Monitoratge remot de sistemes de generació d’energia elèctrica fotovoltaica a Senegal

Processament d’imatges AngioTAC per a la identificació i caracterització de la solapa perforadora de l’artèria epigàstrica inferior
juny 25, 2021
SYN-AIR: Datasharing en serveis multimodals D2D (door to door) per a proveïdors de serveis de transport
juny 18, 2021
18/06/2021

El grup de recerca Circuits i Sistemes de Comunicació (CIRCUIT) ha desenvolupat un sistema que permet monitorar remotament sistemes de generació d'energia elèctrica fotovoltaica.

CIRCUIT ha aplicat aquest sistema (un kit de monitoratge) en un projecte del Centre de Cooperació per al Desenvolupament (CCD) de la UPC al Senegal en col·laboració amb la Fundació PUSE (Por una sonrisa en África). El projecte ha atès diferents necessitats que requerien solucions en l'àmbit de les TIC a la residència que Fundació PUSE té a Mbour, Senegal, i també en un refugi d'alta muntanya (Refugi de Góriz). El grup CIRCUIT va instal·lar in situ un sistema de control per facilitar el seguiment remot de l'estació fotovoltaica de la residència PUSE.

El kit de monitoratge consisteix en un dispositiu encastat de baix cost que permet obtenir informació de l'energia produïda, el consum de la residència o l'estat de les bateries de la instal·lació fotovoltaica.

La informació recollida és emmagatzemada localment al mateix kit i enviada a un servidor remot que permet fer-ne un seguiment a distància mitjançant gràfiques. Gràcies a aquesta informació es pot conèixer l'estat en temps real de la instal·lació, realitzar-ne un control predictiu i detectar possibles fallades.



El sistema està basat en un microprocessador AVR d'ús comú en plaques Arduino, capaç de realitzar simultàniament diverses mesures, calcular mitjanes i detectar paràmetres crítics per generar alarmes. Aquest prototip es centra en la mesura de la tensió proporcionada per plaques fotovoltaiques, la d'un convertidor DC-DC a 24 V i la del consum de corrent proporcionat per un convertidor DC-AC a 230V. A partir de les mesures es calculen valors eficaços, valors de potència i de rendiment.

Sobre la base d'una placa base Raspberry Pi s'ha implementat tot el sistema de comunicacions per enviar i emmagatzemar les dades recollides a un servidor local i remot en el núvol. La visualització de les dades es realitza mitjançant Grafana (un software de codi obert per a anàlisi i supervisió de sèries de dades temporals). Disposa de sistemes d'avisos local (display, LED i brunzidor) i remot (mitjançant un bot de Telegram). El sistema de comunicació incorpora connexió Wi-Fi i GSM oferint un servei de xarxa privada virtual VPN.

També s'ha desenvolupat una segona versió millorada d'aquest prototip amb aplicació directa al monitoratge del consum de màquines elèctriques dins l'entorn industrial, incorporant entrades estàndard per a sensors industrials: digitals (0 - 24V) i analògiques (de tensió: 0 - 10V, de corrent: 4-20mA), i d'un port de comunicació 485. Aquesta segona versió s'està aplicant al monitoratge del consum elèctric i de les vibracions en una fresadora industrial.

Aquest projecte es va iniciar l’1/1/2019 i va finalitzar el 31/3/2021. S’emmarca en la iniciativa Smart Factory del projecte Looming Factory, cofinançat pel Fons Europeu de Desenvolupament Regional de la Unió Europea en el marc del Programa Operatiu FEDER de Catalunya 2014-2020 amb un ajut de 2.000.000,00 €.