Diagnóstico de averías y mantenimiento correctivo de sistemas domóticos e inmóticos. ELEM0111

Bibliografía

Capítulo 1

Técnica de diagnosis de averías y mantenimiento de los sistemas domóticos e inmóticos

1. Introducción

Hoy en día, tanto domótica como inmótica están plenamente integrados en la vida diaria, sin que en la mayoría de ocasiones se repare en ello. Para comenzar la lectura de este manual, es necesario conocer las diferencias existentes entre domótica e inmótica.

Se denomina domótica al conjunto de sistemas y aplicaciones destinados a obtener de forma automática los servicios que ofrece una vivienda, tales como iluminación, climatización, vigilancia, etc., adaptando dichos servicios a las necesidades establecidas por los usuarios que la habitan.

Los sistemas inmóticos tienen una definición idéntica a la de los sistemas domóticos. La diferencia entre la domótica y la inmótica radica en el uso que tienen los edificios donde se hallan instalados. Así, mientras los sistemas domóticos están destinados a prestar servicio en viviendas, los sistemas inmóticos están destinados a automatizar instalaciones en todos los demás edificios: oficinas, edificios y locales comerciales y de ocio, escuelas y cualquier edificio de uso terciario en el que se pueda pensar.

La domótica e inmótica se utilizan por tanto para actuar sobre instalaciones de electricidad, electrónica, informática, telecomunicaciones y, en definitiva, sobre cualquier instalación sobre la que se quiera actuar en un edificio.

Es conveniente tener en cuenta que, aunque típicamente la palabra domótica (así como inmótica) hacen pensar en el control de las instalaciones para conseguir el confort del edificio, la domótica e inmótica pueden tener muchas otras finalidades como la seguridad, el ahorro energético, mejorar ajustes para mejor uso y adaptabilidad de la tecnología, detectar errores de funcionamiento, y tantas finalidades como puedan ser ideadas.

2. Operaciones de diagnóstico de los sistemas domóticos e inmóticos y sus elementos

Se entenderá por diagnosis de una instalación la identificación y localización de un fallo que provoca la caída de las prestaciones de la misma o que imposibilita el resultado final para el que fue construida.

Los sistemas domóticos e inmóticos, al igual que las instalaciones a las que automatizan, están integrados por aparatos y materiales que pueden dar lugar a errores de funcionamiento. Es por ello que, al igual que el resto de instalaciones, y como una instalación más que son, los sistemas domóticos e inmóticos también deben tener su propio protocolo de diagnóstico de fallos, de corrección de los mismos y con el fin de evitarlos en la medida de lo posible, su plan de mantenimiento.

Nota

La diferencia entre un sistema domótico y un sistema inmótico es el uso que tiene el edificio donde el sistema es instalado.

Para estudiar las operaciones de diagnosis sobre los sistemas domóticos e inmóticos, es necesario en primer lugar que el técnico que va a realizar la diagnosis tenga claramente definidos los elementos que componen la instalación a diagnosticar. Esto quiere decir que debe disponerse de los planos de la instalación ejecutada, donde aparezcan claramente definidos y localizados cada uno de los elementos de la misma.

En segundo lugar, se debe disponer de la documentación técnica que acompaña a cada aparato dada por el fabricante, ya que en ella se definen los parámetros y curvas de funcionamiento y las condiciones en las que los aparatos se encuentran funcionando correctamente con lo que ayudarán en el proceso de detección de fallos. También es recomendable disponer del manual de usuario y el manual del instalador, que debieron ser facilitados a la entrega de la instalación.

En tercer lugar, como es evidente es necesario disponer de los instrumentos de control y medida adecuados para realizar las pruebas necesarias a los distintos aparatos.

Actividades

1. Describa dos aplicaciones domóticas en edificios terciarios y elabore una lista de los aparatos que las integran.

2.1. Aparatos que integran los sistemas domóticos e inmóticos

La importancia de estudiar los elementos constituyentes de los sistemas domóticos e inmóticos reside en que la detección de fallos también se basa en gran medida en la detección de los fallos que pueden provocarse en dichos elementos de forma individual, pues para encontrar la ubicación de un fallo se hace necesario dividir la diagnosis. Por ello, es necesario que el técnico conozca previamente cuáles son los aparatos que en general constituyen el sistema domótico.

Importante

Disponer de las especificaciones del fabricante de los aparatos para poder realizar el diagnóstico de fallos ahorra tiempo en la detección de los mismos y permitirá evaluar la incidencia con mayor seguridad y eficacia.

Sensor

Dispositivo que se encarga de la toma de datos necesarios para que el sistema, tras realizar una evaluación de los datos tomados, actúe en consecuencia. Los sensores miden una magnitud física como puede ser la temperatura, la radiación incidente, etc., y la transforman generalmente en una señal eléctrica, que se convierte en una señal de entrada en el sistema domótico.

