INFORME Nº 9B A4 DESARROLLO DE NUEVOS SISTEMASMODETRA NUEVOS DESARROLLOS TECNOLÓGICOS CENTRO DE...

Con la Subvención del Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (Ministerio de Fomento)

CENTRO DE ESTUDIOS Y EXPERIMENTACIÓN DE OBRAS PÚBLICAS

INFORME Nº 9B

A4 DESARROLLO DE NUEVOS SISTEMAS

T4.2 NUEVOS DESARROLLOS TECNOLÓGICOS

Proyecto MODETRA

Coordinador: UPV

Participantes: ETRA I+D

Versión: 2

Fecha: 02 de junio de 2011

MODETRA

NUEVOS DESARROLLOS TECNOLÓGICOS


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Revisiones

Revisor:

Fecha:

MODETRA



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ÍNDICE

1. Introducción ............................................................................................ 5

2. Diseño 1: “Moderación de la velocidad en áreas urbanas mediante espiras y pilona” .............................................................................................. 6

2.1. Introducción ..................................................................................... 6

2.2. Descripción general del sistema de control de pilonas ............... 7

2.3. Funcionalidades del sistema .......................................................... 8

2.3.1. Programación de horarios pilona ................................................ 8

2.3.2. Captación y almacenamiento de imágenes ................................ 8

2.3.3. Alarmas y movimientos ............................................................... 9

2.4. Requerimientos de instalación ..................................................... 10

2.4.1. Componentes del sistema moderador ...................................... 10

2.4.1.1. Características autómata ........................................................... 12

2.4.1.2. Características de la pilona ....................................................... 13

2.4.1.3. Características de las espiras magnéticas ............................... 15

2.5. Descripción de funcionamiento .................................................... 15

2.5.1.1. Órdenes disponibles .................................................................. 16

2.5.1.2. Resumen de requerimientos...................................................... 17

2.6. Diseño de los resultados ............................................................... 17

2.6.1. Caracterización del lugar de las pruebas ................................. 18

2.6.2. Metodología................................................................................. 19

2.7. Análisis de los resultados ............................................................. 20

2.8. Conclusiones ................................................................................. 37

3. Diseño 2: “Estrechamiento virtual del carril para disminución de la velocidad” ....................................................................................................... 38

3.1. Introducción ................................................................................... 38

3.2. Descripción general del sistema de control de pilonas ............. 39

3.3. Funcionalidades del sistema ........................................................ 39

3.3.1. Programación de los horarios de las pilonas .......................... 39

3.3.2. Captación y almacenamiento de imágenes .............................. 40

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3.3.3. Registro de Alarmas y Movimientos ......................................... 40

3.4. Requerimientos del sistema ......................................................... 41

3.4.1. Características técnicas del sistema ........................................ 42

3.4.2. Resumen de requerimientos...................................................... 44

3.5. Conclusiones ................................................................................. 45

4. Conclusiones del documento .............................................................. 46

ANEXO I: Arquitectura sistema central de gestión de sistemas de pilonas ............................................................................................................. 47

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1. Introducción

El objetivo principal del proyecto MODETRA es formular una metodología para el

diseño e implantación de sistemas de moderación de tráfico, estableciendo una serie de

criterios técnicos en los que basar una eventual mejora de la normativa propuesta. A lo

largo de este documento se van a estudiar dispositivos ya existentes y como adaptarlos

para ser usados como moderadores de velocidad de la forma más eficiente y segura.

Además, se describen las pruebas experimentales que se han realizado para definir los

requisitos del sistema y redactar las recomendaciones generales de la instalación

relacionadas con distancias, señalización, geometrías, combinación de sistemas, etc., en

vías urbanas.

Este informe nº 9B, enmarcado dentro de la actividad “A4. Desarrollo de nuevos

sistemas” y en concreto de la tarea “T4.2. Nuevos desarrollos tecnológicos”, se

compone de dos desarrollos tecnológicos. En primer lugar, se define el diseño del

desarrollo “Moderación de la velocidad en áreas urbanas mediante espiras y pilona que

tiene como objetivo principal moderar la velocidad en ciertas áreas urbanas a través de

una pilona retráctil y de espiras magnéticas. De este diseño se han realizado una serie de

pruebas experimentales que han permitido conocer los principales factores para una

óptima instalación del desarrollo tecnológico. En segundo lugar, se define el diseño de

otra aplicación de las pilonas retráctiles como moderadores de la velocidad llamado

“Estrechamiento virtual del carril para disminución de la velocidad” el cual consiste en

el estrechamiento visual del carril por medio de dos pilonas retráctiles a los dos lados de

la vía.

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2. Diseño 1: “Moderación de la velocidad en áreas

urbanas mediante espiras y pilona”

2.1. Introducción

Este primer diseño consiste en un sistema formado por una pilona retráctil situada en

el centro de la vía y tres espiras magnéticas: dos de seguridad colocadas a ambos lados

de la pilona y una tercera de detección de presencia del vehículo. Este sistema está

pensado para ser usado como moderador de la velocidad en zonas urbanas,

concretamente en accesos a centros históricos o calles peatonales, o en zonas críticas

donde se requiera reducir la velocidad especialmente, como en zonas escolares,

pudiendo llegar incluso a una reducción del 100%.

El funcionamiento consiste en colocar una pilona en el centro de la vía, de forma que

cuando el conductor la visualice este comience a moderar la velocidad. La espira de

control de presencia será la encargada de hacer descender la pilona cuando el vehículo

pase por encima de ella y las espiras de seguridad de controlar que la pilona no suba

mientras haya algún vehículo encima de ella.

Por cuestiones de seguridad, el material recomendado para la fabricación de esta

pilona es Blendtec, el cual se trata de un compuesto polimérico, sin refuerzos metálicos

internos y de altas prestaciones tecnológicas. En caso de colisión del vehículo con la

pilona, el coche sufrirá solo roturas parciales de carácter débil. Además, la pilona podrá

ser arrollada hasta quedar totalmente deformada, volviendo a su posición original sin

sufrir daños, pudiendo repetirse este impacto una y otra vez. Por tanto, los gastos de

mantenimiento serán mucho menores. Por otro lado, para aumentar la visibilidad, la

pilona puede incorporar en la parte superior una corona de leds que alerte al conductor

de su presencia en la calzada.

Figura 1: Pilona Blendtec

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2.2. Descripción general del sistema de control de

pilonas

Este sistema moderador de tráfico incluye un Sistema de control y gestión

centralizado de manera que todos estos elementos moderadores de tráfico estarán

conectados en todo momento al sistema central de gestión. De esta manera, se podrá

actuar directamente desde el centro de control sobre el sistema parcial de la pilona y así

conocer todos sus movimientos.

Esta arquitectura permite que se pueda actuar directamente desde el centro de control

sobre el sistema parcial de la pilona, es decir, subirla o bajarla, ver los movimientos de

la pilona, etc. Esto incluye la posibilidad de programar y actualizar de forma remota los

planes de control, como por ejemplo establecer los horarios de funcionamiento. La

programación y actualización de estos planes de control se realizará en la unidad central

y se transmitirán automáticamente a las pilonas a modificar sin que la recepción de

información afecte al funcionamiento normal de la pilona.

La conexión on-line de todos los sistemas parciales de pilonas con la central de

control consiste en que la unidad central trabaje de forma local, de manera que todas las

configuraciones de horarios se definan localmente en la unidad central y luego se envíen

a los sistemas correspondientes. La comunicación entre el sistema central y los sistemas

de pilonas puede ser mediante la red disponible TCP/IP o mediante conexión telefónica.

Además, también sería posible tener una configuración mixta, es decir, dentro del

conjunto del sistema será posible acceder a parte de los sistemas de pilonas vía línea

RDSI o RTB mientras que el resto podrían estar conectadas a la red.

En el caso de conexión RDSI, las pilonas acumulan en su CPU las distintas

configuraciones. Si las pilonas están conectadas a la red, estas configuraciones se

transmiten en tiempo real. Además de la programación de los horarios, cabe la

posibilidad de enviar también eventos puntuales que se salgan de la programación del

sistema, como por ejemplo controles de policía “aleatorios” que utilizarán este sistema

para una primera reducción de velocidad. Estos eventos se definirán en el sistema

parcial de pilonas y luego se transmitirán a la unidad central. En la pantalla del operador

central se mostrarán de forma permanente los datos del evento hasta que se gestione y

se almacena en una base de datos.

Como funcionalidad extra, el sistema será capaz de grabar y almacenar localmente

imágenes de los vehículos que pasan a través de las pilonas, pudiendo verse o

importarse desde la unidad de control. De esta manera, se podrán detectar ciertas

infracciones de los vehículos, como exceso de velocidad, ya que el número de matrícula

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quedaría registrada. Las fotos o las grabaciones pueden realizarse a voluntad o activar el

sistema en determinadas situaciones como por ejemplo en controles policiales o ante

determinadas alarmas (choque con las pilona, vandalismo).

En el anexo I de este documento se define en detalle cómo están conectadas los

sistemas de pilonas parciales a la unidad central.

2.3. Funcionalidades del sistema

En este apartado se enumeran las funcionalidades que deberá satisfacer este sistema

moderador del tráfico. A continuación se definen todas ellas.

2.3.1. Programación de horarios pilona

La pilona podrá ser programada de manera que sólo permanezca activa en horarios

concretos donde se requiera que los vehículos moderen su velocidad, como por ejemplo

en la hora de salida de los colegios o de mercado en la calle. Estos horarios se podrán

programar por semana y por día desde la Unidad central de Gestión, transmitiéndose a

cada sistema moderador los horarios asociados.

Una vez se hayan definido los horarios en la unidad central de control, se enviará la

información automáticamente al sistema o sistemas de pilonas que deberán cumplir ese

horario.

La actualización y modificación de estos horarios se realizarán también en la Unidad

de Gestión y se transmitirán automáticamente a las pilonas a modificar sin que la

recepción de información afecte al funcionamiento normal de la pilona. Estas

modificaciones se podrán dar cuando se den eventos especiales que obliguen a mantener

bajadas las pilonas, como por ejemplo en caso que vehículos oficiales o de emergencias

tengan que acceder a la vía, o cuando se necesite mantener subida la pilona, como por

ejemplo, salida de los colegios en horas extraordinarias, aunque el horario predefinido

indique algo diferente.

2.3.2. Captación y almacenamiento de

imágenes

El sistema se encargará de captar y almacenar fotos y videos de los vehículos en el

momento de la entrada de estos al sistema. Esto servirá, entre otras cosas, para registrar

las matrículas de todos los vehículos que accedan al sistema lo cual es muy útil para

hacer un control de posibles infracciones o incidentes, como exceso de velocidad o

choque con la pilona.

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De esta manera cuando el vehículo se aproxime a la pilona y pase por encima de la

espira magnética de posición, el sistema se activará automáticamente realizando la foto

o video. Además, en el caso que desde el Centro de Control se vea un comportamiento

anormal o un evento especial, también se podrán realizar fotos o videos a voluntad, sin

necesidad de que ningún vehículo haya pasado por la espira. Estas se guardarán igual

que las del sistema de captación de imágenes automático.

Todas las fotos y videos se almacenarán localmente en la pilona y luego se enviarán

al sistema central para que estas puedan ser consultadas en cualquier momento.

Cabe destacar que este sistema de control de pilonas está preparado para soportar la

integración del Sistema de Digitalización de Matrículas en el sistema de control de

acceso de Pilonas.

2.3.3. Alarmas y movimientos

Cuando ocurra una alarma o movimiento extraordinario, se enviará un aviso

inmediatamente al Centro de Control. Estos avisos irán acompañados de las imágenes

captadas, tal y como se ha detallado en el punto anterior. Si en el momento en el que

ocurra la alarma no hay comunicaciones con el Centro de Control, las alarmas y

movimientos se almacenarán localmente en la pilona. Así, si el Centro de Control se

encuentra apagado o no disponible, las alarmas que se han producido cuando no había

comunicaciones, se enviarán automáticamente cuando se establezca la conexión.

Existirán 2 tipos de alarmas, alarmas críticas y alarmas informativas.

Las alarmas críticas requerirán la supervisión y verificación del centro de

control, por eso, en caso de conexión telefónica, la pilona se encargará de llamar

y de reportar la alarma. Un ejemplo de alarma crítica es: Agresión a pilona o

accidente.

Las alarmas informativas, son eventos de categoría importante, pero que no

requieren la supervisión del centro de control para el correcto funcionamiento.

Las alarmas informativas son por ejemplo, detección de excesos de velocidad.

Todas las alarmas serán almacenadas, para su posterior visualización y tratamiento.

Se dispondrá de un acceso al histórico de alarmas seleccionando el acceso del cual se

desea ver las alarmas, si no se selecciona ninguno, se mostrarán todas las alarmas de

todos los accesos. Además, como el sistema habrá grabado los movimientos y la

matrícula del vehículo implicado, esto servirá como prueba en caso de denuncia.

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2.4. Requerimientos de instalación

La configuración de la vía en que se instale el sistema será siempre unidireccional,

por lo que los vehículos sólo podrán atravesar la pilona en una dirección. En el caso de

que los vehículos se aproximaran a la pilona en la dirección contraria, la pilona no

deberá bajar en ningún caso.

La disposición de los elementos de detección (espiras) y pilona deberán ser la

indicada en el esquema siguiente, así como las medidas y distancias entre los distintos

elementos:

Figura 2: Instalación diseño 1

La distancia entre la espira número 1 y la espira número 2 dependerá de varios

factores, los cuales vienen definidos en apartados posteriores. En todo caso, cabe

destacar que este tipo de sistemas moderadores de tráfico están pensados para ser

usados en vías críticas donde se requiera reducir la velocidad especialmente. Las otras

dos espiras, la nº 2 y 3, son las de seguridad y deberán situarse a ambos lados de la

pilona como se ve en el esquema, respetando las medidas de instalación.

