Universidad de La Salle Universidad de La Salle

Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle

Ingeniería en Automatización Facultad de Ingeniería

5-19-2015

Sistema de megafonía, comunicación y emergencia para una Sistema de megafonía, comunicación y emergencia para una

fábrica de la industria textil fábrica de la industria textil

Andres Alejandro Aldana Barrera Universidad de La Salle, Bogotá

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Citación recomendada Citación recomendada Aldana Barrera, A. A. (2015). Sistema de megafonía, comunicación y emergencia para una fábrica de la industria textil. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_automatizacion/242

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SISTEMA DE MEGAFONIA, COMUNICACIÓN Y EMERGENCIA PAR A UNA

FÁBRICA DE LA INDUSTRIA TEXTIL

ANDRES ALEJANDRO ALDANA BARRERA

UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA EN AUTOMATIZACIÓN BOGOTÁ

2015

SISTEMA DE MEGAFONIA, COMUNICACIÓN Y EMERGENCIA PAR A UNA FÁBRICA DE LA INDUSTRIA TEXTIL

ANDRES ALEJANDRO ALDANA BARRERA

Desarrollo de un proyecto investigativo disciplinar o interdisciplinar para optar al título de Ingeniero de Diseño y Automatiza ción Electrónica

Director DIANA JANETH LANCHEROS CUESTA

Ingeniera de Diseño y Automatización Electrónica

UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA EN AUTOMATIZACIÓN BOGOTÁ

2015

Nota de aceptación

Aprobado por el Comité de Grado en cumplimiento de los requisitos exigidos por la Universidad de la Salle para optar al título de Ingeniería de Diseño y Automatización Electrónica. JORGE RANGEL DIAZ Jurado MAXIMILIANO BUENO LOPEZ Jurado

Bogotá, 19 de Mayo de 2015

Proyecto dedicado a mi familia que me apoyo y colab oro en todo mi proceso educativo, dándome las fuerzas para cumplir todas l as metas que me he propuesto hasta la fecha. A ellos y a Dios muchas g racias por todo.

CONTENIDO

pág.

1. PRESENTACION 8 1.1 RESUMEN 8

1.2 REFERENCIA TEÓRICA 8

1.3 DESCRIPCIÓN 12 2. METODOLOGIA 14 2.1 LA AUTOMATIZACIÓN EN EL PROYECTO 14

2.2 RECONOCIMIENTO EMPRESA Y ACTORES DEL PROYECTO 15 2.3 PROYECTOS DE MEGAFONÍA REALIZADOS POR LA EMPRE SA 17 2.4 SELECCIÓN DE EQUIPOS 20 2.5 ANÁLISIS MÓDULO NEXIA SP 24 2.6 PROGRAMACIÓN MÓDULO NEXIA SP 28 2.7 CREACIÓN DE LA INTERFAZ DE USUARIO 32 2.8 PRUEBA DEL SISTEMA 37 2.9 CAPACITACIÓN DE LOS USUARIOS 39 2.10 AGENDA DE VISITAS 40 3. CONCLUSIONES 41 4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 42 5. ANEXOS 43

LISTA DE CUADROS

pág. Cuadro 1. Elementos de un sistema de control básic o 14 Cuadro 2. Agenda de visitas 40

LISTA DE FIGURAS

pág. Figura 1. Potencia 8 Figura 2. Consola 9 Figura 3. Altavoz 10 Figura 4. Micrófono 10 Figura 5. Mezclador, Potencia y Altavoz 11 Figura 6. Consola, Amplificador y Altavoces 1 1 Figura 7. Altavoces amplificados 12 Figura 8. Sistema Industrial y Sistema de Audio 15 Figura 9. Proyecto de megafonía a análogo 18 Figura 10. Matriz 480t 18 Figura 11. Sistema de megafonía análogo 19 Figura 12. Elementos sistema de megafonía fabrica 23 Figura 13. Entradas y salidas Nexia SP 24

pág. Figura 14. Entradas y Salidas QSC CX108V 25 Figura 15. Distribución sistema de megafonía de la fábrica 25 Figura 16. Software Nexia 26 Figura 17. Software daVinci 27 Figura 18. Configuración inicia Nexia SP en Softwa re Nexia 28 Figura 19. Configuración de entrada en Software Ne xia 29 Figura 20. Configuración procesamiento en Software Nexia 29 Figura 21. Mezcladores de señal en Software Nexia 30 Figura 22. Mezcla de señal de entrada en Software Nexia 30 Figura 23. Compilación en Software daVinci 31 Figura 24. Diseño de fondo en Software daVinci 32 Figura 25. Interfaz usuario principal en Software daVinci 34 Figura 26. Interfaz usuario secundario en Software daVinci 34 Figura 27. Interfaz usuario principal en Software daVinci 35

pág. Figura 28. Elementos de interfaz del programa en S oftware daVinci 35 Figura 29. Ingreso al programa grabado en el módu lo 36 Figura 30. Ingreso a usuario principal del program a 36 Figura 31. Ingreso a usuario secundario del progra ma 37 Figura 32. Tratamiento señal de zona de máquinas 38 Figura 33. Ingreso usuarios de bodega y diseño en la interfaz 38 Figura 34. Ingreso usuario bodega 39

