a. resultados de la investigaciÓn
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A. RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN
Los resultados de la investigación se obtienen a través de la ejecución de
las fases propuestas en el capitulo III, donde son sustentadas por autores
metodológicos o en dado caso por la empresa donde se este elaborando el
trabajo de investigación. Para el desarrollo de este proyecto se sustentó en la
metodología establecida por PROCEDATOS y adaptada a las necesidades
de la investigación, la misma se estructuró en seis fases.
FASE I EL DIAGNOSTICO DE LAS ESTACIONES BASE ACTIONET
Después de haber realizado un estudio de cada estación que conforma la
red se determinó que los problemas mas críticos no están siendo
supervisados como son: la alimentación 110 VAC, falla de cargador, bajo
voltaje de baterías, temperatura y puertas de la estación repetidora. estos
son parámetros muy importantes que deben ser monitoreados y observados
en un centro de supervisión, ya que de ellos dependen el buen
funcionamiento de la estación
Con respecto a la Falla de voltaje 110VAC se diagnosticó que es uno de
los problemas mas críticos en una estación, ya que en ella se encuentran
equipos que se alimentan de esta fuente. La ausencia del AC pondría fuera
la estación por completo, en este caso si esto sucede el cargador deja de
operar y de cargar las baterías, esto disminuye el tiempo de operación en la
estación y esta dependería del tiempo que duren los bancos de baterías. De
allí que es necesario monitorear la falla de 110VAC para evitar que estos
equipos fallen y pongan fuera la estación repetidora por completo.
La falla de cargadores este equipo al igual que la ausencia de AC, tiene
como tarea principal cargar los bancos de batería de 48VDC, y mantener la
carga constantemente de todos los equipos que se encuentran en la
estación, si este dejase de funcionar por causa de la ausencia de AC o
problemas del equipo internamente de las tarjetas electrónicas que lo
integran, dejaría de cargar los bancos de batería y el problema seria mucho
mayor, y la estación dependería totalmente del tiempo que soportarían las
baterías.
Bajo Voltaje de Baterías, ellas manejan un voltaje de 48VDC y forman un
conjunto llamado banco, esto se debe a la unión de varias baterías para
aumentar la corriente que requiere la carga, en este caso los equipos de
telecomunicaciones. Cuando las baterías comienza a perder el voltaje la
disponibilidad de mantener la estación al aire también aumenta; es decir, no
hay un voltaje mínimo para mantener funcionando los equipos que
conforman la estación.
Temperatura, la temperatura es uno de los factores que también pueden
intervenir en un proceso, todo equipo electrónico no esta apto para operar en
altas temperaturas al igual que en bajas. Los fabricantes de equipos
electrónicos especifican un rango de temperatura donde ellos garantizan un
buen funcionamiento de su producto. Las alta temperatura en una estación
provoca el mal funcionamiento de los equipos que la integran hasta quemar
las tarjetas electrónicas que los conforman. En baja temperatura puede
contraer humedad y mal funcionamiento de los equipos y sacarlos de
operación. Es por ello, que en las estaciones se debe manejar de acuerdo a
los equipos que la integraran una temperatura fiable para todos y de acuerdo
a su operación determinar un rango de temperatura donde ellos operen
eficientemente.
Puertas de la Estación, otra problemática es mantener un control en los
sitios de repetición, ya que en algunos se comparte espacio físico con otras
empresas competidoras que ofrecen servicios de telecomunicaciones, por
ello se recomienda utilizar Sensores en las puertas de la estación que
registren la entrada no autorizada en el centro de control Caujarito a fin de
evitar manipulación en los equipos que conforman esta estación.
Cabe destacar que el problema encontrado en las estaciones Cota,
Ciudad Ojeda, Sierra, Cabimas, San José, Socopo y el Páramo la Negra
fueron iguales.
De este diagnóstico se recomendó desarrollar un sistema de adquisición
de datos, que se encargue de procesar las principales variables descritas
anteriormente e integrarlas al sistema troncalizado, es decir, que el mismo
sistema se encargue de procesar las alarmas externas y registrarlas en la
computadora de mantenimiento y operación para que el personal de
mantenimiento pueda monitorear constantemente las alarmas que el sistema
este procesando y registrando.
FASE II PARAMETRIZACION DE LAS ALARMAS EXTERNAS EN EL
TERMINAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
Para el desarrollo de esta fase es necesario tener conocimientos básicos
del funcionamiento de la OMC (Computador de operaciones y
mantenimiento).
La OMC es un computador que procesa y administra el sistema
trunking Actionet a través de la OMT, que es una terminal que se
encuentra conectada por un puerto paralelo del backplane de la MX
llamado VDU3, en esta terminal el personal de mantenimiento interactúa
con el sistema, la impresora registra las alarmas y cambios que ocurren
en el sistema.
