sistema scada
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sistema scadaTRANSCRIPT
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Aplicaciones _______________________________________________________________________________________
Cruz Snchez Enrique Avelino
Simulacin y Control de Procesos Industriales
Instituto Tecnolgico de Salina Cruz
Carretera a San Antonio Monterrey Km. 1.7 C.P 70701
ABSTRACTO: Un Sistema SCADA es esencial
en el control de procesos industriales, pues
engloba aspectos que concierne a la
simulacin, es pues un sistema de Control y
Adquisicin de Datos, gracias al sistema SCADA
se logra la optimizacin de tiempo y recursos
humanos en la supervisin, ya que con esta
herramienta se logra el monitoreo de algn
proceso instrumentado dentro de la industria.
Como todo proyecto, una vez identificado el
problema hay que abordarlo, y esto no es de
otra manera que investigacin pura y aplicada,
se debe someter a criterios si e til
implementar un SCADA para la solucin del
problema que se detect y al que se le est
dando cobertura. Por lo general, tratndose de
sistemas complejos y de procesos industriales,
siempre se le da cabida solucin con un SCADA
para la monitorizacin.
PALABRAS CLAVE: DCS, simulacin, redes,
comunicacin, proyecto, programacin,
Videovigilancia. MMS, itinerancia.
INTRODUCCIN: SCADA, Supervisory
Control And Data Acquisition, permite la
gestin y control de cualquier sistema local o
remoto gracias a una interfaz grfica que
comunica al usuario con el sistema.
Par poder proponer un proyecto solucionado
va SCADA se deben comentar los motivos de
la implementacin del software de control, en
la planta industrial.
Por ejemplo, una de las utilidades de este
sistema es que a travs de la comunicacin
con los dispositivos se campo (PLCs) se puede
controlar el proceso de forma automtica
desde la pantalla de la computadora,
mediante la interfaz grfica configurada por
el usuario.
Se detallan las prestaciones y requisitos
necesarios para sacar el mximo provecho a
un sistema SCADA. Adems, tambin se
especifica si estructura interna, as como sus
componentes bsicos que permiten las
actividades de supervisin.
Cualquier sistema de control puede serlo de
dos maneras, Los sistemas de control de Lazo
Abierto y los Sistemas de Control de Lazo
Cerrado. Los primeros se basan en el diseo
adecuado de los parmetros y las condiciones
de trabajo del elemento control para que ste
sea capaz de mantener el sistema controlado
dentro de los lmites deseados.
Por su parte, los Sistemas de Control de Lazo
Cerrado o realimentados, trabajan vigilando
continuamente las reacciones del sistema a
controlar, efectuando las acciones de
correcciones necesarias para mantener el
control dentro de los lmites deseados.
Diferencias tpicas entre SCADA y DCS
Sobre la base de su funcionalidad, un sistema
SCADA realiza el mismo trabajo que un
Sistema de Control Distribuido.
A diferencia de los Sistemas de Control
Distribuido (DCS), el lazo de control es
generalmente cerrado por el operador. Los
sistemas de Control Distribuido se
caracterizan por realizar las acciones de
control en forma automtica.
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Las diferencias esenciales entre estos dos
sistemas de control se encuentran en tres
grandes reas.
Sistema de Comunicaciones
Los sistemas SCADA siempre incluyen un
elemento de comunicaciones entre las
estaciones de monitoreo y los equipos
montados en campo, usualmente este enlace
de comunicaciones se compone de elementos
de hardware y software no propietarios del
fabricante del sistema SCADA, por lo que ste
debe ser capaz de adaptarse al sistema de
comunicaciones disponible. Este es un
elemento muy importante y ejerce una fuerte
influencia en casi todos los aspectos de diseo
del sistema.
rea Geogrfica
Los sistemas SCADA estn muy a menudo en
servicios de informacin sobre grandes reas
geogrficas. Esto involucra, una vez ms,
sistemas de comunicaciones que
normalmente incluyen respaldo y esquemas
de redundancia, permitiendo ganar en
seguridad y disponibilidad de la informacin.
Aplicacin Global
El software de aplicacin est supervisando el
proceso desde un punto de vista global y
apunta a conseguir la optimizacin de ste a
travs de todos los sitios o plantas
involucrados.
PLANTEAMIENTO DE PROBLEMAS
TPICOS
Hace unos 20 aos o ms, la automatizacin
pareca referirse slo a la posibilidad de que
puertas o vlvulas se abrieran o cerraran por
s mismas. El trmino era incluso compartido
por los productos de consumo, como los
automviles, que podan ser manuales, es
decir con clutch y palanca de cambios y
automticos.
