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UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE QUERTARO

Instalacin del Sistema de Seguridad

Empresa:

kikran

Memoria que como parte de los requisitos para obtener el ttulo de

TCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MECATRNICA REA

AUTOMATIZACIN

Presenta:

Matas Hernndez

Asesor de la UTEQ Asesor de la Organizacin

Ing. Gerardo Gutirrez Ing. Federico Gastn

Santiago de Quertaro Agosto del 2012

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RESUMEN

En el presente documento se muestran los resultados obtenidos de la

investigacin y pruebas de conexin realizadas a dispositivos de seguridad y

tarjetas de control de la familia LENEL. La ejecucin de dicho trabajo se

comenz realizando cableado estructurado, conexin entre interfaces de

comunicacin, pruebas de continuidad y documentacin de cada conexin

realizada. El desarrollo del proyecto cont con tres etapas muy importantes

cada una de ellas. La primera etapa fue la de presentacin y diseo del

proyecto considerando los antecedentes; en la segunda etapa se realiz un

plan de actividades y un formato de mitigacin de riesgos y la tercera y ltima

etapa fue la implementacin del proyecto en la cual se realizaron las pruebas y

las conexiones necesarias y de esta manera se cumplieron los objetivos

establecidos y se gener un reporte para documentar cada una de las etapas.

(Palabras clave: Tarjetas de control, interfaces, conexin)

DESCRIPTION

Gigared is a small business that is dedicated to the installation and

configuration of security systems, computer networks, video systems and audio

systems, backed by the company Macrored, has certifications LEVITON

Company. The work environment is good and we went out to perform

installations, configurations, certifications and designs. The advisor of the

company is very dedicated to work, the workers, are very attentive to the

projects and is very accessible.

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ndice de Memoria

RESUMEN .................................................................................................................................... 2

DESCRIPTION ............................................................................................................................ 2

I. INTRODUCCIN ..................................................................................................................... 4

II. ANTECEDENTES ................................................................................................................... 5

III. JUSTIFICACIN .................................................................................................................... 5

IV. OBJETIVOS ........................................................................................................................... 5

IV.I. Objetivo General ............................................................................................................. 5

IV.II. Objetivos Especficos .................................................................................................... 6

V. ALCANCE ................................................................................................................................ 6

VI. ANLISIS DE RIESGOS ...................................................................................................... 6

VII. FUNDAMENTACIN TERICA ........................................................................................ 8

VIII. PLAN DE ACTIVIDADES ................................................................................................... 9

IX. RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS ..................................................................... 12

X. DESARROLLO DEL PROYECTO ..................................................................................... 14

XI. RESULTADOS OBTENIDOS ............................................................................................ 24

XII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES................................................................. 24

XIII. ANEXOS ............................................................................................................................. 26

XIV. BIBLIOGRAFA ................................................................................................................. 30

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I. INTRODUCCIN

Los circuitos elctricos son de mucha importancia en la conexin de

equipos de seguridad como son los sensores de humo, presencia y de gas ya

que se tiene que conocer el tipo de conexin y los niveles de tensin y corriente

que manejan cada uno de los dispositivos.

Para los dispositivos de apertura es importante colocar un diodo de

proteccin en la conexin de la batera con la cerradura magntica. Los

sistemas de seguridad son de mucha importancia ya que evitan accidentes y

ayudan a mantener seguras las reas del personal autorizado.

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II. ANTECEDENTES

La empresa CFE decidi ampliar los sistemas de seguridad en sus

instalaciones con el fin de prever posibles riesgos en el trabajo y prdida de

documentacin.

La ampliacin consta de varios edificios para as tener bien protegida

todas las instalaciones.

III. JUSTIFICACIN

Debido a la ampliacin se requiere instalar un sistema de seguridad y

adaptarlo al actual, siguiendo normas y especificaciones del diseo en

construccin de la primera etapa.

De esta manera se tendr una mayor seguridad en la empresa tanto para

los trabajadores como para los equipos y documentos, se tendr un mayor

control en reas restringidas para evitar accidentes o fuga de inmobiliario.

IV. OBJETIVOS

Para realizar el diseo de una red de instalacin para ampliar y

modernizar un sistema de alarma, se muestra a continuacin cada uno de los

objetivos a realizar.

IV.I. Objetivo General

Instalar equipos de seguridad y conectarlos a las tarjetas LENEL, las

cuales controlaran todo el sistema.

