LOS CINCO ELEMENTOS CLAVE DE UNA RADIO ATEX Autor Mark La Pensee

COMUNICACIONES EN AMBIENTES PELIGROSOS. Las radios ATEX son herramientas esenciales para los bomberos o personal de seguridad pública que trabajan en ambientes que puedan contener gases potencialmente explosivos o polvo. El punto de partida para todos los equipos ATEX es el enfoque en la prevención de la creación de una fuente de ignición en un entorno potencialmente explosivo. Más allá de este punto clave, en el diseño de cualquier equipo de comunicaciones de dos vías hay cinco consideraciones clave: el rendimiento del audio, la cobertura, la robustez, los accesorios y la usabilidad.

1 - El rendimiento del audio Los grupos predominantes de los usuarios para radios ATEX, desde bomberos, personal de los aeropuertos y profesionales mineros, a los trabajadores de la industria del petróleo y gas, comparten condiciones de funcionamiento difíciles. Todos ellos experimentan ambientes muy ruidosos, a menudo de más de 90dB. Esto impulsa el requisito más obvio: el equipo de comunicaciones de radio de dos vías debe ser capaz de entregar un sonido claro y fuerte que supere al ruido de fondo.

Y aquí nos encontramos quizás en uno de los retos técnicos más difíciles de las comunicaciones en un producto ATEX. En un producto no ATEX la solución más simple es conducir más poder en un altavoz más grande. Cumpliendo con las normas ATEX, restringimos la cantidad de corriente que puede ser utilizada para alimentar los altavoces en las radios y accesorios. Esto a su vez afecta directamente a la sonoridad y claridad que se puede generar. Nuestro desafío es conducir los altavoces al más fuerte, más claro nivel posible, superando los niveles de ruido ambiental 85-90dB, sin convertir la radio en una fuente de ignición.

También encontramos que en ciertos ruidos ambiente son diferentes. El sonido de una bahía de la bomba en el coche de bomberos es muy diferente al sonido de un motor de avión o una refinería de petróleo. Los niveles de ruido actuales (el volumen) pueden ser muy similares, sin embargo, las frecuencias que generan pueden dar lugar a distintas interferencias de audio. Esto requiere que las radios y accesorios sean optimizadas para cada tipo particular de ruido ambiental de fondo.

2 - Red y cobertura de radio A menudo las redes en las que se utiliza una radio ATEX son de propiedad privada, por la planta o la instalación, en la que se utilizan las radios. En el caso de los bomberos civiles, éstos a menudo operarán en una red de seguridad pública regional o nacional. En ambas situaciones, los administradores de comunicación todavía querrán optimizar su red para minimizar la inversión de capital, mientras maximizan la cobertura. Esto significa que la potencia de transmisión y la sensibilidad del recibidor de la radio necesitan ser maximizadas para dar la mejor cobertura posible.

Recibir señal en la radio no necesariamente causa ningún reto principal desde una perspectiva ATEX, sin embargo, cuando se transmite voz o datos de la radio, algunos de los componentes internos pueden generar calor. Esto a su vez puede elevar la temperatura en la piel exterior de la radio - y mientras más caliente sea la superficie de la radio, mayor es el riesgo de ignición por gas o polvo.

Con un diseño de RF eficiente se puede lograr mayor potencia de transmisión sin elevar la temperatura de la radio. El reto para TETRA ha sido la creación de una radio que pueda transmitir a los mismos niveles de energía como radios no ATEX. El estándar ETSI define la potencia de transmisión en los niveles de "clase" - por ejemplo, una radio Clase 4 tiene una potencia nominal de 1W Tx, pero la definición real es 30 dBm +/- 2 dB, lo que permite cierta flexibilidad en el diseño y la tolerancia de fabricación. Para las radios no ATEX mas modernas, la potencia Tx está alineada con el extremo superior de esta tolerancia - .e.g por sobre 1W, sin embargo para las radios ATEX, la potencia Tx medida de una radio de clase 4 es menor a 1W - a menudo alrededor de 0.7W. Esto es impulsado por la necesidad de limitar las corrientes máximas en la radio y para limitar efectos de calentamiento.