En la actualidad, los conceptos de
automatizacin se han separado en forma
considerable y los de la industria se extienden
ms all de las mquinas, por toda la empresa
y sus cadenas de clientes y proveedores, por
los sistemas de administracin de la calidad y
el mantenimiento, en las reas de
instrumentacin y adquisicin de datos, en el
control estadstico de la produccin, en la
planeacin de recursos y suministros, en las
compras y en la planeacin estratgica-
Si alguien pens que automatizar era cambiar
unos relevadores o instalar una secuencia de
sensores y actuadores ms o menos aislados,
hoy podr encontrar su influencia a todo lo
lago de la empresa y el ciclo de vida del
producto. La automatizacin no slo permite
fabricar mejor y ms rpido, sino que, en el
otro extremo, le da oportunidad al director de
la empresa (distante, quiz miles de
kilmetros del piso industrial)
De ver en su computadora cunto ha
producido la mquina X, si est funcionando o
en paro y a que se deben las situaciones.
A todo esto hay que agregar los aportes de la
revolucin tecnolgica, los componentes
miniatura y su produccin en masa que han
llevado a los equipos de automatizacin un
nivel tal que cada cinco aos se reduce su
precio a la mitad, mientras que cada da
ofrecen funciones superiores y ms
poderosas que las de las generaciones
anteriores.
De esta manera se explica que, al analizar las
tendencias ms recientes en el campo de la
automatizacin, los expertos no slo se
refieran al desarrollo de PLCs ms pequeos
o ms baratos, sino que consideren aspectos
vinculados a programas y plataformas de
programacin, estndares de comunicacin e,
incluso, al uso de internet, temas que antes
parecas alejados de la correcta tarea de
fabricar tornillos, ensamblar una lavadora o
rellenar pomos de pasta de dientes.
La industria automotriz es una de las reas
que cuentan con mayor grado de
automatizacin, de hecho fue en esta rea
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dnde se inici la automatizacin. La mayor
parte de sus procesos se encuentran bajo
cierto nivel de automatizacin y cuentan con
sistemas de control y supervisin en toda la
planta. Si llega a presentarse una falla en una
de las mquinas, el sistema la detecta
rpidamente mediante diagnstico e indica
lugar exacto. De esta forma, si es necesario la
lnea puede ser detenida y se aplicara el
mantenimiento correctivo adecuado. Esto es
muy importante en este tipo de industria, ya
que detener la lnea aunque sea por muy
pocos segundos, podra representar una
prdida enorme de dinero para la empresa.
Por sta razn es que es tan importante
contar con un sistema eficaz de control y
supervisin en la industria automotriz.
Sin duda, unas de las industrias ms
complejas son la aeroespacial y la
aeronutica. Se requiere de un sistema de
control impecable, debido a que una pequea
falla podra significar la muerte de muchas
personas. Hoy en da, se utilizan equipos muy
sofisticados para mantener siempre una alta
seguridad tanto en el equipo como en las
naves. Estas industrias han dotado a las
aeronaves que construye, de la ms alta
tecnologa en todo lo referente al vuelo,
desarrollando e implementando el concepto
de la automatizacin.
En los aeropuertos, se requiere tambin de un
buen sistema de control y supervisin de
variables como transporte de equipajes y de
mercancas, terminales de facturacin, centro
de correo areo, etc. Para la automatizacin
en los aeropuertos la efectividad y la mxima
disponibilidad representa un papel
importantsimo. Hombres, cartas o equipaje:
todo tiene que transportarse segura y
rpidamente al lugar correcto. Gracias a
posibilidades ampliadas de diagnstico es
posible localizar averas del modo ms rpido
y reducir as considerablemente tiempos de
parada, y es posible efectuar trabajos de
mantenimiento son necesidad de detener la
totalidad de la instalacin.
Una de las reas que se ha explotado
ltimamente es tambin, la siembra bajo
techo. Por medio de un sistema de control, se
puede mantener la temperatura, humedad, y
otras variables, al nivel deseado. Ya no
importa si las condiciones ambientales no son
las adecuadas para las siembras. Se puede
producir mucho ms que una siembra normal
y con mayor calidad, incluso el espacio por
metro cuadrado es mejor aprovechado.
La industria de la guerra es una de las reas
que ms ha generado avances tecnolgicos en
la historia. Todos los equipos y recursos
utilizaos contienen supercomputadoras, los
llamados supertrajes que incrementan la
fuerza y velocidad de los soldados por medio
de sensores, etc. Todo este equipo es
controlado por medio de poderosos sistemas
de comunicacin. Incluso y no es necesario
que alguno de estos lleve pasajeros o alguien
que los controle porque con la tecnologa que
se cuenta puede ser controlado a distancia y
por medio de sistemas de control y
supervisin se pueden llevar a cabo
diagnsticos peridicos para conocer el
estado de estas mquinas en cada instante
que se desee.
