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  • PROPUESTA METODOLGICA PARA MEDICIN DE LA CONTAMINACIN

    ELECTROMAGNTICA Y SU APLICACIN EN LA ELABORACIN

    DE UN MAPA DE RIESGO DE LA CIUDAD DE MANIZALES.

    Vladimir Henao Cspedes

    Universidad Nacional de Colombia

    Facultad de Ingeniera y Arquitectura

    Departamento de Ingeniera Elctrica, Electrnica y Computacin

    Manizales, Colombia

    2012

  • Propuesta metodolgica para medicin de la contaminacin

    electromagntica y su aplicacin en la elaboracin de un mapa de riesgo

    de la ciudad de Manizales.

    Vladimir Henao Cspedes

    Tesis presentada como requisito parcial para optar al ttulo de:

    Magister en Ingeniera Automatizacin Industrial

    Director:

    M. Sc. Luis Fernando Daz Cadavid

    Lnea de Investigacin:

    Compatibilidad Electromagntica

    Grupo de Investigacin:

    Grupo de Telemtica y Telecomunicaciones GTT

    Universidad Nacional de Colombia

    Facultad de Ingeniera y Arquitectura

    Departamento de Ingeniera Elctrica, Electrnica y Computacin

    Manizales, Colombia

    2012

  • Methodological proposal for electromagnetic pollution

    measurement and its application in developing a risk map of the city of

    Manizales.

    Vladimir Henao Cspedes

    A Thesis Presented for the Degree of:

    Master in Engineering Industrial Automation

    Supervisor:

    M. Sc. Luis Fernando Daz Cadavid

    Research Areas:

    Electromagnetic Compatibility

    Research Group:

    Telematics and Telecommunications Group GTT

    Universidad Nacional de Colombia

    Faculty of Engineering and Architecture

    Department of Electrical, Electronic and Computer Engineering

    Manizales, Colombia

    2012

  • Este nuevo logro en mi vida lo dedico con mucho amor a Mi esposa Johanna fuente de mi inspiracin

    A mis Padres quienes me dieron la vida y la orientacin para ser quien soy A mis hermanos que son mis compaeros de viaje en esta vida

  • Agradecimientos Quiero agradecer al M. Sc Luis Fernando Daz Cadavid por los conocimientos otorgados

    en este proceso y por la confianza brindada.

    Tambin quiero agradecer al Grupo de Telemtica y Telecomunicaciones por haberme

    acogido en sus instalaciones para desarrollar el estudio.

    Al M. Sc (Eng) Yeison Alberto Garcs Gmez quien como amigo y colega me aporto

    tambin con su conocimiento.

    Agradezco a la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales y al Departamento de

    Ingeniera Elctrica, Electrnica y Computacin.

  • Resumen y Abstract XIII

    Resumen Esta tesis presenta los resultados obtenidos durante el desarrollo de la investigacin

    enfocada en la propuesta e implementacin de un mtodo de medicin de la

    Contaminacin EM (Electromagntica) para la posterior elaboracin de un mapa de

    riesgo por dicha contaminacin en la Ciudad de Manizales. Es de anotar que este tipo de

    contaminacin es considerado de radiacin no ionizante y por tanto para lograr la

    obtencin de los resultados en la presente tesis se recurre al estudio de los fenmenos

    de la propagacin de las ondas electromagnticas emitidas por objetos radiantes, as

    mismo se implementa un mtodo de calibracin del equipo de medicin usado, con la

    finalidad de obtener unos datos de medicin mucho ms confiables que permitiesen

    desarrollar un mapa de riesgo con un alto nivel de veracidad. Finalmente se entrega el

    mapa de riesgo por radiacin no ionizante en la ciudad de Manizales y la tabla con las

    respectivas mediciones en puntos estratgicos de la ciudad.

    Palabras clave: Contaminacin electromagntica, campos de radiacin, lmites mximos de exposicin, interferencias electromagnticas, compatibilidad electromagntica, mapa

    de riesgo.

  • Abstract This thesis presents the results obtained during the development of research focused on

    the implementation of a method for measuring the Electromagnetic Pollution for the

    subsequent development of one Electromagnetic pollution risk map of Manizales city. It

    should be noted that this type of pollution is considered non-ionizing radiation and thus to

    achieve the results obtained in this thesis uses the study of the phenomena of

    propagation of electromagnetic waves emitted from radiating objects, likewise is

    suggested a method of calibration of measuring equipment used, in order to obtain

    measurement data that would allow much more reliable to develop a risk map with a high

    level of accuracy. Finally comes the risk map for non-ionizing radiation in the city

    of Manizales and the table with the respective measurements at strategic points in the

    city.

    Keywords: Electromagnetic Pollution, Radiation Fields, Maximum exposure limits, Electromagnetic Interference, Electromagnetic compatibility, Risk map.

  • Contenido XV

    Contenido

    Pg.

    Resumen ......................................................................................................................... XIII

    Lista de figuras .............................................................................................................. XVII

    Lista de tablas ................................................................................................................ XIX

    Lista de abreviaturas ...................................................................................................... XX

    Introduccin .................................................................................................................... 22

    1. Contexto general del trabajo .................................................................................. 251.1 Motivacin ....................................................................................................... 251.2 Definicin del problema ................................................................................... 251.3 Objetivos ......................................................................................................... 26

    1.3.1 Objetivo general ................................................................................... 261.3.2 Objetivos especficos ........................................................................... 26

    1.4 Organizacin del documento .......................................................................... 27

    2. Antecedentes y Marco Regulatorio ........................................................................ 30

    3. Marco Terico .......................................................................................................... 363.1 Ondas Electromagnticas y la Contaminacin Electromagntica. .................. 373.2 Propagacin .................................................................................................... 423.3 Campos de radiacin ...................................................................................... 46

    3.3.1 Regin de Fraunhofer .......................................................................... 493.3.2 Regin de campo radiactivo o zona de Fresnel ................................... 503.3.3 Regin de campo cercano reactivo o campo prximo inducido ........... 51

    3.4 Relacin entre el comportamiento de los campos electromagnticos y las zonas de radiacin ..................................................................................................... 523.5 Teorema de Poynting y la onda plana ............................................................ 57

    4. Entorno jurdico ....................................................................................................... 664.1 Entorno jurdico internacional .......................................................................... 664.2 Entorno jurdico respecto a la contaminacin electromagntica en Colombia y Manizales ................................................................................................................... 73

    4.2.1 Decreto 195 de 2005 ............................................................................ 75

    5. Mediciones ............................................................................................................... 795.1 Medicin de emisin ....................................................................................... 80

  • XVI Propuesta metodolgica para medicin de la contaminacin electromagntica y su aplicacin en la elaboracin de un mapa de riesgo de la ciudad de Manizales.

    5.2 Medicin de inmisin ....................................................................................... 805.3 Medicin por prediccin ................................................................................... 815.4 Equipos de medicin usados ........................................................................... 82

    6. Desarrollo de una metodologa de calibracin e implementacin de un ambiente controlado ........................................................................................................ 86

    6.1 Efectos de las lmparas fluorescentes en el proceso de calibracin .............. 866.2 Establecimiento de un ambiente controlado .................................................... 916.3 Procedimiento de calibracin ........................................................................... 94

    7. Metodologa de medicin desarrollada ................................................................ 104

    8. Campaa de medicin ............................................................................................ 110

    9. Mapa de riesgo. ...................................................................