Automatización y gestión remota de instalaciones

Sobre la automatización y gestión remota de instalaciones

En general, la monitorización remota de instalaciones hace referencia a la gestión y control de uno o más centros desde una localización centralizada. En la mayoría de casos, esto incluye el despliegue local de un sistema de vigilancia, que captura datos de sensores, y de un software donde se envían y se analizan dichos datos.

Concretamente, la solución para la gestión remota de instalaciones suele requerir tener la capacidad de crecer, en número de instalaciones monitorizadas, de forma ágil y efectiva. Esto incluye tener paneles de control y dashboards centralizados completamente adaptables al número de instalaciones controladas.

En este caso de estudio nos centraremos en el proyecto de la emblemática Escola Pia de Terrassa llevado a cabo por nuestro partner BIO-DAT.

 

 

Estrategia y metas

Para una óptima gestión de una instalación la estrategia siempre debe estar dividida en un mínimo de dos fases.

La primera, tanto en orden cronológico como en importancia, es la monitorización, la cual se basa en la instalación de dispositivos de captura de datos adecuados según la necesidad del proyecto. En esta fase se incluyen los medidores de consumo eléctrico, los contadores de agua con salida de pulsos, los controladores de procesos de fabricación, los sensores de temperatura y humedad, la instalación de sondas analógicas, etc.. Las metas de nuestro proyecto determinarán el tipo y cantidad de dispositivos de monitorización a instalar, siendo clave realizar un estudio previo para fijar los objetivos de la gestión.

La segunda fase es el control, el qual solo puede ser ejecutado de forma correcta después de un período de monitorización y análisis de los datos obtenidos. La estrategia de aplicar las mismas reglas de control a todas las instalaciones a gestionar no suele dar unos resultados óptimos si lo comparamos con estudiar caso por caso cual sería la mejor actuación programada, incluyendo actuaciones horarias y condicionales.

Dado el escenario contemplado, en todo estudio se deben fijar unas metas y objetivos. Estos se diferencian en dos bloques:

Solución aplicada

Una vez definidos los objetivos, toca pasar la acción, y eso implica escoger los dispositivos y las comunicaciones adecuadas para llevar a cabo cada proyecto.

En el caso de Escola Pia de Terrassa, se ha tenido en cuenta la gran extensión y desniveles del terreno, y la alta dificultad y coste de cablear toda la instalación. Sobre plano, la solución adecuada se definió bajo estos criterios:

 

 

Para la monitorización de parámetros instantáneos, es necesario instalar dispositivos cableados a los que podamos acceder de forma rápida mediante comunicaciones industriales como Modbus RTU o Modbus TCP. Para este proyecto se decidió instalar Pick VPN como gestor de la instalación y SEM Three para la monitorización de consumos eléctricos.

En cambio, para el control de elementos no críticos, podemos optar por comunicaciones inalámbricas de largo alcance, como por ejemplo LoRa. Dichas comunicaciones nos proporcionarán la capacidad de enviar órdenes de forma inalámbrica hasta distancias superiores a los 15 kilómetros en exteriores y 1 km en interiores. Con tal de utilizar un único protocolo de comunicaciones, se decidió optar por Bridge LR como conversor de RS-485 Modbus a LoRa, y ACTIO 40 como elemento para actuar sobre el riego, la iluminación y la ventilación del centro.

A continuación podremos observar el esquema de monitorización y control remoto de esta instalación. Mostramos en detalle como mezclamos, bajo una misma red de dispositivos, los sensores cableados y los inalámbricos, así como los sensores encargados de monitorización y los de control:

Resultados

Finalmente, en los resultados del proyecto es donde hemos podido comprobar el impacto real del sistema de monitorización y control DataBox en la instalación.

En referencia al control, la mejora fue instantánea debido a pasar de un sistema manual a un sistema 100% automatizado, gestionando la duración exacta de cada proceso y sin dejar margen de error a la actuación humana.

En la misma línea encontramos la gestión y prevención de alarmas, activando un sistema de vigilancia constante de todos los circuitos críticos para evitar averías y posibles penalizaciones de potencia y energía reactiva.

Finalmente, y en estrecha relación con los resultados mencionados anteriormente, tenemos los ahorros globales. La monitorización de consumo eléctrico permitió detectar una potencia contradada por encima de las necesidades del centro y reducir dicha contratación a unos niveles óptimos.

A continuación el cuadro resumen de los resultados:

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