PLANTEAMIENTO DE LA SOLUCIN
Los Sistemas de Control, Supervisin y
Adquisicin de Datos (SCADA) se utilizan
principalmente en;
Plantas de proceso
El sistema SCADA es utilizado para controlar,
supervisar y adquirir datos referentes a todos
los procesos de la planta. El sistema cuenta
con una serie de alarmas y sensores en caso
de que ocurra alguna falla en el proceso para
que esta pueda ser reparada en el menor
tiempo posible. Adems de que el sistema
puede brindar diagnsticos muy completos
del estado de todas las mquinas de la planta.
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Sistemas de Medicin
Los SCADA en los sistemas de medicin
ofrecen muchas ventajas para regular
vlvulas, flujo, presin, temperatura y muchas
otras variables que permanecer bajo control y
supervisin constante. Si alguna de las
variables se sale del rango permitido, el
sistema la detecta y alerta al personal.
Ductos, gasoductos y oleoductos
El sistema adems de controlar la presin y
otras variables, detecta fugas o bloqueos en
los ductos. El sistema puede indicar el lugar
de este fallo.
Terminales de almacenamiento y Distribucin
de Hidrocarburos
El sistema arroja diagnsticos de las
terminales. En este puede mostrar la
capacidad de la terminal, la cantidad de
hidrocarburos actual en la terminal, etc.
Puede presentar proyecciones de la demanda
que puede cubrir diferentes niveles de
presin y el tiempo en que se vaciara la
terminal. El sistema utiliza alarmas de
seguridad contra incendios, por medio de
sensores activa cmaras de espuma, anillos de
enfriamiento, etc.
Sistemas de Seguridad Fsica, Identificacin y
Control de Accesos
En una empresa, uno de los aspectos ms
importantes es la seguridad. Los sistemas
SCADA permiten a la empresa elegir a las
personas que pueden acceder a ciertas reas
de importancia para la empresa. No solo las
puertas estn cerradas para aquellos que no
tienen acceso, sino tambin informacin por
medio de claves o cdigos. La informacin es
muy importante para la empresa y no puede
permitir que exista filtrado por medio de
algn trabajador de la empresa. Si algn
acceso es violado, el sistema lo detecta
inmediatamente y por medio de sensores
puede cerrar por completo la empresa para
evitar robos y se comunica automticamente
con la polica.
Sistemas de Seguridad y Contra Incendio
La mayora de las empresas cuentan con
sistemas que se activan por diversos
dispositivos como detectores de humo,
detectores de fuego, mezclas explosivas, etc.
Redes y Plantas de Agua Potables y Residuales
El sistema controla el nivel de entradas y
salidas. La mayora de la maquinaria de las
potabilizadoras estn automatizadas, por lo
que el SCAADA puede ofrecer un diagnstico
de las mquinas y por medio de sensores
mostrar el nivel de PH del agua as como otras
caractersticas de importancia.
Medio Ambiente
Para muchas empresas uno de sus peores
enemigos es el medio ambiente. Con un
apropiado sistema de control, la empresa
puede mantener las condiciones ambientales
apropiadas dentro del almacn o la planta
entera.
Si es necesario, un sistema de control y
supervisin con el equipo adecuado, puede
supervisar las condiciones ambientales y
arrojar proyecciones que advierten de
tormentas, huracanes, tornados, etc.
Ejemplo
Un ejemplo es el sistema de Tele supervisin
y control instalado para prestar el servicio de
potabilizacin y tratamiento de aguas,
(planeado para abastecer a 120 mil
habitantes de crdoba, Argentina)
Este sistema est constituido por una estacin
central de monitoreo basada en PC utilizando
como software de Supervisin, Control y
Adquisicin de Datos el WinCC de SIEMENS.
Otro sistema es el WizFactory, este sistema es
una solucin completa para informacin y
automatizacin, combina el control y el
continuo con SCADA e internet. Entre sus
componentes se encuentra en Wizcon para
Windows e internet, que es una herramienta
poderosa para canalizar informacin en
tiempo real e histrico de la planta. Provee
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funciones completas de SADA y HMI, las
cuales se pueden visualizar a travs de la web
mediante un navegador convencional. Otro
componente es WizPLC, solucin ue permite
emular en cualquier PC el comportamiento
lgico de un PLC. Por parte, WizDCS emula el
comportamiento de un DCS en una PC.
SCADA COMO SOLUCIN
La solucio n de SCADA a menudo tiene
componentes de sistemas de control
distribuido, DCS (Distribuited Control
System). El uso de RTUs o PLCs o u ltimamente
PACs sin involucrar computadoras maestras
esta aumentando, los cuales son auto nomos
ejecutando procesos de lo gica simple.
