Estudio de Ingenieria

DEPARTAMENTO DE ESTUDIOS Y PROYECTO

TABLA DE CONTENIDO

TABLA DE CONTENIDO.............................................................................................1

ESTUDIO DE INGENIERIA.........................................................................................3

1. GENERALIDADES................................................................................................3

2. ESTUDIO DE CAMPO..........................................................................................3

2.1 ELABORACION DE LAS FICHAS DE INFORMACION................................3

A. FICHAS DE INFORMACION DE INFRAESTRUCTURA FISICA................3

B. FICHAS DE INFORMACION DE RED ELECTRICA, RED DE DATOS,

SISTEMA AUDIOVISUAL Y COMUNICACIONES.................................................4

2.2 VISITAS TECNICAS A LOS CENTROS EDUCATIVOS.................................5

2.3 PROCESAMIENTO DE DATOS..........................................................................6

3. SOLUCION DEL PROYECTO.............................................................................7

3.1 DISEÑO DEL SISTEMA DE LA RED ELECTRICA Y PROTECCION

ELECTRICA...................................................................................................................7

3.1.2 DISEÑO DEL SISTEMA DE SEGURIDAD ELECTRICA DEL

PARARRAYOS...............................................................................................................9

3.2 DISEÑO DEL SISTEMA ELECTRICO MEDIANTE PANELES SOLARES

FOTOVOLTAICOS......................................................................................................10

A. CONSIDERACIONES INICIALES....................................................................10

B. CALCULO DE PANELES SOLARES...............................................................11

C. CALCULO DE BATERIAS.................................................................................11

3.3 CABLEADO ESTRUCTURADO PARA TOMAS DE CORRIENTE Y

PUNTOS DE RED.........................................................................................................12

3.4 DISEÑO DE SISTEMA DE RADIOENLACE...................................................12

A) SISTEMA SATELITAL.......................................................................................13

“MEJORAMIENTO DEL RENDIMIENTO ACADÉMICO DE LOS ESTUDIANTES DE LA EDUCACIÓN BÁSICA REGULAR MEDIANTE LA IMPLEMENTACIÓN Y USO ADECUADO DE LAS TIC EN LA PROVINCIA DE ESPINAR-CUSCO.”

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B) SISTEMA DE RADIOENLACE.........................................................................13

3.4.1 CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LAS INSTITUCIONES EDUCATIVAS

PARA LA INTERCONEXION A LA RED ESPINAR.............................................14

3.4.2 DESCRIPCIÓN DE LA ARMADURA DE LA TORRE...............................14

3.4.3 DESCRIPCIÓN DE LOS CIMIENTOS DE LAS BASES............................15

3.4.4 DESCRIPCIÓN DE LOS POZOS A TIERRA VERTICAL Y

HORIZONTAL..............................................................................................................15

3.5 DESCRIPCION DE LOS ENLACES TRONCALES........................................16

3.5.1 ENLACE BIBLIOTECA CENTRAL – CERRO ACLLUYO......................16

3.5.2 ENLACE CERRO ACLLUYO – CERRO LAUCA......................................20

3.6 CARACTERÍSTICAS LOS EQUIPOS DE COMUNICACIÓN......................23

3.7 DESCRIPCIÓN DE LOS ENLACES URBANOS:............................................24

3.8 DESCRIPCIÓN DE LOS ENLACES RURALES..............................................33

3.9 DIAGRAMA DE RED GENERAL.....................................................................42

EN EL SIGUIENTE DIAGRAMA, SE ILUSTRA LOS ENLACES TRONCALES,

LOS ENLACES A COLEGIOS, LOS ANCHOS DE BANDA DE CADA ENLACE

ADEMÁS DE SU UBICACIÓN POR COORDENADAS Y LOS NOMBRES DE

LAS REPETIDORAS Y LUGARES DE UBICACIÓN DE ANTENAS..................43


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ESTUDIO DE INGENIERIA

1. GENERALIDADES

En todo proyecto es necesario tener conocimiento del lugar en el cual se va a realizar

diferentes acciones, por tal motivo, debido a que este proyecto implica la

implementación de equipos de cómputo y audiovisual, la instalación de sistemas de

radio enlace para proveer Internet a las Instituciones Educativas, la implementación de

seguridad para el resguardo de los equipos, así como la capacitación a docentes

mediante salas de capacitación en los Centros educativos, es necesario hacer un estudio

de Ingeniería que refleje a futuro la correcta implementación de las tecnologías de

información, en base a un requerimiento de tecnología.

2. ESTUDIO DE CAMPO

El estudio de campo en los Centros educativos de la provincia de Espinar implicaba

observar el ambiente del Centro educativo en detalle, anotar las deficiencias del lugar en

cuanto a infraestructura y equipamiento informático y plantear soluciones a futuro para

su mejoría, de acuerdo al mínimo requerimiento necesario para poder brindar una buena

capacitación en tecnologías de la información.

2.1 ELABORACION DE LAS FICHAS DE INFORMACION

Para tener un panorama más exacto acerca de la realidad de cada Institución Educativa

en la provincia de Espinar, se elaboró Fichas de Información para ingresar en estas, los

detalles de toma de información tanto en la parte de infraestructura física del lugar como

en las condiciones actuales del equipamiento para la implementación de las TICs.