La impresora, tiene como tarea principal mostrar de forma impresa
todas los cambios que ocurren en el sistema bien sea por parte del personal
de administración o por cambios que ocurran en los equipos tales como son
Alarmas Internas y Alarmas Externas. Ver anexo 2 para visualizar la leyenda
de impresión.
La OMT, esta se encarga de la supervisión y administración de la red de
trabajo del sistema, para las modificaciones y configuración de la central
móvil (MX) como son: la red de estaciones, información de suscriptores,
reportes de alarmas, etc.
A continuación se estudiará los parámetros básicos del software
(NCE MX -20 MX20) que se encarga de la administración del sistema el cual
se encuentra en la computadora central del sistema. Las funciones del
software del Sistema ACTIONET se han ordenado en una jerarquía de tres
niveles.
Ø En el primer nivel se encuentran las clases de comandos.
Ø En el segundo nivel jerárquico se encuentran los grupos de
comandos. Físicamente, los grupos de comandos se han ordenado
como: programas que se ejecutan y se almacenan en las unidades
de disco Winchester.
Ø Finalmente, en los grupos de comandos, se encuentra el nivel
jerárquico más bajo, donde se han incluido los comandos.
La idea básica de la división jerárquica de las funciones del software
se ilustra en la Figura 4.1
Figura 4.1: Jerarquía de las Funciones del Software (NCE MX -20 MX20).
Fuente: Manual NOKIA ACTIONET Applications (1997).
Al iniciar la sesión en la terminal de la OMC, se carga el menú principal
que es el primer nivel jerárquico, se selecciona la clase de comandos con la
que desee trabajar, luego de haber seleccionado nos dirigimos a un segundo
nivel que representan los grupos de comandos donde se determina que va
hacer y finalmente el tercer nivel que representan los comandos que se van a
ejecutar en el programa.
El nivel jerárquico principal del software está dividido en ocho clases de
comandos. Cada una de estas clases de comandos contiene uno o más
grupos de comandos y se clasifican de la siguiente manera:
CLASE A - ADMINISTRACIÓN DEL SISTEMA DE ALARMAS
Los grupos de comandos de esta clase permiten al usuario
supervisar y controlar la situación de alarmas en la central, los
informes de alarma y los archivos históricos de alarmas.
CLASE D - FUNCIONES DE SOPORTE DEL SISTEMA
El primer grupo de comandos de esta clase permite al usuario ajustar o
comprobar la hora en la red de centrales. El segundo grupo permite al
usuario acceder a un programa especial de depuración del sistema.
CLASE F - ADMINISTRACION DE ARCHIVOS
Esta clase contiene grupos de comandos destinados al control de la actualización de las bases de datos a los discos de la central y a la
inspección de la uniformidad de las bases de datos de la red, por ejemplo. Con estos comandos también es posible examinar y modificar el contenido de los archivos de la base de datos de la RAM a nivel de byte, efectuar el mantenimiento de los discos Winchester (con la función de diagnóstico de discos Winchester, por ejemplo), tener acceso a las funciones de archivo y restaurar la base de datos para realizar copias de seguridad.
CLASE I - ADMINISTRACION DEL SISTEMA DE I/O
Esta clase contiene grupos de comandos que permiten al usuario controlar los periféricos de entrada/salida del sistema (unidades de disco, impresoras y VDU). Esta clase también facilita todas las funciones necesarias para la copia de archivos en disco, al igual que los medios para controlar las salidas de alarma mediante archivos lógicos.
CLASE M - FUNCIONES DE MANTENIMIENTO
Esta clase contiene grupos de comandos que permiten al usuario llevar a cabo las funciones de mantenimiento estándar de la central, como por ejemplo, poner en línea o fuera de línea los interfaces y las estaciones base. También proporciona un comando para visualizar la situación general de mantenimiento: una visualización de la situación de falla de la red. En esta clase también hay disponible una función opcional para la supervisión del tráfico del canal de control.
CLASE S - ADMINISTRACIÓN DE ABONADOS
Los grupos en esta clase permiten al usuario supervisar o modificar las
definiciones de abonados en el registro de abonados.
CLASE T - ADMINISTRACIÓN DE ABONADOS
Esta clase contiene grupos de comandos para controlar temporizadores
específicos para cada flota (grupo de abonados), utilizados para definir la
duración máxima de las llamadas. Con ellos también se pueden controlar las
flotas que pueden utilizar canales de tráfico exclusivos.
CLASE V - CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA
Esta clase contiene un grupo de comandos (VH) para configurar los sitios de handover de llamada. El handover es la acción de conmutar una llamada en
curso de una estación base a otra, usando un canal de tráfico con la misma radiofrecuencia, a fin de garantizar la continuidad de la llamada establecida.
CLASE W - CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA
Esta clase contiene grupos de comandos para supervisar o modificar la
configuración del sistema.
