es controlado por un controlador ECHELON LonWorks. Ambos, este balasto electrónico + el Controlador Echelon LonWorks son instalados en la configuración existente como un remplazo del balasto magnético /ignitor/condensador Beneficios: 1. Paso de atenuación bajo -50% 2. Control remoto y programables múltiples pasos de regulación en cualquier momento. 3. Identificación automática de falla lámpara 4. Mayor vida útil de la lámpara, gracias al balasto electrónico 5. Balasto electrónico consume desde 10W a 30W, mientras que los balastos magnéticos consumen sobre 80W para lámpara HPS de 400W 6. Muy bajo consumo de potencia reactiva con el balastro electrónico (factor de potencia> 1), mientras que con balasto magnético se tiene alto consumo de energía reactiva. Sobre el controlador de Segmento Alternativa n 1.2: Instalación de un Controlador de Segmento Streetlight.Vision en 16 Gabinetes + instalación de 32 puentes de radio-frecuencia para habilitar que estos 16 controladores de segmentos controlar todas las luminarias. OSWALDO ENCALADA Página 157

158 Tabla 16 Características de la Alternativa 2. Acerca de los puntos de luminaria Acerca del Control Segmento Alternativa n 2.1: Instalar un balastro controlador magnético LonWorks APANET en cada uno de los conjuntos HPS de 250W y 400W para atenuar y controlar cada punto de luminaria La solución consiste en instalar un controlador balasto magnético LonWorks APANET en cada uno de los 1115 conjuntos HPS existente o polo (bajo el polo cuando sea posible). Beneficios: 1. Regulación de Voltaje con solo 2 pasos de regulación 2. Control remoto y programables pasos de regulación en cualquier momento 3. Identificación automática de falla de lámpara Con la SOLUCION 2, el ahorro de energía se estima en alrededor de 23% por año. Alternativa n 2.2: Instalar un Controlador de Segmento Streetlight.Vision en 16 Gabinetes + instalar 32 puentes de Radio-frecuencia para permitir que estos 16 controladores de segmentos controlar todas las luminarias ISDE Es una empresa de tecnología fundada en 1994 pionera en España, fabrica equipos de automatización y control. La empresa ISDE es un fabricante de productos LonWorks que abarca los subsistemas de iluminación, climatización, control de accesos, supervisión y control de cuadros eléctricos, interfaces de usuario, facturación de energía y calidad de aire. Además los productos ISDE son integrables con los demás subsistemas como el control de las plantas de producción, los ascensores o el sistema de incendios. Como ya se mencionó anteriormente utiliza tecnología LonWords, estándar abierto de comunicaciones con implantación a nivel mundial; que permite el desarrollo de productos en más de 1000 empresas en todo el mundo. Dispone de la certificación oficial de Echelon Corp. Como LID en España (LonWords Independent Developer). OSWALDO ENCALADA Página 158

159 Innovación orientada a: Ahorro + Eficiencia Energética + Seguridad + Confort + Mejora La Gestión A continuación se presenta las arquitecturas de las diferentes opciones que se propone de grupo ISDE. a) Propuesta 1: Esta es la solución más avanzada de todas pues cumple los objetivos de telegestión independiente de cada cuadro, con medida de consumo por cuadro, eficiencia energética y telegestión de la luminaria independiente. Para ello se requiere tener un balasto de entrada de control de 0-10 VDC. Figura 43 Arquitectura ISDE de la Propuesta 1 b) Propuesta 2. Esta propuesta elimina los analizadores de redes en la cabecera del cuadro. OSWALDO ENCALADA Página 159

160 Esta es una solución intermedia y cumple el objetivo de telegestión independiente de cada cuadro, eficiencia energética y telegestión de la luminaria. Para ello se requiere tener un balasto de entrada de control de 0-10 VDC. Figura 44 Arquitectura ISDE de la Propuesta 2 c) Propuesta 3 Esta propuesta se vuelve a introducir los analizadores de redes por cuadro y se cambia el nodo por un ICAAL. Con esta solución no se puede controlar la luminria de forma individual, ni dimerizar en varios niveles, como las soluciones 01 y 02. El control se hace sobre el cuadro y la orden de reducción al x% es igualmente sobre todas las luminarias que dependen del cuadro. Esta es una solución intermedia y cumple el objetivo de telegestión independiente de cada cuadro, eficiencia energética y telegestión de la farola. Para ello se requiere tener un balasto de entrada de control de 0-10 VDC. OSWALDO ENCALADA Página 160

161 Figura 45 Arquitectura ISDE de la propuesta 3. d) Propuesta 4. En esta propuesta el control se hace sobre el cuadro y la orden de reducción al x% es igualmente sobre todas las farolas que dependen del cuadro. Esta es una opción básica y cumple el objetivo de telegestión independiente de cada cuadro, eficiencia energética. Para ello se requiere tener un balasto de entrada de control de 0-10 VDC. OSWALDO ENCALADA Página 161

162 Figura 46 Arquitectura ISDE de la propuesta 4 e) Propuesta 5 En esta propuesta la Telegestión se hace sobre el cuadro eléctrico, se realiza medición de consumo sobre cada cuadro. Figura 47 Arquitectura ISDE de la propuesta 5 OSWALDO ENCALADA Página 162

163 Tecnología LonWorks: o Tecnología estándar y abierta o Capaz de integrar todos los subsistemas de control de una vivienda, edificio y sistemas de alumbrado público. o Variedad de fabricantes elaboran productos basados en esta tecnología. o Fácil mantenimiento y ampliación del sistema. ISDE posee tres modelos generales para Telegestion de Alumbrado Público Primer Modelo, con un equipo de control ASL-XXX para las luminarias y módulo de comunicación radio. Solución completa orientada al control y supervisión remota del alumbrado público. Proporciona toda la información necesaria para gestionar una instalación de manera estándar y sencilla. Basado en tecnología LonWorks sobre red eléctrica. Estándar ISO EN , multifabricante. Objetivos: Ahorro energético gracias al control horario de encendido y regulación de las luminarias (franjas lumínicas). Reducción de costos en la factura eléctrica. Evitar el costo de realizar rondas nocturnas de verificación. Gestión de Averías. Verificación del consumo energético real. Detección de conexiones no autorizadas. OSWALDO ENCALADA Página 163

164 Beneficios: Incremento de la vida útil de las luminarias hasta un 30%. Detección de alarma de sabotaje en el cuadro eléctrico. Control remoto de cada una de las luminarias mediante configuración horaria. Control desde un puesto de supervisión. Ayuda a cumplir con el reglamento de Alumbrados Exteriores. Reducción de contaminación lumínica y emisiones de CO2. Periodos de amortización inferiores a 4 años. Subsistemas que intervienen en la instalación y su funcionalidad: 1.- Equipos de comunicaciones: Controlador de cuadro o Comunicación con la red de alumbrado público (Power Line) o Configuración horaria del encendido y apagados. o Almacenamiento diario del estado de los equipos (informes). o Detección de apertura del cuadro eléctrico (antisabotaje). o Comunicación vía MODBUS con analizador/es de redes instalados en el cuadro. o Gestión de las comunicaciones con la red de alumbrado público mediante acoplador trifásico. Comunicaciones entre cuadro y supervisión: o El controlador de cuadro tiene la posibilidad de comunicarse con un centro de supervisión a través de Ethernet, Wimax, Wifi, GPRS/3G (Módem, Tarjeta SIM, Antena). OSWALDO ENCALADA Página 164

165 En caso de fallo, el sistema seguirá funcionando, encendiendo automáticamente (modo noche) las luminarias al máximo de su potencia, pero sin realizar ningún tipo de regulación. 2.- Supervisión y control de la instalación: Recepción de toda la información de alarmas y estados de las luminarias. Configuración de horarios para gestión inteligente de los niveles de iluminación y contribuir al ahorro energético. Control manual de los circuitos de iluminación. 3.- Dispositivos (ASL-XXX) Cada una de las farolas de la instalación está dotada de un equipo de control (ASL-XXX). Información proporcionada: Estado de la luminaria Corriente y potencia consumida. Tensión en el equipo. Horas de funcionamiento. Alarmas por exceso y defecto de corriente y tensión. Control del encendido y nivel de iluminación Modelos: ASL-0X0 (ONOFF) ASL-4X0 (0..10V) ASL-5X0 (DALI) OSWALDO ENCALADA Página 165

166 Segundo Modelo, con un equipo de control ACAAL 0-10V para las luminarias y módulo de comunicación GPRS. Solución completa orientada a la supervisión remota de las líneas de alumbrado público. Proporciona toda la información necesaria para gestionar una instalación de manera óptima y sencilla. Objetivos: Medición de consumos, energía eléctrica, potencia, factor de potencia, tensiones y corrientes de cada una de las fases, así como también realizando análisis de la red. Cumplir con el reglamento de Alumbrado Público. Gestión de Averías. Establecimiento de límites de tensión y corriente en cada fase. Visualización en tiempo real del consumo energético. Beneficios: Gestión desde un puesto de supervisión. Posibilidad de analizar las redes en cualquier momento del año sin necesidad de realizar desplazamientos de personal a cada una de las cabeceras de línea. Obtención de gráficos e informes que facilitan el análisis de la información obtenida. Detección de alarma de sabotaje en el cuadro eléctrico. Control remoto de 2 líneas de luminarias mediante configuración horaria (por cada controlador de cuadro). OSWALDO ENCALADA Página 166

167 1.- Equipos de comunicaciones Controlar de cuadro o Configuración horaria del encendido y apagados por reloj astronómico (anochecer/amanecer). o Detección de apertura del cuadro eléctrico (antisabotaje). o Comunicación vía MODBUS con analizador/es de redes instalados en el cuadro. o Control de alimentación de equipos y farolas. Comunicaciones entre instalación y supervisión (Ethernet, Wimax, GPRS, Wifi, 3G. El controlador de cuadro tiene la posibilidad de comunicarse con un centro de supervisión a través de un conector de Ethernet o vía GPRS. 2.- Supervisión y control de la instalación: Recepción de toda la información de alarmas de tensión y de corriente. Configuración de horarios para gestión inteligente de los niveles de iluminación y contribuir al ahorro energético. Generación de gráficas de consumo y auditoria del mismo, que permitirá comparar consumos por días y diferentes niveles de iluminación. Gestión de los tiempos de encendido y niveles de iluminación de las farolas para la configuración de todos los equipos ICAAL de la instalación. OSWALDO ENCALADA Página 167

168 3.- Dispositivos de la Farola (ICAAL 0-10): Cada una de las farolas de la instalación está dotada de un equipo de control (ICAAL 0-10): Controlador autónomo que realiza la reducción automática del flujo luminoso de las lámparas durante la noche sin necesidad de una señal de mando. Los niveles de máximo y de regulación son ajustables. Funcionamiento: Encendido al máximo nivel a la hora de ANOCHECER: Cuando el equipo recibe tensión por primera vez se enciende durante un tiempo fijo, a un nivel configurado de iluminación (nivel 1). Según avanzan los días ese tiempo varía en función de la duración de encendido de las noches anteriores. Regulación durante 7 horas configurada desde fábrica (tiempos parametrizables): La iluminación permanecerá encendida durante un tiempo fijo a un nivel de iluminación preconfigurado (nivel 2). Encendido al máximo nivel hasta la hora de AMANECER: La iluminación se encenderá al nivel 1 de iluminación hasta que se quite la tensión de la línea. Figura 48 Niveles de iluminación OSWALDO ENCALADA Página 168

169 Tercer Modelo Solución completa orientada a la supervisión remota de las líneas de alumbrado público. Proporciona toda la información necesaria para gestionar una instalación de manera óptima y sencilla. Objetivos: Medición de consumos, energía eléctrica, potencia, factor de potencia, tensiones y corrientes de cada una de las fases, así como también realizando análisis de la red. Cumplir con el reglamento de Alumbrado Público. Gestión de Averías. Establecimiento de límites de tensión y corriente en cada fase. Visualización en tiempo real del consumo energético. Beneficios: Gestión desde un puesto de supervisión. Posibilidad de analizar las redes en cualquier momento del año sin necesidad de realizar desplazamientos de personal a cada una de las cabeceras de línea. Obtención de gráficos e informes que facilitan el análisis de la información obtenida. Detección de alarma de sabotaje en el cuadro eléctrico. Control remoto de 2 líneas de luminarias mediante configuración horaria (por cada controlador de cuadro). OSWALDO ENCALADA Página 169