Obviamente, esto afecta la capacidad de una radio para operar en instalaciones de baja cobertura y puede resultar en "puntos muertos", donde se perdió la comunicación por completo. Así, el reto para las radios ATEX es habilitar una mejor cobertura a través de una mayor potencia de transmisión y un diseño de sistema más optimizado, lo que garantiza que los usuarios siempre están conectados, escuchando todos los mensajes de difusión y permitiendo responder en todas las emergencias.

3 - Resistente para un entorno difícil Muchos entornos ATEX se encuentran en los extremos del planeta. Desde el polvo y el calor de Oriente Medio, donde las temperaturas superan regularmente 45C, al frío y húmedo de Siberia, donde las temperaturas pueden caer por debajo de -20ºC con la nieve y el hielo. Esto lleva a la necesidad de utilizar radios que operen en los ambientes más extremos, manteniendo los niveles de rendimiento ATEX pesar de la exposición a golpes

de calor o frío extremo, así como la suciedad, el aceite, polvo de metal y productos químicos. También vemos radios ATEX desplegados por numerosos servicios de bomberos, ya que a menudo se requieren para responder en situaciones de riesgo de exposición a los materiales inflamables. Esto se agrava aún más por la necesidad de soportar la exposición a múltiples fuentes de agua. Esto se traduce en la necesidad de un equipo capaz de proporcionar múltiples niveles de protección IP, incluso después de ciclos térmicos, shock térmico y caídas. 4 - Accesorios ATEX La solución de comunicaciones ATEX no se detiene en la radio. Hay una amplia gama de necesidades de los usuarios cuando se trata de accesorios. La mayoría están diseñados para usar en un ambiente particular y esto ha dado lugar a una amplia gama de accesorios requeridos por los numerosos usuarios ATEX: micrófonos remotos; micrófonos para la cabeza; micrófonos boom; auriculares con cancelación de ruido; máscaras antihumo; auriculares; y grandes botones PTT <Push-To-Talk>. Esto lleva a la necesidad de interoperabilidad avanzada entre varios tipos de accesorios y la propia radio para satisfacer todo tipo de usuarios. 5 - Usabilidad y ergonomía Un número significativo de grupos de usuarios que operan en entornos ATEX va a usar guantes y posiblemente máscaras, cascos y otras prendas protectoras cuando utilice su equipo de comunicaciones. Esto significa que la radio y los accesorios deben ser optimizados para el uso por personas que pueden tener reducida tactilidad en sus dedos, posiblemente restringida visión, y casi sin excepción, están trabajando en un ambiente de ruido ambiente ruidoso. Esto lleva a consideraciones de diseño para asegurar que los usuarios puedan seguir comunicándose a oesar de las restricciones a sus sentidos normales. Un aspecto adicional de la facilidad de uso es la duración de uso de la radio entre cargas. A algunos usuarios se les requiere operar su equipamiento a largas distancias de un cargador o fuente de alimentación adecuada, y esto alienta la necesidad de tiempo de uso extendido más allá de un cambio promedio de ocho horas.

Estos cinco requisitos clave demuestran los desafíos técnicos extraordinarios en la entrega de equipos de comunicación, que no sólo cumplen con las necesidades del usuario final, sino también de cumplir con la directiva ATEX y las normas IECEX. El MTP850Ex TETRA ATEX radio ha demostrado, una y otra vez, que cumple con estas necesidades técnicas extraordinariamente duras con más de 100.000 radios entregadas a clientes.

Lea más acerca de radios TETRA y otro artículo de Mark sobre Comunicaciones en entornos ATEX Peligrosos aquí http://bit.ly/ATEXexpert

Marcos La Pensée es Jefe de la Gestión de Producto de Suscriptores TETRA.

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