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1. PRESENTACION 1.1. RESUMEN En la actualidad las empresas en Colombia están aplicando la normatividad de planes de emergencia, con esto pueden continuar con su normal funcionamiento brindar a sus trabajadores y clientes un ambiente laboral seguro. Dentro del marco de seguridad es importante contar con un sistema de comunicación interna en el que se pueda incluir alertas de emergencia, adicionalmente con este pueden tener un sistema de megafonía con llamados y sonidos ambientales para el bienestar empresarial. 1.2. REFERENCIA TEORICA Se le llama sistema de megafonía a un sistema de amplificación de voz y señales de audio, dicho sistema está conformado por diferentes componentes básicos y algunos complementarios según las necesidades del cliente. Existen diferentes aplicaciones de los sistemas de megafonía, como teatros, salas de conciertos, discotecas, iglesias, almacenes, fabricas, aeropuertos, etc. Los componentes básicos un sistema de megafonía son una potencia (amplificador), un mezclador (consola), altavoces (parlantes), y un emisor de señal de audio (micrófonos, dvd, computador, línea telefónica, etc..). Figura 1. Potencia

Fuente: Amplificador de potencia para rack. Disponible en internet: www.brielco.net.

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Una potencia o amplificador como el que se muestra en la figura 1, se le denomina a un dispositivo que a partir de la utilización de energía magnifica la amplitud de un fenómeno, en el caso de la acústica, se denomina amplificador de potencia, la función de este amplificar las señales eléctricas generadas por dispositivos de audio tales como micrófonos, dvd, computadores entre otros, ya que las señales emitidas por estos dispositivos son muy pequeñas y al intentar conectarlas directamente a los altavoces, sin amplificar la señal, emitirían un sonido casi imperceptible. Existen diferentes tipos de amplificadores, en general todos los emisores de audio tienen una etapa de potencia de diferentes magnitudes, que depende del tipo de aplicación que se realice, es decir desde los audífonos hasta las potencias usadas en conciertos, tienen amplificación de señal. La consola o mezclador, es un dispositivo encargado de recolectar las fuentes sonoras y enviarlas a la potencia, la función principal de la consola es poder realizar mejoras y manipulación sobre la señal de entrada antes de su reproducción, adicionalmente permite tener varias entradas y realizar un monitoreo de las mismas. Una consola está compuesta de diferentes partes, que son las que permiten tener un control de las señales. Figura 2. Consola

Fuente: GARCIA, Santiago. Manual para radialistas. Estudios y equipos de audio. Disponible en internet: www.alfatecnicos.com. Básicamente en una consola podemos identificar conexiones de entrada, de salida, ecualizadores de señales de entrada, controles de nivel de salida

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individuales por canal de entrada y un master que maneja el nivel de salida principal, detalladas en la figura 2. Un altavoz o parlante representado en la figura 3, es un dispositivo para reproducir sonidos, dicho elemento convierte ondas eléctricas en energía mecánica y esta se convierte en energía acústica, en si es un transductor electroacústico que convierte una señal eléctrica en sonido. Figura 3. Altavoz

Fuente: Componentes. Altavoz. Disponible en internet: www.electronicabasica.net. Un parlante está constituido de uno a varios transductores denominados drivers, los cuales permiten que se reproduzcan diferentes rangos de frecuencias, entre los que se encuentra, subwoofers (muy bajas frecuencias), woofers (bajas frecuencias), midrange (frecuencias medias), tweeters (altas frecuencias), supertweeters (muy altas frecuencias). En un parlante de multiples vías, se usa un filtro crossover o filtro de cruce, el cual envía la señal a la vía correspondiente. Figura 4. Microfono

Fuente: Perifericos. Definicion. Disponible en internet: www.compublog.blogspot.com.

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En cuanto a los emisores de señal, cabe resaltar a los micrófonos figura 4, son dispositivos que capturan una onda sonora, y la convierten en señal eléctrica, a través de una membrana que vibra por el sonido y la convierte en una señal eléctrica proporcional. En el desarrollo de proyectos de audio se pueden clasificar tres configuraciones básicas para la amplificación de audio: Configuracion de mezclador, potencia y altavoces, mostrado en la figura 5. Donde la amplificacion es realizada por una potencia independiente. Figura 5. Mezclador, potencia y altavoces.

Fuente: GARCIA, Santiago. Manual para radialistas. Estudios y equipos de audio. Disponible en internet: www.alfatecnicos.com. Configuracion de consola amplificada y altavoces, mostrado en la figura 6. Donde la potencia y la consola son un mismo aparato. Figura 6. Consola amplificada y altavoces.

Fuente: GARCIA, Santiago. Manual para radialistas. Estudios y equipos de audio. Disponible en internet: www.alfatecnicos.com.

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Configuracion de altavoces amplificados, mostrado en la figura 7. Donde la amplificacion es realizada en los altavoces. Figura 7. Altavoces amplificados.

