INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CHETUMAL
ITCH
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TALLER DE INVESTIGACIÓN II
MARCO TEÓRICO
SISTEMA AUTONÓMO DE CONTROL DE SEMÁFOROS TIPO LED
PARA LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERÍA
ÁNGEL SANTIAGO CEN CEN
No. CONTROL: 11390559
TABLA DE CONTENIDO ANTECEDENTES PRESENTADOS………………………………..…………03 JUSTIFICACIÓN DE VIABILIDAD………………….………………….………04 TEORÍAS ………………………………………………………………..………05 HIPÓTESIS ……………………………………………………………..………06 CONCRETACIÓN DEL PROYECTO……………………………….....….……07 FUENTES DE INFORMACIÓN…………….……………………………..……08 METODOLOGÍA……..……………………………………………………..……09
ANTECEDENTES PRESENTADOS
El diseño de iluminarias de semáforos presente en la ciudad de Chetumal en Othón P. Blanco del estado de Quintana Roo se puede observar el uso de viejos sistemas de iluminación en los cuales no se ha llevado a cabo una respectivo mantenimiento; también se ve pueden apreciar algunas iluminarias tipo led presentes pero cabe enunciar que estas carecen de un correcto nivel iluminación el cual no afecte con obstrucción y agravante visual como destellos a los conductores y peatones. Como primera instancia para el análisis del proyecto presentado previamente del sistema de control de semáforos tipo led e iluminación optima, se encuentra que el sistema de iluminación carece de un buen desempeño didáctico para la optimización de primera instancia al mantenimiento oportuno y de igual modo no se encuentra un monitorio para ello, por lo cual la propuesta del diseño de control de un circuito cerrado para el monitoreo de mantenimiento de fallas y reparaciones; y el diseño de un nuevo sistema que influya de manera efectiva con base a las normas mexicanas presentadas en la NOM-001-SEDE para la instalación eléctrica e iluminación propia de señalizaciones de esta índole se presenta de manera oportuno ya que se puede llevar acabo con esta no solo el mantenimiento dado que el costo por el cambio de la luminarias presentados en los viejos modelos son precios demasiados excesivas no bajando de 1500 pesos mexicanos y se llevan de manera lenta ocasionando interrupciones viales, de igual manera pretende llevar el control de tiempo de encendido de cada iluminaria con respecto a detección de vialidad sobre cargada mediante sensores y de igual manera presentar una iluminaria que muestre a los conductores el tiempo de la respectiva luminaria para el cruce o alto y así evitar percances e infracciones en los cruzamientos donde se encuentre localizados este sistema. Se ha realizado de igual modo un acercamiento a la unidad departamental de seguridad pública municipal para recabar mayor información de los semáforos y problemas más frecuentes presentados en ellos, asimismo como los tiempos y usos de unidades para llevar acabo el mantenimiento de la luminaria.
JUSTIFICACIÓN DE VIABILIDAD
Como análisis previo para la efectividad y aval para enfatizar el diseño de este sistema se encuentra que las iluminarias led son de menor consumo con un 10% de energía y menor mantenimiento que las lámparas de halógeno usadas en los semáforos y los niveles de iluminación e índice de reproducción cromática pueden encontrarse de manera superior a las lámparas promedio, de igual modo el sistema de control mediante dispositivos electrónicos presenta una mayor efectividad dado que al presentarse una falla podrá activar el sensor y realizar un mantenimiento más rápido. Con el planteamiento de ahorro energético y con la toma de tiempo para evitar percances o infracciones no solo es conveniente para los conductores y peatones, sino que es una propuesta redituable ya que al reducir el consumo energético se amenora el gasto para la ciudad en energía. Al contar con un sistema de control de estas señalizaciones se puede optimizar el cruce y evitar el uso de personal de la seguridad pública para que estos puedan optimizar su labor. Con la realización de iluminación de iluminarias led para este tipo en la zona de Chetumal se reduce los gastos por envió y se puede tener un contacto directo en el diseño.
TEORÍAS
Se debe mantener el margen en el diseño de la iluminación y el sistema de control para ciudad de Chetumal, ya que como fuente principal debe cumplir con la normativa de la NOM-001-SEDE y de la seguridad pública municipal (si existiera), y el sistema de control debe mantener un diseño con un mínimo margen de error de ser posible que sea en un punto de control único. Con base al conocimiento adquirido en las asignaturas de control, iluminación, circuitos eléctricos e instalaciones eléctricas diseñar el sistema que cumpla la demanda de mantener el sistema sin fallas. Como primera instancia se analiza los percances que ocasionan las fallas de estas iluminarias y la falta de información de estas, dado que el personal que maneja los artefactos no cuenta con una capacitación para el mantenimiento. Las principales fallas que se ocasional en los sistemas de iluminación y señalización de este tipo se debe a que el personal no cuenta con la información si el sistema se cuenta desenergizado y por lo cual tiene que desenergizar todo el sistema de un mismo punto de señalizaciones ocasionando molestias a los conductores y mediante a un sistema de control operado a distancia se pueda solo desenergizar la luminaria para realizar el cambio de solo la lámpara o en su caso unidad completa con un diseño versátil de conexión y desconexión, de igual modo activar al personal. Otro punto que debe cumplir es el diseño que permita dar el conocimiento de tiempos de espera y que pueda retroalimentar al sistema para dar a conocer si se cuenta con sobre carga la viabilidad que tratara mi compañero de investigación, de igual manera con el sistema de control por unidad a distancia se pueda variar los tiempos con respecto a los cambios climáticos mediante a los conocimientos de estos exclusivos de la ciudad. Para estos puntos presentados se debe llevar acabo de un nuevo cálculo de la instalación para la protección del sistema y de las iluminarias, en lo cual entra el conocimiento adquirido en la carrera en los temas de circuitos e instalaciones eléctricas.
