INTRODUCCIÓN
Llegamos a la instancia final del curso de Antenas y propagación con la realización del proyecto final, para ello fue necesario la compilación de lo documentado en el transcurso del periodo académico que fueron los tres trabajos que se construyeron de forma grupal.Con el desarrollo del presente trabajo, llevamos a la práctica los conceptos correspondientes a los contenidos de la tres unidades didácticas que componen el curso y que fueron producto de nuestro estudio, dichas unidades didácticas trataron las siguientes temáticas; la unidad número uno que realizo un énfasis en Ecuaciones del electromagnetismo; La unidad numero dos se desarrolló en lo concerniente a Radiación y propagación ,y la unidad número tres que trato la temática de Antenas, Estudio, Análisis y Diseño. Con el estudio de estos tres temas y el desarrollo de los mismos en el transcurso del periodo, llegamos a esta etapa que consiste en la unificación de todos estos conceptos llegando a la realización del presente proyecto, para que nosotros como estudiantes logremos interpretar y diseñar este tipo de proyectos. Por otro lado, este trabajo tiene como finalidad dar al lector una buena comprensión frente al tema tratado y, a nosotros como estudiantes obtener un mejor conocimiento básico frente a la temática de antenas y propagación siendo esta de gran importancia para el desarrollo ingenieros.
de nuestra formación como
ÍNDICE DE CONTENIDO
Tecnología a Utilizar…………………………………………………….. ………………….1.0
Planteamos la problemática a resolver……………………………………………..……………………….1.0.1
Planteamiento de la solución…………………….. ………………………………………………1.0.2
Recolección de la información
En la zona de exploración
minera……………..………………………………………………………….2.0
Construcción de la solución………………………………………………...3.0
Simulaciones…………………………………………………………………4.0
Inventario………………………………………………………………………..5.0
conclusiones……………………………………………………………………6.0
Bibliografía……………………………………………………………………..7.0
RESUMEN El avance
de la gran cantidad de aplicaciones en el área de las
telecomunicaciones, son en la parte de transmisión (Tx) de datos, esto se conoce técnicamente como carrier, que sería lo concerniente a lo que es la transportación de datos de un punto a otro punto aplicando las tecnologías que se requieran para este tipo de servicios o aplicaciones. En este siglo XXI tenemos varios tipos de tecnologías que se pueden utilizar no solo con la parte de ondas de radio, sino también con sus diferentes
tipos de frecuencias acordes a sus aplicaciones.
También tenemos la Luz como otro medio de transmisión que se aplica en la Fibra Óptica FO, al realizar este tipo de proyecto, llegamos a diseñar tecnologías de transmisión y recolección de datos, aplicando los principios básicos de tecnología.
1.0. Tecnología a Utilizar Ante la problemática planteada por la guía de actividades, la realización del presente proyecto y, con nuestra labor tenemos lo siguiente:
1.0.1. Planteamos la problemática a resolver Problema para dar solución a través del desarrollo del Proyecto; Una multinacional con Sede principal en Londres está realizando una exploración minera, esta zona de exploración se encuentra ubicada en una Zona Selvática del Guaviare en Colombia, retirada 45 Km de cualquier Red de comunicación. En esta zona de exploración se lleva permanentemente diferentes tipos de materiales y equipos. Los procesos desarrollados en esta área de trabajo son automatizados 100%, y se monitorean diferentes tipos de variables. La Junta Directiva de esta compañía necesita hacer un seguimiento permanente y en tiempo real de los siguientes aspectos: Llevar todo el inventario de equipos y materiales que ingresan y salen de la zona de exploración, en tiempo real desde la sede principal en Londres (Control con Tecnología RFID) Hacer monitoreo permanente de las diferentes variables que se controlan en la zona, por parte de los Ingenieros ubicados en la Sede Principal en Londres.