Fuente: GARCIA, Santiago. Manual para radialistas. Estudios y equipos de audio. Disponible en internet: www.alfatecnicos.com. 1.3. DESCRIPCION Un sistema de megafonía, comunicación y emergencia, es un sistema que se utiliza para emitir señales sonoras en un recinto con las cuales se pretende dar un mensaje a los oyentes. En el caso que se presenta de un sistema de megafonía, comunicación y emergencia, para una fábrica de la industria textil, se pretende implementar un sistema con el cual se envíen diferentes mensajes, entre los que se encuentra sonido ambiental, mensajes de información y felicitación, llamados de personal y emergencia en casos de riesgo para alertas de precaución o evacuación. La empresa Acoustic and Arts ha realizado proyectos de megafonía en almacenes de ropa, dichos sistemas se han estructurado con componentes análogos, es decir el manejo de envió de señales a las diferentes áreas las activa un operario capacitado, el cual manipula uno de los elementos del sistema denominado matriz, que es un amplificador multizona, así el operario activa manualmente el envío de señales, tanto el emisor como el receptor de la señal. Dichos sistemas han sido efectivos en los almacenes de ropa, ya que la persona encargada del sistema de sonido ambiental y animación, tiene conocimientos en el manejo de equipos de audio, y por tanto el manejo de la matriz no representa un

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impedimento a la hora de usar el sistema, adicionalmente los mensajes que se envían en estos sistemas de megafonía, se limitan a mensajes internos de consultas de mercancía y bodegaje. Por tanto no se consideran sistemas robustos que necesiten que se involucre componentes de mayor robustez y flexibilidad. En el caso de la fábrica textil, la empresa Acoustic and Arts ha determinado que es necesario contar con componentes diferentes a los usados tradicionalmente en este tipo de sistemas, es decir se necesitan equipos de mayor robustez, ya que dentro del sistema se pretende el envío y recepción de más señales de las acostumbradas, adicionalmente la persona que se ha indicado debe controlar el sistema por parte de la fábrica, en este caso la recepcionista, no cuenta con conocimientos de manejo de equipos de audio. Para el desarrollo del sistema presentado se requiere combinar los conocimientos de diferentes áreas de la empresa Acoustic and Arts, involucrando principalmente el área de Ingeniería de Sonido, y el área de Automatización y control, ya que son las áreas que van a tener mayor intervención durante el desarrollo del proyecto.

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2. METODOLOGIA 2.1. LA AUTOMATIZACION EN EL PROYECTO Para determinar la importancia de la automatización dentro de este proyecto de audio, se debe inicialmente relacionar los proyectos tradicionales de automatización con los proyectos de audio, reconociendo que el desempeño de un automatizador se encuentra en muchas ramas que no se tiene muy presentes a la hora de terminar el proceso educativo e iniciar en el campo laboral. Dentro de un sistema básico de control se puede reconocer tres etapas que son entrada, control y salida. En estas etapas se encuentran elementos usuales de la siguiente manera como se observa en el cuadro 1: Cuadro 1. Elementos de un sistema de control básic o

ENTRADA CONTROL SALIDA Botones PLC Válvulas Switch selección Controlador PID Solenoides Switch nivel Microcontroladores Motores Sensores proximidad Robots Sensores temperatura Luces Estos elementos son usados tradicionalmente en proyectos de automatización, donde se tiene un sensor, un controlador que procesa la información del sensor y envía una señal al actuador. En un sistema de audio también se tienen estas etapas entrada, control y salida. En la entrada están los emisores de audio, micrófonos, dvd, computadores, instrumentos musicales, etc. En la etapa de control se encuentran los mezcladores y procesadores de señal. En la salida están los altavoces.

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Figura 8. Sistema industrial y sistema de audio.

Realizando una comparación de un sistema típico de audio con un sistema típico de automatización industrial como los de la figura 8, encontramos que en la rama del audio también se puede desempeñar la labor de un automatizador, ya que en un sistema de audio también existen módulos programables que permiten eliminar procesos análogos o manuales a través de un dispositivo. El control de señal, que se realiza en sistemas de audio, generalmente es de forma análoga, y lo hace una persona capacitada, por tanto el automatizador puede intervenir en un proyecto de este tipo. Se puede reconocer la importancia de automatizar procesos eliminando el control análogo de señales en el proyecto de audio. 2.2. RECONOCIMIENTO DE LA EMPRESA Y ACTORES DEL PR OYECTO Se realizó una visita a la fábrica con la cual se realizó una recopilación de datos, en cuanto a dimensiones de la fábrica para el área de obra y de ingeniería de sonido; y actores del proyecto y sus necesidades, para el área de automatización y control. Dentro de lo que corresponde al desarrollo del área de automatización se recopilaron los siguientes datos:

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La fábrica textil cuenta con diferentes zonas, la zona de oficinas que corresponde a la recepción y la oficina del gerente de fábrica, la zona de diseño en la cual realizan confección y diseño de estampados de las prendas de vestir, la zona de corte reciben las telas y realizan el corte de estas con respecto a los moldes de las prendas, la zona de máquinas en la que cosen las telas cortadas, la zona de estampación donde estampan las prendas con los diseños elegidos, la zona de empaque donde realizan el embalaje de grupos de prendas según su tipo, la zona de bodega en la que se guardan las prendas embaladas para su despacho y suministros para la elaboración de la ropa, y por último la zona de comedor donde las personas toman sus alimentos. Después de realizar el reconocimiento de las zonas de la fábrica, se procede a determinar las necesidades de los usuarios de cada zona teniendo en cuenta los requerimientos iniciales del cliente, además se organizan con respecto a su ubicación dentro de la empresa. Lo requerido que se ejecute por medio del sistema es el envío de sonido ambiental, mensajes de información y felicitación, llamados de personal y emergencia en casos de riesgo para alertas de precaución o evacuación, y cada zona tiene ciertos permisos para interactuar con el sistema según lo recomendado por la empresa y solicitado por el cliente. A continuación se hace una descripción de cada una de las zonas: 1. COMEDOR: En esta zona los usuarios tienen una permanente recepción de sonido ambiental, mensajes de información y felicitación, llamados de personal y emergencia. Los usuarios de esta zona no tienen permisos para interactuar con el sistema por tanto no realizan ningún control sobre este. 2. ESTAMPACION: En esta zona los usuarios tienen una permanente recepción de sonido ambiental, mensajes de información y felicitación, llamados de personal y emergencia. Los usuarios de esta zona no tienen permisos para interactuar con el sistema por tanto no realizan ningún control sobre este.

