Post on 06-Feb-2018
PROPUESTA METODOLGICA PARA MEDICIN DE LA CONTAMINACIN
ELECTROMAGNTICA Y SU APLICACIN EN LA ELABORACIN
DE UN MAPA DE RIESGO DE LA CIUDAD DE MANIZALES.
Vladimir Henao Cspedes
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ingeniera y Arquitectura
Departamento de Ingeniera Elctrica, Electrnica y Computacin
Manizales, Colombia
2012
Propuesta metodolgica para medicin de la contaminacin
electromagntica y su aplicacin en la elaboracin de un mapa de riesgo
de la ciudad de Manizales.
Vladimir Henao Cspedes
Tesis presentada como requisito parcial para optar al ttulo de:
Magister en Ingeniera Automatizacin Industrial
Director:
M. Sc. Luis Fernando Daz Cadavid
Lnea de Investigacin:
Compatibilidad Electromagntica
Grupo de Investigacin:
Grupo de Telemtica y Telecomunicaciones GTT
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ingeniera y Arquitectura
Departamento de Ingeniera Elctrica, Electrnica y Computacin
Manizales, Colombia
2012
Methodological proposal for electromagnetic pollution
measurement and its application in developing a risk map of the city of
Manizales.
Vladimir Henao Cspedes
A Thesis Presented for the Degree of:
Master in Engineering Industrial Automation
Supervisor:
M. Sc. Luis Fernando Daz Cadavid
Research Areas:
Electromagnetic Compatibility
Research Group:
Telematics and Telecommunications Group GTT
Universidad Nacional de Colombia
Faculty of Engineering and Architecture
Department of Electrical, Electronic and Computer Engineering
Manizales, Colombia
2012
Este nuevo logro en mi vida lo dedico con mucho amor a Mi esposa Johanna fuente de mi inspiracin
A mis Padres quienes me dieron la vida y la orientacin para ser quien soy A mis hermanos que son mis compaeros de viaje en esta vida
Agradecimientos Quiero agradecer al M. Sc Luis Fernando Daz Cadavid por los conocimientos otorgados
en este proceso y por la confianza brindada.
Tambin quiero agradecer al Grupo de Telemtica y Telecomunicaciones por haberme
acogido en sus instalaciones para desarrollar el estudio.
Al M. Sc (Eng) Yeison Alberto Garcs Gmez quien como amigo y colega me aporto
tambin con su conocimiento.
Agradezco a la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales y al Departamento de
Ingeniera Elctrica, Electrnica y Computacin.
Resumen y Abstract XIII
Resumen Esta tesis presenta los resultados obtenidos durante el desarrollo de la investigacin
enfocada en la propuesta e implementacin de un mtodo de medicin de la
Contaminacin EM (Electromagntica) para la posterior elaboracin de un mapa de
riesgo por dicha contaminacin en la Ciudad de Manizales. Es de anotar que este tipo de
contaminacin es considerado de radiacin no ionizante y por tanto para lograr la
obtencin de los resultados en la presente tesis se recurre al estudio de los fenmenos
de la propagacin de las ondas electromagnticas emitidas por objetos radiantes, as
mismo se implementa un mtodo de calibracin del equipo de medicin usado, con la
finalidad de obtener unos datos de medicin mucho ms confiables que permitiesen
desarrollar un mapa de riesgo con un alto nivel de veracidad. Finalmente se entrega el
mapa de riesgo por radiacin no ionizante en la ciudad de Manizales y la tabla con las
respectivas mediciones en puntos estratgicos de la ciudad.
Palabras clave: Contaminacin electromagntica, campos de radiacin, lmites mximos de exposicin, interferencias electromagnticas, compatibilidad electromagntica, mapa
de riesgo.
Abstract This thesis presents the results obtained during the development of research focused on
the implementation of a method for measuring the Electromagnetic Pollution for the
subsequent development of one Electromagnetic pollution risk map of Manizales city. It
should be noted that this type of pollution is considered non-ionizing radiation and thus to
achieve the results obtained in this thesis uses the study of the phenomena of
propagation of electromagnetic waves emitted from radiating objects, likewise is
suggested a method of calibration of measuring equipment used, in order to obtain
measurement data that would allow much more reliable to develop a risk map with a high
level of accuracy. Finally comes the risk map for non-ionizing radiation in the city
of Manizales and the table with the respective measurements at strategic points in the
city.
Keywords: Electromagnetic Pollution, Radiation Fields, Maximum exposure limits, Electromagnetic Interference, Electromagnetic compatibility, Risk map.
Contenido XV
Contenido
Pg.
Resumen ......................................................................................................................... XIII
Lista de figuras .............................................................................................................. XVII
Lista de tablas ................................................................................................................ XIX
Lista de abreviaturas ...................................................................................................... XX
Introduccin .................................................................................................................... 22
1. Contexto general del trabajo .................................................................................. 251.1 Motivacin ....................................................................................................... 251.2 Definicin del problema ................................................................................... 251.3 Objetivos ......................................................................................................... 26
1.3.1 Objetivo general ................................................................................... 261.3.2 Objetivos especficos ........................................................................... 26
1.4 Organizacin del documento .......................................................................... 27
2. Antecedentes y Marco Regulatorio ........................................................................ 30
3. Marco Terico .......................................................................................................... 363.1 Ondas Electromagnticas y la Contaminacin Electromagntica. .................. 373.2 Propagacin .................................................................................................... 423.3 Campos de radiacin ...................................................................................... 46
3.3.1 Regin de Fraunhofer .......................................................................... 493.3.2 Regin de campo radiactivo o zona de Fresnel ................................... 503.3.3 Regin de campo cercano reactivo o campo prximo inducido ........... 51
3.4 Relacin entre el comportamiento de los campos electromagnticos y las zonas de radiacin ..................................................................................................... 523.5 Teorema de Poynting y la onda plana ............................................................ 57
4. Entorno jurdico ....................................................................................................... 664.1 Entorno jurdico internacional .......................................................................... 664.2 Entorno jurdico respecto a la contaminacin electromagntica en Colombia y Manizales ................................................................................................................... 73
4.2.1 Decreto 195 de 2005 ............................................................................ 75
5. Mediciones ............................................................................................................... 795.1 Medicin de emisin ....................................................................................... 80
XVI Propuesta metodolgica para medicin de la contaminacin electromagntica y su aplicacin en la elaboracin de un mapa de riesgo de la ciudad de Manizales.
5.2 Medicin de inmisin ....................................................................................... 805.3 Medicin por prediccin ................................................................................... 815.4 Equipos de medicin usados ........................................................................... 82
6. Desarrollo de una metodologa de calibracin e implementacin de un ambiente controlado ........................................................................................................ 86
6.1 Efectos de las lmparas fluorescentes en el proceso de calibracin .............. 866.2 Establecimiento de un ambiente controlado .................................................... 916.3 Procedimiento de calibracin ........................................................................... 94
7. Metodologa de medicin desarrollada ................................................................ 104
8. Campaa de medicin ............................................................................................ 110
9. Mapa de riesgo. ...................................................................