2.4.1. Componentes del sistema moderador

La Figura 3 muestra un esquema de los diferentes componentes del sistema

moderador del tráfico objeto de este documento, seguido del detalle de cada uno de los

subsistemas.

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Figura 3: Componentes del sistema moderador del tráfico

Centro de control

Como ya se ha mencionado anteriormente, el sistema constará de un centro de

control con un programa específico para cada pareja de pilonas, que se comunicará con

el equipo pilona a través de comunicaciones estándar (RDSI, ADSL).

Autómata

Además, las pilonas estarán gobernadas a bajo nivel por un autómata programable,

que incorporará un software que permita que el sistema funcione de forma autónoma,

con las premisas que se programen dependiendo del contexto específico de la

localización del elemento moderador. El modo de funcionamiento en modo autónomo

del autómata podrá abarcar desde bajar la pilona en caso de pérdida de comunicaciones,

a seguir funcionando sin que se aprecie cambio alguno, según se programe en cada caso.

CPU Control

La CPU de control es el dispositivo donde se almacenarán los horarios de subida y

bajada de las pilonas. En la CPU de control también se almacenarán las fotos y videos

de los vehículos que pasen a través de ellas cuando esta funcionalidad esté incluida. La

CPU guardará y almacenará toda la información, funcionando como unidad autónoma a

la espera de recibir órdenes o comunicar estados a la Unidad Central.

Espiras magnéticas

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Son espiras auto-ajustables que darán la información a la CPU de cuando un vehículo

acceda a las instalaciones, lo cual permitirá realizar la grabación o las fotos de vehículo

cuando este acceda a la zona.

Llave de Guardia

El equipo dispondrá de una cerradura exterior que permita al guardia bajar la pilona

y dejarla bloqueada abajo en caso de emergencia. La orden de la llave de guardia, será

prioritaria sobre todas las demás (orden de Centro de Control, horario, etc.). La bajada

de Guardia, será transmitida como una alarma a Centro de Control.

2.4.1.1. Características autómata

El sistema estará equipado con un sistema inteligente a bajo nivel capaz de hacer

funcionar la pilona de forma autónoma, con las mismas prestaciones a nivel de usuario

que si estuviese conectada al sistema central. Este autómata será capaz de contemplar

todas las incompatibilidades del sistema como:

La pilona no podrá subir mientras haya presencia de vehículo en una espira de

seguridad.

Si mientras la pilona esté subiendo un vehículo entra en una espira de seguridad,

la pilona bajara inmediatamente.

El controlador de la pilona podrá estar en conexión con los controladores de

tráfico que regulan los cruces de semáforos próximos a las pilonas para evitar

incompatibilidades entre ellos.

Si un vehículo se pega detrás de otro para pasar por encima de la pilona, se

podrá programar que la pilona no le impacte, por seguridad.

En caso de corte de corriente la pilona bajará, independientemente de que se

detecten o no vehículos. Restablecida la corriente, la pilona subirá en dos

minutos, después de comprobar que no hay presencia de vehículos en bucle

alguno.

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2.4.1.2. Características de la pilona

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LA PILONA

Eléctricas

Tensión de alimentación: 230 VAC ± 10%

Electro-Mecánicas

Sistema de compresión: Neumático

Finales de carrera: Inductivos integrados

Compresor: Pistón

Compresión máx: 6 Kg/cm

Tiempo de bajada: 2 seg

Tiempo de subida: 2 – 6 seg (Según distancia)

Dimensiones: 220 mm, H 500 mm

Material: Blendtec

Fuerza ascendente: 381 Kg

Peso: 5 Kg

Estabilidad térmica: Buena, +/-10 SHORE

Temperatura de uso: -20º C/ +60ºC

Resistencia al fuego: CLASE E. Según norma UNE-EN-ISO

11925-2:2002. Certificado por APPLUS

para su uso como pilona en la calle.

Resistencia al frío Material certificado por APPLUS según

norma UNE-53541.

Resistencia a la fatiga: Ensayo de 500 impactos flexionando la

pilona 90º simulando un vehículo de 1.500

kg. a 15 Km/h.

Electrónicas

Entradas y Salidas: Optoacopladas

Presostato Electrónico de seguridad

Sistema de detección: Electro magnético

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Otras características

PC control PC de prestaciones actualizadas

Y a continuación las características técnicas de la espira magnética.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LA ESPIRA

Potencia nominal

Alimentación CA 3 VA

Alimentación CA/CC 1,5VA / 1,5 W

Retardo de la conexión < 10 s. típico

Salidas

Mínima intensidad de conmutación 10 mA @ 12 V

Tensión nominal de aislamiento 250 VCA (rms)

Valores nominales de relé

Cargas resistivas AC1 1 A / 250 VCA (250 VA)

DC1 1 A / 30 VCC (30 W)

Vida mecánica 15x106 a 18.000 imp/h

Vida eléctrica AC1 > 250.000 operaciones

Gama de frecuencias 13 – 120 kHz

Inductancia de lazo 15 – 1500 µH

Frecuencia operativa

Salida de relé 1 Hz

Tiempo de respuesta 400 ms

Ambiente

Grado de protección IP 20 (IEC 60529, 60947 – 1)

Temperatura

Funcionamiento De -40º a +70º C

Almacenamiento De -50º a +85º C

Homologaciones UL505, CSA

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2.4.1.3. Características de las espiras

magnéticas

En este tipo de sistemas de moderación de tráfico se dan dos tipos de espiras

magnéticas distintas. Una espira de posición, colocada a varios metros de la pilona, la

cual detectará cuando un vehículo se aproxime a la pilona y hará que esta baje, y dos

espiras de seguridad a ambos lados de la pilona que evitarán que esta suba si detecta

algún vehículo encima de alguna de las ellas.

Estas espiras detectan la presencia de vehículos por medio de un cambio en la

inductancia que se origina cuando estos pasen por encima de una espira magnética.

Cuando un vehículo se pose sobre una espira, se producirá una variación en el valor de

su inductancia lo cual es interpretado por el detector de masa metálica. Desde el sistema

central se podrán seleccionar las frecuencias, rango de sensibilidad y modos de

activación de estas espiras magnéticas.

La geometría de la espira se adaptará dependiendo de la aplicación. El sistema será

óptimo si la espira tiene el mismo tamaño que el objeto que se vaya a detectar. En este

caso, la espira deberá ser igual de ancha que los vehículos que accedan por esa vía. Tras

determinar la geometría óptima, se realizará un surco en el suelo para instalar la espira

con una inclinación de 45º en las esquinas, para que queden protegidos de un desgaste

excesivo. De esta manera, se colocará el cable que hará de espira, lo más apretado como

sea posible a lo largo del fondo del surco. Antes de tapar el surco, se comprobará que la

inductancia de la espira es la correcta. El número de vueltas del cable que creará la

espira, depende del tamaño de esta. Por tanto, cuanto más pequeña sea la espira, más

vueltas harán falta.

2.5. Descripción de funcionamiento

El principio de funcionamiento del sistema de pilonas se detalla a continuación:

1. La pilona por defecto se encontrará subida.

2. Las espiras magnéticas deberán ser de dimensiones y situación tal que no

permitan que un vehículo impacte con la pilona mientras cumpla con la

velocidad permitida en esa calle.

3. Cuando el vehículo pase por la primera espira, que es la espira de posición, el

sistema activará la pilona para que comience a bajar.

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4. Una vez la pilona ha bajado, el vehículo podrá avanzar hasta la segunda y

tercera espira, donde se acabará el ciclo de paso y la pilona recibirá la orden de

volver subir.

Cuando por algún motivo la pilona no pueda subir o bajar, se producirá una alarma,

siendo la CPU la que llamará al Centro de Control, informando sobre la avería. Las

alarmas también podrán ser por choques a la pilona. Cualquier incidente provocará la

grabación de las fotos del vehículo en la CPU del Poste de Control.

Las alarmas generarán la grabación del evento de forma continua mientras se

produzca esta. Todas las imágenes y grabaciones captadas, se podrán importar desde la

Unidad de Gestión para revisarlas.

2.5.1.1. Órdenes disponibles

Además, desde el centro de control se podrá interactuar directamente con la pilona,

bloqueándola, subiéndola o bajándola. Estas son las ordenes disponibles desde el centro

de control:

Subir: Se subirá manualmente la pilona y se quedará arriba.

Bajar: Se bajará manualmente la pilona y se quedará abajo.

Si se baja o se sube manualmente la pilona, ésta permanecerá arriba o abajo

hasta próxima orden. Por defecto, la pilona permanecerá arriba, hasta que se le

vuelva a dar una orden manualmente.

Bloquear: La pilona se bloqueará. En caso de encontrarse bloqueada y que la

pilona intente subir/bajar por cualquier motivo (paso de vehículos de

emergencia, etc.), la pilona reportará una alarma indicando que se encuentra

bloqueada y no puede subir o bajar.

Abrir: Esta orden se utilizará para permitir el acceso a un vehículo. A diferencia

de la orden bajar, “abrir” conllevará la bajada de la pilona, la espera a que pase

el vehículo, y cuando éste haya pasado, volverá a subir la pilona.

Captación de imágenes: Cada vez que se pulse, se realizará y se almacenará una

foto de lo que se está viendo. Todas las fotos se almacenarán en cada pilona, por

lo que sí se utiliza una conexión telefónica, habrá que conectarse para descargar

las fotos realizadas. La calidad del vídeo recibido, dependerá del tipo de

conexión y del ancho de banda disponible.

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2.5.1.2. Resumen de requerimientos

Junto a los puntos descritos en la descripción del sistema en los apartados anteriores,

el sistema de control de pilonas deberá de cumplir los siguientes requerimientos:

El sistema de control de pilonas, deberá funcionar de forma autónoma, sin

depender de las comunicaciones con el centro de control, por lo que deberá de

tener localmente en cada pilona todos los datos necesarios para el control de los

accesos de los usuarios. Esto le otorgará una independencia y funcionamiento

autónomo en caso de no centralización, o fallo de comunicaciones con el centro

de control.

La pilona deberá disponer de la lista de vehículos y matrículas autorizadas

(vehículos de emergencias) ya que el sistema debe ser capaz de permitir el

acceso mediante la lectura de la matrícula del vehículo, en caso de que el

sistema digital de captura de matrículas esté activo y disponible. Si este sistema

de lectura digital de matrículas no estuviera disponible, desde el centro de

control se hará descender manualmente al sistema cuando se les llegue el aviso

de paso de vehículos.

La pilona deberá almacenar un histórico de alarmas, donde se guardarán las

incidencias y alarmas importantes. Dicho histórico se almacenará localmente y

temporalmente hasta que sea transmitido al centro de control.

La pilona deberá guardar localmente las fotos y secuencias de todos los pasos de

vehículos, hasta un máximo de 10.000 fotos. Por cada paso de vehículo, se

deberán guardar al menos 3 fotos, además de guardar la fecha hora del paso, así

como detector asociado a la presencia del paso del vehículo. Las fotos

almacenadas tendrán la calidad suficiente como para distinguir la matrícula de

coche, siempre que la cámara esté bien enfocada y las condiciones de la

instalación lo permitan.

La pilona deberá disponer de comunicación con el centro de control, para el

envío de alarmas y estados en tiempo real, de no disponer de dicha

comunicación, se almacenarán dichos datos localmente en los históricos, para

que puedan ser enviados en cuanto se restablezca la comunicación.

2.6. Diseño de los resultadosexperimental

El objetivo fundamental de este apartado es el de evaluar la efectividad del sistema

moderador de velocidad, que corresponde al diseño 1 de este documento. En esta tarea,

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además de la evaluación de parámetros de eficiencia, se realizarán estudios de

seguridad. Además, a través de estas pruebas, se podrá conocer el punto óptimo en el

cual deberá ser instalada la espira magnética de detección de vehículos para que la

velocidad que adquiera el vehículo sea la óptima, proporcionando la máxima seguridad

del conductor.

Para la realización de las pruebas se ha utilizado un sistema de espiras y pilona

instalado por el Grupo ETRA en la ciudad de Murcia, concretamente en la calle

peatonal Andrés Baquero. Este sistema se compone de una pilona retráctil, una espira

móvil y dos espiras de seguridad que se sitúan a ambos lados de la pilona.

Las pruebas se han basado en medir la evolución de la velocidad, así como la de la

aceleración de dos conductores diferentes colocando la espira magnética de posición

móvil a diferentes distancias de la pilona: 7 metros, 12 metros, 18 metros, 23 metros y

28 metros.

2.6.1. Caracterización del lugar de las pruebas

Las pruebas se han realizado en la ciudad de Murcia, en una de las calles de su casco

histórico. Concretamente en la calle Andrés Baquero la cual es una calle peatonal de 7

metros de anchura y 30 metros de longitud.

Figura 4: Imagen centro ciudad Murcia

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Figura 5: Imagen calle Andrés Baquero (Murcia)

2.6.2. Metodología

Las pruebas se han dividido en varias etapas que permitirán evaluar el

comportamiento del conductor en los diferentes escenarios. En primer lugar, se evaluará

el comportamiento del conductor como si en la vía no existiese ningún elemento

moderador de tráfico. Posteriormente se estudiará cómo afecta a este comportamiento la

instalación de este sistema moderador de tráfico en la misma vía, colocando la espira de

detección a diferentes distancias de la pilona. En cada una de las etapas se realizará una

toma de datos con el fin de evaluar la evolución de la velocidad en cada uno de los

casos.

Para realizar esta toma de datos, se ha llevado cabo la grabación en video de todos y

cada uno de los recorridos de los vehículos en las diferentes etapas con dos conductores

diferentes. Estos videos se procesaron y analizaron con el “Programa de restitución de

trayectorias” desarrollado por el Grupo de Investigación en Ingeniería de Carreteras de

la Universidad Politécnica de Valencia.