3. CORTE: En esta zona los usuarios tienen una permanente recepción de sonido ambiental, mensajes de información y felicitación, llamados de personal y emergencia. Los usuarios de esta zona no tienen permisos para interactuar con el sistema por tanto no realizan ningún control sobre este.

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4. MAQUINAS: En esta zona los usuarios tienen una permanente recepción de sonido ambiental, mensajes de información y felicitación, llamados de personal y emergencia. Los usuarios de esta zona no tienen permisos para interactuar con el sistema por tanto no realizan ningún control sobre este. 5. BODEGA: En esta zona los usuarios tienen una recepción de sonido ambiental, mensajes de información y felicitación, llamados de personal y emergencia. Los usuarios de esta zona tienen permitido modificar el volumen de sonido ambiental, ya que en ocasiones deben limitarlo para ciertas funciones propias del departamento, para tal fin deben tener a su disposición un computador con enlace a la red y conocimientos básicos del manejo del mismo para realizar dicha modificación. En cuanto al resto de los mensajes no pueden realizar ninguna modificación por seguridad. 6. EMPAQUE: En esta zona los usuarios tienen una permanente recepción de sonido ambiental, mensajes de información y felicitación, llamados de personal y emergencia. Los usuarios de esta zona no tienen permisos para interactuar con el sistema por tanto no realizan ningún control sobre este. 7. DISEÑO: En esta zona los usuarios tienen una recepción de sonido ambiental, mensajes de información y felicitación, llamados de personal y emergencia. Los usuarios de esta zona tienen permitido modificar el volumen de sonido ambiental, ya que en ocasiones deben limitarlo para ciertas funciones propias del departamento, para tal fin deben tener a su disposición un computador con enlace a la red, y conocimientos básicos del manejo del mismo para realizar dicha modificación. En cuanto al resto de los mensajes no pueden realizar ninguna modificación por seguridad. 8. OFICINAS: En esta zona los usuarios tienen una recepción de sonido ambiental, mensajes de información y felicitación, llamados de personal y emergencia. En esta zona se realiza el control principal del sistema, la persona encargada de recepción, es la que realiza el manejo del sistema, realiza la programación de la música utilizada para sonido ambiental, y es donde se generan el resto de mensajes ya sea por parte del gerente de fábrica a través de una línea telefónica, o de la persona de recepción a través de un micrófono. 2.3. PROYECTOS DE MEGAFONIA REALIZADOS POR LA EMPR ESA En la empresa se desarrolló un proyecto de difusión de mensajes en un recinto en el cual manejan comunicación de 3 departamentos de forma bidireccional, esto lo realizan a través de una matriz análoga.

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En dicho proyecto usaron la matriz YAMAKI 480t, bafles de pared YAMAKI bs-5230ts, y micrófonos YAMAKI mc100, mostrados en la figura 9. Figura 9. Proyecto de megafonía a análogo.

El elemento de control es la matriz, en la cual se centra el análisis de características, ya que los micrófonos y los parlantes, son las entradas y salidas del sistema, que en este caso son seleccionados por el departamento de ingeniería de sonido. La matriz 480T es un amplificador multizona profesional, el cual tiene un diseño de amplificador de 4 salidas independientes, con un selector de 4 zonas para interactuar como un equipo de radiodifusión, adicionalmente cuenta con una entrada de línea prioritaria usada para línea telefónica. Se puede determinar que esta matriz es una combinación de mezclador y potencia, el control que se puede realizar sobre este aparato es el siguiente: Control de volumen para cada zona, control de altos por canal, control de bajos por canal, 4 interruptores en cada canal para seleccionar la zona de envío de señal, 4 interruptores uno por zona para seleccionar la zona a monitorear, 4 interruptores de mute uno por canal, como se observa en la figura 10. Figura 10. Matriz 480t

Fuente: Sonido profesional. Marcas. Disponible en internet: www.yamak.com.co.

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El funcionamiento del sistema se realiza desde uno de los departamentos y es donde está instalada la matriz, en la figura 10 se pueden ver que los controles son analagos para ser accionados manualmente, se pueden observar 4 zonas de salida con su volumen y botón de muteo en la parte derecha de la figura 10, las cuales envían señal a los parlantes en este caso uno por zona para un total de 3, y en la parte izquierda de la misma figura se puede observar los canales de entrada con sus ecualizadores, volumen y selectores de envío a cada salida. La representación gráfica del sistema de megafonía realizado con la matriz 480t se muestra en la figura 11. Figura 11. Sistema de megafonía análogo.

El operario debe activar en cada canal el envío a los departamentos que se requiere, entonces si quiere hablar a un departamento activa el número de zona de dicho departamento, o a los dos restantes si es necesario. En los dos departamentos están limitados al envío y recepción de señal si el operario los activa o desactiva. Con los datos recolectados podemos concluir que esta matriz instalada en estos proyectos no es la adecuada para el proyecto de la fábrica textil, ya que no tiene el número de zonas requeridas, no es un sistema flexible, y requiere de conocimiento en manejo de equipos de audio para evitar una mala manipulación del mismo.