170 1.- Equipos de Comunicaciones Controlador de Cuadro Comunicación con la red de alumbrado público. Almacenamiento diario de la información de las líneas de alumbrado (gráficas e informes). Detección de apertura del cuadro eléctrico (antisabotaje). Comunicación vía MODBUS con analizador/es de redes instalados en el cuadro. Analizador de redes eléctricas y transformadores (3 por analizador): Mediante un analizador de redes trifásicas se obtiene la tensión y la corriente de cada una de las fases utilizadas en el alumbrado público. Puede ser visualizado en tiempo real dentro del mismo cuadro de control o de forma remota en el centro de mando. Comunicaciones entre cuadro y supervisión: El controlador de cuadro tiene la posibilidad de comunicarse con un centro de supervisión a través de Ethernet, Wimax, Wifi, GPRS/3G (Módem, Tarjeta SIM, Antena). 2.- Supervisión de la Instalación: Recepción de toda la información de alarmas y estado de los consumos energéticos reales. Configuración de horarios para gestión inteligente de las líneas de alumbrado y así contribuir al ahorro energético. OSWALDO ENCALADA Página 170

171 3.- Encendido/Apagado 2 Líneas. Encendido/Apagado por configuración horaria, reloj astronómico o de forma manual vía remota Owlet del Grupo Schreder Owlet Nightshift es un sistema de telegestión para el seguimiento o monitoreo, control, medición y la gestión de la iluminación al aire libre. Basado en tecnologías abiertas que ahorra energía, reduce las emisiones de gases de efecto invernadero, mejora la fiabilidad y reduce la iluminación al aire libre los costes de mantenimiento (dependiendo de la instalación de hasta). Cada punto de luz individual se puede encender / apagar o atenuar, en cualquier momento, dependiendo del estado de conmutación. El estado de funcionamiento, consumo de energía y posibles fallas se reportan y se almacena en una base de datos con fecha y hora exacta y la ubicación geográfica. Nightshift Owlet ayuda a los directores de alumbrado público para garantizar el nivel de iluminación a la derecha de la calle al tiempo que mejora la fiabilidad de la iluminación al aire libre y reducir los costos operativos. Su arquitectura se observa de forma esquemática en el siguiente gráfico: OSWALDO ENCALADA Página 171

172 Figura 49 Arquitectura del sistema Owlet Sus principales funciones: Canales de comunicación ambos usados en cada transmisión. Repetición es posible No se presenta ruido en la comunicación 5.4 kbit/seg, entre equipos. Secundaria 115 khz; Primaria 132 khz. IEEE / ZigBee 16 canales de comunicación cada uno de banda ancha. Selección automática o manual. Saltos dinámicos de la frecuencia no se detectan. Malla multifuncional que autocorrige fallas entre nodos a través de las múltiples conexiones. 250 kbit/segundo. OSWALDO ENCALADA Página 172

173 Componentes del Sistema: Owlet Nightshift software de fácil utilización que monitorea, controla y administra la instalación de iluminación. El núcleo del sistema es el protocolo de comunicación abierto ZigBee, una tecnología de red de malla inalámbrica, ampliamente utilizado en varias industrias donde se necesita una tecnología de red con un estándar industrial seguro y fiable (estándar IEEE ). Owlet cree que los sistemas abiertos son la mejor manera de proteger su inversión, que le da la libertad para ser proveedor independiente usando tecnologías abiertas en todo el sector. Controladores de Luminaria de exterior (OLC) El LuCo y CoCo están disponibles en varias configuraciones. Todos los miembros de la familia comparten la comunicación confiable de Zigbee, las capacidades de conmutación y de dimerización y detección de fallo de la lámpara. Los OLC son independientes del balasto, y soportan equipos convencionales como balastos magnéticos y de doble potencia así como balastos electrónicos y controladores LED con interfase de 1-10 V o el estándar DALI. Cada salida es capaz de conmutar hasta luminarias de 1000 W con una tensión de alimentación de 230 V. Column Controller (CoCo) (Controlador de Columna) Versión encapsulada, se puede suministrar hasta con dos interruptores de potencia independientes, cada uno mide la energía individual, ideal sí más de una carga se adjunta a un poste, es decir, doble encendido esto es las luminarias y el alumbrado navideño, pasacalles de publicidad, etc. El consumo de energía de cada salida se mide individualmente a través de un medidor de energía clase 1. Monitorea: Corriente, voltaje y factor de potencia. Presenta un reloj de respaldo astronómico construido en el interior, proporciona OSWALDO ENCALADA Página 173

174 conmutación después del atardecer/antes del amanecer, incluso cuando los sistemas controladores de segmento del servidor web fallan en operación. Luminaire Controller (LuCo) Luco es la opción si desea instalar el sistema dentro de las luminarias. El controlador está disponible en tres versiones: Luco-D con DALIinterfaz, Luco-M para construcciones con medidor de energía clase 1, y la Luco-U sin medición para aplicaciones donde se utiliza un medidor de energía común en el alimentador principal. Al igual que en el CoCo, corriente, el voltaje y factor de potencia son también monitoreados permanentemente y registrados. Un reloj de respaldo astronómico construido en el interior, proporciona conmutación después del atardecer/antes del amanecer, incluso cuando los sistemas controladores de segmento del servidor web fallan en operación. Segment Controller (SeCo) (Controlador de Segmentos) El Seco gestiona un segmento de hasta 150 unidades de CoCo y Luco. Recoge los datos del OLC a través de la red de malla ZigBee y lo transmite a través de Internet al servidor web, garantizando la seguridad a través de una VPN. La conexión a Internet se realiza ya sea con el ADSL, GPRS o 3G. Equipado con 2 entradas/salidas digitales y analógicas, así como también de una interfaz de Modbus Seco capaz de adquirir datos desde un medidor de energía para todo un segmento para efectos de facturación, también puede enviar y recibir comandos de sensores remotos, es decir, el cambio de alimentación de la iluminación, el controlador de segmento es totalmente programable y se puede personalizar si es necesario. Puede organizar grupos (es decir, las intersecciones, las carreteras principales, cruces de peatones, etc.) recibir y ejecutar comandos de interruptor y atenuación. OSWALDO ENCALADA Página 174

175 Schréder ofrece el sistema de telegestión cuyas ventajas son, entre otras: su naturaleza de fuente abierta, su transmisión bidireccional y el uso de radiofrecuencias a través del protocolo ZigBee. Este sistema ofrece tres factores de ahorro de energía: Constant Lumen Output (CLO) El CLO es un sistema para compensar la depreciación del flujo luminoso y evitar el exceso de luz al inicio de la vida de servicio de la instalación. De hecho, debe tenerse en cuenta la depreciación lumínica que ocurre con el tiempo para asegurar un nivel de iluminación predefinido durante el período de servicio de la luminaria. Figura 50 Flujo Luminoso Constante Sin telegestión, esto simplemente implica aumentar la potencia inicial de la instalación a fin de compensar la depreciación lumínica. Al controlar de forma precisa el flujo luminoso, se puede controlar la energía necesaria para alcanzar el nivel requerido ni más ni menos durante toda la vida de la luminaria. OSWALDO ENCALADA Página 175

176 Virtual Power Output (VPO) En el pasado, para alcanzar los niveles de luz necesarios, no había ninguna opción sobre la potencia de las fuentes de la luz empleadas, ya que esto era algo impuesto por el fabricante. Sin telegestión, un gestor del activo de iluminación tendría que usar, por ejemplo, una lámpara de 100 W para alcanzar el nivel de iluminación, aunque con 85 W bastara. Con la telegestión, es posible variar la intensidad luminosa de forma precisa y de modo que corresponda al nivel requerido, sin perder energía. Figura 51 Potencia de Salida Virtual Selective Dynamic Lumen Output (SDLO) El sistema de telegestión OWLET también permite hacer ajustes a la intensidad luminosa según la densidad de tráfico. Esto se realiza de acuerdo con las normas internacionales de iluminación. OSWALDO ENCALADA Página 176

177 Figura 52 Salida selectiva del flujo luminoso dinámico Combinando estos tres factores de reducción de costes, el ahorro de energía puede llegar al 40% comparado con una instalación de iluminación que no esté gestionada por un sistema de telegestión S.A.T.A. SUBMINISTRAMENT I APLICACIONS DE TECNOLOGIES AVANÇADES, S.L. (Suministro para Aplicaciones de TECNOLOGÍAS Avanzadas.) Minos es el sistema más avanzado de control remoto de alumbrado público. Permite gestionar desde cualquier punto la instalación de alumbrado con la capacidad y flexibilidad para decidir cómo, dónde y cuándo encender, apagar o reducir el flujo luminoso de cada punto de luz. MINOS es un sistema diseñado para la telegestión de alumbrado con control punto a punto, que se instala muy fácilmente sin necesidad de realizar cambios en la infraestructura del alumbrado existente. Se adapta a todo tipo de equipos existentes en el mercado, plenamente flexible. Permite generar ahorros energéticos de entre el 10 y 40% y ahorros en la gestión del mantenimiento de entre el 15 y 30%. OSWALDO ENCALADA Página 177

178 Es compatible con cualquier sistema existente, Minos System es la solución ideal para ahorrar energía, reducir la contaminación atmosférica y lumínica, garantizando la eficiencia y la calidad del servicio. El sistema es ampliable a otros servicios de interés para la gestión municipal como video vigilancia y seguridad ciudadana, información municipal. Todo ello sin necesidad de aumentar la infraestructura, aprovechando la misma red de alumbrado y utilizándola como red de comunicación. El Sistema MINOS Características El sistema está compuesto por diferentes equipos que tienen la siguiente estructura de comunicación: Syra: Syra es el dispositivo de control y comando remoto de cada lámpara. Utiliza la comunicación por onda portadora para telegestionar todos los eventos y las anomalías de la lámpara y para telecomandar la apagada, el encendido y la reducción de flujo de cada punto de luz. Syra está disponible en varios modelos en base a las necesidades funcionales y de instalación. Además es compatible con cualquier lámpara (tipo, potencia y marca) y puede montarse en el interior de la luminaria, en el báculo o en la arqueta de derivación. OSWALDO ENCALADA Página 178

179 Figura 53 equipos Syra El Syra 2S es el equipo instalado en cada punto de luz a telecontrolar equipado con balasto ferromagnetico o electrónico sin cambio de nivel, este identifica la lámpara de forma unívoca, analiza su funcionamiento y hace las funciones ON/OFF. El Syra 3 es el equipo instalado en cada punto de luz a telecontrolar equipado con balasto ferromagnetico de doble nivel, este identifica la lámpara de forma unívoca, analiza su funcionamiento y realiza las funciones ON/OFF y cambio de nivel. El Syra E es el equipo instalado en cada punto de luz a telecontrolar equipado con balasto electrónico tipo Philips Dinavision 1-10, este identifica la lámpara de forma unívoca y analiza su funcionamiento y realiza las funciones ON/OFF y dimming del balasto. El Syra D es el equipo instalado en cada punto de luz a telecontrolar equipado con balasto ferromagnético sin cambio de nivel, este identifica la lámpara de forma unívoca y analiza su funcionamiento y realiza las funciones ON/OFF y dimming del balasto. OSWALDO ENCALADA Página 179

180 El SYRA 2S asociado a cada lámpara realiza las funciones de comando siguientes: a) CONTROL DEL FUNCIONAMIENTO DE LA LÁMPARA b) COMANDO ON/OFF DE LA LÁMPARA c) APAGADO AUTOMÁTICO DEL ARRANCADOR (opcional) El SYRA 3 asociado a cada lámpara realiza las funciones de comando siguientes: a) CONTROL DEL FUNCIONAMIENTO DE LA LÁMPARA b) COMANDO PLENA POTENCIA/POTENCIA REDUCIDA c) COMANDO ON/OFF DE LA LÁMPARA d) APAGADO AUTOMÁTICO DEL ARRANCADOR (opcional) El SYRA E asociado a cada lámpara realiza las funciones de comando siguientes: a) CONTROL DEL FUNCIONAMIENTO DE LA LÁMPARA b) COMANDO DIMMING (hasta 16 niveles) c) COMANDO ON/OFF DE LA LÁMPARA El SYRA D asociado a cada lámpara realiza las funciones de comando siguientes: a) CONTROL DEL FUNCIONAMIENTO DE LA LÁMPARA b) COMANDO DIMMING (hasta 16 niveles) c) COMANDO ON/OFF DE LA LÁMPARA El SYRA detecta y señala los siguientes estados de funcionamiento de las luminarias con lámpara de descarga: OSWALDO ENCALADA Página 180