La elaboración de Fichas de Información estuvo a cargo de especialistas tanto en la

parte de Infraestructura física como Ingenieros Civiles y especialistas en la parte

eléctrica y de redes de computadoras y enlaces inalámbricos como Ingenieros

Electrónicos y de telecomunicaciones.

A. FICHAS DE INFORMACION DE INFRAESTRUCTURA FISICA


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En las fichas de evaluación de Infraestructura física de las Instituciones Educativas, se

tomo en cuenta lo siguiente:

Ubicación de la Estructura, en la cual se detalla información del lugar de ubica-

ción del Centro educativo, incluyendo coordenadas.

Información de la Estructura, en la cual se detalla información acerca del núme-

ro de pisos, antigüedad de la construcción, el área construida, estado de conserva-

ción y tipo de paredes, techo y piso que se dispone.

Información de refacción de ser el caso, en la cual se detalla si es necesario o no

refaccionar las distintas partes de infraestructura física que presenten algún daño

dentro de la Institución Educativa.

B. FICHAS DE INFORMACION DE RED ELECTRICA, RED DE DATOS, SISTEMA AUDIOVISUAL Y COMUNICACIONES

En las fichas de evaluación de la parte eléctrica y del sistema de cómputo y/o

audiovisual de las Instituciones Educativas, se tomo en cuenta lo siguiente:

Datos generales de Ubicación del Centro educativo, en la cual se detalla la ubi-

cación y coordenadas de la Institución Educativa.

Datos sobre suministro de energía y protección eléctrica, en la cual se detalla

información acerca del tipo de servicio eléctrico que posee la Institución Educati-

va, el cual puede estar dado por un proveedor de servicio eléctrico Publico con

una instalación del tipo monofásica o trifásica, o puede estar dado por un sistema

de Paneles Solares en el lugar, que involucra el uso de varios equipos como inver-

sores, baterías y reguladores, así como sus respectivos gabinetes si es que existe.

Datos sobre Tableros Eléctricos Generales y de sala de cómputo, en los cuales

se detalla información acerca del tipo de tablero general, tipo de llaves termomag-

néticas y el cableado correspondiente, se informa además de las condiciones de la

instalación eléctrica.

Datos sobre pozos a tierra, en la cual se detalla información acerca de los pozos

a tierra existentes o la probable ubicación a futuro de los pozos a tierra, además se

informa de las condiciones del pozo a tierra para verificar su correcto funciona-

miento mediante mediciones en campo y su correcto cableado eléctrico.


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Datos sobre Pararrayos, en el cual se detalla información acerca de las condicio-

nes de este y su respectivo pozo a tierra, el tipo de cable y la correcta instalación,

si cubre la zona en la cual se instalarán los equipos de cómputo y de radio enlace

para el sistema de Intranet. También se toma en cuenta la posible ubicación del

pararrayos y su pozo a tierra en caso no existan.

Datos sobre Iluminación eléctrica, en el cual se detalla información acerca del

número y tipo de luminarias que posee o no la Institución Educativa, su cableado

eléctrico y si es necesario dotar de mejor iluminación el salón.

Datos sobre equipos de computo y de red, en el cual se detalla información

acerca del número y tipo de computadoras que se tiene en cada Institución Educa-

tiva, además de las características de estos equipos y del equipamiento de equipos

de red como Switch, Access Points, antenas, Racks de comunicación, Patch Panel

y otros.

Datos sobre equipos audiovisuales, en el cual se detalla información acerca del

tipo y número de equipos audiovisuales como Proyectores y sus respectivos

Ecrans, Reproductores DVD, Radio grabadoras y otros.

Datos sobre acceso a comunicación, en el cual se detalla información acerca del

punto más cercano que posee el Centro educativo para poder comunicarse hacien-

do uso de un teléfono celular o fijo, también se considera si el Centro educativo

cuenta con acceso a Internet y el ancho de banda de ser el caso.

Datos sobre Mobiliario, donde se detalla información acerca del tipo y número

de escritorios de cómputo que posee el salón de cómputo de la Institución Educa-

tiva, así como de su estado.

Datos de croquis del Centro de cómputo, en el cual se detalla información acer-

ca de la ubicación estratégica posible de los diferentes pozos a tierra y pararrayos,

así como de tableros eléctricos, paneles solares y cableados e iluminación eléctri-

ca.

2.2 VISITAS TECNICAS A LOS CENTROS EDUCATIVOS

Una vez elaboradas las fichas de información con las preguntas necesarias para poder

detallar al máximo la información de cada Institución educativa en cuanto a sus defi-


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ciencias y capacidades, se procedió a visitar cada institución educativa y anotar los da-

tos en dichas fichas.

Estas Fichas servirán en un futuro para un conocimiento acerca de las condiciones antes

de la ejecución del proyecto y concluir resultados de después de la ejecución del proyec-

to.

2.3 PROCESAMIENTO DE DATOS

A partir de la información que se tiene en las fichas, es necesario recopilar información

ordenada de cada uno de los centros educativos en cada uno de los distritos de la

provincia de Espinar.

Respecto de la información concerniente a las fichas de la parte de infraestructura física

de las instituciones educativas, esta sirvió para la toma de decisión de que centros

educativos deben de ser atendidos para resanar su infraestructura física.