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Se debe iniciar la selección de equipos ya que la matriz de control no satisface las necesidades del proyecto. 2.4. SELECCIÓN DE EQUIPOS Los equipos de entrada, salida y potencia, son seleccionados por el área de ingeniería de sonido, ya que esta es la encargada de determinar cálculos con respecto a los requerimientos específicos de los elementos a usar dentro del sistema, es decir la selección de amplificador, micrófonos, y parlantes. En este punto hay que especificar los requerimientos específicos del sistema, para poder evaluar si los equipos que sean seleccionados por el área de ingeniería de sonido y el equipo de control que selecciona el automatizador, satisfacen las necesidades básicas del sistema. Los requerimientos básicos del sistema se han determinado con la información recopilada en la visita a la empresa y con la necesidad planteada por el cliente. Por tanto se cumplen los requerimientos del cliente y se adiciona los requerimientos de los usuarios para tener un sistema eficiente y agradable para el bienestar empresarial. Con lo anterior se tiene que el sistema debe cubrir los siguientes items: • Tener ocho salidas independientes una para cada zona de la empresa. • Permitir la entrada de un reproductor de sonido ambiental (equipo de

cómputo). • Permitir entrada de un micrófono para envío de mensajes desde recepción. • Permitir entrada de línea telefónica para mensajes de gerencia. • Manejo del sistema de forma remota a través de la red. • Usuarios con permisos limitados de forma remota. • No requerir personal capacitado en manejo de equipos de audio. • Módulos con montaje en rack, para que el sistema sea ubicado en el área de

equipos de comunicaciones, evitando así la manipulación inapropiada de estos.

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Teniendo en cuenta los requerimientos y en base a las dimensiones de la fábrica, el área de ingeniería de sonido realizo la selección de los equipos de entrada, salida y amplificación. Adicionalmente recomendaron la marca para el equipo de control (procesador de señal), por cuestiones de calidad, disponibilidad, garantía y soporte frente a otras marcas en el mercado. El dispositivo de entrada seleccionado es el micrófono de escritorio Shure 522, que tiene un diseño especial para comunicaciones por radio, y sistemas de voceo y despacho. Cuenta con una barra de control táctil para activar el circuito del micrófono, que es de larga duración para la exigencia de sistemas de uso frecuente. Altura de micrófono ajustable. Reducción de ruido de fondo. En la etapa de amplificación se seleccionó el equipo QSC CX 108V, este amplificador cuenta con 8 entradas independientes, y 8 salidas independientes 100v a 8 ohm, con control de volumen para cada una. Protección contra sobrecarga térmica y protección contra cortocircuitos. Montaje para rack, dos unidades de rack. Los dispositivos de salida son los altavoces PROEL PA xe55tw, cuentan con diseño elegante, con una gran calidad de sonido, son parlantes de dos vías con un woofer de 5”, y un tweeter de 1”, con 70/100 v a 8 ohm. Los altavoces fueron seleccionados para que logren emitir un mensaje inteligible para los usuarios en cada área, se realizó la selección tomando en cuenta la zona de máquinas donde existe el mayor ruido externo. Con el altavoz adecuado se realizó la selección de la potencia, la cual lograra alimentar el parlante de cada zona y adicionalmente cumpliera con el requisito de número de zonas. La marca recomendada para el procesador de señal, es BIAMP SYSTEMS, que es una marca reconocida en el procesamiento digital de señales de audio. Los módulos que están disponibles de esta marca se dividen en dos grupos AUDIA Y NEXIA, la primera es la línea profesional de BIAMP y nexia es la gama intermedia. En la gama de AUDIA, están los modulos audiaflex y audiafusion, revisando los requerimientos el módulo de audiaflex cuenta con 24 entradas y 24 salidas programables, y el audiafusion con 16 entradas y 16 salidas programables. Solo revisando este ítem podemos inferir que estos modulos están muy por encima del requerimiento inicial de 8 zonas de salida.

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Revisando la gama media de BIAMP, se encuentran los modulos NEXIA CS, NEXIA PM Y NEXIA SP. El NEXIA CS, es un procesador que cuenta con 10 entradas, y 6 salidas programables, por tanto no puede suplir las 8 zonas de salida. El módulo NEXIA PM, cuenta con 6 entradas y 6 salidas programables, este tampoco puede suplir el requerimiento inicial del módulo. Por último se tiene el módulo NEXIA SP, el cual cuenta con 4 entradas de línea y 8 salidas mezcladas independientes, este módulo cumple con el requerimiento inicial de 8 zonas. Se hace una preselección del módulo NEXIA SP, aunque los modulos AUDIA, también satisfacen el requerimiento, son modulos de gama alta y el costo representa una gran diferencia para el cliente final, además se estarían subutilizando dichos equipos. El módulo NEXIA SP cuenta con las siguientes características: • 4 entradas de líneas balanceadas con conector en terminal de tornillos • 8 salidas balanceadas con conector en terminal de tornillos. • Puerto de Ethernet para configuración/control del software. • Programa Nexia para plataforma Windows. • Mezcladores, ecualizadores y filtros. • Montaje para rack. Una unidad de rack. La programación del módulo consta de dos programas, uno para la programación interna del módulo, y otro para la interfaz de usuario. El software de programación del módulo se llama Nexia, y con él, se programan entradas salidas y comportamientos del sistema. El software de interfaz de usuario se llama daVinci, con este se realizan las pantallas de control, cuantas de usuario, y control de bloques del programa del modulo. Con estas características básicas del módulo se revisan los requerimientos ya nombrados. • Tener ocho salidas independientes una para cada zona de la empresa.