181 Lámpara encendida y funcionando correctamente a plena potencia Lámpara encendida y funcionando correctamente a potencia reducida Anomalía en la lámpara por condensador averiado, insuficiente o ausente Anomalía por lámpara averiada o arrancador defectuoso Anomalía de lámpara no conectada (ausencia de carga a valle del SYRA) Anomalía por lámpara parpadeante o en agotamiento Anomalía por fusible fundido, o ausencia de respuesta por parte del SYRA Anomalía por bajo consumo del equipo o corto circuito en el portalámparas El SYRA detecta y señala los siguientes estados de funcionamiento de las luminarias LED: Lámpara encendida y funcionando correctamente a plena potencia Lámpara encendida y funcionando correctamente a potencia reducida Anomalía de lámpara no conectada (ausencia de carga a valle del SYRA) Anomalía por fusible fundido, o ausencia de respuesta por parte del SYRA Anomalía por bajo consumo del equipo En el armario de alimentación se instala el Andros CMS con su alimentador (Andros TR), el interface de comunicación por Onda portadora (Andros PLS), los filtros (Phil 15, 30 ó 60) y el interface de comunicación con el centro de control (módem GSM, LAN u otro) Andros CMS es el equipo que gobierna las lámparas de las líneas conectadas al armario. La comunicación entre el Andros CMS y los Syra tiene lugar a OSWALDO ENCALADA Página 181

182 través del interface Andros PL y se realiza por la misma línea de alimentación, por Onda portadora. No se necesita ningún cableado adicional. Andros CMS contiene una memoria y un procesador a los cuales de remoto o en conexión local, le podemos introducir la programación que deseemos que realice con las lámparas que tiene asociadas. Figura 54 Equipo Andros CM Desde el mismo instante en que las lámparas se encuentran encendidas, Andros CMS realiza un pulling ininterrumpido de cada una de ellas para conocer en todo momento su estado y si tienen cualquier incidencia. Andros CMS: Lleva incorporado un reloj astronómico que calcula la curva solar real en base a las coordenadas geográficas introducidas, a partir de esta curva patrón se pueden definir 3 horarios diferentes de encendido y apagado de la instalación al completo o de parte de ella. Es capaz de gestionar hasta 1022 lámparas por cada armario Dispone de memoria interna hasta 2048 eventos. Gestiona los comandos de ON/OFF o de cambio de nivel del balasto en cada lámpara. OSWALDO ENCALADA Página 182

183 Dispone de 16 entradas digitales para controles externos. Cada una de estas entradas se puede asociar a un grupo de lámparas o una salida de colector abierto. Dispone de 1 salida de relé para encendido instalación. Dispone de 6 salidas de colector abierto para asociar a relés y gestionar la conexión o desconexión de otros equipos. Controles sobre la tensión de la red (fallo de red, sobre-soto tensión) Enlace electrónico con el módulo ANDROS RDE para obtener medidas analógicas Se le pueden programar hasta 3 números telefónicos diferentes para avisos de emergencia mediante mensajes SMS personalizables por el gestor. (Requiere módem GSM conectado). Permite dividir las lámparas asociadas hasta 15 grupos para poder hacer una gestión de encendido/apagado o reducción de flujo diferenciada. Dispone de una batería interna que le proporciona autonomía para 5 h. Permite recoger los datos de un analizador de línea tipo WM14. WM14 es un analizador de red trifásico con teclado de programación incorporado. Especialmente recomendado para visualizar las principales variables eléctricas. Montado en caja para carril DIN con grado de protección (panel frontal) IP40 y salida serie opcional RS485 o salida doble de pulsos. Parámetros programables con el software CptBSoft. Andros CMS puede comunicar con el Server IOS (centro de mando) por el canal que deseemos, red IP, GSM, RTC, GPRS. OSWALDO ENCALADA Página 183

184 El Server IOS es el servidor central que contiene el software de gestión, es capaz de gestionar hasta 100 Andros CM. Figura 55 Equipo server IOS. El Servidor comunica de forma automática con los Andros CM una vez al día por defecto o en la periodicidad que se desee. También de forma manual podemos contactar en cualquier momento y tantas veces como deseemos, descargando los eventos y el estado de las lámparas y de los equipos conectados a ellos. Este servidor es de uso exclusivo para la telegestión del alumbrado. Se accede a Server IOS desde cualquier PC conectado a él por LAN/Intranet si está en una red local o a través de Internet si se ha conectado a la red mediante una IP pública (debe ser fija). El acceso al software y por tanto a la visualización de los eventos y estado y/o a la programación de la instalación está protegido, siendo necesario un nombre de usuario y un password. Para cada servidor se pueden definir diferentes niveles de usuario, desde el master user con capacidad total, hasta un simple nivel de sólo lectura Vida útil de las tecnologías de Telegestión. Para los cinco sistemas de Telegestión de Alumbrado Público, presentados anteriormente, la vida media de sus equipos de control a nivel de punto de luz es OSWALDO ENCALADA Página 184

185 de 15 a 20 años, pero puede variar según las condiciones ambientales de temperatura y humedad. En relación a los equipos a nivel armario también tienen una vida media de 15 a 20 años. En la cual se recomienda realizar un mantenimiento preventivo como por ejemplo el cambio de las baterías cada 5 años en aquellos equipos que lo posean. Se anexará los correspondientes manuales de aquella tecnología seleccionada en Anexos Presupuestos de los proveedores que brindan las tecnologías de Telegestión de Alumbrado Público. A continuación se presenta una lista de precios por cada proveedor de las cinco distintas tecnologías de Telegestión de Alumbrado Público para el proyecto en la Vía Cuenca Descanso Presupuesto de Tecnología de SCI Sistemas Controladores Inteligentes S.A. Se presenta a continuación la lista de los materiales con sus respectivos precios unitarios de la tecnología de SCI. La información obtenida fue facilitada mediante el Arquitecto Walter Darío Corral de la Tecnología SCI Sistemas Controladores Inteligentes, de Buenos Aires Argentina, Tel / Fax , waltercorral@sciargentina.com.ar. OSWALDO ENCALADA Página 185

186 Propuesta 1 con Syra D 400: Tabla 17 Lista de materiales y costos con Syra D 400 ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD A NIVEL DE PUNTO DE LUZ 1 Syra D 400 comando 400W y módulo de control y dimming de balasto normal potencia 250/400 Watt 297, ,20 A NIVEL DE CUADRO DE CONTROL 2 ANDROS CMS: Módulo de comando y control tablero 1.809, ,00 3 ANDROS TR: Módulo de alimentación 93, ,60 4 ANDROS PLS: Módulo con microprocesador para gestión de onda portadora 353, ,64 5 ANDROS RDE: Módulo de registración eventos eléctricos 335, ,00 6 PAROS: Módulo módem para GSM 475, ,40 7 PHIL 60 D: FILTROS de 60 Amp. 96, ,08 8 WM2: Módulo analizador de energía 536, ,00 9 TAD2 105/5 : Transformadores de intensidad 16, ,00 CENTRO DE CONTROL O MANDO SOFTWARE 10 CENTRAL IOS RTC-100: Server con modem GSM 6.700, , IOS GSM. Módulo hardware GSM/GPRS para comunicación con paneles remotos Soft OP1-100: Integración server IOS parar la gestión de comandos a nivel lámpara Soft OP2-100: Integración server IOS parar la gestión de la señalización a nivel lámpara Soft OP3-100: Integración server IOS parar la gestión y lectura de parámetros eléctricos 469, , , , , , , ,00 15 Soft OP8-100: Gestión módulo cartográfico 6.700, , Soft OP11-100: Gestión relé diferencial con rearmado automático Soft OP11-100: Gestión relé diferencial con rearmado automático Soft OP15-100: Visualización estadística automática de eventos 1.474, , , , , ,00 19 Rel-1: Interface modular 1 relé 230V 6ª 26, ,60 20 CAP 3: FILTRO en contenedor DIN tipo capacitivo 75, ,28 SUBTOTAL EQUIPOS UMPI ,80 OSWALDO ENCALADA Página 186

187 ITEM Tabla 18 Materiales Locales Propuesta 1 de SCI: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 CAJAS PARA TABLEROS DE CONTROL 536, ,00 2 MATERIALES VARIOS PARA INSTALACIÓN 536, ,00 3 CAJAS PARA FILTROS 53, ,20 4 MATERIALES VARIOS PARA AVISO DE ALARME 670,00 670,00 5 PCs PARA CADA CENTRAL IOS ,00 COSTO TOTAL DE MATERIALES LOCALES ,20 ITEM Tabla 19 Precios de Instalación Propuesta 1 de SCI: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 ARMADO DE FILTROS EN CIRCUITOS ,00 2 MONTAJE E INSTALACIÓN DE SYRAS ,70 3 MONTAJE DE ACCESS POINT 536, ,00 4 MONTAJE CAMARA 670, ,00 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE 5 CUADRO O CABINA. MONTAJE E INSTALACIÓN DE LUMINARIAS 6 LEDS 7 MONTAJE E INSTALACIÓN DE BALASTOS 8 CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DE LOS EQUIPOS DE TELEGESTION, PROGRAMACIÓN DE SYRAS Y ANDROS , ,91 COSTO TOTAL DE PRECIOS DE INSTALACIÓN ,61 ITEM 1 Tabla 20 Resumen de Costos Propuesta 1 de SCI: DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA 1 PRECIO TOTAL USD ,80 2 MATERIALES LOCALES ,20 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,61 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA ,61 OSWALDO ENCALADA Página 187

188 Propuesta 2 con Syra 3: Tabla 21 Lista de materiales y costos con Syra 3 ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD A NIVEL DE PUNTO DE LUZ 1 SYRA 3 comando 250W e módulo de controle ON OFF de lámpara, potencia máxima. 250 Watt 199, ,90 A NIVEL DE CUADRO DE CONTROL 2 ANDROS CMS: Módulo de comando y control tablero 1809, ,00 3 ANDROS TR: Módulo de alimentación 93, ,60 4 ANDROS PLS: Módulo con microprocesador para gestión de onda portadora 353, ,64 5 ANDROS RDE: Módulo de registración eventos eléctricos 335, ,00 6 PAROS: Módulo módem para GSM 475, ,40 7 PHIL 60 D: FILTROS de 60 Amp. 96, ,08 8 WM2: Módulo analizador de energía 536, ,00 9 TAD2 105/5 : Transformadores de intensidad 16, ,00 CENTRO DE CONTROL O MANDO SOFTWARE 10 CENTRAL IOS RTC-100: Server con modem GSM 6700, , IOS GSM. Módulo hardware GSM/GPRS para comunicación con paneles remotos Soft OP1-100: Integración server IOS parar la gestión de comandos a nivel lámpara Soft OP2-100: Integración server IOS parar la gestión de la señalización a nivel lámpara Soft OP3-100: Integración server IOS parar la gestión y lectura de parámetros eléctricos 469, , , , , , , ,00 15 Soft OP8-100: Gestión módulo cartográfico 6700, , Soft OP11-100: Gestión relé diferencial con rearmado automático Soft OP11-100: Gestión relé diferencial con rearmado automático Soft OP15-100: Visualización estadística automática de eventos 1474, , , , , ,00 19 Rel-1: Interface modular 1 relé 230V 6ª 26, ,60 20 CAP 3: FILTRO en contenedor DIN tipo capacitivo 75, ,28 SUBTOTAL EQUIPOS UMPI ,50 OSWALDO ENCALADA Página 188

189 ITEM Tabla 22 Materiales Locales Propuesta 2 de SCI: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 CAJAS PARA TABLEROS DE CONTROL 536, ,00 2 MATERIALES VARIOS PARA INSTALACIÓN 536, ,00 3 CAJAS PARA FILTROS 53, ,20 4 MATERIALES VARIOS PARA AVISO DE ALARME 670,00 670,00 5 PCs PARA CADA CENTRAL IOS ,00 COSTO TOTAL DE MATERIALES LOCALES ,20 ITEM Tabla 23 Precios de Instalación Propuesta 2 de SCI: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 ARMADO DE FILTROS EN CIRCUITOS ,00 2 MONTAJE E INSTALACIÓN DE SYRAS ,70 3 MONTAJE DE ACCESS POINT 536, ,00 4 MONTAJE CAMARA 670, ,00 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE 5 CUADRO O CABINA. MONTAJE E INSTALACIÓN DE LUMINARIAS 6 LEDS 7 MONTAJE E INSTALACIÓN DE BALASTOS 8 CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DE LOS EQUIPOS DE TELEGESTION, PROGRAMACIÓN DE SYRAS Y ANDROS , ,91 COSTO TOTAL DE PRECIOS DE INSTALACIÓN ,61 ITEM 1 Tabla 24 Resumen de Costos Propuesta 2 de SCI: DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA 2 PRECIO TOTAL USD ,50 2 MATERIALES LOCALES ,20 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,61 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA ,31 OSWALDO ENCALADA Página 189