Frecuentemente se usa un lenguaje de
programacio n funcional para crear
programas que corran en estos RTUs y PLCs,
siempre siguiendo los esta ndares de la
norma IEC 61131-3. La complejidad y la
naturaleza de este tipo de programacio n hace
que los programadores necesiten cierta
especializacio n y conocimiento sobre los
actuadores que van a programar. Aunque la
programacio n de estos elementos es
ligeramente distinta a la programacio n
tradicional, tambie n se usan lenguajes que
establecen procedimientos, como pueden
ser FORTRAN, C o Ada95. Esto les permite a
los ingenieros de sistemas SCADA
implementar programas para ser ejecutados
en RTUs o un PLCs.
Para evaluar si un sistema SCADA es
necesario para manejar una instalacin dada,
el proceso a controlar debe cumplir las
siguientes caractersticas:
El nmero de variables del proceso
que se necesita monitorear es alto
El proceso est geogrficamente
distribuido. Esta condicin no es
limitativa, ya que puede instalarse un
SCADA para la supervisin y control
de un proceso concentrado en una
localidad.
Las informacin del proceso se
necesita en el momento en que los
cambios se producen en el mismo, o
en otras palabras, la informacin se
requiere en tiempo real.
La complejidad y velocidad del proceso
permiten que la mayora de las acciones de
control sean iniciadas por un operador. En
caso contrario, se requerir de un Sistema de
Control Automtico, el cual lo puede
constituir un Sistema de Control Distribuido,
PLC's, Controladores a Lazo Cerrado o una
combinacin de ellos.
Cuando una empresa decide implementar un
sistema SCADA sobre su instalacin hay 5
fases bsicas a tener en cuenta para llevar a
cabo el proceso:
Fase1: El diseo de la arquitectura del
sistema. Esto incluye todas las
consideraciones importantes sobre el sistema
de comunicaciones de la empresa (Tipo de
BUS de campo, distancias, nmero de E/S,
Protocolo del sistema y Drivers...). Tambin se
vern involucrados los tipos de dispositivos
que no estn presentes en la planta pero que
sern necesarios para supervisar los
parmetros deseados.
Fase2: Equipamiento de la empresa con los
RTUs necesarios, comunicaciones, Equipos
HMI y Hardware en general. Adquisicin de
un paquete software SCADA adecuado a la
arquitectura y sistemas de la planta.
Fase3: La instalacin del equipo de
comunicacin y el sistema PC.
Fase4: Programacin, tanto del equipamiento
de comunicaciones como de los equipos HMI
y software SCADA.
Fase5: Testeo del sistema o puesta a punto,
durante el cual los problemas de
programacin en comunicaciones como en el
software SCADA son solucionados.
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Para obtener las caractersticas y
prestaciones propias de un sistema SCADA, su
software debe presentar las siguientes
funciones:
Manejo del soporte o canal de
comunicacin.
Manejo de uno o varios protocolos de
comunicacin (Drive)
Manejo y actualizacin de una Base
de Datos
Administracin de alarmas (Eventos)
Generacin de archivos histricos.
Interfaces con el operador (MMI -
Man Machine Inteface)
Capacidad de programacin (Visual
Basic, C)
Transferencia dinmica de datos
(DDE)
Conexin a redes
Debe tener capacidad para
comunicarse con mltiples redes de
instrumentos, aun siendo de distinta
procedencia y fabricantes (standard
IEC 1131.3).
PROPUESTA DE SOLUCIN
Descripcin del proyecto
Necesidades del cliente
El usuario final, es la empresas de
distribucin de energa elctrica en la ciudad
de Mxico,esta manifest la necesidad de
comunicar equipos terminales de control
remotas (UTR)hacia el sitio central, utilizando
para ello redes de transporte emergentes,
como es el caso de las redes celulares,
considerando principalmente que estas redes
requieren de una mnima infraestructura de
instalacin para ofrecer el servicio de
comunicacin, solamente tomando en
consideracin lo siguiente:
Los sitios a conectar son principalmente
subestaciones elctricas, las cuales se
encuentran algunas ubicadas en sitios donde
los servicios de comunicacin se limitan a
lneas analgicas.
Debido a la naturaleza del protocolo, el
consumo de ancho de banda no es muy
grande por lo que el servicio ofrecido por las
compaas celulares es suficiente.
El servicio es econmico comparado con los
accesos de servicio dedicados, como los DS0,
esto es un DS0 puede llegar a costar hasta $ 1,
000.00 USD cuando un enlace de banda ancha
celular puede costar hasta $60.00 USD.
Se consider el empleo de las nuevas redes
emergentes debido a su disponibilidad en
regiones donde la infraestructura terrestre es
escasa o bien ausente.
La tecnologa celular permite por el ancho de
banda ofrecido la posibilidad de agregar
aplicaciones a la comunicacin al sitio central.