En tal resane de las instalaciones se deben tomar en cuenta los muros, vigas, pintura,

seguridad metálica, pisos, ventanas y puertas de tal modo que brinde seguridad al

personal docente como alumnado, así como al equipamiento informático, eléctrico y de

comunicación. Tal información de infraestructura física se tomó en cuenta para poder

determinar las cantidades de materiales a ser requeridos para una adecuación de las

aulas educativas.

Respecto de la información concerniente a las fichas de la parte de eléctrica, red de

computadoras y radio enlace, estas sirvieron para generar una base de datos que

incluiría el tipo y la cantidad de cable, canaleta, tablero, interruptor termomagnético que

debiera de usarse en las salas de cómputo, así como el numero de computadoras con las

que cuenta la institución educativa y el equipamiento de red como cableado

estructurado, rack de comunicaciones, Switch, Patch panel, puntos de toma de red y

eléctricos para cada computadora.

También se procesaron datos de estudios de Ingeniería que corresponden al diseño del

sistema de energía de paneles fotovoltaicos, de radio enlace y de protección eléctrica

como pozos a tierra y sistema de pararrayos.

También debemos de agregar al procesamiento de información, el tipo de servicio de

energía eléctrica que posee cada institución, esto nos lleva a decidir si tal institución


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educativa posee o no energía eléctrica, de tal modo que en el caso que no se disponga de

energía eléctrica de un proveedor de energía eléctrica, deberíamos de usar un sistema de

adquisición de energía alternativo, el cual podría ser un sistema de generador eléctrico a

combustible como un grupo electrógeno o un diseño de sistema de paneles solares

fotovoltaicos menos contaminante, con su respectivo equipamiento.

La cantidad de paneles a usar dependerá de la demanda de energía de cada institución

educativa.

En el procesamiento de información de las fichas de información, se tuvo presente el

futuro cableado a instalarse, para ello sería necesaria la toma de medidas de longitud y

ancho de las instituciones educativas que se encontraban detalladas en el croquis de las

fichas de información.

Estas medidas precisamente ya procesadas y digitalizadas en un programa de dibujo nos

permiten establecer cantidades a usar de cables y equipamiento auxiliar.

Se usaron programas como Excel y S10 para determinar los costos de instalación de

cada centro educativo.

3. SOLUCION DEL PROYECTO

Para una mejor comprensión de los diferentes componentes del estudio de ingeniería

que comprende el proyecto, a continuación se detallan los diseños de solución para cada

caso.

3.1 DISEÑO DEL SISTEMA DE LA RED ELECTRICA Y PROTECCION ELECTRICA

3.1.1 DISEÑO DEL SISTEMA DE SEGURIDAD ELECTRICA CON POZOS

A TIERRA

Un sistema de puesta a tierra consiste en la conexión de equipos eléctricos y electróni-

cos a tierra, para evitar que se dañen nuestros equipos en caso de una corriente transito-

ria peligrosa.

El objetivo de un sistema de puesta a tierra es:

Brindar seguridad a las personas.


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Proteger las instalaciones eléctricas, equipos y bienes en general, al facilitar y

garantizar la correcta operación de los dispositivos de protección.

Establecer la permanencia, de un potencial de referencia, al estabilizar la tensión

eléctrica a tierra, bajo condiciones normales de operación.

La importancia de realizar una conexión a tierra en un centro educativo es mucha, ya

que en estas instalaciones que van a ser implementados con equipos informáticos, puede

existir sobre tensión que podría causar una pérdida muy costosa en estos equipos, así

como también tensiones bajas que no permiten un uso adecuado de las computadoras y

la pueden deterior más rápido disminuyendo su tiempo de vida.

Los fenómenos fisiológicos que produce la corriente eléctrica en el organismo humano

dependen del valor de la intensidad de la corriente, tiempo de duración del contacto, ca-

llosidad, sexo, estado de epidermis, peso, altura, estado de ánimo, estado del punto de

contacto a tierra.

La resistividad del terreno se define como la resistencia que presenta 1 m3 de tierra, y

resulta de un interés importante para determinar en donde se puede construir un sistema

de puesta a tierra.

En la resistividad del terreno influyen varios factores que pueden variarla, entre los más

importantes se encuentran: Naturaleza del Terreno, Humedad, Temperatura, Salinidad,

Estratigrafía, Compactación y las Variaciones estaciónales.

En Espinar el tipo de superficie es variado, pero en algunos lugares es más arcilloso y

rocoso que en otros, no es desértico, el clima es frígido, lluvioso en épocas.

La resistencia se podría definir como la resistencia que nos ofrece el terreno hacia la co-

rriente en un sistema de puesta a tierra, esta resistencia depende de la resistividad del te -

rreno y área de los conductores.

La provincia de Espinar posee un terreno cultivable y fértil, algo arcilloso con terraple-

nes compactos y húmedos, por tanto su resistividad es de 20Ωm a 300Ωm

Para una buena protección del equipo informático y audiovisual así como de los equipos

de radioenlace, es necesario implementar una buena instalación de tales sistemas de

pozo a tierra, para tal caso se deben instalar pozos a tierra con el debido cable calibre

10AWG o superior para la protección desde el tablero eléctrico del salón de computo


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hasta la caja de registro, así como en el cableado interior del salón de computo se co-

nectarán las tomas de corriente con un cable solido THW 12 AWG (Verde-Amarillo).