190 Presupuesto de la Tecnología ELO Sistemas Electrónicos S.A. Se presenta a continuación la lista de los materiales con sus respectivos precios unitarios de la tecnología de ELO. La información obtenida fue facilitada mediante el Ing. Sergio Miranda de ELO Pacifico Sistemas Ltda, dirección: Coyancura 2270, piso 9 oficina 913, Providencia Santiago Chile Tel./Fax: (562) ; y en Brasil, dirección: Av. José de Souza Campos, andar Campinas BRASIL Tel./Fax: (19) smiranda@elonet.com.br Propuesta 1 con controlador Echelon: Tabla 25 Lista de materiales y costos Propuesta 1 de ELO ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD A NIVEL DE PUNTO DE LUZ 1 Balastos electrónico regulable 1-10V + Controlador ECHELON 320, ,00 A NIVEL DE CUADRO DE CONTROL 2 PUENTE RF STREETLIGHT 269, ,00 3 CAJA DE CONTROL STREETLIGHT.VISION + Tipo de protección IP65 + Incluye Controlador de Segmento i.lon SmartServer, Modem 3G, Medidor Inteligente y protección eléctrica + Los componentes están conectados y el control remoto /monitoreo están revisados y verificados, antes de su entrega + Incluye la licencia del software STREETLIGHT.VISION 3,343, ,00 CENTRO DE CONTROL O MANDO SOFTWARE Asistencia en campo para la configuración del gabinete de control y entrenamiento de su equipo Software Servidor STREETLIGHT.VISION + Incluye alojamiento web del servidor Web Streetlight.Vision y Streetlight.Vision Data Collect. 4 + Incluye colecta automáticamente de los datos desde el Controlador de Segmento al servidor Streetlight.Vision Web Hosted + Incluye la configuración de sus alarmas e informes por nuestro equipo de Soporte Técnico SLV-SV ,00 por año + Incluye el envío de alarmas por correo electrónico a cualquier dirección de correo electrónico proporcionado a OSWALDO ENCALADA Página 190

191 nuestro equipo de Soporte Técnico + Incluye copia de seguridad semanal de la base de datos y la recuperación cuando sea necesario + Incluye soporte técnico remoto por teléfono o por correo electrónico durante el horario de oficina (9h00 a 18h00 - jornadas laborales hábiles) + Incluye actualizaciones de software para ser descargados a través del acceso restringido a la extranet de Streetlight.Vision 5 ASISTENCIA EN CAMPO Y CAPACITACIÓN + Incluye 3 días de asistencia en campo: Entrenamiento de su equipo técnico en la solución Asistencia a su equipo en la configuración del Gabinete de Control Poner en marcha las operaciones con su equipo para asegurar la autonomía de su equipo en la configuración, control, monitoreo y edición de agendas del sistema + Incluye 3 meses de seguimiento con conferencias telefónicas cada dos semana SLV-SV ,00 SUBTOTAL DE LA LISTA Y COSTOS DE LA PROPUESTA ,00 Tabla 26 Materiales Locales Propuesta 1 de ELO: ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 CAJAS PARA TABLEROS DE CONTROL 536, ,00 2 MATERIALES VARIOS PARA INSTALACIÓN 312, ,00 3 MATERIALES VARIOS PARA AVISO DE ALARME 670,00 670,00 4 PCs PARA CADA CENTRAL IOS ,00 COSTO TOTAL DE MATERIALES LOCALES ,00 ITEM Tabla 27 Precios de Instalación Propuesta 1 de ELO: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 2 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE LA LUMINARIA ,70 3 MONTAJE DE ACCESS POINT 536, ,00 4 MONTAJE CAMARA 670, ,00 5 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE CUADRO O CABINA. 300, ,00 6 MONTAJE E INSTALACIÓN DE LUMINARIAS LEDS 7 MONTAJE E INSTALACIÓN DE BALASTOS CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DE LOS 8 EQUIPOS DE TELEGESTION. COSTO TOTAL DE PRECIOS DE INSTALACIÓN ,70 OSWALDO ENCALADA Página 191

192 ITEM 1 Tabla 28 Resumen de Costos Propuesta 1 de ELO: DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA 1 PRECIO TOTAL USD ,00 2 MATERIALES LOCALES ,00 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,70 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA , Propuesta 2 con controlador Apanet. Tabla 29 Lista de materiales y costos Propuesta 2 de ELO ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD A NIVEL DE PUNTO DE LUZ 1 Controlador Apanet GLC , ,00 A NIVEL DE CUADRO DE CONTROL 2 PUENTE RF STREETLIGHT 269, ,00 3 CAJA DE CONTROL STREETLIGHT.VISION + Tipo de protección IP65 + Incluye Controlador de Segmento i.lon SmartServer, Modem 3G, Medidor Inteligente y protección eléctrica + Los componentes están conectados y el control remoto /monitoreo están revisados y verificados, antes de su entrega + Incluye la licencia del software STREETLIGHT.VISION 3.343, ,00 CENTRO DE CONTROL O MANDO SOFTWARE Asistencia en campo para la configuración del centro de control y entrenamiento de su equipo Software Servidor STREETLIGHT.VISION + Incluye alojamiento web del servidor Web Streetlight.Vision y Streetlight.Vision Data Collect. 4 + Incluye colecta automáticamente de los datos desde el Controlador de Segmento al servidor Streetlight.Vision Web Hosted + Incluye la configuración de sus alarmas e informes por nuestro equipo de Soporte Técnico SLV-SV ,00 por año + Incluye el envío de alarmas por correo electrónico a cualquier dirección de correo electrónico proporcionado a nuestro equipo de Soporte Técnico OSWALDO ENCALADA Página 192

193 + Incluye copia de seguridad semanal de la base de datos y la recuperación cuando sea necesario + Incluye soporte técnico remoto por teléfono o por correo electrónico durante el horario de oficina (9h00 a 18h00 - jornadas laborales hábiles) + Incluye actualizaciones de software para ser descargados a través del acceso restringido a la extranet de Streetlight.Vision 5 ASISTENCIA EN CAMPO Y CAPACITACIÓN + Incluye 3 días de asistencia en campo: Entrenamiento de su equipo técnico en la solución Asistencia a su equipo en la configuración del Gabinete de Control Poner en marcha las operaciones con su equipo para asegurar la autonomía de su equipo en la configuración, control, monitoreo y edición de agendas del sistema + Incluye el costo de transporte y viaje + Incluye 3 meses de seguimiento con conferencias telefónicas cada dos semana SLV-SV ,00 SUBTOTAL DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA ,00 Tabla 30 Materiales Locales Propuesta 2 de ELO: ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 CAJAS PARA TABLEROS DE CONTROL 536, ,00 2 MATERIALES VARIOS PARA INSTALACIÓN 312, ,00 3 MATERIALES VARIOS PARA AVISO DE ALARME 670,00 670,00 4 PCs PARA CADA CENTRAL IOS ,00 COSTO TOTAL DE MATERIALES LOCALES ,00 ITEM Tabla 31 Precios de Instalación Propuesta 2 de ELO: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 2 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE LA LUMINARIA ,70 3 MONTAJE DE ACCESS POINT 536, ,00 4 MONTAJE CAMARA 670, ,00 5 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE CUADRO O CABINA. 300, ,00 6 MONTAJE E INSTALACIÓN DE LUMINARIAS LEDS 7 MONTAJE E INSTALACIÓN DE BALASTOS CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DE LOS 8 EQUIPOS DE TELEGESTION. COSTO TOTAL DE PRECIOS DE INSTALACIÓN ,70 OSWALDO ENCALADA Página 193

194 ITEM 1 Tabla 32 Resumen de Costos Propuesta 2 de ELO: DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA 2 PRECIO TOTAL USD ,00 2 MATERIALES LOCALES ,00 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,70 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA , Presupuesto de tecnología ISDE Se presenta a continuación la lista de los materiales con sus respectivos precios unitarios de la tecnología de ISDE. La información obtenida fue facilitada mediante el Ing. Marcelo Escobar de ISDE, dirección: Quito-Ecuador, Av. Amazonas y Robles esq. Ed. Proinco Calisto Ofic. 804, Telf.: (593) y (593) info@isde-ecuador.com OSWALDO ENCALADA Página 194

195 ITEM Primer Modelo (Propuesta 1) Tabla 33 Lista de materiales y costos de la Propuesta 1 de ISDE DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD A NIVEL DE PUNTO DE LUZ ISL-410-TCH: Nodo control de alumbrado publico 1 salida0..10v,1 salida ON/OFF con medidas de tensión, Corrientes y Horas de Función ON I/O Modulo REG-M; DIM 1-10V; (Balasto con control de 1-10v) Puesta en marcha nodo de control 282, ,40 203, ,26 38, ,05 A NIVEL DE EQUIPOS DE TRANSFORMADOR R-460: I.LON SmartServer, programmable ITE-420: Acoplador trifásico IPSS 002-XX: FPM de gestión de latidos para i.lon SS 1.990, ,81 219, ,17 179, ,92 7 IDSS : Driver Mod Bus de analizador de redes para i.lon SS 179, , IART-RS485-2: Analizador de redes trifásico ISC-50: Sonda de corriente 5/50 IKR3G-002: Kit router 3G con batería 739, ,75 53, ,46 250, ,12 11 IPSS-004-XX: FPM de gestión y alarmas de consumo para i.lon SS 320, ,76 12 Puesta en marcha de cabecera 1.115, ,60 CENTRO DE CONTROL O MANDO-SOFTWARE 13 ISCC_L50_1000: Aplicación Contra Centralizado SLA_Lite (hasta 1000 nodos) en 50 cuadros , ,87 TOTAL ,09 OSWALDO ENCALADA Página 195

196 Tabla 34 Materiales Locales Propuesta 1 de ISDE: ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 CAJAS PARA TABLEROS DE CONTROL 536, ,00 2 MATERIALES VARIOS PARA INSTALACIÓN 312, ,00 3 MATERIALES VARIOS PARA AVISO DE ALARME 670,00 670,00 4 PCs PARA CADA CENTRAL IOS ,00 COSTO TOTAL DE MATERIALES LOCALES ,00 ITEM Tabla 35 Precios de Instalación Propuesta 1 de ISDE: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE LA LUMINARIA ,20 2 MONTAJE DE ACCESS POINT 536, ,00 3 MONTAJE CAMARA 670, ,00 4 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE CUADRO O CABINA. 300, ,00 5 MONTAJE E INSTALACIÓN DE LUMINARIAS LEDS 6 MONTAJE E INSTALACIÓN DE BALASTOS 13, ,15 CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DE LOS ,00 EQUIPOS DE TELEGESTION. COSTO TOTAL DE PRECIOS DE INSTALACIÓN ,35 ITEM 1 Tabla 36 Resumen de Costos Propuesta 1 de ISDE: DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA 1 PRECIO TOTAL USD ,09 2 MATERIALES LOCALES ,00 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,35 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA ,44 OSWALDO ENCALADA Página 196

197 Primer Modelo (propuesta 2) ITEM Tabla 37 Lista de Materiales y Costos de la Propuesta 2 de ISDE DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD A NIVEL DE PUNTO DE LUZ ISL-410-TCH: Nodo control de alumbrado publico 1 salida0..10v,1 salida ON/OFF con medidas de tensión, Corrientes y Horas de Funcionamiento. ON I/O Modulo REG-M; DIM 1-10V; (Balasto con control de 1-10v) Puesta en marcha nodo de control 282, ,40 203, ,26 38, ,05 A NIVEL DE EQUIPOS DEL TRANSFORMADOR R-460: I.LON SmartServer, programmable 1.990, ,81 5 ITE-420: Acoplador trifásico 219, ,17 6 IPSS 002-XX: FPM de gestión de latidos para i.lon SS 179, ,92 7 IKR3G-002: Kit router 3G con bacteria 250, ,12 8 Puesta en marcha de cabecera 1.115, ,60 CENTRO DE CONTROL O MANDO- SOFTWARE 9 ISCC_L100_192: Aplicación Contra Centralizado SLA_Lite (hasta 5000 nodos) en 100 cuadros , ,72 TOTAL ,05 OSWALDO ENCALADA Página 197

198 Tabla 38 Materiales Locales Propuesta 2 de ISDE: ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 CAJAS PARA TABLEROS DE CONTROL 536, ,00 2 MATERIALES VARIOS PARA INSTALACIÓN 312, ,00 3 MATERIALES VARIOS PARA AVISO DE ALARME 670,00 670,00 4 PCs PARA CADA CENTRAL IOS ,00 COSTO TOTAL DE MATERIALES LOCALES ,00 ITEM Tabla 39 Precios de Instalación Propuesta 2 de ISDE: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE LA LUMINARIA ,20 2 MONTAJE DE ACCESS POINT 536, ,00 3 MONTAJE CAMARA 670, ,00 4 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE CUADRO O CABINA. 300, ,00 5 MONTAJE E INSTALACIÓN DE LUMINARIAS LEDS 6 MONTAJE E INSTALACIÓN DE BALASTOS 13, ,15 CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DE LOS ,00 EQUIPOS DE TELEGESTION. COSTO TOTAL DE PRECIOS DE INSTALACIÓN ,35 ITEM 1 Tabla 40 Resumen de Costos Propuesta 2 ISDE: DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA 1 PRECIO TOTAL USD ,05 2 MATERIALES LOCALES ,00 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,35 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA ,40 OSWALDO ENCALADA Página 198

