UNIVERSIDAD SAN FRANCISCO DE QUITO COLEGIO DE CIENCIAS E INGENIERÍA DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA Y PROTECCIÓN DE LAS CÁMARAS DE VIDEO VIGILANCIA, UTILIZANDO SISTEMA AUTÓNOMO DE ALIMENTACIÓN UPS, EN CASO DE FALLA DE LA RED ELÉCTRICA Miguel Angel Armas Naranjo Omar Aguirre, Msc., Director de Tesis Tesis de Grado presentada como requisito para la obtención del Título de Ingeniero Eléctrico-Electrónico Quito, mayo de 2014 Universidad San Francisco de Quito. Colegio de Ciencias e Ingeniería HOJA DE APROBACIÓN DE TESIS DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA Y PROTECCIÓN DE LAS CÁMARAS DE VIDEO VIGILANCIA, UTILIZANDO SISTEMA AUTÓNOMO DE ALIMENTACIÓN UPS, EN CASO DE FALLA DE LA RED ELÉCTRICA Miguel Angel Armas Naranjo Omar Aguirre, MSc. ……………………………… Director de Tesis René Játiva, DEA. ……………………………… Miembro del Comité de Tesis Bernard Herrera, Ing. ……………………………… Miembro del Comité de Tesis Ximena Córdova, Ph.D. ……………………………… Decana de la Escuela de Ingeniería Colegio de Ciencias e Ingeniería Quito, mayo de 2014 © DERECHOS DE AUTOR Por medio del presente documento certifico que he leído la Política de Propiedad Intelectual de la Universidad San Francisco de Quito y estoy de acuerdo con su contenido, por lo que los derechos de propiedad intelectual del presente trabajo de investigación quedan sujetos a lo dispuesto en la Política. Asimismo, autorizo a la USFQ para que realice la digitalización y publicación de este trabajo de investigación en el repositorio virtual, de conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior. Firma: ------------------------------------------------------- Nombre: Miguel Angel Armas Naranjo C. I.: 1803813870 Fecha: Quito, mayo de 2014 5 AGRADECIMIENTO A Conexión Total, por ser quienes me brindaron su apoyo con el financiamiento del presente proyecto. A mi familia por su apoyo incondicional. A los profesores de Ingeniería Eléctrica- Electrónica por todas las enseñanzas brindadas durante esta etapa de mi vida que me ha permitido tener los conocimientos necesarios para desarrollar este proyecto. A la Universidad San Francisco de Quito, por la enseñanza de calidad que me imparte, sembrando en mí una mentalidad diferente que me permitirá triunfar en la vida. 6 DEDICATORIA A mis padres Miguel y Emérita que han sido mi ejemplo de vida, por todas sus enseñanzas, y su apoyo total en cada uno de los proyectos que me he propuesto. A mis hermanas Tamara y Márjorie por ser ese motor que con sus consejos, apoyo total y ejemplo de cómo debe ser un profesional de excelencia. A mis sobrinos, Alexander y Arianna por todo su cariño. 7 RESUMEN El presente proyecto plantea el diseño e implementación de un circuito del sistema de control de alimentación eléctrica y protección de cámaras de video vigilancia, usando un sistema autónomo de alimentación UPS (Uninterruptible Power Supply), que será usado en caso de falla de la red eléctrica. En el desarrollo del presente proyecto se establece las condiciones idóneas a las que debe operar el sistema de alimentación del circuito de cámaras de video vigilancia con lo que se consigue evitar el daño de los dispositivos eléctricos y electrónicos, así como precautelar la calidad de la imagen que se obtiene por medio de la cámara. También se plantean sistemas de protecciones en caso de que se generen sobre voltajes y sobre corrientes, mediante la implementación de breakers de restauración manual. Considerando la gran importancia del uso de cámaras de video vigilancia para salvaguardar la integridad de los usuarios de este tipo de sistemas de seguridad, durante el desarrollo de este proyecto de tesis se ha planteado la necesidad de incorporar al sistema de cámaras de video vigilancia un sistema autónomo de alimentación eléctrica , que permita al sistema de cámaras de video vigilancia seguir operando en in intervalo de tiempo conveniente en forma regular, en caso de que falle el suministro de energía eléctrica desde la acometida de la Empresa Eléctrica. 8 ABSTRACT The present project proposes the design and implementation of a circuit for the control system of power supply and protection of video surveillance cameras, using an autonomous system of power UPS (Uninterruptible Power Supply), which will be used in the event of mains failure. The development of this project sets the conditions at which the control system for the surveillance cameras must operate to avoid damage of the electrical and electronic devices, as well as to ensure the quality of the image obtained by the camera. Protection systems are also proposed should over-voltages be generated, through the implementation of manual reset breakers. Considering the great importance of the use of video cameras surveillance to safeguard the integrity of the users of this type of security systems, during the development of this thesis project the need arose to incorporate a self-contained system of power supply, into the system of video surveillance cameras to allow the system of video surveillance cameras to continue operating in convenient times at regular intervals in case that the power supply from the rush connection to the electric company fails. 9 TABLA DE CONTENIDOS Contenido AGRADECIMIENTO ...................................................................................................... 5 DEDICATORIA ............................................................................................................... 6 RESUMEN ....................................................................................................................... 7 ABSTRACT ..................................................................................................................... 8 TABLA DE CONTENIDOS ............................................................................................ 9 CAPÍTULO 1 ................................................................................................................. 14 1. Introducción ............................................................................................... 14 1.1 Meta ............................................................................................................ 15 1.2. Objetivo General ........................................................................................ 16 1.3. Objetivos específicos ................................................................................. 16 1.4 Justificación ............................................................................................. 19 CAPÍTULO 2 ................................................................................................................. 21 2. Marco Teórico ................................................................................................ 21 2.1 Antecedentes Investigativos. ........................................................................... 21 2.2 Fundamentación del Proceso ........................................................................... 23 CAPÍTULO 3 ................................................................................................................. 29 3. Diseño de circuitos del sistema alimentación y protección de las cámaras de video vigilancia, usando UPS, en caso de falla de la red eléctrica. ....................... 29 10 3.1. Diseño de circuitos de control de alimentación eléctrica y protección para cámaras de video vigilancia. .................................................................................. 29 3.2 Establecer características de equipos y materiales a utilizar en diseño de sistema de alimentación eléctrica para sistema de video vigilancia. .................................. 37 3.3 Diseño Final ..................................................................................................... 41 CAPÍTULO 4 ................................................................................................................. 42 4 Implementación circuitos del sistema alimentación y protección de las cámaras de video vigilancia, usando UPS, en caso de falla de la red eléctrica. ....................... 42 4.1 Dispositivos y materiales utilizados en la implementación. ............................ 42 4.2. Implementación de circuitos de control de alimentación eléctrica y protección de cámaras de video vigilancia. ............................................................................. 51 4.3. Pruebas de funcionamiento de circuitos instalados ................................... 64 CAPÍTULO 5 ................................................................................................................. 66 5 Resultados ........................................................................................................... 66 5.1 Análisis de Resultados ............................................................................... 66 5.2 Costo de implementación del proyecto. .......................................................... 67 CAPÍTULO 6 ................................................................................................................. 70 6 Conclusiones y Recomendaciones...................................................................... 70 6.1 Conclusiones .............................................................................................. 70 6.2 Recomendaciones ...................................................................................... 71 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 74