Propuesta de red
La propuesta de solucin se hizo, pensando en
ofrecer una red con respaldo incluido que
reportara a los dos sitios de control con los
que cuenta la institucin de distribucin
elctrica. El diagrama siguiente muestra la
propuesta original.
Figura 1. Topologa general de la red
Topologa general de red
La propuesta de solucin se hizo, pensando en
ofrecer una red con respaldo incluido que
reportara a los dos sitios de control con los
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que cuenta la institucin de distribucin
elctrica. El diagrama siguiente muestra la
propuesta original.
La figura anterior, muestra la regionalizacin
por zonas de trabajo cuyo objetivo principal
es el de concentrar la comunicacin
proveniente de los sitios de telecontrol
prximos entre si, de tal manera de que en
caso de falla regional ya sea por el medio de
comunicacin o bien por eventos
catastrficos de la naturaleza, la afectacin se
reduzca al mnimo posible.
Esos 12 sitios sern determinados por la
empresa misma y los diferentes proveedores
de tecnologa celularharn su oferta de
acuerdo a su plan de cobertura, Encore
Networks, garantiza la conectividad con
cualquiera de ellos ya sea con tecnologa GSM
GPRS, EDGE o HSDPA (UMTS).
ANLISIS
Sistema de video vigilancia asistido por
computadora (Proyecto que concurs en la
21 Semana Nacional de Ciencia y
Tecnologa en su fase Estatal: Oaxaca
2014)
Problema que da origen al Sistema
La escasa seguridad que existe en el almacn
de material elctrico de la empresa Acciona
Energa, ha provocado el hurto de estos.
Se presenta un sistema basado en un circuito
cerrado de televisin (CCTV), con la finalidad
de proveer una Cmara de Seguridad sencilla y accesible montada en una
plataforma mvil que puede ser controlada
tanto en plano horizontal y/o vertical para
una mayor cobertura de visibilidad con
monitoro en tiempo real.
Oferta y demanda en video seguridad
Muchos sectores se confrontan regularmente
sobre la relacin que la seguridad fsica puede
mantener con la seguridad electrnica. Para
muchas personas, la tecnologa tiene una
buena posibilidad para desplazar la seguridad
basada en seres humanos, bsicamente
porque puede ser ms eficiente, en algunos
casos, y por que sin duda resulta ms efectiva.
Lo importante es comprender que ninguna de
las dos modalidades es excluyente y que si
una empresa quiere tener los ms altos
estndares de seguridad debe considerar las
dos posibilidades. En Amrica Latina, la parte
electrnica ha ido creciendo para fortuna de
los fabricantes, lo cual puede ser una seal de
que la regin est mejorando en el diseo y
aplicacin de los diversos esquemas de
seguridad posibles.
En Mxico, an hay mucha dependencia de los
guardias de seguridad, aunque la aplicacin
de sistemas como CCTV y control de acceso ha
reducido la toma de decisiones por parte de
este personal.
El consumo de seguridad electrnica en
Amrica Latina y la evaluacin de las
principales economas desde el punto de vista
de mercado para este tipo de tecnologas no
es una labor fcil. De acuerdo con lo
comentado por las fuentes, es posible
encontrar tanto buenos consumidores y
compradores de tecnologa como otros no tan
fuertes. A modo general, las situaciones de
orden pblico derivadas de procesos de
desigualdades sociales son un factor con alto
impacto en la decisin de compra de sistemas
de seguridad electrnica, pero adicional a lo
anterior se sita el creciente
boom constructor de la regin, elemento ltimo que se ha visto influenciado por la
creciente inversin extranjera en cada uno de
los pases latinos. En las prximas lneas se
har una descripcin cualitativa de cada uno
de los mercados analizados.
Mxico
Para empezar hablando de Mxico, calificado
por muchos como el mayor consumidor de
tecnologa de seguridad en la regin (Amrica
Latina) y donde se presume hay grandes
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contrataciones de servicios de integracin,
gracias a la envergadura de las empresas que
estn asentadas en este pas, es importante
sealar que segn Octavio Villa, directivo de
la integradora Panamericana de Seguridad
(Panase), el pas azteca s est incrementando
el inters en los sistemas de seguridad
electrnica, lo que permite que cada da se
presenten proyectos de integracin con un
mayor grado de sofisticacin.
Ahora bien. En lo que respecta a fabricacin
an no se encuentran en esta nacin grandes
desarrollos de tecnologa de seguridad,
situndose entonces en la categora de gran
importador, cuyo principal proveedor es
Estados Unidos, aunque naciones como
Espaa, Francia, Reino Unido e Israel ganan
cada da ms mercado.
La situacin de orden pblico es un factor de
gran importancia para la administracin
pblica, la cual invierte importantes recursos
en el combate al crimen, situacin que se ha
visto reflejada en una mayor efectividad que
ha llevado a desmantelar grupos de corte
terrorista como el EPR.