CLASE X - ADMINISTRACIÓN DEL SISTEMA del MMI
El grupo de comandos de esta clase permite al usuario controlar el
sistema de seguridad del MMI (contraseñas o derechos de acceso del
usuario), en el anexo 1, se muestra una tabla con un resumen de las clases y
grupos de comandos.
De todas estas clases de comandos se tomo la clase A que es
utilizada para la administración de alarmas del sistema trunking
Actionet y se encuentra dividida en seis (6) grupos de comandos que
son los siguientes:
Ø AB Bloqueo de Alarmas
Ø AC Cancelación de Alarmas
Ø AH Administración del Archivo Histórico de Alarmas
Ø AL Administración de Panel Luminoso
Ø AP Administración de Parámetros de Alarmas
Ø AT Administración de Impresión de Alarmas
De estos seis (6) grupos se tomo uno el AP (administrador de parámetros de
alarmas), los comandos de este grupo le permiten al operador listar y
modificar los parámetros de las alarmas informadas por el sistema de
alarmas de la central. Estos parámetros a su vez se dividen en cuatro (4)
grupos de comandos que son los siguientes:
Ø APM Modificar parámetros de Alarmas.
Ø APO Generar salida de Parámetros de Alarmas
Ø APR Eliminar Definiciones de Alarmas Externas
Ø APU Actualizar Parámetros de Alarmas en Base de Datos.
De estos comandos se tomo el comando APM (Modificar Parámetros de
Alarmas), el comando de modificación permite crear las definiciones iniciales
necesarias para las alarmas externas en el sistema de información de
alarmas. El mismo permite crear definiciones iniciales para las alarmas
externas. En estas alarmas este comando permite cambiar la clase de
filtrado, el contacto de salida lógica, el nivel de urgencia, el texto, la polaridad
y el grupo de alarma, todas estas variaciones se pueden realizar por medio
de los parámetros que utiliza este comando los cuales se muestran a
continuación:
APM:
XXXY = (número(s) de alarma)
CLS = clase de alarma
WGH = peso de la alarma
FLT = clase de filtrado
OUT = salida de alarma
TXT = texto de alarma externa
POL = polaridad de contacto
GRP = grupo de alarma externa
Esta estructura se define de la siguiente manera: XXXY:
Representa el Numero de Alarma, donde
XXX = 400 + numero del slot de la BSIU (000 al 195)
Y = Numero de entrada de alarma externa ( 0 al 3)(EXTI0 al EXTI3)
Este numero se determina para las alarmas externas a través de la siguiente
formula:
Numero de Alarma = 4000 + (numero del slot de la BSIU) x 10 + (numero de
entrada de alarma externa).
CLS: Clase de Alarma o Nivel de Urgencia de la Alarma.
AL3 alarma *** Requiere Acción Inmediata.
AL2 alarma ** Requiere Acción Durante las Horas Normales de Trabajo.
AL1 alarma * No se Requiere Acción Alguna.
Donde AL1 es el valor por defecto para las alarmas externas.
WGH: Peso de la Alarma Reservado. Tiene que establecerse en 0.
FLT : Clase de filtrado de alarmas. (Se aplica sólo a impresión. Los archivos históricos de alarma normalmente siempre se actualizan).
NO No hay filtrado. La falla, la perturbación o el aviso se gestionan y
se imprime siempre que se producen.
Valor por defecto para alarmas externas.
EXC Reservado.
LIM Las instancias reiteradas de las alarmas se imprimen sólo si algún
byte de información adicional es diferente.
En el caso de avisos y perturbaciones, se aplican límites de
filtrados. Se imprime un mensaje si se exceden los límites (más de
100 instancias en un lapso de 5 horas). Después de la impresión,
los límites de filtrado vuelven a cero.
EXT Las repeticiones de las alarmas no se imprimen, aún cuando algún
byte adicional de información sea diferente.
XLI Reservado.
ALL Reservado. OUT: Controla las siguientes salidas de alarmas lógicas:
SW por defecto: *** equipo de conmutación
TR por defecto: *** equipo de transmisión
PW por defecto: *** equipo de alimentación
OM por defecto: *** equipo de operación y mantenimiento
EX por defecto: *** equipo externo
GN por defecto: ** general
NO no conectado a una salida de alarmas lógicas
EX es el valor por defecto de las alarmas externas, aún cuando el nivel de
urgencia es * (ir a pagina 60, clases de urgencias) .
TXT: Texto de alarma externa, secuencia citada, longitud máxima 64
caracteres. La secuencia de texto que se imprimirá cuando se produzca o
cancele la alarma. Cuando se define por primera vez una alarma externa,
hay que definir también este texto. De lo contrario, el código de alarma se
imprimirá sin texto.
POL: Polaridad de contacto de la alarma externa, solo se clasifican en dos tipos que son AL y AH. AL, Activo Bajo. El sistema de alarmas establece la alarma en el flanco descendente y la cancela en el flanco ascendente. Este es usado por defecto.