Este programa utiliza la perspectiva cónica la cual permite la reconstrucción a escala

de la planta y el alzado de un objeto con la ayuda del conocimiento de su forma y de

alguna de sus medidas, mediante las relaciones de homología existentes entre una figura

plana y su perspectiva. Los fotogramas obtenidos a partir del vídeo, son perspectivas de

cuadro inclinado, con tres direcciones principales de fuga donde, para hacer la

restitución, se convierte el trapezoide correspondiente al tramo de vía en un rectángulo,

a través de dos homologías consecutivas, sin necesidad de calcular el centro de la

homología, sino a partir de dos medidas de la planta.

MODETRA



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Para realizar la restitución, mediante el empleo de esta técnica de doble homología,

se han definido únicamente 4 puntos de referencia. Como sistema de referencia para la

restitución se han utilizado las marcas viales, cuyas medidas y distancias se conocían

con anterioridad.

Las mediciones de tiempos se han tomado a partir de los vídeos y con ellas se ha

calculado la velocidad de los vehículos, sus aceleraciones y deceleraciones. Una vez

conocida la posición de los vehículos en cada cuadro del vídeo, al restituir su posición

en cada uno de ellos, se puede calcular su velocidad relacionando dichas posiciones con

el tiempo transcurrido en el vídeo.

Las gráficas que se muestran en el siguiente apartado son las que muestran la

evolución de la velocidad y la aceleración calculada con el programa desde el punto en

que en el vehículo pasa por el punto de partida hasta que pasa por encima de la pilona.

En las gráficas de velocidades, el eje de abscisas representa el tiempo en segundos y el

de ordenadas la velocidad en km/h. Asimismo, en el caso de la aceleración el eje de

abscisas representa el tiempo en segundos y el de ordenadas la aceleración en m/s2.

2.7. Análisis de los resultados

A continuación se detallan los resultados de cada una de las etapas de las pruebas.

Etapa 0: Situación inicial

En primer lugar se mostrará la evolución de la velocidad del vehículo cuando la

pilona permanece en todo momento bajada. Esta prueba se realiza para comprobar cuál

es el comportamiento habitual de un conductor en caso de no existir ningún sistema

moderador de velocidad.

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Figura 6: Imagen etapa 0

A continuación se muestran las gráficas basadas en el cálculo de la velocidad y

aceleración realizado a través del “Programa de restitución de trayectorias”.

Conductor 1:

Gracias a la siguiente gráfica, se puede comprobar que efectivamente la velocidad

del vehículo disminuye cuando el conductor va acercándose al final de la vía. La

moderación de velocidad es significativa, ya que entra en la vía con una velocidad de 40

km/h y finaliza a una velocidad de 25 km/h, sin embargo, esta velocidad es todavía

demasiado elevada para este tipo de vía. Por otro lado, gracias a la gráfica de las

aceleraciones, se puede comprobar que el vehículo ha sufrido una deceleración inferior

a 1 m/s2 y que por tanto el cambio de velocidad que ha sufrido el vehículo ha sido

producido por freno motor y con una ligera aplicación de los frenos.

MODETRA



22

Conductor 2:

En el caso del segundo conductor, el resultado es muy parecido al anterior, pero con

velocidades aún mayores, ya que comienza la vía a una velocidad de 50 km/h y termina

MODETRA



23

la vía a una velocidad de casi 30 km/h, lo cual sigue siendo demasiado alta para las

características de la vía.

MODETRA



24

Etapa 1: Espira de posición móvil

Esta etapa consiste en colocar una espira magnética de posición, para que cuando

esta detecte el paso del vehículo, la pilona comience a bajar. Por tanto, la pilona estará

subida en todo momento, hasta que la espira número 1 detecte el paso de un vehículo de

cuatro ruedas. Una vez el vehículo haya pasado por la espira de posición y las dos

espiras de seguridad, la pilona volverá a subir.

Esta etapa consta de varias subetapas, que se corresponden a las diferentes posiciones

de la espira móvil en cada momento.

A continuación se muestran las figuras y gráficos que corresponden a cada caso. La

línea roja de la figura indica donde está situada la espira, y la línea roja del gráfico

indica el momento en que la pilona comienza a descender al situarse el vehículo sobre

ella.

Etapa 1a - Distancia de la pilona a la espira = 7 metros

Figura 7: Imagen etapa 1a

Conductor 1

En este caso el vehículo comienza a descender la velocidad cuando el vehículo

visualiza la pilona más cerca, desde 30 km/h a 0 km/h en solo unos 5 segundos. Se

puede comprobar en la gráfica de las aceleraciones que el vehículo experimenta una

variación de velocidad que consiste en una deceleración brusca con aplicación de los

frenos.

MODETRA



25

Conductor 2:

El caso del segundo conductor es algo diferente, ya que este empieza con una

velocidad similar a la del caso anterior. Sin embargo, como en el caso del conductor 1,

MODETRA



26

el conductor 2 comienza a disminuir la velocidad del vehículo antes de que la pilona

empiece a bajar.

MODETRA



27

Etapa 1b - Distancia de la pilona a la espira = 12 metros

Figura 8: Imagen etapa 1b

Conductor 1:

En este caso, la velocidad del vehículo cuando este se aproxima a la pilona desciende

considerablemene e forma regular, produciendose un cambio de velocidad sin mucha

busquedad, como se aprecia en la gráfica de las aceleraciones.

MODETRA



28

Conductor 2:

En este caso, la velocidad también experimenta un descenso considerable pero

durante más tiempo, por lo que es incluso poco menos brusco que en el caso del

conductor 1.

MODETRA



29

Etapa 1c - Distancia de la pilona a la espira = 17 metros

Figura 9: Imagen etapa 1c

Conductor 1:

MODETRA



30

En este caso se puede ver que el conductor comienza con una velocidad bastante alta,

pero empieza a decelerar casi desde el inicio de la vía. Esto supone un descenso de la

velocidad eficiente, aunque al ser tan brusco puede ser peligroso para el conductor. Esta

brusquedad se puede apreciar claramente en la gráfica de las aceleraciones.

Conductor 2:

MODETRA



31

En este caso, el conductor comienza la trayectoria a una velocidad menor que el

conductor anterior, pero el descenso de velocidad en determinados puntos también es

igualmente demasiado brusco como en el caso del conductor 1. Esto se puede

comprobar también en la gráfica de las aceleraciones.

MODETRA



32

Etapa 1d - Distancia de la pilona a la espira = 22 metros

Figura 10: Imagen etapa 1d

Conductor 1:

En este caso, se observa en la primera gráfica claramente que en el momento en que

la pilona desciende, la velocidad baja de manera uniforme desde 35 km/h hasta llegar a

ser de unos 7 km/h produciéndose deceleraciones demasiado bruscas.

MODETRA



33

Conductor 2:

En este caso, la velocidad alcanzada al final de la vía también es óptima para este

tipo de vía,

MODETRA



34

Etapa 1e - Distancia de la pilona a la espira = 28 metros

Figura 11: Imagen etapa 1e

Conductor 1:

Al colocar la espira tan alejada de la pilona, esta empieza a descender demasiado

pronto y, por tanto, cuando el vehículo llega al final de la vía la velocidad de este sigue

siendo demasiado elevada (unos 15 km/h).

MODETRA



35

Conductor 2:

En este caso, similar a los anteriores la velocidad también desciende cuando el

vehículo visualiza la pilona a lo lejos, sin embargo, la velocidad final sigue siendo

demasiado elevada (unos 15 km/h) al final del recorrido.

MODETRA



36

MODETRA



37

2.8. Conclusiones

De las pruebas realizadas sobre este diseño destaca principalmente tres factores

necesarios a tener en cuenta en la instalación de este sistema de pilonas:

Aceleraciones y decelaciones. Se consideraría una deceleración ligera, sólo con

el freno motor, cuando ésta fuera de unos 0,75 m/s2, mientras que una

deceleración brusca con aplicación de frenos elevada, estaría en torno a los 4

m/s2. Una tasa de deceleración normal utilizando ligeramente los frenos estaría

entre 1,5 y 2,5 m/s2.

La velocidad del vehículo en el final de la vía. Dependería del tipo de la vía,

pero en el caso de la vía de la pruebas se consideraría optima una velocidad

alrededor a los 10 km/h.

Posición de la pilona cuando el vehículo llega al final de la vía. Esta deberá estar

totalmente bajada cuando el vehículo llega al final de la vía para evitar

colisiones.

Durante las pruebas se ha colocado una espira movil a diferentes distancias de la

pilona de entre 7 y 28 metros. En todo caso se ha medido la evolución de la velocidad y

la aceleración y se ha podido comprobar que si la espira y la pilona están demasiado

cerca, cuando el vehículo llega a la altura de la pilona esta todavía no ha bajado

totalmente, por lo que el vehículo debe frenar y, por tanto, la velocidad del vehículo

varía con demasiada brusquedad. Esto supone un peligro para el vehículo y por

supuesto para el conductor. En el caso contrario, cuando la espira se encuentra

demasiado alejada de la pilona, la pilona comienza a descender tan pronto que el

conductor del vehículo no aprecia la necesidad de tener que descender la velocidad.

Por tanto, según las pruebas realizadas se puede comprobar que en el caso de una vía

como la que se ha usado para estas pruebas, la distancia óptima entre la espira de

posición y la misma pilona deberá ser de aproximadamente unos 12 metros. De esta

manera, según se ha podido comprobar, los cambios de velocidad serán menos bruscos

y el vehículo llegará a la altura de la pilona siempre cuando esta se encuentre totalmente

bajada y a una velocidad adecuada.

En todo caso, estos factores afectan de diferente manera dependiendo de la longitud

de la vía y de la velocidad que se quiera alcanzar, por lo que se recomienda que se

realicen este tipo de pruebas siempre que se requiera instalar un sistema moderador de

tráfico de estas características.

MODETRA



38

3. Diseño 2: “Estrechamiento virtual del carril para

disminución de la velocidad”

3.1. Introducción

El objetivo principal de este sistema de moderación del tráfico es conseguir un

estrechamiento virtual del carril que provoque la moderación de la velocidad de paso de

los vehículos en determinados contextos y franjas horarias.

El diseño consiste en un sistema de dos pilonas retráctiles colocadas en la

delimitación del carril –ver Figura 12-, interconectadas entre sí, que subirían en el

momento en que se haya programado, dando sensación de estrechamiento del carril e

induciendo al conductor del vehículo a reducir su velocidad. Este sistema está pensado

para ser utilizado en zonas urbanas y horas concretas. Como se puede ver en la Figura

12, la misma pilona puede llevar accesorios como flechas que den una mayor sensación

visual de estrechez. Además, para aumentar la visibilidad del elemento moderador e

incrementar la seguridad, la pilona puede incorporar en la parte superior una corona de

leds que alerte al conductor de su presencia en la calzada.

Figura 12: Diseño moderador de tráfico: estrechamiento virtual del carril

MODETRA



39

3.2. Descripción general del sistema de control de

pilonas

Este sistema moderador de tráfico, igual que en el caso del diseño 1, incluye un

Sistema de control y gestión centralizado el cual permitirá tener conectado en todo

momento todos estos sistemas parciales moderadores de tráfico con el sistema central de

gestión.

3.3. Funcionalidades del sistema

El sistema moderador del tráfico deberá satisfacer tres funcionalidades básicas:

(i) Programación de los horarios de las pilonas.

(ii) Captación y almacenamiento de imágenes.

(iii) Registro de alarmas y movimientos.

En esta sección se realiza una breve explicación de estas tres funcionalidades.

3.3.1. Programación de los horarios de las

pilonas

Las pilonas podrán ser programadas dependiendo del contexto, de manera que solo

permanezcan subidas en horarios concretos donde se requiera que los vehículos

moderen su velocidad, como por ejemplo en la salida de los colegios o mercado en la

calle. Estos horarios se podrán programar por semana y por día desde la Unidad de

Gestión, transmitiéndose a cada sistema moderador los horarios asociados

Una vez se hayan definido los horarios, se enviará esta información desde el centro

de control automáticamente al sistema o sistemas de pilonas que deberán cumplir ese

horario.

La actualización y modificación de estos horarios se realizarán también en la Unidad

de Gestión y se transmitirán automáticamente a las pilonas a modificar sin que la

recepción de información afecte al funcionamiento normal de la pilona. Esta

modificaciones se podrán dar cuando se den eventos especiales que obliguen a mantener

bajadas las pilonas, como cuando se produzca una emergencia y los vehículos de

emergencias tengan que acceder a la vía, o que obliguen a permanecer las pilonas

subidas, por ejemplo, salida de los colegios en horas extraordinarias, aunque el horario

predefinido indique algo diferente.

MODETRA



40

3.3.2. Captación y almacenamiento de

imágenes

El sistema está preparado para realizar y almacenar fotos y videos de los vehículos

en el momento de paso entre las pilonas. Esto servirá, entre otras cosas, para tener

registradas las matrículas de todos los vehículos que accedan al sistema lo cual es muy

útil para hacer un control de posibles infracciones o incidentes, como exceso de

velocidad o choque con la pilona, o para controlar un acceso restringido

Para que el registro de fotos y vídeos se lleve a cabo, es necesario instalar una espira

magnética a varios metros de la pilona, de forma que cuando el vehículo la sobrepase se

active automáticamente el sistema, realizando la foto o el video. Además, existe la

posibilidad de forzar manualmente el registro de la foto o vídeo desde el centro de

control, en el caso que se vea un comportamiento anormal, o un evento que se quiera

guardar, sin necesidad de que ningún vehículo haya pasado por la espira. Estas se

guardarán igual que las del sistema de captación de imágenes automático.

Todas las fotos y videos grabados se almacenarán localmente en la pilona y luego se

enviarán al sistema central para que estas puedan ser consultadas cualquier momento.