1.0.2. Planteamiento de la solución Una vez que tenemos identificada la problemática de la cual queremos dar una solución acorde a las necesidades que el cliente requiere procedemos al planteamiento de la solución, por lo cual identificamos la tecnología, que vamos a proceder a utilizar. Tecnología VSAT Optamos
como diseñadores con el fin de cumplir y poder cubrir el
requerimiento que se necesita para este diseño, para ello tenemos esta tecnología, de la cual podemos describir su significado. VSAT: (Very Small Aperture Terminal), por su sigla en inglés y la llevamos al español nos da su significado (Terminal de Apertura muy Pequeña) Designa un tipo de antena para comunicación de datos vía satélite y por extensión a las redes que se sirven de ellas, normalmente para intercambio de información punto a punto, a multipunto (broadcasting) o interactiva. Características
a. Acceso fácil y a bajo coste a las ventajas de los servicios de telecomunicación vía satélite. b. Adaptabilidad a las necesidades específicas de cada usuario (permitiendo enlaces asimétricos y distintos anchos de banda en función de cada estación). c. En su topología más extendida (estrella) la red puede tener gran densidad (hasta
1.000
estaciones)
y
está
controlada
por
una
estación
central
llamada HUB que organiza el tráfico entre terminales y optimiza el acceso a la capacidad del satélite.
d. Pueden funcionar en bandas C, Ku o Ka siendo más sensibles a las condiciones meteorológicas cuanta más alta es la frecuencia de la portadora. Dadas sus características entra a competir directamente con redes como la Red Pública de Transmisión de Paquetes X.25, o la Red Digital de Servicios Integrados. Es de destacar la rápida y masiva implantación de terminales VSAT en Estados Unidos, países europeos y asiáticos, lo que facilita un acercamiento de las ventajas
de
la
comunicación
por
satélite
al
usuario
de
servicios
en
telecomunicación.
Descripción de las Antenas VSAT Antenas VSAT: Las redes VSAT, son redes privadas de comunicación de datos vía satélite que periten el intercambio de información, la mayoría de los satélites se localizan en orbitas a 36000 Km, aproximadamente. Las redes satelitales VSAT usualmente trabajan en las bandas C y K u, siendo la banda C de tecnología más antigua que la banda K u, pero con plena vigencia de operación en la actualidad. La banda K u permite trabajar redes VSAT con diámetros de antenas y amplificadores mucho más pequeñas, usualmente 1.2 m o menores a diferencia de los diámetros de las VSAT en banda C, usualmente 1.8 y 2.4 m. Las VSAT son diseñadas básicamente por usuarios que requieren comunicaciones con puntos geográficos dispersos en un gran territorio mediante micro estaciones terrestres ubicadas en sus necesidades. La red VSAT, está conformada por dos estaciones maestras o HUBs proporcionales y equidistantes de esta geografía. Diseño de la VSAT:
Se escoge el satélite “Geoestacionario” IS-805 de la empresa INTELSAT, debido a que se trata de una compañía muy reconocida a nivel mundial, este satélite brida gran robustez, lo que lo hace completamente útil para nuestros requerimientos. Además por tratarse de un satélite relativamente nuevo, es de esperarse que la vida útil del mismo sea considerable. Imagen del satélite apuntando hacia la tierra:
2.0. Planteamiento de la solución recolección de la información en la zona de exploración minera. La zona de intervención minera que vamos a intervenir, es una zona selvática ubicada al sur del país colombiano en el departamento del Guaviare, lo que nos obliga a la utilización de una tecnología efectiva, que nos permita recolectar lo máximo que se pueda de la exploración optamos por la siguiente tecnología. RFID: es la tecnología por radio frecuencia o RFID por sus siglas en inglés (radio frequency identification), es una tecnología de identificación remota e inalámbrica en la cual un dispositivo lector o Reader vinculado a un equipo de cómputo, se comunica a través de una antena con un transponder (también conocido como tag o etiqueta), mediante ondas de radio.
Esta tecnología que existe desde hace 40 años, se ha utilizado y se sigue utilizando para múltiples aplicaciones incluyendo casetas de peaje, control de acceso, identificación de ganado y tarjetas electrónicas de transportes. En los últimos años, la tecnología RFID ha entrado a la “cultura” de la tecnología gracias a su creciente difusión en aplicaciones de cadena de suministro motivada por las iniciativas de las cadenas de autoservicio y departamentales. En la siguiente figura se detalla la arquitectura de un sistema de gestión y expedición, que se podría o se puede implementar en este proyecto.