AH, Activo Alto. El sistema de alarmas establece la alarma en el flanco
ascendente y la cancela en el flanco descendente. El parámetro POL
simplemente indica si el sistema de alarmas debe generar una alarma para la
condición lógica TTL uno o cero, es decir; una entrada baja activa y genera
una alarma cuando la tensión en el contacto de entrada cae a un cero lógico
y la cancela cuando la tensión vuelve a situarse en el uno lógico.
GRP: Grupo de alarma externa
0 No es un miembro de ningún grupo lógico (por defecto).
1..8 Número de grupo.
Con estos comandos y parámetros serán usados para la parametrizacion de las alarmas externas, que se desarrollo en la estación base COTA por estar dentro de la ciudad y de mayor accesibilidad para el estudio, allí se establecieron una serie de alarmas que se determinaron en la Fase I como son:
“FALLA DE CARGADOR DE BATERIAS ESTACION COTA “
“FALLA DE VOLTAJE EN LA ALIMENTACIÓN 110 VAC ESTACION COTA” “NIVEL DE TEMPERATURA ALTO ESTACION COTA”
“PUERTAS ABIERTAS ESTACION COTA”
las cuales fueron parametrizadas tomando las siguiente características:
APM: XXXY = 4160&4170&4180&4190&4200&4210&4220&4230&4240&4250 CLS = AL1 WGH = 0 FLT = NO OUT = EX TXT = “ FALLA DE CARGADOR DE BATERIAS ESTACION COTA “ POL = AH GRP = 0 APM: XXXY = 4161&4171&4181&4191&4201&4211&4221&4231&4241&4251 CLS = AL1 WGH = 0 FLT = NO OUT = EX TXT =” FALLA DE VOLTAJE EN LA ALIMENTACIÓN 110 VAC ESTACION COTA “
POL = AH GRP = 0
Figura 4.2: Menú del Software (NCE MX -20 MX20) Panel Principal de
Alarmas. Fuente: Vargas y Leal (2001).
APM: XXXY = 4162&4172&4282&4292&4202&4212&4222&4232&4242&4252 CLS = AL1 WGH = 0 FLT = NO OUT = EX TXT = “ NIVEL DE TEMPERATURA ALTO ESTACION COTA “ POL = AH GRP = 0
Figura 4.3: Menú del Software (NCE MX -20 MX20) Selección de
modificación, mostrar en pantalla, parametrizar o guardar copia en disco del
Historial de alarmas. Fuente: Vargas y Leal (2001).
APM: XXXY = 4163&4173&4183&4193&4203&4313&4323&4233&4243&4253 CLS = AL1 WGH = 0 FLT = NO OUT = EX TXT = ¨ PUERTAS ABIERTAS ESTACION COTA ¨ POL = AH GRP = 0
Figura 4.4: Menú del Software (NCE MX -20 MX20) Codificación del puerto
P8 de Alarmas externas. Fuente: Vargas y Leal (2001).
APM: XXXY = 4164&4174&4184&4194&&4204&4214&4224&4234&4244&4254 CLS = AL1 WGH = 0 FLT = NO OUT = EX TXT = ¨ BAJO VOLTAJE DE BATERIAS ESTACION COTA ¨ POL = AH GRP = 0
Figura 4.5: Ejemplo de la impresión de alarmas del sistema Troncalizado Actionet. Fuente: Manual NOKIA ACTIONET Alarmas (1997).
FASE III ADECUACION DE LAS VARIABLES AL SISTEMA DE
MONITOREO.
Para la adecuación de las variables se determino por la
parametrizacion en la OMT terminal de operación y mantenimiento,
donde se pueden adecuar de dos maneras, una que en la interfase de
conexión de alarmas externas (P8) se polaricen los dos pines con 5
voltios TTL, es decir en el pin1 +5VDC y en el pin2 la tierra con la cual
se esta polarizando, la otra forma es en la interfase de las alarmas
externas (P8), configurarla como un contacto seco, es decir
simplemente con cerrar el circuito, unir el pin1 con el pin2 y con eso
cerramos el circuito.
Para poder polarizar con 5 VDC, se puede emplear un Rele de contacto
normalmente abierto, se pone en serie la fuente de 5VDC con el Rele y
el conector pin1 y pin2 del P8, y los 5VDC deben permanecer en el pin1
de tal forma que se polarice correctamente el conector.
Para poder polarizar en contacto seco, se puede emplear un Rele de
contacto normalmente abierto, sin emplear fuentes para evitar la
polarización del conector y no importa como se conecte el pin1 o pin2
del P8, simplemente conectar uno a un extremo del Rele y el otro pin al
otro extremo del Rele en normalmente abierto así garantizar la
polarización del conector.