La varilla de cobre de ¾” x 2.4m que se usará, actuará como electrodo de puesta a tie-

rra y un cable desnudo de 16mm2 con una longitud de 12m conectado al electrodo y en

forma helicoidal para establecer un mejor contacto con la tierra.

De esta forma, bajo condiciones óptimas de funcionamiento, se puede garantizar un

buen funcionamiento de los equipos y por tanto una menor pérdida de tiempo en inte-

rrupciones producto de fallas y deterioro de equipos. El detalle de la selección del pozo

a tierra fue en base a la NTP 370.056.

3.1.2 DISEÑO DEL SISTEMA DE SEGURIDAD ELECTRICA DEL PARARRAYOS

Un pararrayos es un instrumento cuyo objetivo es atraer un rayo ionizando en el aire

para llamar y conducir la descarga hacia tierra, de tal modo que no cause daños a cons-

trucciones o personas. Este artilugio fue inventado en 1753 por Benjamín Franklin. Este

primer pararrayos se conoce como "pararrayos Franklin", en homenaje a su inventor.

Es Pertinente hacer énfasis en el tipo de sistema de pararrayos a usar, para tal caso se

optó por el tipo de pararrayos Franklin, el cual es no contaminante y mucho menos ra-

diactivo.

Se verificó el estado de muchos pararrayos instalados en los centros educativos, verifi-

cándose su mantenimiento, el cual resulto negativo en la mayoría de los casos, para fi-

nes de un buen funcionamiento del sistema de pararrayos y su respectivos pozos a tierra,

se instalarán nuevos pararrayos con sus respectivos pozos a tierra, tanto para el salón de

computo y en el caso de que existiesen torres de radioenlace, estos tendrán su propio pa-

rarrayos para proteger los equipos y antenas.

La ubicación del pararrayos será de acuerdo a la mejor ubicación en el salón elegido de

la Institución Educativa, de tal forma que este brinde una cobertura de 17 grados para un

nivel uno de mayor seguridad de protección y una cobertura de 37 grados para un nivel

dos de menor seguridad de protección.

La ubicación más óptima del pararrayos es en la zona más alta de la infraestructura, ge-

neralmente en el techo del nivel más alto, por tanto se instalará en la mayoría de los ca-


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sos un tubo de 4 metros de longitud sujeto a una viga de pared lateral, como se indica en

los planos, por encima de este tubo se ubicará el mástil, al cual se anclará el pararrayos

tetra puntal. El cable de bajada desde el pararrayos hasta el pozo a tierra servirá para

conducir la corriente electrostática natural proveniente del rayo durante una tormenta

eléctrica, el cual por ser de decenas o hasta cientos y miles de amperios necesita un con-

ductor de calibre 25mm2 como mínimo para conducir dicho amperaje.

Para evitar contactos del cable de bajada desde dispositivo tetra puntal hasta el pozo a

tierra, se instalan brazos aisladores, los cuales por ser de material no conductor de elec-

tricidad, permiten alinear el cable de bajada y conducirlo hasta el pozo a tierra.

El pozo a tierra cumple una función importante en el funcionamiento del sistema del pa-

rarrayos, ya que sin este pozo, la corriente no tiene donde fluir y se produciría un cho-

que eléctrico.

Según Norma la resistividad del pozo a tierra para pararrayos tendrá que ser menor a 25

ohmios.

3.2 DISEÑO DEL SISTEMA ELECTRICO MEDIANTE PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS

Considerando el tema ambiental y el costo beneficio a largo plazo, se decidió el uso de

paneles fotovoltaicos, a continuación se detalla el cálculo para la selección de los com-

ponentes.

En esta sección se muestra un cálculo simple para determinar la cantidad de paneles

solares y baterías a utilizar.

A. CONSIDERACIONES INICIALES

Hora promedio de horas con energía solar al día (Hpes): 8 horas.

Horas de uso de los equipos electrónicos al día (Huee): 5 horas.

Máxima potencia de consumo de equipos electrónico (Pme): 1606W

B. CALCULO DE PANELES SOLARES

Producción panel solar de 85W (Pps)= 85 W


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Considerando la potencia total de consumo al día (Ptd)

Ptd=Huee x Pme x Cmax = 5 x 1606 = 8030 Whd

Ppd=Pps x Hpes = 85 x 8 = 680 Whd

Cantidad de paneles solares (Cps) =Ptd/Ppd = 8030/680 =11.81

Tomando en cuenta el redondeo al entero inmediato superior de esa cantidad, tenemos

un total de 12 paneles.

C. CALCULO DE BATERIAS

Se considera un 20% adicional a favor de la autonomía de la batería

Cantidad de corriente a almacenar Cca=1.2 x Ptd/12VDC = 1.2 x 8030/12= 803 A

Considerando batería 100 Ah, entonces se requiere

Nro. Baterías= 270/100= 8.03

Tomando en cuenta el redondeo al entero inmediato superior de esa cantidad, tenemos

un total de 9 baterías

En nuestros cálculos de potencia requerida por cada colegio, la carga de potencia

mínima requerida es 521W y la carga máxima de potencia es 1606W, por tal motivo se

decidió trabajar con módulos de 4 paneles solares de 85W que utilicen inversores de

voltaje cuya potencia sea de 600W de tal forma que esta potencia sea la mínima

necesaria para poder abastecer a 521W, con una potencia de reserva de 79W.