Lector de rastreo: Imagen del lector de rastreo:
Dentro de sus funciones principales describimos algunos de ellos: Mantiene los datos entrantes del tag Múltiples unidades son capaces de formar con la red tipos de malla. Señales del tag se recogen por las antenas ubicadas localmente o remotas. Luz led intermitente de alta intensidad para emergencias y se puede activar desde el servidor.
Capacidad para trabajar con baterías
Actualizable de forma remota.
3.0. Construcción de la solución Ya que tenemos la descripción técnica de las tecnologías que vamos a utilizar para la solución a la problemática planteada acorde al requerimiento técnicos que el cliente solicita. Damos la solución basándonos en los datos requeridos para el desarrollo de la temática aplicada. En relación a esta tenemos la información que requerimos para la construcción a la solución. Imagen del Área geográfica de los puntos a intervenir:
Información geográfica de los sitios a ser intervenidos:
Teniendo en cuenta la ubicación de los puntos a ser intervenidos tenemos la ubicación geográfica se nos da los siguientes datos de las coordenadas:
Datos: Frecuencia de Antena: 1200Mhz Distancia: 45 km Banda de Frecuencia 5.4GHz Antena 1 Latitud: 02.33.34, 3 N Longitud: 072.38.45, 7 O Altura: 45 mts Antena 2 Latitud: 02.15.05, 8N Longitud: 072.18.59, 8 O Antena 3 Latitud: 51°30´20,89 N Longitud: 0°07´41,87 O 4.0. Simulaciones: Segunda Simulación
Primera Simulación
Tercera Simulación
Datos de las respectivas simulaciones: Cuarta Simulación
Quinta Simulación
Sexta Simulación
Séptima Simulación
Se puede observar el en lace o la unión de los puntos del Guaviare y la sede principal en Londres: Octava Simulación
Novena Simulación
Decima Simulación
En esta imagen en serrada en el cuadro de color rojo, se puede evidenciar los datos obtenidos desde Google Earth. Decima Simulación
primera
5.0. Inventario equipos: ITE
EQUIPOS
SITIO DE INSTALACION
PROPIETARIO
M 01
Estructura Metálica, Auto
Zona de Exploración minera
Multinacional
02 03 04
soportada 45 Mts de Altura Lector de Rastreo TX RFID Servidor para recolectar la
Zona de Exploración minera Zona de Exploración minera Zona de Exploración minera
Multinacional Multinacional Multinacional
05 06 07 08
Información Antena VSAT 2 Mts Odu Idu Antena VSAT 2 Mts
Zona de Exploración minera Zona de Exploración minera Zona de Exploración minera Oficinas Corporativas en
Proveedor Satelital Proveedor Satelital Proveedor Satelital Multinacional
Odu
Londres Oficinas Corporativas en
Multinacional
Idu
Londres Oficinas Corporativas en
Multinacional
09 10
Londres
6.0. CONCLUSIONES La tecnología de redes satelitales, representada por satélites bien dotados, complejos y el perfeccionamiento de las estacones terrestres están revolucionando el mundo. Así por ejemplo, la necesidad de interconectar terminales remotos con bases de datos centralizadas, de una manera velos y eficiente, han conocido a una nueva tecnología conocida como “Very Small Apertura Terminal” “VSAT”. Una de las ventajas que tiene este tipo de tecnología, es que se puede realizar por ejemplo videoconferencias de alta calidad para tele reuniones, para proveedores de internet, entre otra más.
Por medio de una red satelital se puede obtener mejor acceso a una alta velocidad a los grandes nodos de internet.
Con este tipo de enlace, se obtiene una cobertura instantánea para grandes áreas. Por último, cabe resaltar todo el gran trabajo realizado por cada uno de los compañeros reflejados mediante los respectivos aportes durante este semestre lectivo.
7.0 BIBLIOGRAFIA
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pbegrp.com, Consultado el 11 Octubre 2015 de sitio web: http://pbegrp.com/mining-solutions/monitoring-control-systems
tecnologiaminera.com, Consultado el 11 Octubre 2015 de sitio web: http://www.tecnologiaminera.com/tm/d/novedad.php?id=252
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