199 Segundo Modelo (propuesta 3) Tabla 41 Lista de Materiales y Costos de la Propuesta 3 de ISDE ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD A NIVEL DE PUNTO DE LUZ 1 ICAAL-010-X: Controlador analógico autónomo, salida 0 10 v 92, ,70 2 ON I/O Modulo REG-M; DIM 1-10V; (Balasto con control de 1-10v) 203, ,26 A NIVEL DE EQUIPOS DE TRANSFORMADOR R-460: I.LON SmartServer, programmable 1.990, , APSS-003-XX: FMP de configuración módulos ICAL pap i.lon SS 415, ,65 IDSS : Driver Mod Bus de analizador de redes para i.lon SS 179, , IART-RS485: Analizador de redes trifásico ISC-50: Sonda de corriente 5/50 IPSS-004-XX: FPM de gestión y alarmas de consumo para i.lon SS 739, ,52 53, ,46 320, ,76 9 AKR3G-002: Kit router 3G con bacteria. 250, ,12 10 Puesta en marcha de cabecera 801, ,24 CENTRO DE CONTROL O MANDO - SOFTWARE 11 ASCC_L50: Aplicación de Control Centralizado de cabeceras SCC (hasta 50 cuadros) , ,53 TOTAL ,97 OSWALDO ENCALADA Página 199

200 Tabla 42 Materiales Locales Propuesta 3 de ISDE: ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 CAJAS PARA TABLEROS DE CONTROL 536, ,00 2 MATERIALES VARIOS PARA INSTALACIÓN 312, ,00 3 MATERIALES VARIOS PARA AVISO DE ALARME 670,00 670,00 4 PCs PARA CADA CENTRAL IOS ,00 COSTO TOTAL DE MATERIALES LOCALES ,00 ITEM Tabla 43 Precios de Instalación Propuesta 3 de ISDE: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE LA LUMINARIA ,20 2 MONTAJE DE ACCESS POINT 536, ,00 3 MONTAJE CAMARA 670, ,00 4 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE CUADRO O CABINA. 300, ,00 5 MONTAJE E INSTALACIÓN DE LUMINARIAS LEDS 6 MONTAJE E INSTALACIÓN DE BALASTOS 13, ,15 CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DE LOS ,00 EQUIPOS DE TELEGESTION. COSTO TOTAL DE PRECIOS DE INSTALACIÓN ,35 ITEM 1 Tabla 44 Resumen de Costos Propuesta de ISDE: DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA 1 PRECIO TOTAL USD ,97 2 MATERIALES LOCALES ,00 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,35 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA ,32 OSWALDO ENCALADA Página 200

201 Segundo Modelo ( propuesta 4) Tabla 45 Lista de Materiales y Costos de la Propuesta 4 de ISDE ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD A NIVEL DE PUNTO DE LUZ 1 ICAAL-010-X: Controlador analógico autónomo, salida 0 10v. 92, ,70 2 ON I/O Modulo REG-M; DIM 1-10V; (Balasto con control de 1-10v) 203, ,26 A ANIVEL DE EQUIPOS DEL TRANSFORMADOR R-450: I.LON SmartServer, programmable , , APSS-003-XX: FMP de configuración módulos ICAL para i. LON SS. IKR3G-002: Kit router 3G con batería 415, ,65 250, ,12 6 Puesta en marcha de cabecera. 673, ,20 CENTRO DE CONTROL O MANDO- SOFTWARE 7 ASCC_L50: Aplicación de control centralizado de cabeceras SCC (hasta 50 cuadros) , ,53 TOTAL ,54 OSWALDO ENCALADA Página 201

202 Tabla 46 Materiales Locales Propuesta 4 de ISDE: ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 CAJAS PARA TABLEROS DE CONTROL 536, ,00 2 MATERIALES VARIOS PARA INSTALACIÓN 312, ,00 3 MATERIALES VARIOS PARA AVISO DE ALARME 670,00 670,00 4 PCs PARA CADA CENTRAL IOS ,00 COSTO TOTAL DE MATERIALES LOCALES ,00 ITEM Tabla 47 Precios de Instalación Propuesta 4 de ISDE: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE LA LUMINARIA ,20 2 MONTAJE DE ACCESS POINT 536, ,00 3 MONTAJE CAMARA 670, ,00 4 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE CUADRO O CABINA. 300, ,00 5 MONTAJE E INSTALACIÓN DE LUMINARIAS LEDS 6 MONTAJE E INSTALACIÓN DE BALASTOS 13, ,15 CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DE LOS ,00 EQUIPOS DE TELEGESTION. COSTO TOTAL DE PRECIOS DE INSTALACIÓN ,35 ITEM 1 Tabla 48 Resumen de Costos Propuesta 4 de ISDE: DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA 1 PRECIO TOTAL USD ,54 2 MATERIALES LOCALES ,00 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,35 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA ,89 OSWALDO ENCALADA Página 202

203 Modelo 3 (Propuesta 5). Tabla 49 Lista de Materiales y Costos de la Propuesta 5 de ISDE ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD A NIVEL DE PUNTO DE LUZ R-460: I.LON SmartServer, programmable 1990, ,81 A NIVEL EQUIPOS DEL TRANSFORMADOR 2 IDSS : Driver Mod Bus de analizador de redes para i.lon SS. 179, ,92 3 IART-RS485-2: Analizador de redes trifásico. 739, ,75 4 ISC-50: Sonda de corriente 5/50. 53, , IKR3G-002: Kit router 3G con batería IPSS-004-XX: FPM de gestión energética y alarmas de consumo para i. LON SS. 250, ,12 320, ,76 7 Puesta en marcha de cabecera 801, ,24 CENTRO DE CONTROL O MANDO SOFTWARE 8 ASCC_L50: Aplicación de control centralizado de cabeceras SCC (hasta 50 cuadros) 2.757, ,53 TOTAL ,60 OSWALDO ENCALADA Página 203

204 Tabla 50 Materiales Locales Propuesta 5 de ISDE: ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 CAJAS PARA TABLEROS DE CONTROL 536, ,00 2 MATERIALES VARIOS PARA INSTALACIÓN 312, ,00 3 MATERIALES VARIOS PARA AVISO DE ALARME 670,00 670,00 4 PCs PARA CADA CENTRAL IOS ,00 COSTO TOTAL DE MATERIALES LOCALES ,00 ITEM Tabla 51 Precios de Instalación Propuesta 5 de ISDE: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE LA LUMINARIA ,20 2 MONTAJE DE ACCESS POINT 536, ,00 3 MONTAJE CAMARA 670, ,00 4 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE CUADRO O CABINA. 300, ,00 5 MONTAJE E INSTALACIÓN DE LUMINARIAS LEDS 6 MONTAJE E INSTALACIÓN DE BALASTOS CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DE LOS ,00 EQUIPOS DE TELEGESTION. COSTO TOTAL DE PRECIOS DE INSTALACIÓN ,20 ITEM 1 Tabla 52 Resumen de Costos Propuesta 5 de ISDE: DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA 1 PRECIO TOTAL USD ,60 2 MATERIALES LOCALES ,00 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,20 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA ,80 OSWALDO ENCALADA Página 204

205 Presupuesto de Tecnología Owlet del Grupo Schréder. Se presenta a continuación la lista de los materiales con sus respectivos precios unitarios de la tecnología Schréder Ecuador S.A. La información obtenida fue facilitada mediante el Ing. Diego Vergara, dirección: Juan de Selis Oe1-183 y Av. Galo Plaza Lasso, Quito-Ecuador, Tel: , , Fax: d.vergara@schreder.com.ec PROPUESTA 1 Tabla 53 Listado de Materiales y Costos de la Propuesta 1 de Schréder ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD A NIVEL DE PUNTO DE LUZ 1 Luminaria Schréder LED TECEO 2 La gama Teceo ofrece módulos de LED flexibles, una selección de corrientes de alimentación y opciones de regulación de intensidad para maximizar todavía más el ahorro de energía y proporcionar la solución más rentable. Se dispone de una versión con brazo trasero de Teceo para poder iluminar con el mismo diseño de luminaria las calles, calles laterales y grandes calzadas. Máximo ahorro en costes de mantenimiento y energía Iluminación justa a través de LensoFlex2 que ofrece una fotometría de altas prestaciones, confort y seguridad Motores LED flexibles con número de LED modular FutureProof: el motor fotométrico y componentes electrónicos son fáciles de sustituir in situ LEDSafe (opcional) y ThermiX : mantienen las prestaciones a lo largo del tiempo 3.625, ,00 3 Equipo para telegestion SCHREDER COCO Column Controller 1.700, ,00 A NIVEL DE CUADRO DE CONTROL Equipo para telegestion SCHREDER SECO Segment Controller Controla hasta 150 Contralores de Columna Broadcasting Groupo- Comandos por On, Off and Red. flujo Recopila y almacena mensajes y valores durante varios , ,00 OSWALDO ENCALADA Página 205

206 días Transmite estos valores a petición de una base de datos SQL Controlador manual desde la Web Portal Interface para los técnicos 4 Asesoría y servicios para implementación de Telegestion completa. Tiempo previsto 4 meses , ,00 Total de costos INTELLIFLEX ,00 Total de costos de los equipos de la tecnología Schréder ,00 Tabla 54 Materiales Locales Propuesta Schréder: ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 CAJAS PARA TABLEROS DE CONTROL 536, ,00 2 MATERIALES VARIOS PARA INSTALACIÓN 312, ,00 3 MATERIALES VARIOS PARA AVISO DE ALARME 670,00 670,00 4 PCs PARA CADA CENTRAL IOS ,00 COSTO TOTAL DE MATERIALES LOCALES ,00 ITEM Tabla 55 Precios de Instalación Propuesta Schréder: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 2 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE LA LUMINARIA. 17, ,80 3 MONTAJE DE ACCESS POINT 536, ,00 4 MONTAJE CAMARA 670, ,00 5 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE CUADRO O CABINA. 300, ,00 6 MONTAJE E INSTALACIÓN DE LUMINARIAS LEDS 17, ,70 7 MONTAJE E INSTALACIÓN DE BALASTOS 8 CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DE LOS EQUIPOS DE TELEGESTION. COSTO TOTAL DE PRECIOS DE INSTALACIÓN ,50 OSWALDO ENCALADA Página 206

207 ITEM 1 Tabla 56 Resumen de Costos Intilliflex DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA SIN LAMPÁRAS LEDS PRECIO TOTAL USD ,00 2 MATERIALES LOCALES ,00 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,80 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA INTILLIFLEX ,80 ITEM 1 Tabla 57 Resumen de Costos Propuesta Schréder: DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA 1 PRECIO TOTAL USD ,00 2 MATERIALES LOCALES ,00 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,50 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA , Presupuesto de Tecnología S.A.T.A. SUBMINISTRAMENT I APLICACIONS DE TECNOLOGIES AVANCADES, S.L. Se presenta a continuación la lista de los materiales con sus respectivos precios unitarios de la tecnología S.A.T.A. SUBMINISTRAMENT I APLICACIONS DE TECNOLOGIES AVANCADES, S.L. La información obtenida fue facilitada mediante la Ingeniera Judith Lluent, dirección: Provenca, 549 local Barcelona-España Tel.: (93) jlluent@gmail.com; alluent@sata.es. OSWALDO ENCALADA Página 207

208 Propuesta 1 CON SYRA E: Tabla 58 Lista de Materiales y Costos de la Propuesta 1 de SATA ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD A NIVEL DE PUNTO D E LUZ 1 SYRA E: Módulo de control, comando ON/OFF y dimming para lámparas de potencia máxima 400W, equipadas con balasto electrónico estándar 1-10V y DALI (Xtreem). Comunicación por Power Line por el cable de alimentación. Para instalar en el interior de luminaria. Fabricado en contenedor IP65. Dim: 52 x 98 x 45 mm 254, ,00 2 CPD 3000 Outdoor Lighting Controller - Preliminary Model Number: 76600R (Balasto con control de 0-10v) 203, ,26 A NIVEL DE CUADRO DE CONTROL Andros CMS: Módulo de control/comando cuadro, con gestión líneas y lámparas por Powerline, configurable localmente y de remoto. Configuración hasta lámparas por cuadro. Timer semanales con 20 programaciones. Encendido/Apagado de la instalación mediante reloj astronómico. Visualización estado de los equipos de control lámpara SYRA en display. Dim: 160 x 90 x 75 mm (9 módulos DIN) Andros PLS: Módulo para la comunicación PowerLine. Control presencia tensión en la salida tres fases más el neutro. Comunicación con los módulos Syra en protocolo Dim: 35,5 x 90 x 73 mm (2 módulos DIN) Andros TR: Módulo alimentador para Andros CM/CMS con protección térmica incorporada. Dim: 71 x 90 x 70 mm (4 módulos DIN) CAP 3: Filtro capacitivo y acoplador de fases para PowerLine. Dim: Dim: 34,6 x 89 x 65 mm (2 módulos DIN) PHIL 30D: Filtro inductivo antiperturbaciones de PowerLine, carga máxima 30A. Instalación en serie sobre la fase de carga. Dim: 34,6 x 89 x 65 mm (2 módulos DIN) PHIL 63D: Filtro inductivo antiperturbaciones de PowerLine, carga máxima 30A. Instalación en serie sobre la fase de carga. Dim: 34,6 x 89 x 65 mm (2 módulos DIN) MODEM GSM: Módulo de comunicación GSM del cuadro al server IOS. Para carril DIN. Protección IP20. Dim: 77 x 67 x 26 mm (2 módulos DIN) 2282, ,64 446, ,44 119, ,32 104, ,64 85, ,32 119, ,74 308, ,40 OSWALDO ENCALADA Página 208