La inversin privada en seguridad electrnica
e integracin se ha destacado en el creciente
segmento inmobiliario; es en este campo
donde se estn realizando las mayores
inversiones.
Alrededor del 40% de las empresas en Mxico
sufren algn delito de robo de vehculo,
maquinaria, y mercanca; fraude, extorsin y
secuestro, por lo que se ha incrementado la
demanda en tecnologa de video vigilancia.
Con la finalidad de conocer los alcances,
resultados y montos de una inversin inicial
superior a los 460 millones de dlares
orientados a combatir la delincuencia y
atender los servicios de emergencia de la
Ciudad de Mxico, numerosas solicitudes de
acceso a informacin pblica se han
formulado, entre otras autoridades, a la
Jefatura de Gobierno, Secretario de Seguridad
Pblica, Procuradura General de Justicia,
Secretara de Gobierno y diversas
Delegaciones Polticas. Al mismo tiempo, pero
con un bajo nivel, tambin se han hecho
algunos requerimientos para acceder a las
imgenes grabadas por las cmaras de
videovigilancia con la finalidad de ejercer el
derecho de acceso a datos personales.
De conformidad con la informacin
disponible, los incidentes atendidos por los
Centros de Comando y Control (C2), de
diciembre del 2009 a junio del 2011,
ascienden a 305 mil 853, de los cuales el
52.5% corresponden a servicios urbanos, el
15.9% a faltas cvicas; el 14.8% a urgencias
mdicas, 7.3% a emergencias, 5.2% a otros
delitos y el restante 4.3% a delitos de alto
impacto.
Sobre este ltimo punto es donde queremos
llamar la atencin, ya que consideramos que
si bien hay que celebrar la existencia de una
ley que regule el empleo de las tecnologas
para la seguridad pblica en el Distrito
Federal, as como los aparentes buenos
resultados, no menos cierto es el hecho de que
se han dejado relativamente al margen el
derecho de las personas a la intimidad, el
honor y la propia imagen, por lo que la
aplicacin de estas medidas de seguridad
debe buscar su armonizacin normativa.
Actualmente, dicha ley slo hace referencia a
la confidencialidad que deben de revestir las
autorizaciones para la instalacin de equipos
tecnolgicos fijos en bienes de dominio
pblico o privado, circunscribindola
tambin a la Ley de Transparencia de Acceso
a la Informacin Pblica del Distrito Federal.
Estudio de mercado Caracterizacin de la actividad Los sistemas de videovigilancia son aquellos que permiten la gestin de mltiples cmaras de seguridad para el control y supervisin de instalaciones locales y remotas. Se trata bsicamente de un grabador digital con capacidad de almacenamiento de imgenes y sonido ininterrumpido durante
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las 24 horas, que muestra los resultados en un televisor o monitor. Un buen sistema debe proporcionar imgenes de calidad tanto diurnas como nocturnas, ser flexible y fcil de usar y proporcionar imgenes para grabar evidencias o para ayudar al anlisis de cualquier incidente. La forma de vida actual, en la que las familias pasan la mayor parte del da fuera del hogar, supone un escenario ideal para la incorporacin de sistemas de videovigilancia que servirn de gran ayuda a los/as propietarios/as, tanto para sentirse ms seguros, como para conocer lo que pasa en el interior de los inmuebles en todo momento. No obstante, estos sistemas tratan de satisfacer las necesidades tanto de particulares con la consiguiente instalacin de cmaras de seguridad en las viviendas, como de empresas, polgonos industriales, espacios ldicos, etc. Para la proteccin y seguridad de los clientes, los sistemas empleados emiten dos clases de avisos:
Avisos de actividad: Indican la entrada o salida de personas en los espacios a vigilar.
Avisos de ausencia de actividad:
Suelen utilizarse ms en viviendas privadas que en empresas. Por ejemplo si se queda alguien en la casa (nios/as, ancianos/as) sin realizar ninguna actividad en un determinado intervalo de tiempo, el sistema avisa de un posible incidente.
En cuanto a la estructura del aviso,
ste puede ser de dos formas:
Mensajes de texto o hablados, guardados en la misma central o avisos en tiempo real a telfonos fijos, mviles o va internet, que advierten de la conexin o desconexin de la alarma, acceso a zonas especficas, etc.
Mensajes con imgenes enviadas por MMS o con streaming al mvil o, pelculas grabadas segn programacin horaria o eventos.
Mtodo de investigacin
La encuesta se realiz como una solicitud de oferta ficticia para una solucin digital y una solucin analgica que deban instalarse en un establecimiento minorista, con condiciones y requisitos tcnicos especificados previamente. La encuesta se distribuy entre una muestra de integradores mexicanos que venden e instalan de manera activa sistemas de vigilancia analgicos y basados en IP. Se pidi a todos los integradores participantes que elaborasen ofertas para ambos tipos de sistemas.