Los sensores pueden medir tanto señales analógicas como digitales.

Sensor magnético

Existen multitud de tipos de sensores. Los más comunes serían: magnéticos, de humo, de agua, de gas, de presencia, de corriente eléctrica, de viento, de lluvia, de luz o LDR, de temperatura, de nivel y de presencia, así como detectores de final de carrera.

Nota

Los sensores miden magnitudes físicas y la convierten en una señal eléctrica.

Acondicionadores de señal

La señal eléctrica que un sensor genera como señal de entrada al sistema puede tener que ser adaptada o procesada antes de pasar al siguiente nivel del sistema, al siguiente aparato que la va a tratar. Los acondicionadores de señal se encargarían de adecuar dicha señal generada por los sensores.

Acondicionador de señal

Unidad de control

Se puede decir que es la unidad principal del sistema, ya que recibe los datos recogidos por los sensores y los dispositivos de interfaz de usuario, tales como mandos, pulsadores o pantallas táctiles, los procesa y, según el resultado del proceso, envía la señal a los actuadores para conseguir los resultados deseados por el usuario. Es la unidad que contiene el software que controla la instalación.

Unidad de control

Sabía que...

La unidad de control o unidad central puede ser tan compleja como el sistema requiera, ya que recibe todas las señales de entrada y tras su procesamiento emite las señales correspondientes para que los actuadores den los resultados deseados.

Interfaz de usuario

Son los dispositivos que generan señales de entrada al sistema. A diferencia de los sensores, estos no miden magnitudes, sino que reciben las órdenes con las cuales el usuario quiere obtener determinados resultados por parte del sistema. Son por ejemplo las pantallas táctiles, los mandos a distancia, interruptores, teclados, etc.

Pantalla táctil (© Fotografía: Jan Prucha Vía Web - CC BY-SA 3.0)

Red

En los sistemas domóticos e inmóticos, es la infraestructura encargada de, en primer lugar, transmitir los datos y órdenes desde los sensores y los dispositivos de interfaz a la unidad de control, y desde la unidad de control a los actuadores, y en segundo lugar, alimentar a los aparatos desde la red eléctrica.

Nota

Los aparatos necesarios para la transmisión de datos de forma inalámbrica también forman parte de la red de infraestructura de los sistemas domóticos e inmóticos.

Actuadores

Son los elementos que realizan una acción ordenada por la unidad de control. Una alarma, la acción de un motor o una luz son algunos ejemplos.

Electroválvula de corte de suministro de agua y gas

Actividades

2. Seleccione alguno de los aparatos que integran los sistemas domóticos o inmóticos que se han visto anteriormente, busque la hoja de especificaciones dada por dos fabricantes de ese aparato y compare los valores en ambas. Investigue sobre el significado de aquellas características que desconozca.

3. Investigue sobre el concepto de curva característica de un silistor y familiarícese con los datos que aporta sobre el aparato.

Protecciones

Las instalaciones domóticas e inmóticas también constan de protecciones contra sobretensiones y sobre intensidades bien en un cuadro propio o integradas en el cuadro eléctrico del edificio.

Para que los anteriores aparatos: sensores, actuadores, acondicionadores de señal, etc., puedan comunicarse entre sí dotando al sistema de cierta inteligencia, se utilizan los llamados protocolos de comunicación. Del protocolo de comunicación elegido depende el medio físico de comunicación o red encargada de transmitir los datos. Existen multitud de posibilidades, con lo que hay una complejidad en la materia que se desmarca de los objetivos de este capítulo, sin embargo es necesario tener en cuenta que dependiendo del protocolo elegido es posible que haya algunos aparatos más además de los vistos, necesarios para que el sistema funcione.

Aplicación práctica

Suponga que recibe una llamada del usuario de un domicilio que tiene instalaciones domóticas. El usuario le indica que tiene una unidad central que controla varias instalaciones de confort, y que ha debido ocurrir algún problema debido a que algunas instalaciones no cumplen su cometido. Sobre los sistemas de domotización que tiene la casa el usuario indica lo siguiente:

Por una parte la casa mantiene siempre la misma temperatura, 4 ºC.

Para evitar molestias ante cortes del suministro de agua, posee un tanque que, al llegar a cierto nivel mínimo, se llena de agua de la red hasta alcanzar un máximo.

Se mantiene siempre una intensidad de luz solar suficiente desde que amanece hasta el atardecer, a través de las persianas automáticas.

Existe una cuenta de personas, de forma que puede consultar el número de individuos en la casa en cualquier momento.

Existe un sistema contraincendios que hace saltar una alarma de emergencia.