209 CENTRO DE CONTROL O MANDO SOFTWARE IOS-100: Server IOS con configuración máx. 100 cuadros IOS GSM: Módulo Módem GSM/GPRS 6700, ,00 499, ,82 12 OP1-100: Módulo Software: Gestión de los comandos a nivel armario. 3216, , OP2-100: Módulo Software: Gestión de los eventos a nivel lámpara. Necesario OP1. OP15: Módulo Software: Visualización de las estadísticas automáticas de los eventos. AS.POS.: Asesoramiento técnico para la correcta instalación de los dispositivos. Verificación instalación, puesta en servicio y curso formación software. 4783, , , , , ,00 TOTAL PROYECTO IVA excluido ,02 Descuento especial 20% ,40 Base Imponible ,62 ON I/O Modulo REG-M; DIM 1-10V; (Balasto con control de 1-10v) ,26 TOTAL COSTOS ,88 ITEM Tabla 59 Materiales Locales Propuesta 1 de SATA: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 CAJAS PARA TABLEROS DE CONTROL 536, ,00 2 MATERIALES VARIOS PARA INSTALACIÓN 536, ,00 3 CAJAS PARA FILTROS 53, ,20 4 MATERIALES VARIOS PARA AVISO DE ALARME 670,00 670,00 5 PCs PARA CADA CENTRAL IOS ,00 COSTO TOTAL DE MATERIALES LOCALES ,20 OSWALDO ENCALADA Página 209

210 ITEM Tabla 60 Precios de Instalación Propuesta 1 de SATA: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 ARMADO DE FILTROS EN CIRCUITOS ,00 2 MONTAJE E INSTALACIÓN DE SYRAS ,70 3 MONTAJE DE ACCESS POINT 536, ,00 4 MONTAJE CAMARA 670, ,00 5 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE CUADRO O CABINA. 300, ,00 6 MONTAJE E INSTALACIÓN DE LUMINARIAS LEDS 7 MONTAJE E INSTALACIÓN DE BALASTOS 13, ,15 CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DE LOS 8 EQUIPOS DE TELEGESTION, PROGRAMACIÓN DE SYRAS Y ANDROS COSTO TOTAL DE PRECIOS DE INSTALACIÓN ,85 ITEM 1 Tabla 61 Resumen de Costos Propuesta 1 de SATA: DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA 1 PRECIO TOTAL USD ,88 2 MATERIALES LOCALES ,20 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,85 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA ,93 OSWALDO ENCALADA Página 210

211 Proforma con la Syra D Tabla 62 Listado de Materiales y Costos de la Propuesta 2 de SATA ITEM DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD A NIVEL DE PUNTO DE LUZ 1 SYRA D 400: Módulo de control, comando ON/OFF y dimming hasta 16 niveles para lámparas de potencia entre W equipadas con balasto ferromagnético convencional. Comunicación por PowerLine por el cable de alimentación. Para instalar en el interior de luminaria. Se suministra con el balasto ferromagnético Dimming. Fabricado en contenedor IP65. Dim: 52 x 98 x 45 mm (Syra) Dim: 118 x 63 x 53 mm (Balast) 306, ,85 A NIVEL DE CUADRO DE CONTROL Andros CMS: Módulo de control/comando cuadro, con gestión líneas y lámparas por Powerline, configurable localmente y de remoto. Configuración hasta lámparas por cuadro. Timer semanales con 20 programaciones. Encendido/Apagado de la instalación mediante reloj astronómico. Visualización estado de los equipos de control lámpara SYRA en display. Dim: 160 x 90 x 75 mm (9 módulos DIN) Andros PLS: Módulo para la comunicación PowerLine. Control presencia tensión en la salida tres fases más el neutro. Comunicación con los módulos Syra en protocolo Dim: 35,5 x 90 x 73 mm (2 módulos DIN) Andros TR: Módulo alimentador para Andros CM/CMS con protección térmica incorporada. Dim: 71 x 90 x 70 mm (4 módulos DIN) CAP 3: Filtro capacitivo y acoplador de fases para PowerLine. Dim: Dim: 34,6 x 89 x 65 mm (2 módulos DIN) PHIL 30D: Filtro inductivo antiperturbaciones de PowerLine, carga máxima 30A. Instalación en serie sobre la fase de carga. Dim: 34,6 x 89 x 65 mm (2 módulos DIN) PHIL 63D: Filtro inductivo antiperturbaciones de PowerLine, carga máxima 30A. Instalación en serie sobre la fase de carga. Dim: 34,6 x 89 x 65 mm (2 módulos DIN) MODEM GSM: Módulo de comunicación GSM del cuadro al server IOS. Para carril DIN. Protección IP20. Dim: 77 x 67 x 26 mm (2 módulos DIN) 2282, ,64 446, ,44 119, ,32 104, ,64 85, ,32 119, ,74 308, ,40 OSWALDO ENCALADA Página 211

212 CENTRO DE CONTROL O MANDO SOFTWARE 9 10 IOS-100: Server IOS con configuración máx. 100 cuadros IOS GSM: Módulo Módem GSM/GPRS 6700, ,00 499, ,82 11 OP1-100: Módulo Software: Gestión de los comandos a nivel armario. 3216, , OP2-100: Módulo Software: Gestión de los eventos a nivel lámpara. Necesario OP1. OP15: Módulo Software: Visualización de las estadísticas automáticas de los eventos. AS.POS.: Asesoramiento técnico para la correcta instalación de los dispositivos. Verificación instalación, puesta en servicio y curso formación software. 4783, , , , , ,00 TOTAL PROYECTO IVA excluido ,87 Descuento especial 20% ,37 Base Imponible ,50 ITEM Tabla 63 Materiales Locales Propuesta 2 de SATA: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 CAJAS PARA TABLEROS DE CONTROL 536, ,00 2 MATERIALES VARIOS PARA INSTALACIÓN 536, ,00 3 CAJAS PARA FILTROS 53, ,20 4 MATERIALES VARIOS PARA AVISO DE ALARME 670,00 670,00 5 PCs PARA CADA CENTRAL IOS ,00 COSTO TOTAL DE MATERIALES LOCALES ,20 OSWALDO ENCALADA Página 212

213 ITEM Tabla 64 Precios de Instalación Propuesta 2 de SATA: DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO USD CANTIDAD PRECIO TOTAL USD 1 ARMADO DE FILTROS EN CIRCUITOS ,00 2 MONTAJE E INSTALACIÓN DE SYRAS ,70 3 MONTAJE DE ACCESS POINT 536, ,00 4 MONTAJE CAMARA 670, ,00 MONTAJE E INSTALACIÓN DE CONTROL DE 5 CUADRO O CABINA. MONTAJE E INSTALACIÓN DE LUMINARIAS 6 LEDS 7 MONTAJE E INSTALACIÓN DE BALASTOS 300, ,00 CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DE LOS 8 EQUIPOS DE TELEGESTION, PROGRAMACIÓN DE SYRAS Y ANDROS COSTO TOTAL DE PRECIOS DE INSTALACIÓN ,70 ITEM 1 Tabla 65 Resumen de Costos Propuesta 2 de SATA: DESCRIPCIÓN LISTA DE MATERIALES Y COSTOS DE LA PROPUESTA 2 PRECIO TOTAL USD ,50 2 MATERIALES LOCALES ,20 3 COSTOS DE INTALACIÓN ,70 COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA , Diferencias entre los sistemas de Telegestión de Alumbrado Público. Características, diferencias y costos de las diferentes tecnologías de Telegestión. A continuación se describen las características más importantes de las diferentes tecnologías de Telegestión de Alumbrado Público de cada Proveedor y sus respectivos costos totales para la vía Cuenca Descanso. OSWALDO ENCALADA Página 213

214 Tabla 66 Características Principales de los cinco sistemas de Telegestión SCI Sistemas Controladores Inteligentes S.A. Protocolo de Equipos Principales de Telegestión Comunicación Vía Modem Syra equipo instalado en cada punto de (GSM, GPRS, luz a telecontrolar. PSTW). Utiliza Protocolo TCP/IP Andros CM, tiene a su cargo la comunicación vía modem, de todos los eventos de las unidades SYRA. IOS servidor central contiene el software de gestión capaz de gestionar hasta 100 unidades ANDROS CM. Características de la Tecnología Tecnología Abierta. 45% de ahorro de consuno energético. Compatibles con instalaciones realizadas y cualquier marca En cualquier avería o manipulación de dispositivos, el sistema continúa en operación. Las comunicaciones se realizan desde las luminarias al tablero vía onda portadora, desde el tablero al server por GSM/GPRS y desde el server se puede acceder vía internet desde cualquier lugar. ELO Sistemas Electrónicos S.A.. Protocolo de Equipos Principales de Telegestión Comunicación Vía Modem LC se instala en cada punto de luminaria. GPRS Protocolo TCP/IP RJ45 Ethernet. SC tiene a su cargo la comunicación de todos los eventos de las unidades LC, utilizando la tecnología de LonWorks. Se instala en centro de distribución. Streetlight.Vision Servidor Web El servidor Web Streetlight.Vision es instalado en la nube. Usuario final web front -end El software es 100% web y basado en la nube ipad INVENTORY.VISION, SLV Windows Tablet y otras aplicaciones 3 ra parte El servidor Web Streetlight.Vision proporciona una interfaz de servicios Web abiertos y seguros Características de la Tecnología Tecnología Abierta y Multiproveedor. 50% de ahorro de consumo energético. Diseñada por Streetlight. Visión Y Echelon. Cada lámpara o grupo de lámparas se puede atenuar en el rango que está permitido por los balastros. Seguimiento de la vida útil de las lámparas. Compatibles e intercambiables con proveedor de hardware. cualquier Protocolo estandarizado ISO14908 (llamado Lonworks enpower line) La comunicación entre el Controlador de Segmento y la oficina se realiza vía módem GPRS/Ethernet, pero internamente entre el Controlador de Segmento y los dispositivos del sistema de alumbrado la comunicación es vía PLC, sin necesidad de instalar antenas ni otros equipos de comunicación. ISDE Protocolo de Comunicación Ethernet, Wimax, Wifi, GPRS/3G Equipos Principales de Comunicación ASL-XXX y ICAAL 0 10 equipo de control instalado en cada punto de luz. Controlador de cuadro, Se comunica Características de la Tecnología Tecnología Abierta y fabricante de productos LonWords. Los productos ISDE son integrables con los OSWALDO ENCALADA Página 214

215 con el centro de supervisión. Software de gestión Recepción de toda la información. demás subsistemas. LonWords estándar abierto de comunicaciones con implantación a nivel mundial. Variedad de fabricantes elaboran productos basados en esta tecnología. En caso de fallo, el sistema seguirá funcionando, pero sin realizar ningún tipo de regulación. Cada lámpara o grupo de lámparas se puede atenuar en el rango que está permitido por los balastros. Las comunicaciones se realizan desde las luminarias al cuadro eléctrico vía onda portadora (PLC), desde el controlador de cuadro al centro de supervisión por GPRS, ADSL, Wimax. Owlet del Grupo Schreder Protocolo de Comunicación ADSL, GPRS o 3G Protocolo de comunicación abierto ZigBee. Equipos Principales de Telegestión CoCo Versión encapsulada para montaje en-poste y poder controlar el punto de luz. LuCo Luco es la opción si desea instalar el sistema dentro de las luminarias. Características de la Tecnología Basado en tecnologías abiertas. Estándar IEEE % de ahorro de consumo energético. SeCo El Seco gestiona un segmento de hasta 150 unidades de CoCo y Luco. S.A.T.A. SUBMINISTRAMENT I APLICACIONS DE TECNOLOGIES AVANÇADES, S.L. Protocolo de Equipos Principales de Telegesti Características de la Tecnología Comunicación Red IP, GSM, Syra es el equipo instalado en cada Basado en tecnologías abiertas. RTC, GPRS punto de luz a telecontrolar. Andros CMS es el equipo que gobierna las lámparas de las líneas conectadas al armario. IOS es el servidor central que contiene el software de gestión Ahorro Energéticos hasta el 38 a 45%. Es compatible con cualquier sistema existente. Las comunicaciones se realizan desde las luminarias al tablero vía onda portadora, desde el tablero al server por GSM/GPRS y desde el server se puede acceder vía internet desde cualquier lugar. OSWALDO ENCALADA Página 215