HIPÓTESIS
Con el diseño de un sistema de control y de luminarias led se puede llevar un ahorro energético y económico dado que se reduce los costos para el mantenimiento de las unidades. Con el sistema de control se puede analizar y dar un mayor desempeño a estos sistemas de señalización, el diseño del sistema de control puede ahorra los costos e interrupciones vehiculares en los mantenimientos igualmente al realizar el diseño de las luminarias led para enfatizar el sistema de control para control de tiempos de espera y cruce vehicular se da un mejor manejo del sistema de control. Con el sistema de control de las luminarias que no so cumpla los parámetros de iluminación y control si no que permita dar una desconexión única de cada unidad y no de la luminaria completa para cambio que pueda optimizar la unidad más cerca para realizar el mantenimiento y sustitución. Con la efectividad del sistema de control se dara una ciudad más ágil vehicularmente y con un menor número de percances ocasionados por imprudencias de conductores .
CONCRETACIÓN DEL PROYECTO
Se realizar el debido estudio y recomendaciones a seguir para el mantenimiento del sistema, diseño de iluminarias y el costo de este proyecto para aplicación futura en la ciudad de Chetumal previamente citada. Como bien se tiene en cuenta que los intereses socio-económicos y administrativos rigentes en el municipio pueden dar la pauta y viabilidad de la aplicación se debe considerar incluir el presupuesto para la implementación y el ahorro y recuperación de inversión para este proyecto para asi mantener la viabilidad para la instalación del proyecto y no solo dejarlo a una simple recomendación. Se trabaja en conjunto a la incubadora de proyectos del plantel del Instituto Tecnológico del plantel Chetumal para verificar y contar con apoyo. De igual manera se piensa trabajar en conjunto de un proveedor para realizar el diseño de las luminarias. Dependiendo de los fines del proyecto se plantea dejar el control y capacitación de personal a la Comisión Federal de Electricidad (CFE) en conjunto de la unidad de control de seguridad pública municipal con sede en Chetumal. Se incluirá la normativa y recomendaciones para el deslinde de responsabilidad y para la realización de mantenimiento.
FUENTES DE INFORMACIÓN
Se cuenta con información de los diseños de luminarias led por medio del sistema global de información que es la internet y con fuentes primarias del diseño de circuitos eléctricos y metodología y análisis de sistemas de control en la institución, por lo cual el diseño del proyecto se puede llevar a cabo con apoyo del asesor y de docentes relacionados en la materia propios de instituto. También se cuenta con información secundaria y terciaria dado que se buscara un diseño optimo se debe analizar los diseños documentados de luminarias de otros diseñadores, de igual manera como se ha dado el acercamiento a la departamento de seguridad pública para entender los efectos e impacto positivo del diseño del proyecto tanto en mantenimiento como uso de personal. La recolección de información se da en optimas condiciones dado que se cuenta con una gran cantidad de información para el diseño.
METODOLOGÍA Se plantea el uso de Investigación básica descriptiva con tendencia a investigación semi experimental de calidad cuantitativa por el uso de los conocimientos adquiridos en la carrera para poder dar solución y satisfacción del objetivo principal de nuestra investigación, y posteriormente aplicarla en otros niveles y no solo únicamente en la zona de Othón P. Blanco antes mencionada. Se analizarán los antecedentes de fallas presentadas en los sistemas de las iluminarias de semáforos en la ciudad de Chetumal, así como los criterios que deben cumplir estos para su uso en las líneas de tensión, en la cual el manejo de los nuevos conductores y equipo se debe re calcular los valores aceptables bajo la NOM-001-SEDE o de ser propicio considerar otra normativa que sea de manera eficiente. Con este análisis se buscará que el diseño de un prototipo para la protección del propio sistema de alumbrado usando una modificación de y usando conocimientos de tecnología de los materiales para un diseño eficiente. Se planteara el uso de una metodología cuantitativa ya que se darán mediciones en escalas para el manejo del diseño de prototipo a proponer. El análisis de los materiales para el diseño del prototipo propio a plantear que cumpla con los principios de control, de igual manera se planificara el uso de la metodología que se usa y si de ser acabo de que se deba usar una nueva, de igual manera redactar como se debe utilizar el prototipo y sobre qué valores se podría llegar a utilizar. Para realización del prototipo y planteamiento de este se debe llevar a cabo los análisis de la duración de la falla y los daños que se presentaron en el equipo anterior y tomar en cuenta estos para la optimalización de la nueva iluminaria tipo LED, para llevar acabo esto se visitara a expertos en el área de protección y a personal que está en contacto con los equipos y de igual manera al personal que maneja el control de seguridad en el momento de mantenimiento.