Indique los tipos de detectores y sensores que cabe esperar encontrarse cuando llegue al domicilio.

SOLUCIÓN

Para el control de temperatura, sensores de temperatura. Para controlar los niveles de agua del tanque se usarían dos sensores de nivel. Los sensores de luz o LDR para la detección de luz ambiental, además de detectores final de carrera para los límites de subida y bajada de las persianas. Los detectores de presencia para el sistema de cuenta personas y detectores de humo para la alarma contra incendios.

2.2. Operaciones de diagnóstico de averías

En este apartado se realizará una pequeña introducción al diagnóstico, ya que las técnicas, procedimientos y herramientas a emplear serán definidas en apartados posteriores.

Se recurre al proceso de diagnóstico cuando se produce una avería dentro del sistema, normalmente detectada debido a un mal funcionamiento o porque se aprecia visualmente, lo que ocasiona que el usuario no obtenga las condiciones finales deseadas. El usuario también podría detectar un fallo por ejemplo mecánico en un actuador, que aunque cumpla con su finalidad, puede estar ocasionando ruidos molestos.

El proceso de diagnóstico consistiría en determinar cuál es la avería y ubicarla dentro del sistema para que, posteriormente, pueda procederse a su reparación con todas las garantías de forma que el sistema vuelva a su funcionamiento normal.

Nota

La fase de diagnosis de averías comienza cuando un fallo es detectado.

Es imprescindible que el técnico tenga conocimientos suficientes de los aparatos que conforman el sistema domótico o inmótico a tratar, así como conocimientos en esquemas eléctricos, aparatos de medida y el significado de las variables que miden y de la terminología empleada en el lenguaje técnico de la instalación referida con el fin de comprender los manuales y documentos de los aparatos que conforman la instalación.

Nota

La persona encargada de la diagnosis debe tener la capacidad de entender los planos, esquemas y el lenguaje técnico que estará presente en la documentación técnica de los distintos aparatos.

Las operaciones de diagnóstico a realizar son en muchos casos intuitivas sobre todo cuando el técnico es experimentado, y dependen del tipo de sistema.

Ejemplo

Un sistema domótico típico que se instala para hacer más eficiente una vivienda es el que monitoriza la subida y bajada de las persianas, de forma que se mantenga una intensidad de luz natural agradable y que evite o permita la entrada de sol según la época del año con el objetivo de ahorrar en climatización. En este proyecto si ocurriera un hipotético caso en que el usuario detecta que las persianas no se mueven, es decir, que el sistema ha dejado de funcionar, las comprobaciones a realizar serían las siguientes:

La forma de proceder sería:

Comprobar si existe corriente eléctrica, es decir, si todos los aparatos se encuentran alimentados. Aunque parezca evidente, en muchas ocasiones los aparatos no funcionan porque el usuario los desconectó por alguna razón y no volvió a conectarlos. Comprobar que hay corriente eléctrica en la vivienda.

Verificar que los sensores están midiendo correctamente y que están debidamente situados donde marca el plano final de la instalación.

Verificar que los sensores envían la señal esperada dada por el fabricante según la medición obtenida. Por ejemplo, hay sensores de temperatura que por cada grado centígrado detectado ofrecen a la salida una variación de 10 mV de tensión. Si el técnico mide en la zona de sensor con un termómetro 27º, la señal de salida debe ser de 270 mV = 0,270 V. Al menos debe aproximarse mucho a dicho valor.

Verificar el correcto funcionamiento de la interfaz según especificaciones del fabricante. En ocasiones el usuario no ha sabido manejar la instalación.

Verificar la correcta llegada de las señales a la unidad de control.

Verificar las salidas de la unidad de control según las entradas que se producen.

Verificar que la señal de salida de la unidad de control llega a los actuadores.

Verificar los actuadores por si pudiera haber avería en los motores que mueven las persianas.

Instalación domótica: ubicación de componentes

No solo hay que verificar que las señales que llegan son las correctas, sino que el tiempo que tardan en ser receptadas es un tiempo lógico.

Cabe la posibilidad de que se detecte un error antes de comprobar todos los componentes del sistema. En ese caso es recomendable llevar la diagnosis hasta el final debido a que en muchos casos los fallos del sistema son ocasionados por una cadena de fallos en distintos aparatos.

Importante

Hay dos tipos de anomalías. Por una parte están aquellas anomalías que el usuario detecta porque el sistema no responde a las órdenes de confort o prestaciones deseadas, aunque el sistema parezca estar en buen estado. Son las más difíciles de detectar.

Por otra parte están las anomalías externas que pueden o no provocar el mal funcionamiento del sistema y que pueden ser detectadas por simple inspección visual. Aunque pueden no provocar una