(8 salidas balanceadas con conector en terminal de tornillos)

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• Permitir la entrada de un reproductor de sonido ambiental (equipo de cómputo).

• Permitir entrada de un micrófono para envío de mensajes desde recepción. • Permitir entrada de línea telefónica para mensajes de gerencia.

(4 entradas de líneas balanceadas con conector en t erminal de tornillos)

• Manejo del sistema de forma remota a través de la red. (Puerto de Ethernet para configuración/control del software)

• Usuarios con permisos limitados de forma remota. • No requerir personal capacitado en manejo de equipos de audio.

(Mediante el software se crean usuarios con acceso restringido dentro del programa, y una interfaz amable para el uso de una persona con conocimientos básicos en informática)

• Módulos con montaje en rack, para que el sistema sea ubicado en el área de equipos de comunicaciones, evitando así la manipulación inapropiada de estos.

(Montaje para rack. Una unidad de rack) Se selecciona este módulo de control NEXIA SP, para el sistema ya que cumple con los requerimientos básicos. El sistema queda compuesto de un micrófono de escritorio Shure 522, un modulo NEXIA SP, un amplificador QSC CX108V, 8 parlantes PROEL PA xe55tw, figura 12. Figura 12. Elementos sistema de megafonía fabrica.

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2.5. ANALISIS MODULO NEXIA SP La conexión del módulo en este caso es una conexión sencilla donde tenemos dos tipos de entradas las balanceadas y desbalanceadas. Una entrada balanceada es aquella en que la señal se lleva dos veces, una de ellas con polaridad invertida, que al final lo que hace es reforzar la señal con los dos envíos, esto se hace para cancelar las interferencias que se produjeron en el cable, y se realiza a través de una cable de tres conductores con conectores de tres pines. En el sistema la entrada balanceada es la del micrófono. Una entrada desbalanceada cumple con llevar la señal, se realiza a través de un cable de dos conductores con conectores de dos pines. En el sistema la entrada desbalanceada corresponde a la entrada de música y de la extensión. En cuanto a las salidas del módulo, tenemos conexiones no balanceadas que alimentaran las entradas del amplificador, para que este haga el envio de señal a los altavoces. La conexión de Ethernet se realiza desde un puerto libre en el switch de comunicaciones. En el módulo se realizarían las conexiones de entradas y salidas, atornillando los cables de cada señal según corresponda (balanceado, desbalanceado), a unos conectores especiales para el modulo con terminal de tornillos como se observa en la figura 13. Figura 13. Entradas y salidas Nexia SP

Fuente: Productos Nexia. Disponible en internet: www.biamp.com.

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Para conectar las entradas y salidas en el amplificador, también se atornillan los conectores especiales que vienen con el amplificador, figura 14. Figura 14. Entradas y salidas QSC CX108V

Fuente: Amplificadores de potencia. Disponible en internet: www.qsc.com. El cableado del micrófono al módulo de control, se realizó con cable especial para audio llamado cable xlr, y el cableado del módulo a la potencia y de esta a los altavoces, se realizó con cable desoxigenado 2x14 especial para audio. La configuración de este sistema consta de las entradas, el procesador, la amplificación y las salidas, figura 15. Figura 15. Distribucion sistema de megafonia de la fabrica

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La programación de un proyecto con modulos de BIAMP, cuenta con dos etapas la primera es la programación interna del módulo, en donde se especifican entradas, salidas, y tratamiento de las señales. Y la segunda es la programación de la interfaz de usuario, en donde se programa el control del modulo de manera remota. En el caso del modulo NEXIA SP, se tiene el software de programación también llamado NEXIA figura 16, sin entrar en detalle en este software es donde se programan los bloques necesarios para un buen funcionamiento del sistema en cuanto al tratamiento y direccionamiento de las señales. En este software es donde se crean todos los controles y visualizaciones que se desean en el sistema, ya que el en el software de interfaz no se puede crear nuevos controles. Figura 16. Software Nexia

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Con este software se programan los modulos de la linea NEXIA de BIAMP, y se puede dar tratamiento a las señales, como mezclarlas ecualizarlas, filtrarlas, etc… Igualmente dentro del mismo se programan los controles de entradas y salidas, lo que se determine en el programa para un numero especifico de entrada o salida, será lo que se obtenga en la entrada o salida física del módulo. Después de realizar una programación del modulo teniendo en cuenta todos los controles, tratamientos de señal, visualizadores, y direccionamientos de salidas, se pasa a crear la interfaz de usuario a través del software daVinci figura 17. En este software es donde se crean las pantallas de control de los bloques realizados en Nexia, y donde se diseña un control grafico para las necesidades del usuario. También en este punto es donde se crean los diferentes usuarios con sus permisos a través de restricciones por medio de claves. Figura 17. Software daVinci

En ambas plataformas podemos reconocer un área de trabajo, donde ingresamos bloques, botones o imágenes; un área de herramientas; y áreas de visualización de propiedades de los objetos.