En Resumen, Para Cargas de potencia inferiores a 600W, se utilizará 1 módulo de 4

paneles solares fotovoltaicos de 85W cada uno con un inversor de voltaje de 600W y su

respectivo controlador de carga, además debe utilizar 3 baterías.

En casos de potencia requerida superior a 600W e inferior a 1200W, se utilizarán 2

módulos de 4 paneles solares fotovoltaicos de 85W cada uno con un inversor de voltaje

de 600W, un controlador de carga y 3 baterías.


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Se deben de separar dichos módulos de acuerdo al tipo de equipamiento a utilizar. Se

sugiere utilizar un modulo para tomacorrientes de uso exclusivo para computadoras y

otro modulo para otros tomacorrientes restantes. También se sugiere que la llave

termomagnética de salida de los módulos este etiquetada para identificar que salón o

grupo de tomacorrientes utilizara dicha energía de dicho modulo.

En casos de potencia requerida superior a 1200W e inferior a 1800W, se utilizarán 3

módulos de 4 paneles solares fotovoltaicos de 85W cada uno con un inversor de 600W,

un controlador de carga y 3 baterías. Se sugiere la misma distribución de energía por

módulos del párrafo anterior.

3.3 CABLEADO ESTRUCTURADO PARA TOMAS DE CORRIENTE Y

PUNTOS DE RED

Se considera la instalación de cables UTP categoría 5e o superior para permitir un míni-

mo de ancho de banda de 100Mbps, además se debe de seguir las recomendaciones de

la Normas TIA/EIA-568.

Los equipos de conmutación tales como Switches deben poseer un mínimo de 16 puer-

tos, además se deben considerar la adquisición de Switches con puertos troncales de

1000Mbps para cubrir la exigencia de conectividad de 20 computadoras a más y con un

tráfico promedio por PC de 350Kbps.

3.4 DISEÑO DE SISTEMA DE RADIOENLACE

La necesidad de transmitir información digital desde un punto urbano hacia un punto

remoto inaccesible o que no disponga de servicios necesarios para acceder a un servidor

central ubicado en un lugar urbano o un servicio de Internet nos hace pensar en

implementar un sistema de comunicación que no involucre cables.

Existen varias formas de transmitir información inalámbricamente, entre ellos tenemos

el sistema satelital, el sistema de bandas AM/FM, el sistema infrarrojo y entre otros más

tenemos el sistema de radio enlace por microondas, pero los más usados para cruzar

grandes distancias y llevar información digital como voz, video, audio, texto y otros son

el sistema satelital y el sistema de microondas, por tanto nuestra comparación en cuanto


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a ventajas y desventajas de ambos sistemas se basan en el costo beneficio de ambos

sistemas.

a) SISTEMA SATELITAL

Tomemos un ejemplo de costos, El sistema satelital exige un pago mensual aproximado

de $3654 dólares americanos que ascienden aproximadamente a 9975.42 nuevos soles

(tasa de cambio de 2.73 nuevos soles por dólar americano) por colegio, con un contrato

de 12 meses de permanencia y brindando un ancho de banda de 2048Kbps/512Kbps de

subida y bajada de los cuales solo se garantiza el 25% de tales anchos de banda,

Si multiplicamos tal costo mensual por 12 meses y este por 28 colegios nos resulta un

pago total de 3 351 741.12 nuevos soles, lo cual resulta a largo plazo extremadamente

costoso.

Las razones de elegir ese ancho de banda es por el numero de computadoras a

conectarse, que en promedio son 20, además que el trafico de información constará en

algunos casos de videoconferencia para capacitaciones futuras, se llevarán a cabo

conexiones a los servidores para descargas de material educativo.

Finalmente debemos de considerar que la bajada y subida de datos conocidas como

Downloading y Uploading son diferentes y la garantía del 25% del ancho de banda es

baja (512Kbps/128Kbps), no podemos optar por este sistema de comunicación.

b) SISTEMA DE RADIOENLACE

Los equipos a considerarse en el radio enlace brindan un ancho de banda cercano a los

300 Mbps en el caso de las troncales y en el caso de las conexiones a los colegios, el

ancho de banda se acerca a los 12 Mbps efectivos, al ser divididos en 20 computadoras,

nos resulta un ancho de banda 614Kbps, el cual es mayor que el ancho de banda que

ofrece el sistema satelital, además el precio a pagar por el enlace sería casi cero a futuro,

debido a que inicialmente los equipos y la infraestructura tendrían un costo elevado,

pero el beneficio a largo plazo es mucho mayor


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El sistema de radio enlace servirá de plataforma para el acceso a la Intranet, la Intranet

la formarán básicamente todos los equipos de red involucrados en el proyecto.

El servicio de Internet estará a cargo de la Municipalidad Provincial de Espinar en

coordinación con la UGEL, ellos verán por conveniente su operación en el plazo y

tiempo que consideren necesario.

3.4.1 CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LAS INSTITUCIONES EDUCATIVAS PARA LA INTERCONEXION A LA RED ESPINAR

Todas las instituciones educativas tanto en el ámbito rural como urbano, deberán

tener más de cien alumnos matriculados.

Se consideraran solo los centros educativos rurales que tengan línea de vista directa

al Cerro Aclluyo (repetidor rural de toda la red), que cumplan con el ítem “a”.