Estos Rele son activados o polarizados por las variables a procesar,
es decir los Rele van a actuar como traductores y se van a encargar de
codificar el estado de las alarmas y así poder registrarlas y visualizarlas
en el computador de monitoreo. Cabe destacar que la adecuación de las
variables al sistema fue la polarización de contacto seco, ya que hay
equipos que entregan las alarmas en esta polarización y no habría la
necesidad de anexarle una fuente de 5VDC para polarizar el conector de
alarmas, por otra parte tratar de no depender de las fuentes de voltajes,
ya que son las variables mas criticas en las estaciones.
A continuación se tomara una estación base modelo para explicar
brevemente su funcionamiento y los puertos de comunicación de
alarmas externas, esto servirá como punto de partida para las otras
estaciones.
Para comprender el funcionamiento de una estación base (BS) se puede considerar una red ACTIONET típica (ver Figura 4.6).
Figura 4.6: Red de Radiocomunicaciones Troncalizada Actionet Típica. Fuente: Manual NOKIA ACTIONET Applications (1997).
La configuración de la red mostrada es conocida como red local. Está
constituida alrededor de una sola central (MX) y brinda servicio a un área
relativamente pequeña. Los usuarios de la red son principalmente abonados
de radioteléfono y operadores de terminal de despacho (CP), pero los
abonados de redes externas (tanto públicas como privadas) pueden también
conectarse con la red ACTIONET por líneas de abonado a PABX y a la
PSTN. La central es el nodo principal a través del cual se conmutan las
llamadas de un usuario de la red a otro, y el establecimiento de llamada es
automático y no se necesita conocer la ubicación del abonado llamado; sólo
necesita conocerse su número. En este sentido, la red ACTIONET opera de modo muy similar a la red de telefonía pública.
Cada estación base que conforma esta red, esta estructurado por un gabinete que contiene un máximo de 5 canales de comunicación, estos se conectan con las antenas de transmisión y recepción separadas y equipadas con diversidad de espacio en la recepción. Esta capacidad puede aumentarse hasta 20 canales conectados entre si 1 y 3 gabinetes de expansión por un bastidor principal. El numero máximo de canales en un sitio de repetición es de 32, instalando dos ABS 800 de múltiples gabinetes y vinculando sus buses de mensajes internos. Cada gabinete como se muestra en la Figura 4.8, tiene un conector P8 individual Figura 4.7, y al momento de tomar una o varias alarmas, basta con hacer la conexión de una sola ya que todas se encuentran entrelazadas.
Figura 4.7: Conector P8 de Alarmas Externas ubicado en el BACKPLANE de la estación repetidora ABS-800 ACTIONET NOKIA. Fuente: Manual NOKIA ACTIONET Applications (1997).
Figura 4.8: BACKPLANE modelo de la estación repetidora ABS-800 ACTIONET NOKIA. Fuente: Manual NOKIA ACTIONET Applications (1997).
En la fase del diseño, que estudiaremos a continuación se explicara
la razón por la cual se acondicionaran las variables de esta manera y así
poder entender el funcionamiento del sistema de adquisición de datos.
FASE IV DISEÑO DE LOS CIRCUITO DE MEDICION PARA LAS VARIABLES En esta fase se definirá cada una de las variables como se tomaran
físicamente y se entregaran al sistema de supervisión.
Con respecto a la Falla de voltaje 110VAC, es la corriente que alimenta
el cargador de batería y algunos de los equipos electrónicos en la estación,
se dará una señal de alarma en ausencia del voltaje AC, por medio de un
Rele ubicado en el cargador de batería.
Falla de cargadores de baterías, este equipo al igual que la ausencia
de AC, tiene como tarea principal cargar los bancos de batería de 48VDC, y
mantener la carga constantemente de todos los equipos que se encuentran
en la estación, si este dejase de funcionar por causa de la ausencia de AC o
problemas del equipo internamente de las tarjetas electrónicas que lo
integran, este equipo viene equipado con unos contactos seco de alarmas
externas para su monitoreo remotamente, se tomara el contacto de alarma
cuando el equipo este generando una falla interna.
Bajo Voltaje de Baterías, así como existen equipos que en la estación
que se alimentan de AC, existen equipos que son alimentados con un voltaje
de 48VDC. Las baterías en una estación forman un conjunto llamado banco,
esto se debe a la unión de varias baterías para aumentar la corriente que
requiere la carga, cuando las baterías comienza a perder el voltaje la
disponibilidad de mantener la estación al aire también aumenta; es decir,
hay un voltaje mínimo para mantener funcionando los equipos electrónicos
para ello se dará una señal de alarma por medio de un Rele ubicado en el
cargador de baterías cuando este fuera de su rango.
Temperatura, todo equipo electrónico no esta apto para operar en altas
temperaturas al igual que en bajas. Los fabricantes de equipos electrónicos
especifican un rango de temperatura donde ellos garantizan un buen
funcionamiento de su producto, para el funcionamiento optimo de los equipos
electrónicos se tomo en cuenta las especificaciones de los fabricantes de
cada equipo electrónico que se encuentra en las estaciones base y se
determino que la temperatura no debe ser mayor de 30°C, dicha variable se
medirá a través de un termostato de mercurio, calibrado para dar un contacto
seco al momento en que la temperatura se eleve por encima de 30°C.