Antes de dirigirse a los integradores, tuvo que elaborarse un plano del lugar y un conjunto realista de requisitos tecnolgicos. Esto se realiz con la aportacin de varios expertos tcnicos con experiencia en el diseo de sistemas de vigilancia IP y analgicos en entornos minoristas. Toda la informacin en relacin con la ubicacin y el caso ficticio que se proporcion a los integradores.
Cuando se desarroll el escenario realista, se realiz un borrador de los documentos de la encuesta. A continuacin, los expertos y un integrador piloto examinaron la encuesta, que tena el formato de una solicitud de oferta detallada, as como la documentacin tcnica que le acompaaba. Los resultados de esta ronda de pruebas se utilizaron para mejorar en mayor medida la encuesta y la documentacin de apoyo.
A continuacin, la encuesta se distribuy a todo el grupo de muestra de integradores mediante un mensa- je de correo electrnico, que contena tanto la solicitud de oferta como toda la documentacin. Al correo electrnico inicial le siguieron varias rondas de llamadas telefnicas a los integradores para verificar que haban recibido el material, as como para responder a cualquier pregunta relacionada con la encuesta.
Se recibieron respuestas completas a la encuesta por parte de cinco integradores, las
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cuales contenan ofertas tanto para el caso analgico como para el de IP. Se examinaron detenidamente estas ofertas para validar las cifras e identificar las incoherencias potenciales en el material. En caso de encontrarse irregularidades, se contact con los integradores por telfono o mediante correo electrnico para que pudieran dar sus aclaraciones.
Resultados del estudio de entrevistas
El estudio de entrevistas telefnicas que se realiz de manera simultnea con la encuesta del TCO ofreci la informacin y las perspectivas adicionales que se resumen a continuacin.
Los participantes informaron de que hoy en da llevan a cabo principalmente instalaciones de vigilancia basadas en IP y que el nmero de proyectos analgicos est decreciendo.
Todos se mostraron de acuerdo en que el sistema IP es el futuro de la videovigilancia y lo recomiendan para instalaciones nuevas.
La videovigilancia basada en IP tiene numerosos beneficios sobre el sistema analgico, como una mayor escalabilidad y flexibilidad.
Sin embargo, el argumento ms favorable a la hora de vender sistemas IP a los usuarios finales es el aumento tangible en la calidad de imagen de la ltima generacin de sistemas IP de cmaras de vdeo (en comparacin con los sistemas analgicos).
Los sistemas analgicos estn todava muy presentes entre determinados clientes, y los integradores todava los recomiendan para aquellas situaciones con limitaciones extremas de presupuesto.
Trabajar con sistemas de seguridad basados en IP requiere un cierto grado de conocimiento de TI y conexin de redes, lo que puede ser un obstculo para algunos integradores.
Tabla 1. Anlisis de Precio
No.
Artculos Descripcin
Precio
unitario Importe
2
Tarjetas de
desarrollo
Arduino UNO R3
$380.00 $760.00
1
Shield GSM
SIMCOM
SIM900
$1,200.00 $1,200.00
1
Cmara Logitech
HD Webcam
C525
$700.00 $700.00
1
Ensamble de
lmpara de leds
infrarrojos
$300.00 $300.00
1 Gabinete/soporte $500.00 $500.00
1 Sensor de
Proximidad $200.00 $200.00
1
Ensamble de
componentes en
PCB
$1,100.00 $1,100.00
2 Servomotores
FUTABA $150.00 $300.00
1
Sistema SCADA
de video para
vigilancia
$1,800.00 $1,800.00
1 Insumos $200.00
1 Instalacin $1,300.00
1
Plan tarifario
telefnico
(inversin inicial)
$300.00
S.E.Y.A
(4.00%)
$346.40
Importe
Bruto
$9,006.40
Subtotal $9,006.40
I.V.A
(16.00%)
$1,441.02
Total $10,447.42
-
DISEO Y SIMULACIN
El sistema de monitoreo diseado, logra un
movimiento de 180 tanto en el plano
horizontal como el vertical con esto se logra
una mayor cobertura de visin en el almacn,
a l se le adaptan un sensor de proximidad,
leds de alta luminosidad, y un mdulo GSM
para la comunicacin.
Se ha optado por utilizar una cmara web USB
de alta definicin como el dispositivo de
adquisicin de video. Mediante LIFA (que es
el software encargado de la comunicacin
entre LabVIEW y Arduino) se han adquirido
y procesado seales de los sensores LDR
(analgico) y el sensor de proximidad
(digital). As como el control del ngulo de
movimiento de los servomotores y el
encendido de las luces para el caso de
ausencia de luz.