Dar preferencia a instituciones educativas que sirvan de Repetidor Local, lo que

implica que desde esta institución educativa se pueda conectar a instituciones

educativas aledañas, estas deberán cumplir el ítem “a”.

3.4.2 DESCRIPCIÓN DE LA ARMADURA DE LA TORRE

La estructura de las torres livianas estarán echas de tubo galvanizado, las cuales deberán

seguir las siguientes medidas, estas fueron diseñadas de acuerdo a la cantidad de antenas

y peso que deberán soportar.

Altura Torres Tubo ASTM A513 PlatinaAncho torre

Fierro corrugado

ASTM A61509m 1" x 0.9mm 1" x 1/8" x 224mm 250mm -----

12m y 15m 1 1/8" x 1.2mm 1" x 1/8" x 258mm 300mm -----

24m 1 1/4" x 1.5mm 1" x 1/4" x 258mm 300mm -----

30m y 36m 1 1/2" x 2.0mm 1" x 1/4" x 326mm 400mm 3/8"

Las torres deberán tener los siguientes accesorios.

TorresAlambre

de vientosTempladores Grapas Guardacabos

Grilletes para tubo

Ganchos para vientos

09m 3/16" 1/2" 1/4" 3/16" 1" 3/8"


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12m, 15m, 24m, 30m y 36m

1/4" 5/8" 5/16" 1/4" 1 1/2" 1/2"

Todas las torres deberán tener una garantía de fabricación mínima de 2 años.

3.4.3 DESCRIPCIÓN DE LOS CIMIENTOS DE LAS BASES

Los cimientos serán de concreto F'C = 175 kg/cm2, con cemento portland tipo IP, agregado grueso para concreto de uso normal, agregado fino y agua potable.

Altura Torres

Cimiento para la base de torre Cimiento para la base de los vientos

09m y 12m 0.8x0.8x0.8m3 0.6x0.6x0.6m3

15m 1.0.x1.0x1.0m3 0.8x0.8x0.8m3

24m 1.2.x1.2x1.2m3 1.0.x1.0x1.0m3

30m 1.5.x1.5x1.2m3 1.0.x1.0x1.0m3

36m 1.5.x1.5x1.2m3 1.2.x1.2x1.2m3

3.4.4 DESCRIPCIÓN DE LOS POZOS A TIERRA VERTICAL Y HORIZONTAL

Un correcto funcionamiento de un pozo a tierra es fundamental para asegurar la correcta

conducción de la descarga eléctrica del rayo. Para asegurar esto el pozo de tierra

constara de los siguientes materiales y medidas, pudiendo variar de acuerdo a la

resistividad del terreno.

MaterialPozo a Tierra

VerticalPozo a Tierra

Horizontal de 20m

Varilla de cobre de ¾” 1 und 1 und

Fleje de Cobre de 1mmx60mm -- 20 m

Cemento conductivo 24kg --

Bentonita -- 10 sacos de 20kg

Carbón Mineral 1 saco de 30kg 2 saco de 30kg

Sal Industrial 1 saco de 50kg 2 saco de 50kg

Tierra negra de cultivo 3 m3 6 m3

3.5 DESCRIPCION DE LOS ENLACES TRONCALES

3.5.1 ENLACE BIBLIOTECA CENTRAL – CERRO ACLLUYO


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Se interconectarán la biblioteca de la municipalidad de Espinar con el cerro Aclluyo,

este enlace Backbone deberá ser lo suficientemente capaz de soportar el trafico que

existirá desde todos los 33 colegios a interconectar a la red de Espinar. Se estima un

tráfico de 2 Mbps por institución educativa.

La siguiente simulación fue efectuada con los siguientes parámetros básicos, en ambos

enlaces tanto en recepción como en transmisión.

Sensibilidad de recepción -86 dbm

Potencia de transmisión 21 dbm

Ganancia de la antena 17 dbi

La figura 1 muestra el diagrama de interconexión entre la Biblioteca central y el Cerro Aclluyo

Fig. 1 Diagrama de Interconexión entre Biblioteca Central y Cerro Aclluyo

La figura 2 muestra la línea de vista considerando los obstáculos en mayor detalle


17


Fig. 2 Línea de vista al obstáculo mayor entre Biblioteca central – Cerro Aclluyo

La figura 3 muestra Fotografía de línea de vista desde Cerro Aclluyo hacia la Biblioteca Central


18


Fig. 3 Línea de Vista desde cerro Aclluyo hacia la Biblioteca central


19


Fig. 4 Línea de vista desde Biblioteca Central hacia el Cerro Aclluyo


20


3.5.2 ENLACE CERRO ACLLUYO – CERRO LAUCA

Se interconectaran el cerro Aclluyo con el cerro Lauca, este enlace deberá ser lo

suficientemente capaz para soportar el trafico que existirá desde los 17 colegios rurales

a interconectar. Se estima un tráfico de 2 Mbps por institución educativa.






La figura 4 muestra el diagrama de interconexión entre el Cerro Aclluyo y el Cerro

Lauca

Fig. 5 Diagrama de Interconexión entre el Cerro Aclluyo y el Cerro Lauca

La figura 5 muestra la línea de vista considerando los obstáculos en mayor detalle


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Fig. 6 Línea de vista al obstáculo mayor en el enlace Cerro Aclluyo – Cerro Lauca

En la figura 6, se muestra las líneas de vista desde el cerro Aclluyo hasta el cerro Lauca.