Para buscar una imagen, primero habrá que seleccionar la pilona que las registró y las

fotos aparecerán por orden cronológico.

Cabe destacar que este sistema de control de pilonas está preparado para soportar la

integración de un sistema de Digitalización de Matrículas que permita la identificación

del vehículo mediante la lectura y almacenamiento de la matrícula.

3.3.3. Registro de Alarmas y Movimientos

Todas las alarmas y movimientos que ocurran en las pilonas, serán enviadas

inmediatamente al Centro de Control. Si en el momento en el que ocurra la alarma no

hay comunicaciones con el Centro de Control, las alarmas y movimientos se

almacenarán localmente en la pilona para su posterior transferencia.

Así, si el Centro de Control se encuentra apagado o no disponible, las alarmas que se

han producido cuando no había comunicaciones, se enviarán automáticamente cuando

se establezca la conexión.

Existirán 2 tipos de alarmas: alarmas críticas y alarmas informativas.

MODETRA



41

Las alarmas críticas requerirán la supervisión y verificación del centro de

control, por eso, en caso de conexión telefónica, la pilona se encargará de llamar

y de reportar la alarma. Un ejemplo de alarma crítica es: Agresión a pilona o

accidente.

Las alarmas informativas, son eventos de categoría importante, pero que no

requieren la supervisión del centro de control para el correcto funcionamiento.

Las alarmas informativas son por ejemplo, detección de excesos de velocidad.

Todas las alarmas serán almacenadas, para su posterior visualización y tratamiento.

Se dispondrá de un acceso al histórico de alarmas seleccionando las pilonas de las

cuales se desea ver las alarmas, si no se selecciona ninguno, se mostrarán todas las

alarmas de todos los accesos.

3.4. Requerimientos del sistema

El estrechamiento de la vía es solo virtual, no físico, por lo que las pilonas se

colocarán en la delimitación del carril, siempre que sea posible.

La Figura 13 muestra el esquema del montaje óptimo de las pilonas y la espira,

poniendo como ejemplo una vía de un carril de 7 metros de ancho. Como se puede

apreciar, las pilonas se han colocado en la delimitación del carril, siendo la separación

efectiva entre ellas de 6,5 metros. La espira que detecta la presencia de vehículos está

situada a 7 metros, distancia que garantiza el correcto funcionamiento del sistema de

registro de fotos y video.

MODETRA



42

Figura 13: Configuración típica de una instalación

3.4.1. Características técnicas del sistema

A continuación se detallan las características técnicas tanto de las pilonas a utilizar

como de la espira magnética.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LA PILONA

Eléctricas

Tensión de alimentación: 230 VAC ± 10%

Electro-Mecánicas

Sistema de compresión: Neumático

Finales de carrera: Inductivos integrados

Compresor: Pistón

Compresión máx: 6 Kg/cm

Tiempo de bajada: 2 seg.

Tiempo de subida: 2 – 6 seg. (Según distancia)

MODETRA



43

Dimensiones: 220 mm, H 500 mm

Material: Acero inoxidable norma AISI-316-L

Peso: 80 Kg

Fuerza ascendente: 381 Kg

Electrónicas

Entradas y Salidas: Optoacopladas

Presostato Electrónico de seguridad

Sistema de detección Electro magnético

Otras características

PC control PC de prestaciones actualizadas

Y a continuación las características técnicas de la espira magnética.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LA ESPIRA

Potencia nominal

Alimentación CA 3 VA

Alimentación CA/CC 1,5VA / 1,5 W

Retardo de la conexión < 10 s. típico

Salidas

Mínima intensidad de conmutación 10 mA @ 12 V

Tensión nominal de aislamiento 250 VCA (rms)

Valores nominales de relé

Cargas resistivas AC1 1 A / 250 VCA (250 VA)

DC1 1 A / 30 VCC (30 W)

Vida mecánica 15x106 a 18.000 imp/h

Vida eléctrica AC1 > 250.000 operaciones

Gama de frecuencias 13 – 120 kHz

Inductancia de lazo 15 – 1500 µH

Frecuencia operativa

Salida de relé 1 Hz

MODETRA



44

Tiempo de respuesta 400 ms

Ambiente

Grado de protección IP 20 (IEC 60529, 60947 – 1)

Temperatura

Funcionamiento De -40º a +70º C

Almacenamiento De -50º a +85º C

Homologaciones UL505, CSA

3.4.2. Resumen de requerimientos

Junto a los puntos descritos en los apartados anteriores, el sistema de control de

pilonas deberá de cumplir una serie de requerimientos funcionales:

El sistema de control de pilonas, deberá funcionar de forma autónoma, sin depender

de las comunicaciones con el centro de control, por lo que deberá de tener

localmente en cada pilona, todos los datos necesarios para el control de los accesos

de los usuarios. Esto le otorgará una independencia y funcionamiento autónomo en

caso de no centralización, o fallo de comunicaciones con el centro de control.

La pilona deberá disponer de la lista de vehículos y matrículas autorizadas, como en

el caso de vehículo de emergencia, ya que el sistema debe de ser capaz de bajar las

pilonas mediante la lectura de la matrícula del vehículo (en caso de que el sistema

de captura de matrículas este activo y disponible).

La pilona deberá disponer de la programación horaria que ha de efectuar, pudiendo

definirle una programación horaria semanal, definiéndole para cada día de la

semana las franjas horarias a efectuar.

La pilona deberá informar y guardar mediante una alarma informativa el momento

en el que entra o sale de la programación horaria, para así indicar al centro de

control el cambio de estado horario.

La pilona deberá almacenar un histórico de alarmas, donde se guardarán las

incidencias y alarmas importantes. Dicho histórico se almacenará localmente y

temporalmente hasta que sea transmitido al centro de control.

La pilona deberá guardar localmente las fotos y videos, hasta un máximo de 10.000

fotos. Por cada paso de vehículo, se deberán guardar al menos 3 fotos, además de

MODETRA



45

guardar la fecha y hora del paso, así como el detector asociado a la presencia del

paso del vehículo. Las fotos y videos almacenados tendrán la calidad suficiente

como para distinguir la matrícula de coche, siempre que la cámara esté bien

enfocada y las condiciones de la instalación lo permitan.

La pilona deberá disponer de comunicación con el centro de control, para el envío

de alarmas y estados en tiempo real, de no disponer de dicha comunicación,

almacenará dichos datos localmente en los históricos, para que puedan ser enviados

en cuanto se restablezca la comunicación.

Se deberán poder definir / modificar el horario de funcionamiento de la pilona, así

como los horarios de eventos especiales.

3.5. Conclusiones

De este diseño se concluye que este sistema es útil en zonas urbanas donde la

reducción de la velocidad sea necesaria en lugares puntuales, como en zonas de salidas

de colegios o puntos negros. Además, gracias al sistema de video y fotografía, se hará

un seguimiento para conocer el comportamiento de los vehículos a su paso por ese

punto, con la posibilidad de sancionar a vehículos con comportamiento irregular.

Como en el caso del diseño 1, para el diseño 2 también es recomendable el uso de

pilonas Blendtec, las cuales evitarían daños tanto de las pilonas como de los vehículo,

reduciendo además el precio del mantenimiento del sistema.

MODETRA



46

4. Conclusiones del documento

A lo largo de este documento se han definido detalladamente dos sistemas

moderadores de tráfico diferentes, los dos basados en pilonas y espiras magnéticas. Los

dos diseños tienen como objetivo principal controlar la velocidad en áreas urbanas,

donde y cuando una disminución de la velocidad sea necesario, es por ello que estos

sistemas podrán ser programados para que se activen solo en determinadas franjas

horarias. Además, estos sistemas incluyen la funcionalidad de realizar fotografías y

video de los vehículos que accedan al sistema cuando esté activo, lo que permitirá un

control más exhaustivo.

La diferencia de los dos sistemas es que el segundo de ellos está pensado para ser

usado en casos en que los que la velocidad que se quiera alcanzar no sea especialmente

reducida, mientras que el primer sistema está diseñado para ser usado en vías

unidireccionales donde el control de la velocidad sea más ctítico.

A través de las diversas pruebas se comprueba que el primer sistema es

verdaderamente útil para conseguir velocidades cercanas a cero. Sin embargo, al tratarse

de un sistema basado en una pilona colocada en el centro de la vía, si no se diseña e

instala correctamente puede llegar a ser peligroso. Es por eso que se ha considerado que

un estudio de las velocidades y aceleraciones en cada punto era necesario, para así

conocer las distancias óptimas, especialmente entre la espira de posición y la pilona,

además de usar pilonas Blendtec para evitar golpes bruscos.

MODETRA



47

ANEXO I: Arquitectura sistema central de gestión de

sistemas de pilonas

1. Arquitectura

A continuación se detalla la arquitectura de este sistema central de gestión de

sistemas de pilonas.

1.1. Arquitectura Lógica

Los componentes principales del sistema son:

Las Pilonas.

El Sistema de Comunicación y Monitorización (SisCoMon)

El Sistema de Control (SisAcces).

SisCoMon Kernel

Gestor 1

Gestor_DB

Base deDatos

PrinterMGR

Consola

SisCoMon

MonitorSisCoMon

ConsultaEventos

SisAcces ServidorSisAcces GUI

1SisAcces GUI

M

Pilona Pilona Pilona Pilona

Gestor N

Pilona Pilona Pilona Pilona

Figura 14: Arquitectura Lógica

MODETRA



48

1.1.1. Subsistema de monitorización y control de sistema (“SisCoMon”)

El subsistema de monitorización y control del sistema (“SisCoMon”) es un conjunto

básico de procesos cuya misión es la de manejar una red de equipos de cualquier tipo

(en este caso concreto pilonas, aunque podría incluir otros tipos de equipos), realizando

el control de la comunicación así como de las alarmas y cambios de estado de

funcionamiento de cualquiera de ellos, independientemente del protocolo de

comunicación asociado al mismo.

El SisCoMon actúa como un interfaz activo entre los sistemas de control y los

equipos controlados. El SisCoMon actúa como un servidor hacia los sistemas de

control, pudiendo soportar simultáneamente varios sistemas de control.

El subsistema monitoriza continuamente el estado de los equipos, conociendo en

cada momento si el equipo está o no accesible (para comunicar con él), si tiene o no

alarmas activas (alarmas temporales de activación), el estado de funcionamiento (si lo

tiene) y el estado de alta o baja. Esta monitorización puede hacer persistentes todos los

eventos si se usa una configuración con Base de Datos.

El propósito de este subsistema es ofrecer un tratamiento genérico para todo tipo de

equipos, permitiendo así homogeneizar al máximo las particularidades de todos ellos y

facilitar por tanto la obtención de información estructurada acerca de los mismos.

Para ello, el subsistema SisCoMon ofrece una interfaz similar para todo tipo de

equipos con los que se puede comunicar (estableciendo a otro nivel de protocolo los

mensajes específicos con dichos equipos), conocer el estado de alarma, de alta y de

funcionamiento del equipo, poder saber las alarmas que tiene activas el equipo en un

momento determinado, poder conocer un histórico de los eventos que se han generado

de un equipo, etc.

1.1.1.1. Componentes del Subsistema de monitorización y control

El SisCoMon está compuesto por los siguientes procesos:

KERNEL: Existe un sólo proceso en todo el sistema. Su función básicamente

es la de llevar el control y la monitorización de todos los equipos conectados

en la red de comunicaciones.

GESTOR: Pueden existir varios en cada uno de los hosts de la red. Se

encargan de ocultar las particularidades de cada tipo de equipo,

implementando su protocolo asociado. Es el proceso que realiza la

comunicación directa con los equipos.

MODETRA



49

GESTOR_DB: Es un proceso que almacena en base de datos todos los

eventos referidos a cada equipo. Se puede configurar el mantenimiento

automático de dicha base de datos, es decir, un backup de la misma, un

vaciado de datos y una compactación del fichero de base de datos para

ahorrar espacio en disco.

Deberá de implementarse de manera tal que sea posible la integración y

control de diferentes bases de datos a través de ODBC.

PRINTERMGR: Es un proceso que registra en una impresora los eventos

producidos en los equipos, además de realizar un eco a fichero diario.

1.1.1.2. Utilidades específicas del Subsistema de monitorización y

control

El SisCoMon dispone de una serie de utilidades que permiten interactuar con él sin

necesidad de recurrir al interfaz de usuario del sistema de control (SisAcces GUI).

La Consola del SisCoMon es un cliente del KERNEL que permite a los

usuarios interaccionar con el SisCoMon y con los equipos que controla. Es

una herramienta alfanumérica que permite realizar labores del mantenimiento

del sistema, así como de consulta y monitorización de los equipos. Pueden

coexistir varias consolas simultáneamente.

El Monitor SisCoMon es el interfaz gráfico del SisCoMon. Permite visualizar

el estado de funcionamiento de los equipos, obtener las alarmas, etc. Permite

la comunicación con los equipos mediante comandos simplificados por lo que

no requiere para su uso el grado de formación de la Consola del SisCoMon.

Pueden coexistir varios monitores simultáneamente.

Consulta Eventos permite el acceso a la información histórica de los eventos

producidos en el sistema. Pueden coexistir varias Consultas Eventos

simultáneamente.

Adicionalmente, se plantea la disponibilidad de un Sistema de Información de

Averías (SIA) como sistema complementario del SisCoMon. El SIA tiene como

propósito realizar la gestión de las averías de uno (o varios) sistemas de control. Para

ello a partir de la información de los eventos generada por el SisCoMon identifica

aquellos eventos que forman parte de una avería asociada a un equipo y la activa. El

SIA dispone de un GUI que permite a los operadores del sistema y al personal de

mantenimiento gestionar las averías.