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Después de este análisis de la matriz, se procede a la conexión y programación del modulo; y la creación de la interfaz de usuario. 2.6. PROGRAMACION MÓDULO NEXIA SP En la programación del software nexia comenzamos creando un nuevo proyecto, luego seleccionamos el modulo nexia sp, para tener las entradas y salidas correspondientes del sistema seleccionado, figura 18. Aquí se empiezan a realizar las conexiones y modificaciones que se van a usar en el programa, como cambios de etiquetas, identificación de objeto, estados iniciales de entradas y salidas, y los atributos de direccionamiento de cada bloque. Figura 18. Configuracion inicial Nexia SP en Softwa re NEXIA

Ahora se programan las entradas del modulo y se realiza un tratamiento inicial de las señal. En cuanto a la entrada de música se usan dos entradas del modulo para tener una señal estéreo, las otras dos entradas corresponden al micrófono y a la línea pbx, figura 19. En cada entrada se utiliza un filtro para normalizar la señal en

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la entrada. Se personalizan los atributos de cada bloque su nombre, dirección y estado inicial. Figura 19. Configuración de entradas en Software NE XIA

Luego se procede a mezclar la señal de la entrada de música para tener una sola señal, se establecen los controles de nivel para cada entrada, y se programan visualizadores de señal para cada nivel. Se personalizan los atributos de cada bloque, sus estados y direcciones en el programa, figura 20. Figura 20. Configuracion procesamiento en Software NEXIA

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Se ingresan mezcladores de 1 a 8 salidas como se observa en la figura 21, para poder realizar el envío de señal independiente a cada una de las zonas. Se especifican los atributos bloque su estado inicial nombre y dirección. Figura 21. Mezcladores de señal en Software NEXIA

Para la salida de la señal se utiliza un mezclador para tener control de las tres señales de entrada mostrado en la figura 22, para cada uno de las salidas o altavoces de cada zona. Se especifican los atributos, estado inicial nombres y direcciones. Figura 22. Mezcla de señal de entrada en Software N EXIA

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La selección de los filtros, mezcladores, controles, etc.., usados en la programación; se realizó mediante un proceso operativo del sistema, por tanto se requirió de criterios tanto del área de ingeniería de sonido, como la de automatización y control. Dichos elementos fueron aprobados después de varias pruebas del sistema en operación, adicionalmente muchos de los bloques no estaban prediseñados por tanto se hizo necesario adaptarlos o diseñarlos para cumplir los requerimientos específicos para este sistema. Luego de realizar el programa se realiza una compilación del mismo para comprobar que no existan inconsistencias en las conexiones, figura 23. Figura 23. Compilación en Software NEXIA

Después de realizar manipulación sobre la configuración del router en la red de la fábrica, especificando puertos para transmisión de información, y lo mas importante una dirección ip específica para el modulo; se procede a realizar una conexión con el modulo desde el equipo donde se esté cargando el programa, si el software está bien direccionado al módulo, no se tendrán inconvenientes en la comunicación, por tanto se podrán ver los módulos que estén conectados en la red local, se selecciona el modulo y se realiza el envío del programa, el cual queda guardado en la memoria del módulo y define el comportamiento de las entradas, las salidas y su tratamiento interno .

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2.7. CREACION DE LA INTERFAZ DE USUARIO Se realiza en el software daVinci, en este programa es donde se realiza la interfaz de usuario, es donde se definen los controles remotos de los bloques programados en Nexia, en este software no se pueden crear nuevos bloques, solo control sobre los ya creados, por tanto para realizar cualquier control de un bloque guardado en la memoria del modulo, se tuvo que tener en cuenta el direccionamiento y el nombre especifico de cada modulo, ya que si no se estableció esto en las propiedades de los bloques no se podrá enrutar ningún control sobre estos. Se empieza creando un nuevo proyecto, luego se puede empezar realizando el diseño de fondo del programa que será lo que visualice el usuario cuando ingrese al programa, figura 24. Figura 24. Diseño de fondo en software daVinci

Ahora se debe definir que se desea ver y controlar desde la interfaz de usuario. Para ello se definen las funciones habilitadas para la persona que maneje el sistema y también los permisos que tienen los usuarios de otros puntos.

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Funciones habilitadas para la persona encargada: • Envío de señal de música de fondo, teniendo la opción de seleccionar las

zonas en que se escuche dicha música, y el nivel de la misma. • Llamados y mensajes al personal, con opción de seleccionar la zona o zonas

a la que se envía el mensaje. • Habilitar los mensajes desde la extensión telefónica, con opción de

seleccionar la zona o zonas a la que se envía el mensaje. • Deshabilitar el sonido en cualquier zona en caso que se necesite. • Abrir y cerrar el programa de control, sin afectar el funcionamiento del mismo. • Ingreso mediante contraseña.

Funciones habilitadas para los usuarios: • Modificar el volumen de la música de fondo en las zonas. • Ingreso mediante contraseña, para control de esta función. Así como se diseñó el fondo se puede definir botones y cambiar su apariencia. Se comienza realizando la interfaz del usuario principal, en donde se agregan los botones de imagen de relación con cada entrada, el nivel de volumen y muteo de los mismos, visualizador grafico del nivel de audio, y selector de zonas. Cada uno de los controles que se realizan desde este software, son direccionados a un bloque especifico del programa alojado en el módulo. Por tanto se debe tener cuidado en el direccionamiento de cada objeto, después de esto se puede modificar su apariencia para hacerlo más llamativo y fácil de reconocer por el usuario. Es importante determinar que queremos ver, ya que al tener un bloque completo, se pueden ir ocultando partes del mismo mediante los layers que están en el programa, en esta instancia también definimos que tipo de control deseamos, como botones tipo perilla o fader, y así ir diseñando el software a las necesidades del cliente, figura 25.