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IV.II. Objetivos Especficos

1. Instalar dispositivos de seguridad en puntos estratgicos dentro de la

empresa para reducir el riesgo de quemaduras en caso de incendio en

un 100 %,

2. Realizar pruebas en cada uno de los dispositivos para asegurar el

funcionamiento de los mismos en un 100%,

3. Realizar la conexin de los dispositivos con las tarjetas controladoras

para su configuracin.

V. ALCANCE

Instalar dispositivos de seguridad en las istalaciones de la empresa CFE,

conectarlos a las tarjetas de control LENEL y realizar pruebas de

funcionamiento.

Las tarjetas de control LENEL sern configuradas por personal de la

empresa SISEG por lo que las pruebas se realizarn sin la configuracin de las

tarjetas.

Conectar cada uno de los dispositivos de seguridad a la tarjeta de control

correspondiente, asegurndose de que no dae dicha tarjeta.

VI. ANLISIS DE RIESGOS

El siguiente diagrama de anlisis de riesgos est dividido en cuatro

columnas que constan de los siguientes ttulos: (Vase tabla 6.1).

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Cuantificacin de riesgo: Esta parte se divide en tres tipos de

mediciones y cada uno tiene un porcentaje de probabilidad a

suceder.

Riesgo Consecuencia: En esta seccin se establece el riesgo y

las consecuencias que este pudiera generar.

Responsable: En esta columna se encuentran las personas

encargadas de mitigar el riesgo establecido.

Accin de Mitigacin: En esta parte se establecen las acciones a

realizar por parte del responsable.

Nombre del proyecto

Instalacin del sistema de seguridad CFE

Cuantificacin de Riesgo

Riesgo Consecuencia Responsable Accin de Mitigacin

Alta Mala Planeacin Roberto Arvalo Corcino

Realizar un seguimiento de

manera estricta en base al plan de

trabajo para evitar retrasos

innecesarios.

Alta Falta de conocimientos tcnicos sobre lo que

se realiza. Roberto Arvalo Corcino

Realizar una profunda

investigacin acerca del tema.

Media Mala calidad en los materiales Roberto Arvalo Corcino

Se realizarn las pruebas

necesarias para asegurar la calidad de los materiales.

Tabla 6.1 Formato de mitigacin de riesgos.

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VII. FUNDAMENTACIN TERICA

La fundamentacin terica muestra los dispositivos con los que se realiz

el proyecto.

Interfaz RS-232: interface entre un equipo terminal de datos y un

equipo de comunicacin de datos, empleando intercambio de

datos binario en serie. (1969) (Vase el Anexo 1).

Interfaz RS-485: interface multienlace con la capacidad de tener

mltiples transmisores y receptores. Con una alta impedancia

receptora (Vase Anexo 2).

La tarjeta LNL 2220: tiene el control sobre las dems tarjetas y

estas se comunican en serie (Vase el Anexo 3), por medio de la

interface RS-485.

Sensor de humo fotoelctrico: las caractersticas de este

dispositivo se obtuvieron de la hoja de datos del proveedor (Vase

el Anexo 4).

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VIII. PLAN DE ACTIVIDADES

El plan de actividades del proyecto se divide en dos partes: (Vase la

tabla 8.1).

La primera parte se realiza el anlisis del proyecto estableciendo los

requisitos principales,

o Antecedentes: se recibi la propuesta por parte de la empresa

CFE y se gener una propuesta.

o Justificacin: una vez analizados los antecedentes se entreg

una cotizacin del proyecto para que el responsable de la

empresa analizara y generara una respuesta.

o Diseo: una vez aprobado el proyecto se realiz un diseo en

el cual se muestran los trayectos del cableado de los equipos y

la distribucin de los mismos, adems de identificar los puntos

en los que se encontraran las tarjetas de control.

En la segunda parte se realiz la implementacin y la documentacin

del proyecto.

o Instalacin de la tubera: la primera parte de la

implementacin es realizar la instalacin de la tubera en base

a las trayectorias marcadas en los planos arquitectnicos.

o Realizar pedido del equipo de seguridad: se realiz la

bsqueda de los proveedores para los distintos equipos a

instalar y as poder realizar el pedido correspondiente.

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o Pruebas de los equipos: una vez que los equipos llegaron a

las instalaciones de la empresa se realizaron las pruebas

necesarias para poder asegurar la calidad de los dispositivos.

o Cableado de los equipos: se llev acabo despus de que la

tubera fue aprobada y finalizada.

o Capacitacin: se adquiri una capacitacin para conocer el

funcionamiento y los componentes de las tarjetas

controladoras y as poder conectarlas a cada uno de los

dispositivos.

o Instalacin de las tarjetas LENEL: las tarjetas fueron

conectadas con alimentacin independiente y colocadas en

puntos estratgicos para su mejor manejo a la hora de las

conexiones.

o Conexin de las tarjetas LENEL: para realizar las conexiones

de manera correcta se realizaron diagramas de conexin.

o Conexin de las tarjetas con los dispositivos: cada

dispositivo corresponde a una tarjeta en especfico y esto

depende de las distancias y el proceso a realizar.

o Pruebas con los equipos instalados: se realizaran antes de

la configuracin e integracin con las tarjetas ya instaladas.

o Documentacin: se realiz para la entrega de la memoria de

estada.