1.1.2. Subsistema Servidor del Sistema de pilonas (“SisAcces”)

MODETRA



50

El sistema servidor del sistema de pilonas (“SisAcces”) es el encargado de

implementar las funciones específicas del sistema de pilonas para lo que se apoya en el

SisCoMon. El SisAcces gestiona la información de las pilonas y permite la interacción

de los operadores sobre las pilonas mediante el interfaz de usuario (GUI) con el objeto

de implementar las funciones definidas en apartados anteriores.

El SisAcces tiene una estructura cliente-servidor en la que el SisAcces Servidor

intercambia información con varios puestos de operación dotados del SisAcces GUI.

1.1.2.1. Utilidades específicas del SisAcces

Las funciones principales que realiza el SisAcces en el control de velocidad por

pilonas son:

Informar de los eventos ocurridos en cada pilona (alarmas, movimientos de

usuarios, estados).

Permitir interactuar directamente sobre el sistema en caso de problema o de

alarma.

Incorpora un sistema de interfonía y vídeo remoto, capaz de funcionar

mediante conexión telefónica (RDSI, ADSL o RTB),

Captura de imágenes digitalizadas de los vehículos en el momento de paso,

con posibilidad de buscar / ver las fotos realizadas.

Posibilidad de efectuar fotos a petición del operador pulsando un botón.

Programación de horarios que debe cumplir cada pilona

Registro de movimientos y alarmas en históricos.

Posibilidad de funcionamiento remoto mediante RDSI, ADSL o RTB

(Incluido interfonía y vídeo)

Programación y parametrización completa en el puesto de operación. Si el

control remoto se realiza mediante teléfono, se puede trabajar fuera de línea

para luego enviar toda la configuración de horarios a las pilonas

correspondientes.

Control de alarmas en tiempo real, control de presencia de coche, agresión a

pilona, finales de carrera, etc. En caso de conexión telefónica y de una

alarma crítica, la pilona se encarga de llamar automáticamente al centro de

control para reportar las alarmas.

El SisAcces dispone de toda la información. Esto significa que todas las

configuraciones de horarios se definen en la base de datos del SisAcces, y luego se

envían a las pilonas correspondientes. La comunicación con las pilonas puede ser

MODETRA



51

mediante la red disponible (sobre fibra óptica, HDSL, ADSL) o mediante conexión

telefónica, aunque también se puede tener una configuración mixta, es decir, pilonas a

las que se accede mediante teléfono (Línea RDSI o RTB) y pilonas que se encuentran

conectadas a la red. El SisAcces Servidor, recoge información sobre las alarmas,

eventos y movimientos, así como el estado actual de las pilonas que se encuentren

conectadas a la red. Las pilonas que no disponen de conexión directa a la red,

almacenan todos los movimientos y alarmas localmente, y vuelcan toda esta

información cuando se efectúa la comunicación con el centro de control.

La digitalización de las imágenes de los vehículos y el almacenamiento de las fotos

realizadas, se realiza localmente en cada pilona, se suelen realizar 3 fotos a cada

vehículo que entra, dependiendo dónde se encuentre y dependiendo de las espiras

instaladas.

1.1.2.1.1. SisAcces GUI

El Interfaz Gráfico de Usuario (GUI) es la utilidad gráfica que facilita la interacción

de los operadores con el Sistema de Control. Cualquier acción que desee realizarse

sobre el sistema debe llevarse a cabo mediante la GUI (Graphic User Interface).

La GUI cumple, a grandes rasgos, dos misiones bien diferenciadas. Por una parte

proporciona a los operadores información estructural del sistema, que incluye los

equipos que componen la instalación y su estado en cada momento. Por otra parte

ofrece la posibilidad de actuar sobre los equipos de la instalación mediante los

comandos adecuados a tal fin.

1.1.2.1.2. Control de la Sesión

La GUI controla sobre qué equipos de la instalación se va a trabajar y qué operador

es el que los maneja. Al iniciarse, pide al operador una configuración de trabajo y un

nombre de operador. La configuración de trabajo determina los equipos sobre qué se va

a trabajar durante la sesión. El operador lleva asociados unos privilegios (OPERADOR,

MANTENIMIENTO, SUPERVISOR) que afectarán a las opciones disponibles en la

GUI para ese operador durante la sesión. Tanto la elección de la configuración de

trabajo como la del operador deben confirmarse con una clave, aunque dicha clave

puede no existir si no fuese necesaria.

La información sobre la sesión se almacena en una base de datos y puede ser

consultada desde la GUI por cualquier operador con privilegio SUPERVISOR. La

información de sesión está compuesta por fecha / hora de inicio, operador,

configuración de trabajo, puesto de trabajo y fecha / hora de finalización.

MODETRA



52

La GUI permite añadir, modificar y borrar operadores y configuraciones de trabajo.

Esta función sólo está disponible para operadores con privilegio SUPERVISOR.

1.1.2.1.3. Equipos de la Configuración

La GUI muestra todos los equipos asociados con la configuración de trabajo

seleccionada para la sesión actual. Los equipos son presentados en un árbol (de equipos)

y en un plano de la instalación.

En el árbol de equipos, los equipos se presentan organizados jerárquicamente. Por

una parte se muestran los equipos según su tipo y por otra según su estado (comunica,

no comunica, alarma, no alarma, etc.). La organización en árbol permite localizar un

determinado equipo muy rápidamente atendiendo a su tipo o a su estado. Cada equipo

se muestra con un icono representativo del tipo y el identificador y descripción del

equipo. Los equipos aparecen ordenados alfabéticamente.

También se presenta un plano de la instalación donde se ubican los equipos. Cada

equipo es representado por un icono significativo cuyo color cambia según el estado en

el que se encuentre. De esta forma, si el equipo no comunica aparece en color rojo, si

comunica en color verde y si comunica y tiene alarma en color amarillo. Para equipos

sin estado de comunicación (detectores), el color determina el nivel de servicio en el

que se encuentra en ese momento.

Aparte de mostrar cada equipo, se puede acceder al diálogo del equipo haciendo

doble clic sobre él. El diálogo del equipo es diferente para cada tipo de equipo y aparte

de mostrar información concreta sobre su estado actual, permite realizar acciones sobre

él. Las acciones disponibles en el diálogo dependen del tipo de equipo en cuestión.

También se puede desplegar un menú de opciones asociadas al equipo en cuestión

haciendo clic con el botón derecho del ratón sobre él.

La GUI ofrece una opción de filtro sobre los equipos visualizados en el plano, de

forma que pueden mostrarse u ocultarse a voluntad en función del tipo de equipo y del

estado. También puede realizarse un centrado progresivo de equipos en el plano de la

instalación de forma que se muestre la posición en el plano de cada equipo de un tipo

determinado.

1.1.2.1.4. Uso del GUI

En este apartado se describe el manejo práctico de la Interfaz Gráfica de Usuario del

Sistema de Control. Se describe la composición de la ventana principal del GUI y los

diálogos que se pueden abrir al manejar la utilidad.

MODETRA



53

1.1.2.1.4.1. Estructura general del GUI

A continuación se describe la aplicación de usuario del sistema de control de pilonas

para lo que se incluye la siguiente imagen donde se han representado los ítems más

relevantes de dicha aplicación.

Tras la imagen se describen de manera detallada las diferentes áreas y su

funcionalidad, así como las ventanas /diálogos necesarios para cumplir con la

funcionalidad requerida.

SINÓPTICO DE LA INSTALACIÓN

ÁRBOL DE SELECCIÓN

MENÚS Y BARRA RÁPIDA

PILONAS DISPONIBLES

PETICIONES DE INTERFONIA ACUMULADAS ALARMAS Y EVENTOS

Figura 15: Aplicación de usuario del sistema de control de pilonas

1.1.2.1.4.2. Áreas de la Ventana Principal

En esta sección se incluye información general sobre los elementos más importantes

de la ventana principal del Interfaz Gráfico de Usuario del SisAcces, por ejemplo, los

menús, la barra de botones, el área representación gráfica, etc.

La ventana principal de la GUI se organiza en áreas. Cada área tiene una apariencia

definida y cumple una misión determinada. Se puede cambiar el tamaño de cada una de

las áreas posicionando el cursor en alguno de sus bordes.

MODETRA



54

La barra de menú: En la barra del menú principal se muestran todos los

menús de comandos que se pueden ejecutar en la GUI. Cuando se selecciona

alguno de estos menús, se despliega una ventana con todos los comandos

asociados a ese menú. Para ejecutar un comando, el usuario debe seleccionar

un menú con el ratón y dentro de ese menú la opción deseada. De esta forma

las opciones se organizan en jerarquías de menús de fácil acceso.

La barra de herramientas: La barra de herramientas da respuesta directa a

las opciones de la barra de menú susceptibles de ser más utilizadas por el

operador. Consta de un conjunto de iconos seleccionables con el ratón. En

esta barra aparecen las funciones principales de actuación en la Interfaz

Gráfica de Usuario. Estas funciones pueden seleccionarse también mediante

la barra de menú.

El área de entidades

El área de representación gráfica

El área de mensajes: En el área de mensajes se visualizan en formato lista

los eventos que se van generando en el sistema. La visualización se realiza

según el nivel de filtrado de eventos que defina el operador. El área está

dotada de barras deslizantes para facilitar la visualización de los mensajes. Se

mantiene un número máximo de líneas de mensaje para permitir su posterior

revisión. Las líneas más antiguas se van eliminando conforme llegan otras

nuevas. Los datos que se muestran de cada evento son: la entidad a la que se

asocia el mensaje, el instante en que se ha producido, el tipo de evento

(comunicación, actuación o alarma) y el texto del mensaje.

Haciendo clic con el botón derecho del ratón sobre el área de mensajes

aparece un menú desplegable que permite habilitar o deshabilitar la aparición

de los mensajes según el tipo de evento. También se puede activar o

desactivar el sonido de alarma, de forma que cuando se introduzca un

mensaje nuevo en el área, la GUI avise acústicamente. El operador puede

parar el pitido de alarma haciendo clic con el botón izquierdo del ratón sobre

el área de mensajes.

La barra de estado: La barra de estado ofrece información del estado de

la Interfaz Gráfico de Usuario. Consta de una ventana rectangular situada en

la parte inferior de la ventana principal de la GUI y entre otros datos muestra

la configuración actual seleccionada y la fecha y hora del ordenador.

Cuando no se está realizando ninguna operación sobre la GUI, la barra de

estados muestra el mensaje “Preparado…”. Si el puntero del ratón se

MODETRA



55

posiciona sobre alguno de los botones de la barra de herramientas, en la parte

izquierda de la barra de estado aparece la descripción de la acción que el

botón realiza. El mismo efecto tiene seleccionar con el ratón alguna de las

opciones de la barra del menú principal. Es una ventana meramente

informativa.

2. Arquitectura física

Zona 1

WAN

SisCoMon Servidor+

SisAcces Servidor

SisCoMon Gestor+SisAcces GUI

Zona 2


Zona N


SisAcces GUI 1 SisAcces GUI 2 SisAcces GUI M

Pilona Pilona Pilona Pilona Pilona Pilona Pilona Pilona Pilona

Figura 16: Ejemplo arquitectura física

En la figura superior se puede observar un ejemplo de arquitectura física para una

instalación organizada por zonas. Cada zona realiza el control de las pilonas asociadas a

la zona. Existe una sala de control principal en la que se sitúa un computador servidor

donde residen el Servidor, el SIA Servidor y el SisAcces Servidor. El resto de puesto de

operación está formado por un computador con un SisAcces GUI. Estos puestos pueden

estar distribuidos en función de las necesidades.

MODETRA



56

La asignación de pilonas a puestos de operación es flexible, pudiendo llevar desde un

sólo puesto de operación todas las pilonas o solo las de una zona. La asignación de las

pilonas al puesto de operación de la zona es únicamente organizativa pudiendo llevar

desde ese puesto de operación pilonas de otras zonas.

Para la comunicación del computador SisCoMon Gestor con las pilonas se pueden

utilizar comunicaciones RDSI (o ADSL), de forma que se transmiten los datos, el audio

y el vídeo por este canal con un ancho de banda suficiente para asegurar una calidad y

dinamismo suficientes en las comunicaciones.

Para la interconexión de los computadores se dispone de una Red de Área Extendida

(WAN). La WAN requiere un mayor ancho de banda, que deberá estar adaptado al uso

que se realice del sistema. La opción mínima recomendada utiliza comunicaciones

HDSL o ADSL para comunicar el servidor del sistema con los computadores de zona,

utilizando Fast ethernet para los computadores de la sala de control.

Se pueden disponer de mayores prestaciones si los computadores de zona se

comunican por fibra óptica con Fast ethernet.

3. Herramientas adicionales del sistema de control de pilonas

3.1. Gestión de Históricos

Se dispondrá de una utilidad de Gestión de Históricos para el sistema de control de

pilonas, debido a la necesidad de mantener una gestión avanzada de la información que

se genera durante el funcionamiento continuado del sistema.

Toda esta información se guarda en la base de datos de la utilidad, y puede ser

consultada posteriormente por otras aplicaciones del sistema de control, a través de los

servicios que ofrece el GestiónHistóricos.

El GestiónHistóricos realiza una gestión automatizada de la base de datos,

consistente en vaciar la base de datos cuando se cumplen ciertas condiciones y realizar

copia de seguridad de los datos vaciados siguiendo determinados criterios de

almacenamiento.

Los servicios que ofrece el GestiónHistóricos a otras aplicaciones con los siguientes:

Registro de alarmas. Cualquier aplicación puede notificar al GestiónHistóricos la

ocurrencia de un evento o cierre de sesión. Las alarmas serán almacenadas en la

base de datos del GestiónHistóricos indiscriminadamente, mientras que las

alarmas serán guardados atendiendo al filtro de guardado definido.

Cuando el GestiónHistóricos recibe una alarma, lo reencamina a todos los

clientes conectados.