216 Tabla 67 Análisis comparativo de tecnologías INTILLIFLEX PARAMÉTRO SCI ELO ISDE SCHRÉDER SATA ARQUITECTUTA POWERLINE LONWORKS LONWORKS ZIGBEE POWERLINE CONTROL DE LUMINARIAS POR CUADRO O CABINA DE CONTROL o N TIPO DE RED POWERLINE POWERLINE POWERLINE RF POWERLINE TIPO DE ACCESO LINEA DE VISTA DE RED LINEA DE VISTA DE ACCESO GSM, GPRS, PSTW Ethernet GSM,GPRS, 3G, Ethernet GSM, Ethernet, Wimax, GPRS/3G ADSL,GSM, GPRS o 3G GSM, RTC, GPRS, Ethernet NO NO NO SI NO NO NO NO NO NO BANDA DE RED NO NO NO 2,4GHZ NO BANDA LICENCIADA NO NO NO NO NO TOPOLOGÍA POWERLINE POWERLINE POWERLINE MALLA POWERLINE REDUNDACIA NO NO NO SI NO VELOCIDAD DE TRANSMISION 56 kbps 56 kbps 56 kbps 250 kbps UP/DOWN 300 baudios BIDIRECCIONAL SI SI SI SI SI DISTANCIA MÁXIMA 3KM N KM N KM 15KM 3KM CLO NO NO NO SI NO VPO NO NO NO SI NO SDLO SI SI SI SI SI NEMA 4X NO NO NO SI NO IP 65/ /67 NAT NO NO NO SI NO VPN SI SI SI SI SI CONSUMO TOTAL MÁXIMO DEL EQUIPO TEMPERATURA DE OPERACIÓN 0,5W 1W 15W 0,5 W -25 a 65 C -30 a 70 C -10 a 45 C -30 a 70 C -25 a 65 C OSWALDO ENCALADA Página 216

217 Tabla 68 Resumen de costos de las diferentes tecnologías de Telegestión Proveedor Tipo De Control A La Luminaria Incluye Transp. Tipo de Balastro Empleado Costo total Tecnología Telegestión (Dólares) SCI Sistemas Syra D Controladores NO Electromagnético ,61 Inteligentes S.A. Syra 3 NO Electromagnético ,31 ELO Sistemas Electrónicos S.A. ISDE Owlet del Grupo Schreder S.A.T.A Controlador Echelon Controlador Apanet ISL-410-TCH ICAAL-010-X SCHREDER COCO Column Controller Syra E Syra D NO Electrónico ,70 NO Electromagnético ,70 SI Electrónico ,44 SI Electrónico ,97 SI Cambio a luminarias led ,80 SI Electrónico ,93 SI Electromagnético ,40 Tabla 69 Análisis Logístico en comparación de las tecnologías FABRICANTE ITEM DESCRIPCION SCI ELO ISDE SCHRÉDER SATA 1 PRESENCIA MARCA ARGENTINA CHILE LOCAL LOCAL ESPAÑA 2 PROVISION DE EQUIPOS ITALIA ESPAÑA LOCAL ESPAÑA 3 SOPORTE ARGENTIA CHILE LOCAL LOCAL ESPAÑA 4 GARANTIA ARGENTINA CHILE LOCAL LOCAL ESPAÑA 5 CONTACTO ARGENTINA CHILE LOCAL LOCAL ESPAÑA 6 FACILIDAD DE INFORMACION % SOPORTE EN SITIO NO NO SI SI NO 8 AHORRO ENERGETICO MÁXIMO 45% 50% 40% 60% 45% 9 AHORRO EN OPERACIÓN Y MATENIMIENTO 30% 30% 30% 30% 30% 10 SISTEMA ADAPTABLE CON CUALQUIER TIPO DE LÁMPARA NO SI SI SI NO 11 UBICACIÓN OSWALDO ENCALADA Página 217

218 En la tabla 70, se ha seleccionado una propuesta de cada proveedor, la selección de cada tecnología se realizo tomando en cuenta, la propuesta más completa, es decir, donde se puede telegestionar los cuadros eléctricos y las luminarias de forma independiente, además hacer gestiones de eficiencia energética. Respecto del volumen de datos a ser transferidos de acuerdo a lo indicado por el área técnica de ELO y a su experiencia, el tamaño promedio del volumen de los datos contenido por cada transmisión de toda la información es alrededor de 0,08 Kb por luminaria. Por ejemplo la experiencia en otros sistemas Smart Grid con lectura remota de medidores con 16 canales de memoria se a utilizado un plan de 2 Mb y con esto se ha logrado tener un flujo de información libre para mas de 700 medidores enviando su información con intervalos de registro de 15 minutos, sin problemas de velocidad y capacidad. De acuerdo a la información descrita anteriormente se podría utilizar un plan de 2Mb por cada segmento controlador para planificar los costos en forma teórica. Mediante la accesoria de la operadora de Claro, se tiene un plan con costos de 0.80 centavos de dólar por cada Mb mensual y un costo fijo del chip que será instalado en cada segmento controlador de 4,25 dólares esto lo que respecta al contrato de la red GSM/GPRS. OSWALDO ENCALADA Página 218

219 Tabla 70 Análisis comparativo de costos. ITEM DESCRIPCION SCI ELO ISDE TIPO DE CONTROL DE LA LUMINARIA SELECCIONADA COSTOS DE MATERIALES Y MANO DE OBRA SERVICIO GSM 20 AÑOS ASISTENCIA AL CAMPO DE SOFTWARE (20 años) COSTO TRANSPORTE AHORRO ENERGETICO MÁXIMO 20 AÑOS AHORRO EN OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO 20 AÑOS SYRA D Controlador ECHELON ISL-410-TCH INTILLIFLEX SCHRÉDER SCHREDER COCO Column Controller SATA SYRA D , , , , , , , , , , , , ,68 Ya incluye Ya incluye , , , , , , , , , , ,00 8 TOTAL (20 años) , , , , ,09 9 UBICACIÓN De acuerdo a este análisis técnico-económico descrito en la tablas de está sesión, podemos concluir que la tecnología más conveniente para la Vía Cuenca-Descanso es la del proveedor ELO. OSWALDO ENCALADA Página 219

220 2.3. IMPACTO AMBIENTAL CON LA UTILIZACIÓN DE SISTEMAS DE TELEGESTIÓN DE ALUMBRADO PÚBLICO Contaminación lumínica Definiciones: Según la Oficina Técnica para la Protección del Cielo (OTPC) del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC): La contaminación lumínica es el brillo o resplandor de luz en el cielo nocturno producido por la reflexión y difusión de luz artificial en los gases y en las partículas del aire por el uso de luminarias inadecuadas y/o excesos de iluminación. El mal apantallamiento de la iluminación de exteriores envía la luz de forma directa hacia el cielo en vez de ser utilizada para iluminar el suelo. Según el Departamento de Astronomía y Meteorología de la Universidad de Barcelona: Se entiende por contaminación lumínica la emisión de flujo luminoso de fuentes artificiales nocturnas en intensidades, direcciones y/o rangos espectrales donde no es necesario para la realización de las actividades previstas en la zona alumbrada. Podemos definirla como la luz que se emite al cielo desde los sistemas de alumbrado artificial (alumbrado público, residencial y comercial) y se difunde en la atmósfera, generando una iluminación deficiente y un gasto energético inútil. OSWALDO ENCALADA Página 220

221 Figura 56 Contaminación lumínica en los continentes. La contaminación lumínica afecta la visibilidad de vías de circulación, la apreciación de espacios exteriores y la observación de estrellas. El Halo o Aureola Luminosa se introduce en dormitorios y salas de estar, alterando y agrediendo a sus habitantes. Figura 57 Contaminación Lumínica en la ciudad OSWALDO ENCALADA Página 221

222 Contaminación Lumínica en Función de su magnitud geográfica. A efectos prácticos es conveniente acordonar el ámbito de actuación del asunto de la contaminación lumínica en función de su magnitud o cobertura geográfica. En este sentido podemos clasificar que las diferentes actuaciones van a tener incidencia a nivel de: Alumbrado urbano: (cascos urbanos de ciudades): ciudades y núcleos de población grandes o muy grandes. En este tema se contempla el alumbrado de calles y viales de uso para vehículos, peatonales, plazas, parques, urbanizaciones de viviendas localizadas en el núcleo urbano. Alumbrado de cascos urbanos de pueblos: núcleos de medio o bajo poblamiento. Problemas y situaciones similares al anterior pero de menor impacto. Alumbrado de zonas residenciales: urbanizaciones y núcleos de población no urbanos. Sus características (lejanía de núcleos urbanos, baja densidad de población etc.) les confieren unas características especiales. Principalmente presentaran incidencia el alumbrado peatonal y el correspondiente a la iluminación de accesos a las viviendas. Alumbrado de vías: carreteras y caminos principalmente de uso vial. El correcto alumbrado de estas es de vital importancia para la seguridad vial. Alumbrado especial: fachadas, iluminación ornamental, monumentos, etc. Aunque por lo general pertenecerán a núcleos urbanos, requieren un tratamiento especial. Alumbrado privado: alumbrado interior de las viviendas, así como el de terrazas y jardines particulares. El alumbrado interior es el que menos OSWALDO ENCALADA Página 222

223 incidencia tiene en la parte visible de la contaminación luminosa, no así en su incidencia el aspecto derivado del exceso de consumo Tipos de contaminación Lumínica La Contaminación Lumínica se manifiesta de muy diferentes maneras que pueden ser agrupadas en las siguientes cuatro categorías: Por luz intrusa: Cuando una instalación de alumbrado emite luz en direcciones que exceden el área donde es necesaria, es habitual que invada zonas cercanas. Este es un fenómeno muy típico de las zonas urbanas, donde es común la intrusión lumínica dentro de viviendas privadas, modificando el entorno doméstico y provocando trastornos en las actividades humanas. Por difusión hacia el firmamento: Se debe a la difusión de la luz por parte de las moléculas de aire y de polvo en suspensión. Eso produce que parte del haz de luz sea desviado de su dirección original y acabe siendo dispersado en todas direcciones, en particular hacia el cielo. Esta es una forma de contaminación lumínica especialmente evidente en noches cubiertas en las que las nubes resplandecen con intensidad por encima de las zonas urbanas. Por deslumbramiento: Se produce cuando los usuarios de la vía pública encuentran su visibilidad dificultada o imposibilitada por el efecto de la luz emitida por instalaciones de alumbrado artificial de alumbrado público, fincas vecinas. Es una manifestación de la contaminación lumínica especialmente peligrosa para el tráfico rodado, siendo causa de un número importante de accidentes. OSWALDO ENCALADA Página 223

224 Por sobreconsumo: Se produce cuando la emisión artificial de luz implica un consumo energético excesivo debido a la intensidad, el horario de funcionamiento y/o su distribución espectral Formas de emisión de luz artificial hacia el cielo Existen tres formas básicas de emisión de luz artificial hacia el cielo. Directa: es el más perjudicial. Se produce principalmente por focos o proyectores para el alumbrado de grandes áreas públicas, dependencias deportivas, puertos, aeropuertos, fachadas de edificios, etc. Estos focos tienen una inclinación superior a los 20º, por ello parte del flujo de la lámpara es enviado directamente sobre el horizonte, desperdiciando energía luminosa. Estos casos son especialmente graves pues en general utilizan lámparas de altos vatios. (400 W W.) con una elevado flujo luminoso, de forma que un sólo proyector puede impactar más que una población iluminada de habitantes. Otras instalaciones muy contaminantes de forma directa son los alumbrados decorativos u ornamentales como son los globos y faroles con la lámpara en el centro del farol, en ellos el flujo de luz de la luminaria sale en todas las direcciones, especialmente sobre el horizonte. El impacto Directo puede eliminarse totalmente dirigiendo la luz sólo allí donde se necesite. En los casos de alumbrados de fachadas o monumentos, donde es difícil evitar que parte del flujo salga fuera de la zona a iluminar, deberían ser apagados a media noche o en las horas que no hay ciudadanos en la calle para observarlos. Los letreros luminosos deberían apagarse siguiendo idénticos criterios y en todo caso evitar que su luz se proyecte hacia el horizonte. La eliminación del impacto Directo puede suponer un aumento de un 25% en los niveles de iluminación a igualdad de luminarias, por lo que se puede reducir OSWALDO ENCALADA Página 224