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Fig. 7 Línea de vista desde Cerro Aclluyo hasta Cerro Lauca


23


Fig. 8 Línea de Vista desde Cerro Lauca hasta Cerro Aclluyo

3.6 CARACTERÍSTICAS LOS EQUIPOS DE COMUNICACIÓN

Todas las instituciones educativas deberán soportar un ancho de banda mínimo de

2Mbps.

3.7 DESCRIPCIÓN DE LOS ENLACES URBANOS:

Se interconectaran a la red de Espinar 12 Instituciones Educativas (primaria y

secundaria en el ámbito urbano) mediante radioenlace en forma directa desde equipo

receptor del centro educativo hasta el equipo emisor, 02 mediante el repetidor local (I.E.

Ricardo Palma) y 02 mediante el uso de cable STP Cat6e desde la misma institución

educativa integrada, cuya distancia no es menor a 50 metros y tampoco es superior a

100 metros.


24


En la siguiente tabla, se detalla la altura de torres en cada institución educativa del

distrito de Espinar

Tipo de enlace Institución EducativaAlturaAntena

1

Instituciones Educativas Urbanos conectados

mediante radioenlace en forma directa desde Cerro

Aclluyo

Cesar Vallejo P 15

Cruzcunca P 09

Francisco Bolognesi P 09

Inmaculada Concepción P 12

José San Martin P 09

Ladislao Espinar P 09

Ladislao Espinar S 15

Miraflores S 09

Pedro Ruiz Gallo S 09

Ricardo Palma S 12

Sagrado Corazón de Jesús P 12

Sagrado Corazón de Jesús S 09

2

Instituciones Educativas Urbanas conectados mediante repetidores

locales de las I.E.

Cesar Vallejo S 09

Miguel Grau S 09

3Institución Educativas Urbanas conectadas

mediante Cable STP Cat6e

Miguel Grau P 09

Ricardo Palma P 09

En la siguiente figura se ilustra un diagrama de radio enlaces entre los distintos centros

educativos de la parte urbana del Distrito de espinar y el Cerro Aclluyo


25


Fig. 9 Diagrama de Interconexión de las Instituciones Educativas Urbanas

La siguiente simulación fue efectuada con los siguientes parámetros básicos.

En transmisión desde el cerro Aclluyo (Arreglo de antenas Sectoriales).




En recepción en cada institución educativa (Antena Directiva).




A continuación se ilustran los diagramas de enlace de diferentes centros educativos y el

repetidor en el Cerro Aclluyo.


26


Fig. 10 Enlace entre el Repetidor Local Aclluyo y la I.E. César Vallejo (Primaria)

Fig. 11 Detalle del enlace entre Repetidor Local Aclluyo y la I.E. Cruzcunca (Primaria)


27


Fig. 12 Detalle de enlace entre Repetidor Local Aclluyo y el Colegio Francisco Bolognesi (Primaria)

Fig. 13 Detalle del enlace entre Repetidor Local Aclluyo y la I.E. Inmaculada Concepción (Primaria)


28


Fig. 14 Detalle entre Repetidor Local Aclluyo y la I.E. José de San Martín (Primaria)

Fig. 15 Detalle del enlace entre Repetidor Local Aclluyo y la I.E. Ladislao Espinar (Primaria)


29


Fig. 16 Detalle del enlace entre Repetidor Local Aclluyo y la I.E. Ladislao Espinar (Secundaria)

Fig. 17 Detalle del enlace entre Repetidor Local Aclluyo y la I.E. Miraflores (Secundaria)


30


Fig. 18 Detalle del enlace entre Repetidor Local Aclluyo y la I.E. Pedro Ruiz Gallo (Secundaria)

Fig. 19 Detalle del enlace entre Repetidor Local Aclluyo y la I.E. Ricardo Palma (Secundaria)


31


Fig. 20 Detalle del enlace entre Repetidor Local Aclluyo y la I.E. Sagrado Corazón (Primaria)

Fig. 21 Detalle del enlace entre Repetidor Local Aclluyo y la I.E. Sagrado Corazón (Secundaria)


32


La siguiente simulación fue efectuada con los siguientes parámetros básicos, en ambos enlaces tanto en recepción como en transmisión.

Sensibilidad de recepción -79 dbm Potencia de transmisión 20 dbm Ganancia de la antena 8 dbi

Fig. 22 Detalle del enlace entre la I.E. César Vallejo (Primaria) y la I.E. César Vallejo (Secundaria)


33


Fig. 23 Detalle del enlace entre la I.E. Ricardo Palma y la I.E. Miguel Grau

3.8 DESCRIPCIÓN DE LOS ENLACES RURALES

Se interconectaran a la red de Espinar 17 Instituciones Educativas entre primaria y

secundaria en el ámbito rural.

Tipo de enlace Institución EducativaAlturaAntena

1

Instituciones Educativas Rurales conectadas mediante enlace en forma directa desde Cerro Lauca

Coporaque S 15

Héctor Tejada S 24

Machupuente S 24

Urinsaya S 24

Pichigua S 24

San Miguel S 15

2

Instituciones Educativas Rurales conectadas mediante repetidores locales de las I.E.