MODETRA



57

Obtención de Información Histórico de alarmas. El GestiónHistóricos ofrece

servicios para consultar información histórica (de un día) sobre alarmas

ocurridas. En la petición de alarmas se puede especificar un filtro, así como un

intervalo de horas dentro del día especificado.

Administración de Grupos de Envío de Correo Electrónico. El GestiónHistóricos

administra los llamados grupos de envío de correo electrónico. De cada grupo se

pueden añadir, modificar y borrar direcciones de correo electrónico, modificar el

filtro de alarmas y las condiciones de envío de correos al grupo.

El GestiónHistóricos realiza un proceso automático de copia continua de registros de

alarmas a bases de datos históricas y eliminación de registros en su base de datos

cuando sea necesario. La periodicidad de la copia de registros, así como las condiciones

de eliminación de registros son configurables mediante el fichero de configuración de la

utilidad.

Adicionalmente al proceso de copia de registros, se realiza un proceso de eliminación

de registros de la base de datos del GestiónHistóricos. Después del proceso de

eliminación de registros, la base de datos de la utilidad se compacta, lo cual asegura el

uso óptimo del espacio en disco.

La interfaz gráfica del GestiónHistóricos es una lista, en la cual se muestran alarmas

que se van produciendo en el sistema de acuerdo a los criterios establecidos para cada

puesto de trabajo. Las columnas de la lista son: Entidad asociada a la alarma, instante de

la alarma, y tipo y descripción de la alarma.

La interfaz gráfica del GestiónHistóricos dispondrá de las siguientes opciones.

Generación de alarmas: Incidencias y mensajes.

Esta opción permite la generación manual de incidencias y mensajes

respectivamente, así como consultar la información de incidencias y mensajes de

la fecha y rango de horas especificado.

Configuración de los colores de las filas de la lista de alarmas.

Esta opción abre un diálogo que permite configurar el color de texto y fondo de

cada tipo de alarma que se muestra en la lista.

Configuración del doble clic sobre una alarma de la lista.

La lista de alarmas de la interfaz gráfica del GestiónHistóricos permite realizar

una acción al hacer doble clic en cualquiera de las filas de alarmas. Esta opción

da accesos a un diálogo que permite configurar la acción a realizar cuando se

hace doble clic en alguna de las filas.

MODETRA



58

Configuración de filtros de alarmas:

La opción de configuración de filtros presenta tres posibilidades:

o Filtro de Guardado en base de datos

o Filtro de recepción de alarmas

o Filtro de visualización de alarmas.

Bloqueo de la lista.

Bloquear la lista tiene como resultado que ninguna alarma nueva será añadida a

la lista hasta que se desbloquee. No obstante, las alarmas siguen recibiéndose y

guardándose internamente.

Ordenación de la lista

Esta opción sólo está habilitada cuando la lista está bloqueada. Permite la

ordenación de las alarmas en la lista por instante de ocurrencia, entidad asociada,

tipo de alarma y descripción de la alarma.

Búsqueda de una alarma en la lista.

Esta opción abre un diálogo que permite introducir una cadena de texto a buscar

en la lista de alarmas. El texto se buscan en todas las columnas de la fila.

Impresión de alarmas.

Esta opción imprime la lista de alarmas en la impresora por defecto definida en el

sistema operativo. La lista impresa es fiel reflejo de la lista de alarmas justo en el

momento de seleccionar la opción de impresión.

Consulta histórica de alarmas.

Esta opción abre un diálogo que permite consultar las alarmas que han ido

ocurriendo durante el funcionamiento continuado del sistema y que se han ido

almacenando en la base de datos de la utilidad GestiónHistóricos.

3.2. GestorSistemas

La utilidad GestorSistemas puede realizar las siguientes tareas:

Arranque y Parada del Sistema de Control completo, o de procesos individuales.

Compactado de las bases de datos del sistema.

Realización de copias de seguridad configurables por el usuario.

MODETRA



59

Arranque de procesos previamente definidos que no tienen nada que ver con el

sistema de control, pero que se utilizan en las tareas de administración de sistema

de control (comandos).

Monitorización continua de qué procesos están arrancados y parados, y en que

puesto de operador se ejecutan.

Monitorización continua del tamaño de las bases de datos de sistema, indicando

cuales de ellas sobrepasa un tamaño prefijado.

Visualización de un mensaje cuando arranca o para un proceso del sistema de

control. La actividad se registra en una tabla de la base de datos para posibles

consultas históricas.

La interfaz gráfica de la utilidad GestorSistemas muestra una lista con todos los

procesos y bases de datos del sistema de control, especificando en que ordenador se

encuentra cada una.

Para cada proceso monitorizado en la interfaz gráfica se muestra si el proceso está o

no arrancado (icono verde / rojo) y su identificación. Para cada base de datos

monitorizada se muestra si el tamaño de la base de datos es el adecuado (icono verde /

rojo), así como el nombre de la base de datos que se está monitorizando.

Se dispondrá también de una lista donde aparece cualquier arranque o parada de

procesos pertenecientes al sistema de control. La lista estará ordenada de forma

creciente según instante de ocurrencia, es decir, los mensajes más recientes están en la

parte inferior de la lista. Sobre esta lista no se pude realizar ninguna operación con el

ratón o el teclado.

3.3. MonitorGráfico

La utilidad MonitorGráfico permite detectar anomalías de funcionamiento en los

elementos del sistema de control que se manejan. Las anomalías más importantes para

un sistema de control son las siguientes:

Un ordenador deja de funcionar completamente o en red.

Un proceso deja de funcionar.

Se pierda la interconexión entre dos procesos.

MODETRA



60

Para poder monitorizar toda esta información de forma gráfica se dispondrá de esta

herramienta, la cual permite ver el estado de los ordenadores de la instalación, los

procesos en cada ordenador y la conexión entre los procesos.

La interfaz gráfica de la utilidad es una ventana que presenta gráficamente el estado

de los ordenadores de la instalación, los procesos de cada ordenador y las conexiones

entre ellos.

Los ordenadores se muestran como cajas cuyo título (parte superior de la caja) es el

nombre del ordenador que representa. Dentro de la caja del ordenador, se muestra la

hora y fecha de ese ordenador, el porcentaje de uso de CPU y todos los procesos del

sistema que se ejecutan en ese ordenador.

3.4. Document

La aplicación Document pretende homogeneizar el control de la documentación que

debe mantenerse referente a un sistema de control de pilonas, que puede ser muy

diversa ya que los ficheros almacenados pueden tener formatos muy variados: Manuales

del sistema, esquemas y planos de la instalación, etc.

La utilidad Document independiza la gestión del almacenamiento de la

documentación de la visualización de dicha documentación. Además, Document

permite organizar jerárquicamente la documentación de un sistema, usando el sistema

de ficheros del sistema operativo y permite asociar programas visores a cada tipo de

documento para poder ver la documentación con sólo seleccionar el documento elegido.

3.5. Conexiones al sistema de control de pilonas

3.5.1. Conexión de Pilonas de diferentes fabricantes

Uno de los objetivos que deberá cumplirse con el Sistema de Control de Pilonas es

permitir la incorporación de Pilonas de diferentes fabricantes.

Las diferentes pilonas deberán ser integradas en un único sistema de control de

pilonas, por lo que deberán satisfacer las funciones básicas para un equipo de estas

características. Las diferencias en la implementación de protocolos y funciones

adicionales pueden ser solucionadas de dos modos:

Implementación en la nueva pilona del protocolo de comunicaciones de las

pilonas genéricas definidas en el sistema de control de pilonas.

MODETRA



61

Desarrollo de un Interfaz entre el Sistema de control y la nueva pilona para

adaptar el protocolo específico de cada fabricante al protocolo de la pilona

genérica definida en el sistema de control de pilonas.

En el primer caso se trata de desarrollar una pilona que sea compatible con la pilona

genérica definida en el sistema, implementando el protocolo establecido por el sistema

de control, que deberá ser satisfecho en su totalidad, de manera que cualquier actuación

del operador u orden programada sea respondida correctamente por cualquier pilona

específica.

En el segundo caso se trata de desarrollar un módulo software que funcione en un

computador. Este software deberá Comunicarse con la nueva pilona siguiendo el

protocolo específico de esta pilona y, por otro lado, comunicarse con el SisCoMon

Gestor mediante el protocolo de comunicaciones de la pilona genérica del sistema.

Las pilonas integradas en el sistema según el primer caso serán transparentes para los

protocolos y la configuración del sistema de control, ya que no se distinguirán

funcionalmente pero tampoco según su protocolo de comunicaciones. Si la integración

se produce según el segundo supuesto, se requerirá la configuración en el sistema de

control del protocolo a utilizar con cada uno de los tipos de equipo.

En ambos casos será posible la implementación basándose en protocolos simples,

basados en mensajería sobre TCP/IP estándar. Se utilizarán preferentemente 3 sockets

uno para los comandos, otro para audio y otro para vídeo.

3.6. Conexión con sistemas de información externos

El sistema de control de pilonas deberá de estar preparado para integrar su

información con otros sistemas externos (especialmente sistemas de difusión de la

información, tipo WEB; información oral a usuarios, etc.).

El Sistema de control propuesto genera distintos tipos de informaciones que pueden

ser utilizados con distintos propósitos mediante herramientas externas al propio sistema

de control.

Para poder desarrollar o adaptar estas herramientas se dispondrá de la

correspondiente información con las descripciones de las bases de datos, ficheros,

campos, etc.

3.7. Protocolo del equipo Pilona

MODETRA



62

El propósito de este punto es describir el protocolo del equipo Pilona para facilitar su

integración con los sistemas de control que lo incorporen.

3.7.1. Arquitectura del software

La arquitectura del software del equipo pilona, como se muestra en la imagen,

establece la comunicación entre pilonas y centro de control o servidor a través de

TCP/IP., usando un socket de datos entre pilonas y servidor, y usando un socket de

fonía IP y un socket de Vídeo IP entre las pilonas y los interfaces.

Figura 17: Ejemplo arquitectura de software

Todos los datos como eventos especiales o programación horaria, son definidos en el

centro de control, y enviados a la pilona a través de SQL por el puerto establecido para

ello. La pilona contiene una base de datos local, con toda la información que le ha sido

enviada por el servidor, para que no dependa del servidor y su funcionamiento sea

totalmente autónomo.

3.7.2. Definición del protocolo

La comunicación con las pilonas se realiza mediante sockets, a través de 2 puertos

socket. Uno de datos y otro de video.

Audio Video

Interfaz (interfaz

Pilona)

Núcleo

Servidor Pilonas

Pilona3

Pilona2

Pilona1

Interfaz (interfaz

pilona)

DB

MODETRA



63

Socket TCP Video: este socket es abierto en escucha por la pilona actuando

como servidor socket, y es usado para la transmisión de video ip, entre la pilona

y el servidor o el interfaz. El video se transmite en tiempo real, y comprimido

con el codec establecido.

Socket TCP datos: socket especial, el cual permite establecer una conexión SQL

con la base de datos de la pilona. El socket TCP de datos actúa como cliente en

la pilona, y se conecta a la IP del servidor, a través de este socket se enviarán

ordenes, estados, alarmas, al servidor.

En caso de una perdida de comunicación en el socket de datos, la pilona estaría

intentando conectar con el servidor cada x tiempo indefinidamente, hasta que la

comunicación se establezca de nuevo.

Las órdenes enviadas a través del socket de datos, se componen de campos de

tamaño fijo (excepto el campo de datos) que a su vez componen la trama en formato

ASCII, que tiene el siguiente formato

3.7.2.1. Conexión e Identificación de la Pilona

La pilona siempre intenta que el socket de datos se encuentre conectado, o en caso de

pérdida de comunicación en el socket de datos (rotura del socket), la pilona intenta

conectar con el Centro de Control cada cierto tiempo indefinidamente, hasta que la

comunicación se establezca o restablezca.

Una vez el socket de datos está activo, la pilona envía un mensaje de identificación

(mensaje 0), identificándose y registrándose en el servidor.

MODETRA



64

Activ

socket

Datos

CC PILONA

Conexión

a socket Datos

Ø - CONEXION

200 - ESTADO

Figura 18: Conexión pilona

3.7.2.2. Desconexión de Línea Iniciativa de CC

Las pilonas que comunican por RDSI / RTB, necesitan efectuar una llamada y

establecer la línea (para un mayor control de las comunicaciones las pilonas que

establecen la línea de llamada por RDSI o RTB) el servidor puede indicar a la pilona

que desconecte y libere la línea.

Para ello, el servidor envía el mensaje por el socket de datos el mensaje nº 2400

STX Nº TRAMA NºPILONA ORDEN FECHA DATOS ETX

0x03 000000000001 0001 2400 27/01/06

10:20:00

0x02

Ante este mensaje la pilona, desconecta, colgando y liberando la línea.

MODETRA



65

DESCONEXION

SERVIDOR

CC PILONA

Detiene Audio

Detiene Vídeo

2400 - AVISO DES. SERVIDOR

Figura 19: Desconexión servidor

3.7.2.3. Desconexión de Pilona por Iniciativa de Pilona

Para un mayor control de las comunicaciones, se establece un mensaje de rotura de

socket controlado, por ejemplo cuando la pilona se cierra o apaga de una forma

controlada.

3.7.3. Procedimientos de configuración

3.7.3.1. Establecer Horario de funcionamiento.

La pilona dispone de varios horarios almacenados en la BD de la CPU-pilona.

Mediante este procedimiento el CC envía a la pilona el mensaje “2300 –

ESTABLECER HORARIO” indicándole el identificador (código/nombre) de horario

que debe utilizar. La pilona no envía mensaje de respuesta.

A través de este mensaje, se le dice a la pilona que horario debe efectuar.


0x03 000000000001 0001 2300 27/01/06

10:20:00

HORARIO1 0x02

MODETRA



66

El cambio de datos del horario en sí se hace localmente en el centro de control y

luego se efectúa un volcado a través del mecanismo “Actualización remota de BD”.