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Tabla 8.1 Plan de actividades.

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IX. RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS

Los recursos materiales necesarios para la realizacin del proyecto se

pidieron a distintos proveedores dentro y fuera de la repblica mexicana (Vase

la tabla 9.1).

Cantidad Descripcin

4 Bobinas de cable 4x22 BELDEN.

7 Sensores de humo fotoelctricos de 4 hilos.

1 Sirena estrobo 12-24.

2 Fuentes de poder 12 V de C.D.

1 Tarjetas de control LNL 1100.

1 Tarjetas de control LNL 2220.

3 Sensores de apertura

3 Botones de apertura (touch)

3 Controles de acceso

3 Cerraduras electromagnticas

2 Estaciones manuales de doble accin

1 Mdulo relevador RB5

Tabla 9.1 Recursos Materiales.

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El personal necesario para realizar el proyecto cuenta con el siguiente

perfil (Vase la tabla 9.2).

Nmero de integrantes Descripcin Perfil

1 TSU en Mecatrnica

Saber realizar clculos de

tensiones y corrientes,

Conocimiento de conexiones

de equipos en serie y paralelo

con corrientes directas,

Conocimiento de Sensores en

un 100%,

Manejo de PC,

Nivel de ingls ledo 80%.

Tabla 9.2 Perfil del personal.

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X. DESARROLLO DEL PROYECTO

Antecedentes

Esta parte fue fundamental en la asignacin del proyecto ya que se

realizaron varios diseos para lograr recibir el proyecto en su primera etapa por

parte de la empresa CFE.

Diseo

Para la parte del diseo la constructora a cargo del proyecto facilit la

manipulacin de los planos arquitectnicos para de esta manera poder colocar

estratgicamente cada uno de los dispositivos de seguridad, con ayuda del

software AutoCAD.

Implementacin del proyecto

La primera parte del desarrollo del proyecto se llev acabo en los

primeros das de mayo realizando la instalacin de la tubera que llevara el

cable de comunicaciones a cada dispositivo e instalando los puntos de la

conexin de cada dispositivo de seguridad basndose en los planos

arquitectnicos y los puntos estratgicos de conexin de cada uno de los

equipos de seguridad.

Una vez concluida la parte de la ductera se realiz la parte del cableado

de cada dispositivo y se gener un conteo de cada dispositivo a instalar para

llenar la orden de compra y envirselos al proveedor asignado.

Una vez que los equipos fueron recibidos se realizaron pruebas a cada

dispositivo con ayuda del multmetro digital.

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Sensor de Humo: se coloc la alimentacin de C.D. a 12 V y las

puntas de la seal se conectaron al multmetro en su opcin de

continuidad (Vase la figura 10.1), una vez realizada la conexin

fsica se encendi un trozo de papel y se apag para que as el

humo generado activara al sensor y se llegaron a las siguientes

conclusiones:

o Si los leds del sensor parpadean en color blanco quiere

decir que fue alimentado de manera correcta.

o Si el multmetro una vez que recibe el humo enva una

tensin de cualquier valor, quiere decir que los cables de la

alimentacin y de la seal estn invertidos.

o Si los leds encienden en color rojo al detectar el humo y el

multmetro activa la continuidad, quiere decir que fue bien

conectado y que el dispositivo opera de forma correcta.

Figura 10.1 Diagrama de conexin del sensor de humo.

Elementos manuales de doble accin: los dispositivos

manuales solo funcionan como switch normalmente abierto, y se

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colocaron directamente al multmetro en la opcin de continuidad

para comprobar el correcto funcionamiento (Vase la figura 10.2).

Figura 10.2 Diagrama de conexin del elemento manual.

Sirena con estrobo: estos dispositivos para que funcionen de

manera correcta se conectan a un mdulo con relevador RB5 en

el estado normalmente abierto, para realizar las pruebas del

dispositivo solo se aliment con 12 V de C.D. (Vase la figura

10.3) ya que el mdulo solo funciona con la configuracin de las

tarjetas LENEL.

Figura 10.3 Diagrama de conexin de la sirena.