Puertas de la Estación, esta nos indicara el estado de los gabinetes de
la estación, es decir si esta abierta o cerrada. Para esto se empleara swiches
tipo pulsador y la salida de este estado entrara a una compuerta NAND
(74LS10) donde se usara una lógica TTL para poder controlar dos y tres
gabinetes de las estaciones, esto se debe a que los gabinete de las
estaciones base del sistema troncalizado solo tienen 5 canales de
comunicación y hay sitios de repetición donde residen 2 y hasta 3 estaciones
donde se tendría que controlar 3 puertas en una misma estación repetidora.
Su funcionamiento lógico es cuando una puerta cambia de estado, en la
entrada de la NAND es un cero (0) lógico, y el funcionamiento de la NAND
basta con que una de sus entradas sea 0 lógico para que su salida sea un 1
lógico. Este dará el voltaje de polarización al Rele que dará el contacto seco
generando una alarma al sistema de puertas abiertas.
FASE V ELABORACIÓN DEL PROTOTIPO
Para poder entrar a la elaboración de los circuitos que se encargaran de
generar los contactos seco que supervisara el sistema troncalizado es
necesario conocer las características y estructura de los cargadores de
baterías, pues es donde comienza el problema.
Cada estación base del sistema troncalizado se encuentra un cargador de
baterías marca ORION, su objetivo es cargar los bancos de baterías de
emergencia y mantener la carga constantemente, en el caso de fallar el
110VAC las mismas entran en funcionamiento.
Una de las características particulares (ver cuadro 4.1 y cuadro 4.2) de estos cargadores ORION CB y CBE son equipos de rectificación automática a tiristores comandados por una unidad de regulación electrónica que permite al rectificador provea las necesidades de tensión y corriente a un sistema de corriente continua, formado por baterías estacionarias.
Los cargadores ORION están equipado con Rele de supervisión de corriente RSCC, del mismo fabricante en formato 96x96 con LEDs, indicadores luminosos de alarmas y panel de Displays para mostrar las variaciones de voltajes y corrientes(ver figura 4.9). para entender el significado de los es
Grafico 4.9: Panel de alarmas del cargador e indicador de voltaje y corriente del Cargador de batería ORION CBE. Fuente: Manual de cargador de baterías ORION (1999).
De la misma manera que muestra en un panel el estado general del
cargador, también están equipados con Reles de contacto normalmente
cerrado y normalmente abierto para ser monitoreados a distancias. Los
controladores auxiliares del RSCC son los encargados de estas señales, con
capacidad de 250VAC, 5A y de contacto seco tipo C(NO, C, NC) y donde se
recomendó utilizar conductor calibre AWG #14. Entre las fallas que este
controlador genera tenemos AC normal (Falla de AC), Falla del Cargador,
Voltaje Alto en Baterías, Voltaje Bajo en Baterías y Salida a Tierra.
Estos cargadores están diseñados para trabajar a capacidad nominal con
una temperatura ambiente entre 0° y 50°C, para temperaturas mayores los
cargadores pueden trabajar pero con la deficiencia de reducir la corriente
máxima que puede entregar en el rango optimo.
Alimentación AC Entrada: 120/240 VAC Corriente Nominal: 62/31 AAC Frecuencia: 60Hz Fases: 1 � Salida DC Flotación: 52,8 VDC Igualación 57,6 VDC Corriente Nominal: 85 ADC Sobrecarga: 110% Rizado: 1%
Tipo de Batería Plomo-Ácido: 24 Celdas Plomo-Calcio: NOT Plomo-Cadmio: NOT Cargador Tipo CBE: OK CB: NOT
Cuadro 4.1: Características técnicas del cargador de batería ORION CBE. Fuente: Manual de cargador de baterías ORION (1999).
Voltímetro Digital ORION, escala de 0-99,9 VDC Voltímetro Digital ORION, escala de 0-99,9 VAC
Rele Supervisor de Corriente Continua ORION Alimentación DC: 24VDC
Accesorios Voltaje Alto en Baterías: 60VDC Voltaje Bajo en Baterías: 42VDC Ajuste Falla en Cargador: 0.4 ADC Resistencia Mínima Falla a Tierra: 50 �
Estándar Interruptor de entrada AC 2 polos 100 Amp. Interruptor de entrada DC 3 polos 150 Amp. Temporizador Electrónico ORION 1-80 horas para igualación automática por falla de AC Gabinete NEMA 1 ventilado, color gris
Cuadro 4.2: Características estándares del cargador de batería ORION CBE. Fuente: Manual de cargador de baterías ORION (1999).
Figura 4.10: Diagrama de Bloques del Circuito Electrónico para la Conexión de alarmas del cargador de batería ORION CBE. Fuente: Manual de cargador de baterías ORION (1999).