3.7.3.2. Petición de Configuración de Alarmas que generan llamada.

Las alarmas que generan llamada son aquellas definidas (mediante el Interfaz de

operación en el CC) como que requieren atención inmediata del centro de control. En

caso de conexión no permanente, estas alarmas provocan el establecimiento de conexión

por iniciativa de la pilona. Por tanto, todo lo relativo a estas alarmas tiene sentido

básicamente en un entorno de conexión no permanente.

El CC pide a la pilona que le envíe su Configuración actual de Alarmas que generan

llamada. Para ello el CC envía el mensaje “5000 – PETICION DE CONFIGURACION

DE ALARMAS”. La pilona responde con el mensaje “700 – CONFIGURACION DE

ALARMAS”.

Petición de configuración


0x03 000000000001 0001 5000 27/01/06

10:20:00

0x02

Envío de la configuración (en datos identifica el estado de cada alarma)

STX Nº TRAMA NºPILON

A

ORDEN FECHA DATOS ETX

0x03 000000000001 0001 0700 27/01/06

10:20:00

001010010010 0x02

La Configuración de Alarmas que genera llamada permite hasta 12 alarmas de este

tipo. El campo de datos de los mensajes de alarmas (5001, 700) consiste en 12

caracteres que indican, para cada alarma que puede iniciar conexión, si está definida

como iniciar conexión (“1”) o no iniciar conexión (“0”).

MODETRA



67

POSICION

ALARMA

1 Agresión a pilona

2 Timeout subir

3 Timeout bajar

4 Presencia de vehículo

5 Pilona entra en horario

6 Pilona sale de horario

7 Petición de interfonía

8 Puerta Abierta

9 No puede subir, bloqueada

10 No puede bajar, bloqueada

11 Error de comunicaciones lector abonados

12 ---- (sin uso)

CC PILONA

5000 - PETICION AL. CRITICAS

700 - CONFIG. AL. CRITICAS

Figura 20: Desconexión servidor

MODETRA



68

3.7.4. Procedimientos de control

3.7.4.1. Sincronización de Fecha y Hora de Pilona

El CC establece la fecha/hora a la pilona mediante envío del mensaje “2101 –

ORDEN DE SINCRONIZACION FECHA/HORA”. La fecha/hora en el mensaje tiene

el formato “dd/mm/aa hh:mm:ss”.

S

TX

Nº

TRAMA

NºPILO

NA

ORD

EN

FECHA DATOS ETX

0

x03

000000000

001

0001 2101 27/01/06

10:20:00

0x02

3.7.4.2. Petición de Alarmas Off-line

En caso de ausencia de conexión entre CC y la pilona, esta almacena localmente en

el disco de la CPU-pilona todas las alarmas que se producen.

En cualquier momento en que exista conexión, el CC puede pedir a la pilona que

envíe todas las alarmas almacenadas en el periodo sin conexión (alarmas off-line). Esto

se hace mediante el mensaje “2600 – PETICION DE ALARMAS OFF-LINE”. La

pilona responde con una secuencia de mensajes “1.99 – ALARMA” hasta transferir

todas las alarmas off-line.

CC PILONA

2600 - PETICION AL. OFF-LINE

ALARMA

ALARMA

ULTIMA ALARMA

MODETRA



69

Figura 21: Petición alarma off-line

3.7.4.3. Petición de Movimientos Off-line

En caso de ausencia de conexión entre CC y la pilona, ésta almacena localmente en

el disco de la CPU-pilona todos los movimientos de abonado que se producen.

En cualquier momento en que exista conexión, el CC puede pedir a la pilona que

envíe todos los movimientos de abonado almacenados en el periodo sin conexión

(movimientos off-line). Esto se hace mediante el mensaje “2601 – PETICION DE

MOVIMIENTOS OFF-LINE”. La pilona responde con una secuencia de mensajes “100

– MOVIMIENTO DE ABONADO”.

CC PILONA

2601 - PETICION MOVIMIENTOS OFF-LINE

100 - MOVIMIENTO

100 - MOVIMIENTO

100 - MOVIMIENTO (ULTIMO)

Figura 22: Petición de movimientos off-line

3.7.4.4. Envío de eventos iniciativa de la pilona.

La pilona, generará eventos y estados automáticamente al servidor, enviando

alarmas, estados, movimientos, etc. en tiempo real.

La pilona envía por propia iniciativa (siempre que exista conexión) la notificación de

eventos (Alarmas, Cambios de estado, Movimientos de Abonado, Evento Informativo)

cuando se producen, mediante los mensajes “1..99 – ALARMA”, “100 –

MODETRA



70

MOVIMIENTO DE ABONADO”, “200 – ESTADO”, “400..500 – EVENTO

INFORMATIVO”.

3.7.4.5. Procedimiento de actualización de los datos.

En el Centro de Control existe una Base de Datos (que puede ser Access, SQL

Server, Oracle,) donde se definen los usuarios, vehículos, programación horaria, etc.

esta base de datos es modificable por el Operador a través del Interfaz de Usuario.

En la CPU-pilona también existe una Base de Datos, cuya estructura de Tablas se

describe en Anexo A. Esta BD debe mantenerse sincronizada en contenido con la del

Centro de Control.

Cuando el operador del CC modifica datos de un registro de la BD del CC, éste

queda marcado como modificado mediante un flag. Después de las modificaciones el

operador inicia mediante el Interfaz de Usuario la acción de enviar/sincronizar estos

datos a la pilona (“sincronización remota de BD”)

Para sincronizar los datos del CC con las pilona, existen dos forma de hacerlo,

mediante un driver ODBC que permita acceder a la BD de la pilona o mediante

mensajería SQL a través del socket de datos.

3.7.4.6. Envío de datos SQL a través de mensajería del socket de

datos.

Para realizar el envío de los datos a la base de datos de la pilona, es necesario

conocer la estructura de la base de datos de la pilona, ya que se usan sentencias SQL

enviadas por el socket de datos.

Las sentencias SQL se envían en bloque, es decir, se define una orden de inicio de

envío, un bloque de sentencias SQL, y un fin de envío.

Una vez se haya finalizado el envío de las sentencias SQL, mediante esta orden se

indica el fin del envío, con lo que la pilona procede a ejecutar todas las sentencias

enviadas y a devolver una respuesta (orden 6003)

Una vez la pilona ejecuta las sentencias SQL que ha recibido, genera una respuesta,

‘6003’, indicando las sentencias que no ha podido ejecutar.

En esta trama, la pilona indica, la cantidad de errores detectados, y los números de

línea que han sido ejecutadas con error

3.7.4.7. Grabación en vídeo

MODETRA



71

La grabación en vídeo podrá darse en dos casos, por cada tránsito de vehículo o en

caso de alarma por infracción. El primer caso supone una ampliación del segundo.

a) Grabación por infracción

En caso que exista una infracción, se capturará una secuencia de vídeo de duración

máxima N segundos.

Se entiende como infracción cuando el vehículo pasa a una velocidad mayor de la

permitida. Esta infracción, independientemente si se está guardando vídeo o no, se

almacenará y enviará como alarma al centro de control.

El tiempo máximo de la secuencia grabada será un parámetro que podrá ser

configurado por el usuario, aunque no se recomiendan grabaciones con un tiempo

superior a 1 minuto.

b) Grabación por cada paso de vehículo

En este caso, el sistema iniciará una grabación de vídeo, cada vez que detecte

presencia de vehículo para así poder guardar toda la operativa del tránsito efectuado por

el vehículo.

El tiempo de grabación de esta secuencia de vídeo será un tiempo máximo de

grabación predefinido en el sistema, que podrá ser configurable.

3.7.4.8. Operativa de almacenamiento de los vídeos:

Los vídeos se almacenan localmente en cada equipo, teniendo (lógicamente) un

límite en cuanto a capacidad de almacenamiento y nº de vídeos almacenados, que

dependerá del tamaño, de la cantidad de vídeos guardados y de la capacidad máxima

establecida para ello.

Para el almacenamiento en disco de los vídeos, se definirá una cuota máxima de

espacio en disco (en megabytes).

Cuando la cuota máxima de almacenamiento de vídeo se supere, provocará una

incidencia, admitiendo dos modos de funcionamiento: automático o manual.

En modo manual, el sistema generará una alarma al centro de control,

indicando que el equipo ya no puede guardar más vídeos, ya que se ha

superado la cuota máxima establecida para ello. En este caso el operador

deberá vaciar o eliminar los vídeos para así dejar espacio en el equipo para

que pueda continuar grabando vídeo.

MODETRA



72

Es responsabilidad del operador copiar, eliminar o guardar los vídeos en CD,

DVD, u otro medio de almacenamiento y backup. Para ello podrá acceder a

las carpetas donde se encuentran los archivos de vídeo (con los permisos

correspondientes) para proceder a su copiado y/o eliminación.

En modo automático, cuando el sistema llegue a la cuota máxima permitida,

se eliminarán los vídeos más antiguos de forma automática. Esto permite al

operador inhibirse de gestionar los vídeos para que el sistema pueda continuar

grabando, permitiendo realizar copia de los vídeos igualmente a CD, DVD u

otro medio de backup, como si trabajara en modo manual.

3.7.4.9. Formato de los vídeos

Los vídeos se almacenarán en formato AVI, a una resolución de 320x240, y

con una tasa de imágenes (frame rate) entre 20 y 25 fps.

Los nombres de archivo tendrán el formato yymmddhhnnss.avi, para su

mayor indicación de la fecha y hora a la que han sido grabados.

Cada vídeo podrá tener una duración de n segundos por lo que el tamaño del

vídeo dependerá de la secuencia y el tiempo de grabación definido por lo que

podrá ocupar entre 1 y 10 Mbyte.

Los vídeos podrán ser reproducidos desde el interfaz de usuario o en su

defecto con cualquier programa externo con el que se puedan ver vídeos en

formato estándar AVI como el reproductor estándar “Mediaplayer” de

Windows.

La cantidad total de vídeos guardados, dependerá de la cuota máxima

definida y del tiempo de grabación de las secuencias.

Normalmente con un disco de 20GB se podrían almacenar entre 10000 y

15000 vídeos. No obstante se podría aumentar la capacidad mediante un

disco mayor o incluso añadiendo un disco secundario.

3.7.4.10. Restricciones

Los vídeos serán almacenados en el equipo local, por lo que para poder

acceder a ellos y verlos se deberá tener comunicación con la pilona y un

suficiente ancho de banda disponible entre centro de control y pilona.

Los vídeos se almacenan en recursos compartidos, por lo que una vez exista

comunicación LAN, ya sea a través de Ethernet, VPN, ADSL, etc., se podrá

acceder a los archivos de vídeo (siempre que se disponga de los permisos

necesarios).

El ancho de banda aconsejable para poder ver vídeos en tiempo real es 2-4

Megabytes por segundo. En caso de no disponer de suficiente ancho de banda

MODETRA



73

(RDSI, ADSL), el operador podrá descargar los vídeos desde el equipo

remoto al centro de control, simplemente copiando un archivo desde el

equipo remoto al centro de control, donde podrá proceder a su visionado sin

restricciones de velocidad.

Una vez que el sistema elimine un vídeo de forma automática debido a que se

ha alcanzado la cuota máxima permitida, dicho vídeo no podrá recuperarse, a

no ser que el operador hiciera copia en algún medio de almacenamiento o

backup externo.

3.7.4.11. Procedimiento para la recepción de video IP en tiempo Real.

Para poder recibir vídeo, primero, hay que enviar la orden de petición de vídeo a

través del socket de datos.

Después de haber enviado la orden de petición de video, se debe pedir el video bajo

demanda, dependiendo de la velocidad que se quiera recibir.

Lo que se hace, es que se conecta al socket de la pilona de video (por defecto el

puerto TCP 6000), y esta envía una imagen comprimida por defecto en jpg e

inmediatamente de haber enviado la imagen, desconecta el socket. Por lo que si se

quiere otra imagen, se deberá de volver a conectar, y así sucesivamente.

Este mecanismo, de conectarse, obtener una imagen y desconectarse, permite al

servidor autoajustar la velocidad del vídeo al ancho de banda línea.

Si no se efectúa la petición de video a través del socket de datos, la pilona, no enviará

nada, simplemente cortará el socket de video en caso de conectarnos.

Para desactivar el envío de video, hay que enviar la orden de paro de envío de video,

además, de dejar de pedir imágenes al socket de video, ya que al enviar la orden de paro

de envío de video, la pilona cortará el socket de video sin enviar nada si se intenta

conectar.

Para pilonas que poseen varias cámaras de video, se habilitarán distintos puertos de

video, uno para cada cámara.

MODETRA



74

CC PILONA

INTERFAZ

OPERADOR

ACTIVACION

SOCKET VIDEO

2003 - ORDEN ACTIVACION VIDEO

FRAME JPG

ACTIVACION

SOCKET VIDEO

DESCONEXION

SOCKET VIDEO

ACTIVACION

SOCKET VIDEO

FRAME JPGDESCONEXION

SOCKET VIDEO

2004 - ORDEN DESACTIVACION VIDEO

ACTIVACION

SOCKET VIDEO

Figura 23: Recepción de video en tiempo real

3.7.4.12. Procedimiento de captura de foto

Además de la captura de fotos automática por operativa normal de paso de vehículos,

el Operador del CC puede forzar la captura de una foto en cualquier momento mediante

acción sobre el Interfaz de Operador. Esta acción desencadena el envío del mensaje

“2005 – ORDEN DE CAPTURA DE FOTO” desde el CC a la pilona.

La pilona captura una foto (un frame) y lo guarda en el disco local de la CPU-pilona

a disposición de consulta posterior, pero no la envía al CC.

La lista de fotos almacenadas en la pilona está contenida en la Tabla “FOTOS” de la

Base de Datos de la pilona.