A continuacin se describe la programacin
modular de la comunicacin entre la placa de
desarrollo Arduino UNO (La tarjeta de
adquisicin de datos) y la interfaz de
desarrollo LabVIEW. Como se puede
apreciar en la figura 1 y las subsecuentes, se
ha configurado el Arduino como tarjeta de
adquisicin, para activar el sensor de
proximidad se configur la lectura digital por
el puerto 7, encendindose un led al momento
de encenderse.
Se ha usado una fotorresistencia cuya funcin
principal es el de encender leds de alta
luminosidad para el caso de ausencia de luz,
simulando un flash para el enfoque de las
capturas de imgenes de la cmara.
Como se ha mencionado anteriormente se
propone el uso de dos servomotores, stos
tienen la ventaja de manipular su ngulo de
giro, con dos servomotores como sistema de
movimiento, se ampla el ngulo de visin de
la cmara a utilizar.
Una vez terminado estos mdulos de
programacin, se procedi a la programacin
de la adquisicin de imgenes por medio de la
cmara digital, mediante libreras especiales
como el VAS y VDM caractersticas de
LabVIEW.
Figura 2. Activacin del sensor de
proximidad
Figura 3. Programacin del Flash con una
fotorresistencia.
Figura 4. Programacin del
movimiento de servomotores.
-
En la secin de Resultados/Prototipo se
pueden apreciar un par de fotografas
aquiridas por la cmara digital y procesadas
por LabVIEW. Una vez concluido estos pasos
se procede al ensamblado y unin de los
bloques en un solo programa.
PROTOTIPO
Se ha diseado un prototipo para
demostracin sobre un tripie comercial, al
que se le han adaptado un soporte giratorio
donde ir montada la cmara web USB y un
mdulo que se encarga de la adquisicin de
datos y control de los dispositivos electrnios,
tal como se muestra en la figura No. 6
Una vez armado el circuito sobre el gabinete,
se prosigui al montaje el tripode, de esta
forma, solo es cuestin de las conexiones USB
en la computadora.
En la figura nmero 8, se aprecia de fondo el
panel frontal del software diseado en
LabVIEW para la adquisicin y manipulacin
de seales y as llograr el funcionamiento de
la cmara de vigilancia, de una forma manual,
es decir, para esta etapa de funcinamiento,
habr un encargado del control de ella que
manipular el control de giro, mediante
controles indicadores que se encuentran en el
panel frontal del programa.
Figura 5. Programacin del
independiente correspondiente a la
toma de video en tiempo real y captura
de fotografa.
Figura 6. Tripie, base de la cmara de
vigilancia
Figura 7. Montaje de la cmara y
mdulo de adquisicin y control sobre
la base.
Figura 8. Funcionamiento de la cmara
de vigilancia, controlado desde una
computadora
-
En la figura nmero 9, se muestra la pantalla
final del programa diseado, se muestran dos
cuadros de imagen, en la parte izquierda es el
video en tiempo real adquirido por la cmara
y procesado por LabVIEW, la imagen de la
derecha, es la fotografa que es guardada en la
carpeta del escritorio en formato H:M:S D-M-A
CONCLUSIONES
En los sistemas SCADA usualmente existe una
computadora que efecta tareas de
supervisin y gestin de alarmas, as como
tratamiento de datos de control de procesos.
La comunicacin en los sistemas SCADA se
realiza mediante buses especiales o redes
LAN. Todo esto se ejecuta normalmente en
tiempo real, y estn diseados para dar al
operador de planta la posibilidad de
supervisar y controlar dihos procesos.
Los sistemas de control distribuido se
caracterizan por realizar las acciones de
control en forma automtica e independiente.
Los DCE llevan a cabo las funciones de control
a travs de una serie de mdulos de control
autnomos, distribuidos fsicamente se se
desea y enlazados por un camino de
comunicaciones.
Los sistemas multiplexores son hoy en da los
puntos neurlgicos que permiten transmitir
voz, datos, fax, videoconferencia, audio de alta
calidad por uno o varios canales. Por medio de
ellos se realizan enrutamientos entre los
canales tributarios y el o los anales
portadores.
FUENTES DE CONSULTA.
Annimo. Captulo 3 Aplicacin de los sistemas
SCADA. PDF. Consultado el 02 de Diciembre
de 2014 de
http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/127
49/Capitulo3.pdf
Romagosa Cabs, Jaume, Gallego Navarrete,
David, Pacheco Porras, Ral. (2004)
Miniproyecto Automatizacin Industrial
(AUTI). PDF. Consultado el 03 de Diciembre
del 2014 de
http://ocw.upc.edu/sites/default/files/mate
rials/15012628/40201-3452.pdf
Figura 9. Pantalla de visualizacin del
programa para el control de movimiento
de la cmara