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Figura 25. Interfaz usuario principal en Software d aVinci

Ahora se define la interfaz de los usuarios limitados, figura 26. Al igual que la interfaz anterior se definen direcciones y apariencia de lo que se desea ver en la pantalla. Figura 26. Interfaz usuario secundario en Software daVinci

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Ahora se definen botones de ingreso para los usuarios, dándole las propiedades de mostrar ciertos controles después de su activación, e ingreso de contraseña. También se define una salida segura del programa, figura 27. Figura 27. Interfaz usuario principal en Software d aVinci

Después de terminar la interfaz de usuario que se muestra en la figura 28, se realiza el envío al módulo, en el módulo queda guardado el programa y la interfaz de usuario. Figura 28. Elementos de interfaz del programa en So ftware daVinci

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Por último se crea un ejecutable en los computadores de donde se va acceder al programa, para que puedan entrar directamente al programa alojado en el módulo. Se comprueba el ingreso al programa desde las estaciones en las que se instaló, y el ingreso y control del sistema sea el correcto para los usuarios creados, mostrado de la figura 29 a la figura 31. Figura 29. Ingreso al programa grabado en el modulo

Figura 30. Ingreso a usuario principal del programa

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Figura 31. Ingreso a usuario secundario del program a

2.8. PRUEBA DEL SISTEMA Después de tener el sistema en prueba por un periodo de dos semanas, en condiciones normales del funcionamiento de la empresa. Se realizó una revisión de los inconvenientes presentados durante este periodo y se determinó, que se debían replantear dos aspectos. Lo primero es realizar un tratamiento adicional en la señal de la zona de maquina ya que el mensaje en ocasiones no era muy claro para los usuarios de este departamento, figura 32.

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Figura 32. Tratamiento señal de zona de maquinas

El otro aspecto que se debe cambiar es la interfaz de los usuarios de bodega y diseño, ya que podían acceder a cambiar los niveles de música de otras zonas, por tanto se debe dejar que cuando accedan solo puedan modificar el nivel de su zona, figura 33 y 34. Figura 33. Ingreso usuarios de bodega y diseño en l a interfaz

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Figura 34. Interfaz usuario bodega

2.9. CAPACITACION DE LOS USUARIOS Después de realizar los cambios necesarios en el sistema y en la interfaz de usuario, se realiza una capacitación a la persona de recepción y a los encargados en el área de diseño y bodega, para que usen el programa. Ya que el diseño de la interfaz es bastante clara, la orientación que se brinda con respecto al uso del sistema es mínima. Se dan instrucciones para entrar al programa desde un acceso directo puesto en el escritorio de los equipos de recepción, bodega y diseño; luego se define una clave para cada departamento, y se explica la forma de activar o desactivar las zonas, controlar el nivel de la señal y desactivarla si es el caso. Por último la salida segura del programa, para no dejar sesiones abiertas en ninguno de los equipos.

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2.10. AGENDA VISITAS Se agenda visitas en periodo de 15 días, 1 mes y 3 meses de uso del sistema para revisar la eficiencia del sistema para los fines que fue instalado, cuadro 2. Cuadro 2. Agenda de visitas PERIODO RESULTADO 15 dias Funcionamiento normal 1 mes Funcionamiento normal 3 meses Elimina usuario de diseño Después de realizar las visitas se logró verificar que el sistema estaba cumpliendo con las expectativas del cliente y adicionalmente con las expectativas de los usuarios. Los usuarios mejoraron su ambiente laboral, con el sistema de sonido ambiental y felicitaciones en ocasiones especiales, y en cuanto al rendimiento en el momento de solicitar la presencia de personal en una u otra área según lo solicitaban. El único cambio que se realiza en el programa se presentó en la interfaz de usuario, eliminando el usuario de diseño de la música ambiental, y dejándolo solo para llamados y mensajes de emergencia, ya que las personas de este departamento solicitaron a gerencia dicho cambio.

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3. CONCLUSIONES

La automatización la podemos aplicar en diversos sectores, no necesariamente tiene que ser en aplicaciones de procesos industriales. En el campo de proyectos de Audio, se pueden sustituir elementos análogos por elementos programables para automatizar y controlar sistemas. A través de una interfaz de usuario sencilla se puede simplificar labores de los usuarios así como su conocimiento sobre el uso de ciertos equipos. Los sistemas de megafonía y emergencia representan un adelanto en la normatividad de salud ocupacional dentro de una empresa. En una empresa se puede mejorar el bienestar de los empleados a través de la música ambiental e incentivos verbales a los trabajadores.

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4. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Amplificador de potencia para rack. Disponible en internet: www.brielco.net. GARCIA, Santiago. Manual para radialistas. Estudios y equipos de audio. Disponible en internet: www.alfatecnicos.com. Componentes. Altavoz. Disponible en internet: www.electronicabasica.net. Perifericos. Definicion. Disponible en internet: www.compublog.blogspot.com. www.biamp.com www.qsc.com

www.yamaki.com.co

www.doctorproaudio.com/

www.shure.com

www.alfatecnicos.com

www.definicionabc.com

www.alegsa.com.ar

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5. ANEXOS Programa descarga libre Nexia (medio magnético). Programa descarga libre daVinci (medio magnético). Programación sistema de megafonía para módulo nexia sp (medio magnético). Programación interfaz de usuario para módulo nexia sp (medio magnético). Nexia SP data Sheet, Nexia manual (medio magnético).