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Control de acceso: para los controles de acceso no se pudieron

realizar las pruebas en conjunto ya que se requiere de la

configuracin de las tarjetas LENEL 2220, solo se realiz un

diagrama de conexin basndose en el manual de conexin

(Vase la figura 10.4).

Figura 10.4 Diagrama de conexin de la cerradura.

Una vez finalizado el proceso de las pruebas de los equipos se llev a

cabo una capacitacin con la empresa SISEG (Sistemas de Seguridad), para

conocer las tarjetas de control y los componentes de las mismas y la manera en

cmo se comunicaran entre ellas.

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Una vez que se obtuvo la capacitacin se comenz con el montaje de las

tarjetas de control LENEL LNL1100 y LNL2220. Cabe mencionar que cada una

de las cajas contiene una fuente de alimentacin independiente de 12 V de C.D.

@ 4 A.

Para poder realizar el montaje de las tarjetas se colocaron dos cajas

metlicas de 30 cm x 30 cm x 15 cm para cada una de las tarjetas y una

adicional para las fuentes de alimentacin.

Debido a que todos los equipos requieren de una alimentacin de 12 V

de C.D. @ 500 mA, se realiz el clculo para cada fuente y conectar en paralelo

los dispositivos (Vase la figura 10.5).

4 A/500 mA = 4/0.5 = 8 dispositivos

Figura 10.5 Diagrama de conexin de la alimentacin.

En total se colocaron 16 dispositivos incluyendo las tarjetas de control lo

cual solo se conectaran 2 fuentes de alimentacin para todos los equipos.

Para el montaje de las tarjetas se colocaron porta tarjetas los cuales

aslan a la tarjeta de la caja metlica para evitar cortos circuitos y quemar los

componentes de las tarjetas.

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Una vez montadas las tarjetas se realizaron pruebas de continuidad con

cada dispositivo montado para evitar daos a los puertos de las tarjetas as

como de alimentacin para evitar cadas de tensin o que algn cable se

encuentre daado.

Una vez concluidas las pruebas se conectaron cada uno de los

dispositivos a los puertos correspondientes (Vase la figura 10.6) y se

montaron las fuentes de alimentacin (Vase la figura 10.7).

Figura 10.6 Diagrama de conexin de la Tarjeta LNL1100.

Las caractersticas principales de conexin de la tarjeta LNL 1100 son las

siguientes:

Puertos de entrada: en esta parte se conectan los dispositivos

que solo requieran de una seal para activarse.

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Comunicacin: se refiere a la interface RS-485 la cual se conecta

con la tarjeta LNL 2220.

Leds: son los que indican el estatus de operacin en la cual se

encuentra operando la tarjeta.

Relevadores: son para los sensores de apertura que son los que

operan con mayor frecuencia.

Puertos de entrada al relevador: son los puertos de conexin

para los dispositivos ya sea que se encuentren normalmente

abiertos o cerrados.

Fuente de alimentacin: conexin de la fuente 12 V de C.D.

Figura 10.7 Fuente de alimentacin montada en la caja metlica.

Una vez concluida las conexiones de los equipos con la tarjeta LNL 1100,

se realiz la comunicacin con la tarjeta LNL 2220 (Vase la figura 10.8) para

controlar cada dispositivo y establecer la conexin a la red de seguridad del

colegio.

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Figura 10.8 Diagrama de conexin de la Tarjeta LNL2220.

Las caractersticas principales de conexin de la tarjeta LNL 2220 son las

siguientes:

Puertos de salida del relevador: La salidas del relevador se

conectan a los sensores de apertura ya que estos se controlan por

medio de la configuracin de la tarjeta.

Comunicacin: se refiere a la interface RS-485 la cual se conecta

con la tarjeta LNL 1100.

Fuente de alimentacin: conexin de la fuente 12 V de C.D.

Puerto Ethernet: conexin a la red de seguridad del colegio.

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Interface RS-232: puerto de conexin la cual enva el

direccionamiento y datos a cada tarjeta para evitar que se repita

direcciones y trabajen de manera correcta.

Puertos de entrada: son puertos de entrada auxiliares.

El dip switch (Vase la figura 10.9) en la tarjeta tiene una funcin muy

importante ya que establece la velocidad a la que trabaja la tarjeta, contiene

una direccin para poder ser identificada de una manera ms fcil y rpida

adems de que tambin sirve para su configuracin.

En esta parte solo se coloc la velocidad de trabajo de la tarjeta ya que

los datos restantes sern colocados por el proveedor al igual que la

configuracin.

Figura 10.9 Dip Switch.