225 el número de estas o el consumo de las lámparas para obtener los mismos niveles anteriores con menos energía. Por reflexión: suele tener un impacto inferior a 10 veces el impacto Directo. La diferencia principal con el Directo es que tiene un bajo brillo (millares de veces inferior). Su impacto es importante en grandes instalaciones. Es difícil evitar totalmente, pero su impacto puede reducirse eliminando excesos en los niveles de iluminación y/ó reduciendo estos a altas horas de la noche. También puede disminuirse reduciendo los índices de reflexión de las superficies iluminadas, por ejemplo utilizando colores oscuros. Por refracción: la refracción suele tener un impacto muy despreciable con respecto a las otras dos y su influencia depende del tamaño y cantidad de partículas del aire entre la fuente de luz y la zona iluminada. Disminuye con la distancia entre la fuente y la zona iluminada. Luminarias El control y utilización de las luminarias o lámparas adecuadas es muy importante para el control y atenuación del efecto de la contaminación lumínica, pues no todos los tipos de lámparas impactan de igual forma. En general cuanto mayor sea el espectro donde emiten mayor es su impacto contaminante. De igual forma hay que evitar que emitan en longitudes de onda fuera del visual, es decir, donde es sensible el ojo humano, las emisiones en el ultravioleta, aparte de ser inútiles para la iluminación, son radiaciones de gran energía y su alcance es considerable por lo que su impacto contaminante es muy superior a otra que radie en el visible y con un flujo equivalente. OSWALDO ENCALADA Página 225

226 En función de su uso pueden ser clasificadas en: De uso vial: las más comunes en las ciudades. De uso peatonal: se encuentran en vías compartidas por vehículos y peatones. De uso ornamental y deportivo: se deben dirigir de arriba hacia abajo y debe evitarse su utilización con posterioridad a la media noche Por su impacto contaminante en función de su espectro se clasifican en: a) Poco contaminantes: Lámparas de vapor de sodio a baja presión: emite prácticamente sólo en una estrecha zona del espectro, dejando limpio el resto. Su luz es amarillenta y monocromática. Es recomendable para alumbrados de seguridad y carreteras fuera de núcleos urbanos. Son las más eficientes del mercado y carece de residuos tóxicos y peligrosos. Lámparas de vapor de sodio a alta presión: emiten sólo dentro del espectro visible. Su luz es amarillenta con rendimientos de color entre 20% y 80%, dependiendo del modelo. Es recomendable para todo tipo de alumbrado exterior. Son las más eficientes del mercado después de las de baja presión. b) Medianamente contaminantes: Lámparas incandescentes: No emiten en el ultravioleta pero si en el infrarrojo cercano. Su espectro es continuo. Su luz es amarillenta con un rendimiento de color del 100%. No es recomendable para alumbrado exterior, excepto para iluminar detalles ornamentales. Son las más ineficaces del mercado. Lámparas incandescentes alógenas: Son iguales que las incandescentes pero emiten algo más en el ultravioleta si no va provista de un cristal difusor OSWALDO ENCALADA Página 226

227 (son peligrosas sin este cristal por emitir en el ultravioleta duro). Son algo más eficaces que las incandescentes. Lámparas fluorescentes en tubos y compactas: Emiten en el Ultravioleta. Su luz es blanca con rendimientos cromáticos entre el 40% y el 90%. Es recomendable para alumbrados peatonales y de jardines. Tienen una alta eficiencia. c) Muy contaminantes: Lámparas de vapor de mercurio a alta presión: Tienen una elevada emisión en el ultravioleta. Su luz es blanca con rendimientos de color inferiores al 60%. Es recomendable para zonas peatonales y de jardines. Son las menos eficientes del mercado en lámparas de descarga. Lámparas de halogenuros metálicos: Tienen una fuerte emisión en el ultravioleta. Su luz es blanca azulada con rendimientos de color entre el 60% y el 90%. Es recomendable para eventos deportivos importantes y grandes zonas donde se requiera un elevado rendimiento cromático. Son muy eficaces, parecidas al sodio de alta presión, pero de corta vida Causas de la Contaminación Lumínica: Luminarias con deficiente control de la distribución luminosa. Exceso de iluminación de espacios exteriores. Diseño inadecuado de instalaciones de alumbrado, Ausencia de regulaciones, Luz proveniente del interior de edificios a través de las ventanas, Luz reflejada en las fachadas de los edificios. OSWALDO ENCALADA Página 227

228 Problemas que genera la Contaminación Lumínica. Desperdicio de Energía Iluminación del cielo Efectos en plantas y animales Reduce la visibilidad Fuentes de origen de la Contaminación Lumínica: Las fuentes para la contaminación lumínica son: Alumbrado Público, Alumbrado Comercial, Alumbrado Deportivo, interior de edificios, emisión de vehículos, etc La Contaminación Lumínica afecta la salud* Interfiere con el ritmo circadiano. Inhibe la producción de Melatonina. Disturbios de sueño. Sospechas en el incremento de leucemia infantil. El deslumbramiento en calles crea condiciones de riesgo para conductores y peatones. La pérdida del medioambiente natural nocturno contribuye a la desconexión con la naturaleza y con la inspiración que ofrece un cielo estrellado. * Investigadores: Blask, Pauley, Brainard, Rea, Schernhammer, Crain OSWALDO ENCALADA Página 228

229 La contaminación Lumínica altera drásticamente el comportamiento y el hábitat de: Aves Anfibios Peces Insectos Mamíferos Control de la Contaminación Lumínica: Existe actualmente una gran preocupación por controlar y limitar el impacto ambiental de las instalaciones de alumbrado, público, residencial, comercial etc. El alumbrado artificial es necesario y su aprovechamiento debe ser optimizado evitando el posible desperdicio por el mal diseño de luminarias o uso inadecuado en instalaciones. Procedimientos recomendados por la CIE para reducir la Contaminación Lumínica. Del Apéndice 1 de la Publicación CIE Nº126, Guidelines for Minimizing Sky-Glow (A1) Apagar las luces cuando no se necesitan para la seguridad o realce de la escena nocturna, es decir apagar las iluminaciones publicitarias y ornamentales a partir de una hora determinada. (A2) Utilizar luz directa hacia abajo siempre que sea posible para iluminar sus objetivos; no hacia arriba. OSWALDO ENCALADA Página 229

230 Figura 58 Forma correcta de iluminar Si no hay alternativa a la iluminación hacia arriba, entonces utilizar un apantallamiento para reducir al mínimo la luz esparcida: (A3) Utilizar equipos especialmente diseñados de modo que una vez instalados minimice la luz esparcida cerca o sobre el plano horizontal: OSWALDO ENCALADA Página 230

231 Figura 59 Iluminación correcta e incorrecta (A4) No iluminar excesivamente. Ello da lugar a contaminación luminosa y a malgastar el dinero. La CIE dispone de numerosas normativas recomendando niveles óptimos de iluminación según la tarea visual de que se trate. (A5) Para mantener el deslumbramiento en un mínimo, habrá que asegurarse de que el ángulo del haz principal de todas las luces dirigidas hacia cualquier observador potencial se mantenga por debajo de los 70º. Deberá tenerse en cuenta, que si se aumenta la altura del montaje, deberá disminuirse el ángulo del haz de los rayos luminosos. En los lugares con poca luz ambiente, el deslumbramiento puede ser muy molesto, por lo que se debe cuidar con esmero el posicionamiento y orientación de las luminarias: OSWALDO ENCALADA Página 231

232 Figura 60 Ángulos de iluminación (A6) Cuando sea posible, se recomienda utilizar luminarias con haces asimétricos que permitan mantener su cierre frontal paralelo o casi paralelo a la superficie que se quiere iluminar: Figura 61 Rangos de ángulos para iluminación (A7) Para iluminación doméstica e iluminación de seguridad a pequeña escala existen dos soluciones: OSWALDO ENCALADA Página 232

233 Se pueden utilizar con efectividad detectores pasivos de infrarrojo, si se instalan y alinean correctamente (ver la siguiente Figura). Una lámpara incandescente halogenada de 150W (2000 lm) resulta más que suficiente. Lámparas de 300 a 500W producen demasiada iluminación, mayor deslumbramiento y sombras más oscuras o acentuadas. (ii) Son igualmente aceptables iluminaciones permanentes con bajo brillo durante toda la noche. En el caso de iluminar un corredor de una vivienda, lo más adecuado es utilizar una lámpara fluorescente compacta de 9W (600 lm). Figura 62 Formas de iluminación correctas (A8) Para alumbrado de vías de tráfico rodado se debe minimizar el flujo sobre el plano horizontal y restringir la intensidad cerca de dicho plano (ver FHSs en la Tabla siguiente). Se deberá incluir en el diseño de instalaciones de iluminación, la CIE en su publicación Nº 126[12] recomienda la adopción de las siguientes limitaciones de la luz perturbadora para las instalaciones de alumbrado exterior: OSWALDO ENCALADA Página 233

234 Tabla 71 Clasificación de zonas 1 Índice de Descripción Zona FHS INS T[%] Áreas con paisajes intrínsecamente oscuros: Parques E1 Nacionales, áreas de notable belleza natural (donde las 0 carreteras habitualmente están sin iluminar). E2 Áreas de baja luminosidad: generalmente fuera de las áreas residenciales urbanas y rurales (donde las carreteras están iluminadas según las normas para 0 5 carreteras residenciales. Áreas de luminosidad media: generalmente áreas E3 residenciales urbanas (donde las carreteras están iluminadas según las normas para calzadas con mucho 0-15 tráfico). Áreas de alta luminosidad: generalmente áreas urbanas E4 que incluyen zonas residenciales y para usos comerciales con una alta actividad durante la franja horaria nocturna No obstante, en el caso de iluminación de autopistas y autovías, vías urbanas importantes, rondas de circunvalación, etc. Se recomienda instalar luminarias con un flujo hemisférico superior instalado FHSinst [5%]. En el caso de alumbrados peatonales, así como artísticos con faroles, aparatos históricos, etc., se sugiere un FHSinst [25%]. Cuando se agote la vida de las instalaciones de alumbrado, o por cualquier causa se proceda a su renovación, se recomienda implantar luminarias con las limitaciones de flujo hemisférico superior señaladas anteriormente. Se aconseja el establecimiento de programas de sustitución de luminarias existentes cuyo flujo hemisférico superior instalado sea mayor del 25% (FHSinst/25%), por luminarias que cumplan los valores recomendados por las tablas de la CIE. OSWALDO ENCALADA Página 234

235 Caracterización y regulación de la contaminación lumínica [1],[2] Con el objeto de reducir el impacto ambiental asociado al alumbrado artificial el cual produce perturbaciones a determinados sectores de la sociedad (astrónomos, ciudadanos, ambientalistas, etc.), la CIE ha establecido indicadores y limitaciones, en las publicaciones siguientes: [1] Commission Internationale de l Eclairage. Guidelines for Minimizing Sky- Glow. Publicación CIE nº 126, (1997). [2] Commission Internationale de l Eclairage. Guide of Limitation of the effects of Obtrusive Light from Outdoor Lighting Installations CIE TC 5-12 (1995). a) Indicadores: FHS (Flujo Hemisférico Superior): Proporción del flujo de las lámparas de una luminaria que se emite sobre la horizontal cuando la luminaria está montada en su posición normal de diseño. FHS INST (Flujo Hemisférico Superior instalado): Proporción del flujo de una luminaria que se emite sobre la horizontal cuando la luminaria se monta en su posición de instalación. b) Limitaciones del Flujo Hemisférico Superior: 1.- Considerando que el Flujo Hemisférico Superior Instalado (FHS INST %) de una luminaria, es el % de flujo saliente de la luminaria en posición de montaje, que se emite sobre su plano horizontal. 2.- Las luminarias que se instalen no deberán superar los siguientes valores en cada Zona (según CIE 126): OSWALDO ENCALADA Página 235

236 Tabla 72 Clasificación de Zonas 2 CLASIFICACIÓN DE ZONAS FLUJO HEMISFÉRICO SUPERIOR INSTALADO FHS INST (%) E1 0% E2 5% E3 15% E4 25% Valores Límite del Flujo Hemisférico Superior Instalado c) Indicadores propuestos por la CIE: Figura 63 Indicadores FHS = φdu / φlamp φdu: flujo luminoso emitido por la luminaria sobre el plano horizontal φlamp: flujo total de lámparas contenidas en la luminaria. Figura 64 Indicadores FHSINST = φ DU / φlum φlum es el flujo total de la luminaria, y φlum= η.φlamp, Entonces: OSWALDO ENCALADA Página 236