Independencia Americana P 09

Independencia Americana S 15

Pichigua P 12

San Miguel P 09

Simón Bolívar P 12

Urinsaya P 09




34





A continuación se muestran los enlaces de los distintos centros educativos de la zona ru-

ral hasta el repetidor del Cerro Lauca.


35


Fig. 24 Detalle de los enlaces entre el Repetidor Rural del Cerro Lauca y las Instituciones Educativas

Fig. 25 Detalle del enlace entre el Cerro Lauca y la I.E. Coporaque (Secundaria)

Fig. 26 Detalle del enlace entre el Cerro Lauca y la I.E. Machupuente (Secundaria)


36


Fig. 27 Detalle del enlace entre el repetidor del Cerro Lauca y la I.E. Urinsaya (Secundaria)

Fig. 28 Detalle del enlace entre el Repetidor del Cerro Lauca y la I.E. Pichigua (Secundaria)


37


Fig. 29 Detalle del enlace entre El repetidor del Cerro Lauca y la I.E. San Miguel (Secundaria)

La siguiente simulación fue efectuada con los siguientes parámetros básicos, en ambos enlaces tanto en recepción como en transmisión.

Sensibilidad de recepción -86 dbm Potencia de transmisión 27 dbm Ganancia de la antena 18 dbi


38


Fig. 30 Detalle del enlace entre el repetidor del Cerro Lauca y la I.E. Héctor Tejada (Secundaria)







39


Fig. 31 Detalle del enlace entre la I.E. Héctor Tejada e Independencia Americana (Primaria)

Fig. 32 Detalle del enlace entre la I.E. Héctor Tejada e Independencia Americana (Secundaria)


40


Fig. 33 Detalle del enlace entre la I.E. Héctor Tejada y Simón Bolívar (Primaria)

Fig. 34 Detalle del enlace entre la I.E. Pichigua (Secundaria) y Pichigua (Primaria)


41


Fig. 35 Detalle del enlace entre la I.E. San Miguel (Secundaria) y San Miguel (Primaria)

Fig. 36 Detalle del enlace entre I.E. Urinsaya (Secundaria) y Urinsaya (Primaria)


42


Diagrama Resumen de parámetros para instalación de repetidores y estaciones finales

Jerarquía(Transmisor)

Nombre de Site(Receptor)

Dis

tan

cia

Km

Azi

mu

tid

a °

Ele

vaci

ón

ida

°

Azi

mu

tvu

elta

°

Ele

vaci

ón

vuel

ta °

Biblioteca Cerro Aclluyo 0.71 179.00 1.602 379.00 -1.608

Cerro Aclluyo Cerro Laucca 12.00 310.52 2.447 130.54 -2.555

Centros Educativos

Urbanos(Aclluyo)

César Vallejo P 1.25 41.85 -2.227 221.85 2.416

Cruzcunca P 1.77 57.25 -1.340 237.25 1.324

Francisco Bolognesi P 0.38 16.40 -5.368 196.40 5.365

Inmaculada Concepción P 1.57 16.54 -1.737 196.54 1.723

José San Martin P 0.23 308.29 -6.667 127.29 6.665

Ladislao Espinar P 1.20 25.34 -2.169 205.34 2.159

Ladislao Espinar S 1.10 20.09 -1.832 200.09 1.822

Miraflores S 1.03 278.22 -2.751 98.23 2.742

Pedro Ruiz Gallo S 0.31 278.73 -5.157 98.73 5.154

Ricardo Palma S 1.15 340.60 -1.231 167.60 1.221

Sagrado Corazón de Jesús P 0.86 11.23 -2.333 191.23 2.325

Sagrado Corazón de Jesús S 1.45 11.58 -1.721 191.58 1.708Ricardo Palma

PSMiguel Grau PS 0.36 188.72 0.631 8.72 -0.634

Cesar Vallejo P Cesar Vallejo S 0.05 87.53 -1.951 267.53 1.951

Centros Educativos

Rurales(Lauca)

Coporaque S 8.48 206.10 -3.630 26.10 3.554

Machupuente S 16.17 188.83 -1.998 8.84 1.852

Urinsaya S 14.94 266.65 -1.884 86.68 1.749

Pichigua S 11.27 59.74 -2.892 239.72 2.790

Héctor Tejada S 35.14 120.26 -0.957 300.19 0.621

San Miguel S 23.70 75.30 -1.216 255.25 1.003

Héctor Tejada S

Independencia Americana P 0.50 92.49 -3.894 272.49 3.889

Independencia Americana S 0.47 98.32 -3.069 278.32 3.065

Simón Bolívar P 0.35 162.05 -1.602 342.05 1.609

Pichigua S Pichigua P 0.17 209.44 -1.368 29.44 1.366

San Miguel S San Miguel P 0.12 33.18 0.372 213.18 -0.373

Urinsaya S Urinsaya P 0.20 288.18 0.723 108.19 -0.725

Nota: La P significa Primaria y la S significa Secundaria, refiriéndose a Instituciones

Educativas de nivel primario y Secundario respectivamente.

3.9 DIAGRAMA DE RED GENERAL


43


En el siguiente diagrama, se ilustra los enlaces troncales, los enlaces a colegios, los

anchos de banda de cada enlace además de su ubicación por coordenadas y los nombres

de las repetidoras y lugares de ubicación de antenas.


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