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La topologa de conexiones entre tarjetas se realizaron en serie (Vase

la figura 11.0) por medio de la interface RS-485 y la ltima tarjeta que sea

conectada se le coloca un jumper en los puertos para indicar de manera lgica

al programa que es la ltima tarjeta conectada dentro de la red de seguridad.

Figura 11.0 Topologa de conexin RS-485.

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XI. RESULTADOS OBTENIDOS

Los resultados obtenidos se reflejan en un esquema costo-beneficio

(Vase la tabla 11.1), el cual muestra el costo total del proyecto y lo compara

con el beneficio obtenido al final y de esta manera comprobar que el beneficio

es mayor.

COSTO BENEFICIO

Equipo de seguridad Seguridad contra incendio e intoxicacin dentro de la

empresa CFE para trabajadores y equipos,

Control de acceso en reas exclusivas del personal.

Instalacin de los equipos

Conexin de los equipos

Total $ 200 000.00

Tabla 11.1 Esquema Costo-Beneficio.

XII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La conexin de equipos de seguridad es un trabajo muy especial ya que

cada equipo tiene su propia configuracin y especificacin, las cuales si no se

cumplen o no se hace un buen uso de las instrucciones el equipo no funcionar

correctamente o inclusive se puede daar en su totalidad.

La interpretacin de cada diagrama de conexin es importante ya que en

algunas ocasiones se tienen que modificar ya sea integrando dispositivos

electrnicos o conexiones adicionales.

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La revisin de los manuales de cada dispositivo antes de realizar la

conexin es importante ya que se basan en normas de seguridad las cuales se

tienen que llevar acabo, de lo contrario podran cancelar las conexiones y esto

retrasara el proyecto.

Debido a las peticiones del cliente en este caso la principal

recomendacin es realizar etapas de potencia con relevadores para conectar

los equipos directamente a la sirena ya que es la que se activa por medio de los

dems dispositivos y de esta manera se ahorrara la compra de las tarjetas y la

configuracin de las mismas solo se tienen que considerar las distancias para

eso es importante dividir los dispositivos por zonas.

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XIII. ANEXOS

Anexo 1 Manual de la empresa SISEG (Impreso pg. 38).

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Anexo 2 Manual de la empresa SISEG (Impreso pg. 35).

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Anexo 3 Hoja de datos de las tarjetas LENEL

Tarjeta LENEL LNL2220: la tarjeta LNL 2220 (Vase Figura 10.1) es

un Sistema de Control Inteligente (ISC) la cual controla los procesos de otras

tarjetas de la familia LENEL.

Sus caractersticas principales son las siguientes:

2 entradas para alarmas: controles de acceso.

2 interfaces RS-232: Conexin directa con una distancia mxima

de 15 metros.

4 interfaces RS-485: conexin directa con una distancia mxima

de 1219 metros.

1 entrada de alimentacin 12 V de C.D.: independiente de

cualquier dispositivo.

1 Dip Switch de 8 botones: controla e identifica a cada una de

las tarjetas.

23 Jumpers para clemas: permite conectar los dispositivos de

seguridad en cada uno de ellos.

3 Leds: muestran el estatus de la tarjeta controladora.

1 Memoria: almacena la configuracin del equipo hasta 8 MB.

1 Batera de 3 V de C.D. de litio: mantiene alimentada la

memoria para evitar descargas elctricas.

Puerto Ethernet: Permite la conexin a la red LAN y soporta

DHCP o IP fija.

Procesador 32 bits: velocidad de comunicacin 8 veces ms

efectiva.

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Anexo 4 Hoja de datos del sensor de humo fotoelctrico

Sensor de humo tipo fotoelctrico (Vase Tabla A.1).

Tipo Fotoelctrico

Nmero de hilos 4 hilos

Deteccin Avanzada

Alimentacin 8 35 V de corriente directa

Corriente de alarma 150 mA mximo

Corriente en reposo 38 A @ 12 V de corriente directa

Sensibilidad Automtica

Seal de reset Menos de 1 segundo

Tiempo de reseteo Menos de 1 segundo

Indicador de alarma Led color rojo

Indicador de encendido Led

Intervalo de temperatura 0C - 49C

Intervalo de humedad tolerada 0 95% no condensada

Dimensiones Diseo elegante bajo perfil

Cumple

Con los requerimientos de la Norma

NPFA72 captulo 7, Inspeccin Pruebas y

Mantenimiento.

Tabla A.1 Caractersticas sensor de humo.

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XIV. BIBLIOGRAFA

A. Bruce Carlson; Circuitos; Editorial Thomson; 2001, Pgs. 148-151