MODETRA



75

Formatos:

Las fotos se guardan en formato JPG a 24bits, sin entrelazado, y a una

resolución de 320x240 por defecto, pudiendo llegar a una resolución de

768x512

Los nombres archivo de fotos tienen el formato ddmmyyhhmmssll_xx.jpg,

indicando la hora minutos, segundos y milisegundos a la que fue hecha la

foto, (xx será el lazo disparador causante de efectuar la foto).

La compresión utilizada en las fotos será de un 70% aproximadamente, con lo

que cada una ocupará entre 20 y 30kbytes, lo que permite guardar un elevado

número de fotos sin perder calidad.

4. Prescripciones fundamentales de diseño de la pilona

4.1. Protección contra el choque eléctrico y los peligros de paso de energía

El equipo está diseñado de manera que cualquier parte interna que pudiera volverse

activa por un fallo del aislamiento está protegida mediante una conexión fiable a la toma

de tierra.

Las partes accesibles por el operador están protegidas frente a un choque eléctrico

mediante la envolvente del equipo y su conexión a la toma de tierra. Dicha envolvente

también evita que exista peligro de paso de energía en el área de acceso del operador.

Los niveles de tensión en los interruptores, botones están por debajo de lo permitido

por esta norma en estudio.

No existen partes desnudas peligrosas dentro del área de acceso para mantenimiento.

En el punto de desconexión de la alimentación principal, no existe riesgo de choque

eléctrico ya que el valor de la tensión al segundo de desconectar la alimentación es

inferior al 37%.

4.2. Aislamiento

Los materiales utilizados para el aislamiento eléctrico son de un material sólido con

un espesor adecuado y una resistencia eléctrica, térmica y mecánica adecuada.

Todos los cableados utilizados están certificados, por lo que cumplen la normativa

vigente para cada uno de ellos.

MODETRA



76

Todo el tipo de cable utilizado en el equipo cumple con los aspectos de rigidez,

líneas de fuga y distancias en el aire.

4.3. Circuitos de muy baja tensión de seguridad (MTBS)

Todas las partes de muy baja tensión de seguridad no exceden los valores máximos

de tensión definidos en esta norma.

Los circuitos de muy baja tensión de seguridad se mantienen separados de otros

circuitos mediante pantallas conductoras puestas a tierra.

Todos los bornes están previstos de medios para evitar posibles aflojamientos y

reducir las líneas de fuga y distancias en el aire.

4.4. Circuitos de corriente limitada

Los circuitos de corriente limitada están diseñados para que no se excedan los límites

de corriente definidos en esta norma.

4.5. Disposiciones para puesta a tierra de protección

Todas las partes conductoras accesibles que podrían sobrevenir activas en caso de

fallo de aislamiento, están conectadas de forma fiable a un terminal de toma de tierra.

Además esta unión es de baja resistencia.

4.6. Separación de la alimentación primaria

Se incorpora un sistema de desconexión homologado, cumpliendo con los puntos

definidos en este apartado.

4.7. Protecciones de sobreintensidad y de defecto a tierra en circuitos primarios

El equipo al encontrarse diseñado para ser conectado a una instalación certificada, se

considera que la instalación está provista de protección contra cortocircuitos y de

defectos a tierra, por lo que es conforme con este apartado.

4.8. Líneas de fuga, distancias en el aire y distancias a través del aislamiento

MODETRA



77

Se respetan tanto por diseño como por ubicación, las distancias en el aire en los

circuitos primarios y en los circuitos secundarios.

Los valores de las longitudes de las líneas de fuga existentes entre cualquier parte

activa y cualquier parte accesible del equipo superan los valores especificados en la

norma en estudio.

Las distancias a través del aislamiento no son aplicables a excepción del cableado

para conexión a red.

Las distancias mínimas de separación para las placas impresas cumplen las

especificaciones definidas en la norma en estudio.

4.9. Fuente de alimentación limitada

La fuente de alimentación cumple lo siguiente:

- La salida del transformador aislante está limitada.

- Una impedancia fija limita la salida.

- Utiliza un dispositivo de protección de sobreintensidad para limitar la salida.

- Una red reguladora limita la salida bajo condiciones normales de operación y

un dispositivo de sobreintensidad limita la salida después de cada fallo aislado en la red

reguladora.

4.10. Cableado, conexiones y alimentación

4.10.1. Generalidades

Las secciones se diseñan siempre en función de las potencias que se consumen

funcionando a carga normal, siempre por encima de los mínimos que define la norma.

Todo el cable utilizado está homologado, y con espesores de aislantes suficientes para la

protección del alma del conductor.

Ante la posibilidad de existir rebabas internas, se revisa durante el montaje que no

existan cables pelados y en caso de duda, se realiza una prueba de funcionamiento del

aparato, así como de cortocircuito. Se revisa el aparato de nuevo para localizar el punto

conflictivo y solucionarlo.

Tampoco hay ningún modelo que tenga los pasos de cables atravesados por tornillos

metálicos con punta.

MODETRA



78

El cableado interno está guiado, soportado, sujetado y asegurado de forma que se

previenen excesivos esfuerzos, que pueda aflojarse o que se dañe su aislamiento.

4.10.1.1. Conexión a la alimentación primaria

El equipo está provisto de una conexión fiable y segura a la alimentación mediante

un dispositivo de entrada para la conexión de un cable de alimentación.

4.10.1.2. Bornes para los conductores externos de alimentación

primaria

La conexión se realiza por medio de tornillos, tuercas o dispositivos igualmente

efectivos.

Los bornes son de acuerdo a las secciones definidas por la norma en estudio y a las

mínimas necesarias para el correcto funcionamiento del equipo.

4.10.2. Prescripciones físicas

4.10.2.1. Estabilidad y riesgos mecánicos

El equipo no pierde el equilibrio en un plano inclinado de 10 en su posición vertical

normal. El equipo tampoco pierde el equilibrio cuando se le aplican fuerzas en todas su

direcciones excepto hacia arriba.

Todos los cantos y esquinas que pudieran presentar un riesgo mecánico están

redondeados para que evitar cualquier peligro al operador.

4.10.2.2. Resistencia mecánica y liberación de tensiones

El diseño se realiza de forma que el equipo aguante perfectamente el manejo para el

uso que se ha diseñado.

Tanto las envolventes externas como las partes de envolventes localizadas en una

área del operador están fabricadas con materiales cuyo espesor y características

soportan valores de fuerza superiores a los definidos en la norma en estudio.

4.10.2.3. Detalles de construcción

Cualquier parte del equipo que tiene partes con tensión peligrosa se encuentra a una

altura superior a la especificada en la norma en estudio.

MODETRA



79

Los botones están sujetos de manera fiable y soportan las fuerzas aplicables por la

norma en estudio.

Las conexiones eléctricas atornilladas soportan los esfuerzos mecánicos que ocurren

en el uso normal.

Las aberturas en las partes superiores de las envolventes contra el fuego o de

envolventes eléctricas no sobrepasan 1mm de ancho con independencia de su longitud.

Las aberturas en los laterales de las envolventes contra el fuego o de envolventes

eléctricas no sobrepasan los 5 mm en cualquier dimensión.

Los elementos calefactores están protegidos mediante medios para evitar fuego

debido a un sobrecalentamiento. Estos medios desconectan tanto la fase como el neutro

de la alimentación del elemento calefactor.

4.10.2.4. Resistencia al fuego

El riesgo de ignición debido a altas temperaturas se minimiza mediante una

construcción adecuada y el uso de componentes adecuados.

No se emplean materiales susceptibles de arder violentamente.

Los componentes tales como las placas de circuito impreso, transformadores,

cableado, transistores, diodos circuitos integrados, resistencias, condensadores,

inductancias y componentes con una fuente de energía limitada tiene como mínimo una

protección de inflamabilidad de clase V-1.

La envolvente contra el fuego no tiene ninguna abertura en el fondo por lo que está

dentro de las especificaciones definidas como aceptables en la norma en estudio.

4.10.3. Prescripciones térmicas y eléctricas

4.10.3.1. Calentamiento

Las partes del equipo como aislamiento del cableado, componentes y bornes, no

alcanzan temperaturas que exceden los valores dados en la norma durante su utilización

bajo carga normal en los siguientes modos de operación:

- Para operación continua.

- Para operación intermitente.

- Para operaciones de tiempo corto.

MODETRA



80

Las partes de acceso del operador tales como botones, o partes exteriores del equipo

que puedan tocarse, no alcanzan temperaturas que exceden los valores dados en la

norma.

4.10.3.2. Corriente de fuga a tierra

La corriente de fuga a tierra no supera los valores definidos en la norma en estudio.

4.10.3.3. Rigidez dieléctrica

El aislamiento de los conductores utilizados en el equipo soportan los valores de

tensión a aplicar definidos en la norma en estudio. Todos los conductores están

homologados.

4.10.3.4. Funcionamiento anormal y condiciones de avería

El equipo está diseñado para que el riesgo de fuego o de choque eléctrico sea

mínimo.

En el caso de una existencia de un funcionamiento anormal el equipo no se puede

volver peligroso para un operador.

El motor bajo condiciones anormales, rotor bloqueado o sobrecargas no presenta

ocasiones de peligro o temperaturas excesivas ya que se utiliza un cortocircuito térmico.

El transformador se protege contra sobrecargas mediante un cortocircuito térmico.

Las temperaturas alcanzadas en las simulaciones de avería de los componentes,

transformador de alimentación y los circuitos no deberán exceder las especificaciones.

El equipo está diseñado para que la envolvente contra el fuego no deje propagarse

fuego fuera del equipo por lo que no se puede emitir ningún material fundido. La

envolvente contra el fuego está diseñada de manera que si dado el caso de que se

deforme las partes activas no puedan ser accesibles al operador.

5. Descripción general del sistema e instalación

5.1.1. Sistema Neumático

El sistema neumático, está compuesto por los siguientes elementos

fundamentalmente:

Elemento Descripción Función

MODETRA



81

Compresor Compresor neumático de

bajo consumo, para

sistemas neumáticos sin

lubricación.

Proporcionar aire comprimido al

sistema.

Electro

válvula de

maniobra

Ev de alto caudal y

funcionamiento sin

lubricación. Tipo 5/2.

Ev encargada de direccionar el aire

comprimido, para realizar las maniobras

del cilindro, (Subir, Bajar).

Electro

válvula de

vaciado

Ev de alto caudal y

funcionamiento sin

lubricación. Tipo 2/2.

Ev encargada de vaciar el aire residual

en la salida del compresor.

Antirretorno Antirretorno de aire. Impide que el aire comprimido, pueda

volver a entrar en el compresor.

Presostato Presostato analógico o

digital, de corte por límite

máximo de presión.

Encargado de cortar la alimentación

del motor (analógico), o dar una señal al

PLC (digital), para que se pare el motor,

cuando llega al límite máximo de

presión.

MODETRA



82

Figura 24: Sistema neumático

Figura 25: Grupo neumático de la pilona

En el esquema anterior se ve en detalle el grupo neumático de una pilona. En una

secuencia de funcionamiento, los pasos son los siguientes:

1. Subida: Se activa el compresor y la válvula de vaciado. Al segundo se desactiva la

válvula de vaciado y se activa la de maniobra, para que suba el cilindro. Cuando

llega arriba, se mantiene el compresor durante 3 seg para que el circuito se quede

con suficiente presión.

2. Bajada: Se activa el motor y la válvula de vaciado, al segundo, se desactiva la de

vaciado y se desactiva la de maniobra para bajar el cilindro.

En caso de que se requiera la instalación de un calderín, para que el cilindro suba o

baje más rápido, se deberá de conectar a la toma dedicada para ello, en la cual habrá un

tapón azul. En caso de no llevar la toma de calderín, se deberá de realizar una toma de

aire, en el lugar que indica el esquema, después del antirretorno.

MODETRA



83

Los sistemas de secado del aire, se deben de instalar a la entrada del cilindro y a la

salida.

5.1.2. Instalación

Los anclajes deben montarse sobre la isleta o zócalo de forma que la puerta no abra

sobre la calzada y dificulte el paso de los vehículos.

Una vez haya fraguado la cimentación se realizará el montaje del mueble teniendo en

cuenta que esté bien nivelado y completamente vertical.

Tendrá todos sus pernos y arandelas correspondientes para permitir el apriete de las

tuercas sobre la superficie de sujeción del mueble.

Debido a que las dimensiones del mueble son muy pequeñas, es necesario sacar el

compresor para atornillar el mueble a la base cimentada.

Figura 26: Instalación del mueble

5.1.3. Conexionado

MODETRA



84

A continuación se muestra el esquema general de conexionado del sistema de

pilonas. Entre el pilón y el mueble controlador, únicamente hay que conectar los finales

de carrera, los dos tubos de aire y la luz del pilón (en caso de que el pilón instalado no

incorpore dicha luz, no estaría de más pasar la manguera para el futuro).

Entre el mueble controlador y el pilón, no debe de haber más de 30 metros.

Figura 27: Esquema general conexionado

5.1.3.1. Compresor

El compresor va situado en la base del mueble, en el pequeño hueco que queda, por

lo que hay que tener especial cuidado a la hora de hacer la cimentación, pues de ello va

MODETRA



85

a depender en gran medida que se puedan pasar las mangueras de datos y alimentación

o no.

Toda la base está ocupada por el motor y que el único espacio para las

canalizaciones, se encuentra debajo del compresor. La plancha inferior tiene un hueco

central, hay que procurar que los tubos de las canalizaciones, emerjan justo por debajo

de dicho hueco. Cuando los cables salen de los tubos, se inclinan hacia la parte interior

del mueble y aprovechando la forma de la plancha superior, suben hacia arriba hasta el

regletero.

Figura 28: Compresor

INFORME Nº 9B A4 DESARROLLO DE NUEVOS SISTEMASMODETRA NUEVOS DESARROLLOS TECNOLÓGICOS CENTRO DE...

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