Después de haber estudiado el funcionamiento básico del cargador de
baterías como el panel de alarmas que pueden ser tomadas para el sistema
de monitoreo, determinaremos las variables que se propusieron al principio
de la investigación.
La ausencia de 110VAC, se conectara del P8 conector de alarmas
externas del gabinete de la estación repetidora troncalizada, ya que el
cargador tiene un Rele que genera un contacto seco para que accione la
alarma en su ausencia. Este Rele esta ubicado en la posición 27 mostrado
en la figura 4.10 y en la figura 4.11 se especifica su correcta conexión
Figura 4.11: Direccionamiento de las regletas de conexiones de alarmas del cargador de batería ORION CBE. Fuente: Manual de cargador de baterías ORION (1999).
La falla de cargadores de batería, esta alarma es generada por el
mismo equipo y es generada por fallas internas de las tarjetas electrónicas
que lo integran, para generar el contacto seco se conecto el P8 al Rele que
se encuentra en la posición 58 mostrado en la figura 4.10 y en la figura 4.11
se especifica su correcta conexión.
Bajo voltaje de baterías, es otra alarma que arroja el cargador el cual
indica bajos niveles de tensión en las baterías la misma se conectara desde
el P8 hasta la posición 27 del figura 4.10 y en la figura 4.11 se especifica su
conexión correcta.
Para la medición de temperatura se empleo un Termostato de mercurio de
aires acondicionados para aplicaciones empresariales, se tomo el de
mercurio por ser el mas económico en el mercado y el mismo será ajustado a
30°C para garantizar una temperatura fiable para todos los equipos de la
estación. El funcionamiento del termostato es cuando la temperatura es
mayor o igual a la ajustada , esta genera un contacto normalmente abierto,
hubo la necesidad de emplear otro Rele, para cuando este se abra el otro se
cierre y genere el contacto seco normalmente cerrado (ver anexo 14).
Estado de las puertas dela estación, para la lectura del cambio de estado
se emplearon swiches tipo pulsador, la salida de este estado entrara a una
compuerta NAND (74LS10) donde se usara una lógica TTL para poder
controlar dos y tres gabinetes de las estaciones (ver anexo 10 y 11), Su
funcionamiento lógico es cuando una puerta cambia de estado esta cola en
la entrada de la NAND un cero (0) lógico, y el funcionamiento de la NAND
basta con que una de sus entradas sea 0 lógico para que su salida sea un 1
lógico. Este dará el voltaje de polarización al Rele que dará el contacto seco
generando una alarma al sistema de puertas abiertas (ver figura 4.12).
Figura 4.12: Diagrama del circuito de estado de las puertas de estación.
Fuente: Leal y Vargas. (2001).
FASE VI EVALUACIÓN DEL PROTOTIPO En esta fase se pone a prueba el funcionamiento del sistema de
supervisión, el cual esta integrado por los circuitos elaborados en la fase V,
la conexión en el puerto de transporte de alarmas y la configuración en la
computadora central de operación y mantenimiento, para ello se tomó como
punto de partida la estación COTA por estar en el área local específicamente
Maracaibo sector Amparo, en ella se elaboró una serie de pruebas las cuales
están constituida de la siguiente manera:
PASO 1 Aquí se simularon las alarmas en el puerto de transporte,
empleando una PC notebook (portátil) marca Compaq para conectarnos por
la red de PROCEDATOS con la OMC que es la central del sistema
troncalizado para simular las alarmas y visualizarlas en la misma estación
con el computador mencionado anteriormente, en el conector P8 descrito en
la fase III, se simularon los contactos seco que generaran los circuitos y
equipos ya descritos, allí se unieron en forma directa con un cable entre el
pin 1 y pin 2 (EXTI0) que esta configurado como:
“ FALLA DE CARGADOR DE BATERIAS ESTACION COTA “
Figura 4.13: Conector P8 unión entre el pin 1 y pin de Alarmas Externas ubicado en el BACKPLANE de la estación repetidora ABS-800 ACTIONET NOKIA de COTA. Fuente: Leal y Vargas (1997). Después de la unión entre el pin 1 y pin 2 del conector P8 como se
muestra en la figura 4.13, se generó al instante un reporte de alarmas
externas de la estación COTA y el mensaje fue: “ FALLA DE CARGADOR
DE BATERIAS ESTACION COTA “ como se muestra en la figura 4.14, el
mismo se repitió constantemente cada 30 segundos y desapareció cuando
se separa la unión entre estos dos pines. Estos tiempos y la anulación de
repetición del reporte solo se puede cancelar cuando la falla deje de existir o
se tome un lapso de repetición mayor a 30 segundos.
Así mismo se simularon las siguientes alarmas generando sus reportes
(ver figura 4.14) de acuerdo a su configuración establecidas en la fase II de
los reportes de alarmas. Los resultados obtenidos después de esta serie de
pruebas en cada contacto del P8 fueron que al cerrar cada contacto (EXTI0,
EXTI1, EXTI2 y EXTI3) llevándolos a tierra o cero voltios (TTL), esta genero
una serie de reportes donde indicaba indudablemente el mal funcionamiento
de los equipos en la estación base COTA, como fueron la falla de
cargadores, bajo voltaje de batería, estado de puerta y temperatura dentro
de la estación y ausencia de 110VAC. Estas pruebas enmarcaron una optima
parametrizacion y almacenamiento en los historiales de alarmas donde se
almacenan diariamente los reportes del sistema troncalizado.
PASO 2 Consistió en probar el funcionamiento de cada Rele que generara
el contacto seco de cada alarma (falla 110VAC, Falla de Cargador, Bajo
Voltaje de Baterías, Temperatura, Estado de puerta de la Estación) externa
de la estación. Esto se logró con la colaboración por parte del personal
encargado de operaciones en la empresa, donde se tomó un fin de semana
que no existiera tanto tráfico de llamadas para realizar la simulación de cada
una de las variables y ver su comportamiento en cada circuito si activaban
los Reles que generan el contacto seco, es decir si se unen los extremos del
Rele de normalmente abierto al polarizarse cuando ocurriera un cambio en
los equipo que servirán para diagnosticar fallas en la estación. Para la
temperatura se acerco un objeto de calor al termóstato para aumentar la
temperatura de su sensor, en las puertas de la estación se encuentra unos
Sensores normalmente cerrado y abierto. Los resultados obtenidos fueron
que al tomar cada circuito (variable) y simular una alteración física, causando
que se salga del rango establecido y causando la activación del Rele dando
una alarma de contacto seco, este proceso se denomino Alarma Externa de
la estación.
Figura 4.14: Pruebas de la parametrizacion de alarmas externas de la
estación COTA, visualización en el centro de control CAUJARITO. Fuente:
Leal y Vargas (2001).
B. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS
Los resultados arrojados en este trabajo del desarrollo del sistema de adquisición de datos para el monitoreo de las alarmas externas de las estaciones base del sistema troncalizado, se determino que las característica del para este proyecto esta centrado en la reutilización de equipos ya existente y en funcionamiento en la empresa para el transporte delas variables a monitorear. En esto se corresponde López J (2000) donde expone en su trabajo la reutilización de equipos de la empresa que no estaban siendo utilizados y así evitar gastos en compra de nuevos equipos para el desarrollo de un sistema de supervisión de las principales alarmas de una estación troncal Sur de ENELVEN.
Por otra parte, se estableció la utilización de voltaje lógico (TTL) para la recolección de alarmas por el mismo sistema troncalizado a través de Reles de contacto normalmente abierto para que al momento de generarse un cambio en los equipos este cierre el circuito y genere en el sistema un reporte en el sistema. En esto se corresponde al Manual NOKIA ACTIONET (1997) donde establece que las estaciones base del sistema están dotados de puertos para la utilización de alarmas externas por el cliente (en este caso nosotros) y las mismas deben ser entregadas al sistema en lógica TTL o contacto seco y así garantizar el monitoreo del mismo.
Así mismo se logro integrar las cincos señales físicas como son temperatura, falla 110VAC, falla de cargador, bajo voltaje de batería y estado de puertas de estación, acondicionándolas para que al momento de ocurrir un cambio o variación de rango establecido estas generen un disparo de contacto seco dando como señal de alarma externa, en esto se corresponde con el manual NOKIA Actionet (1997) y el manual ORION (1996) donde coinciden en aplicaciones de monitoreo de alarmas de equipos residentes en estaciones remotas a través de contactos secos y lógica TTL..
De lo anterior expuesto se determino el acondicionamiento cada una de las variables a monitorear, para que estas generen contactos secos y estos ser conectados en los puertos de cada estación base que integran la plataforma de radiocomunicaciones de PROCEDATOS, ya que el mismo sistema es el encargado de la administración y reportes de todas las alarmas del sistema, para ser visualizada en el centro de control Caujarito en la computadora terminal del sistema y apoyado por el manual de alarmas NOKIA ACTIONET (1997).
Finalmente, se establecieron todos los parámetros necesarios a tomar en cuenta al momento de la implantación del desarrollo de este trabajo, donde deja relucir indudablemente el funcionamiento optimo del sistema de supervisión en la estación repetidora COTA, capaz de diagnosticar e
identificar fallas en cada estación repetidora del sistema. Llevar registros diarios de los siniestros que ocurren a diario en una estación a través del almacenamiento en el historial de alarmas del sistema permitiendo al personal de mantenimiento obtener información de los últimos cambios físicos dentro de la estación como son voltaje 110VAC, falla del cargador, bajo voltaje de batería, temperatura y estado de puertas de la estación y así poder llevar un control y planificación de mantenimiento a los equipos que lo integran.