Telemetria de distribuidores de custo em aquecimento

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Devido às recentes regulamentações europeias que obrigam os edifícios com aquecimento centralizado a realizar uma medição individualizada do consumo de energia dos seus radiadores, surge uma nova necessidade de conseguir uma maior eficiência neste processo. Para conseguir a medição individualizada do consumo de cada casa, na maioria dos casos é necessário instalar ou distribuidores de custos em cada radiador (instalação vertical) ou um medidor de aquecimento nas tubulações que entram na casa (instalação horizontal). Ambos os dispositivos enviam as informações por meio do barramento M sem fio. Para evitar o deslocamento dos operadores de medição que periodicamente coletam as informações, o mercado está evoluindo para sistemas IoT inteligentes que, por meio da existência de concentradores M-Bus Wireless, coletam todos os dados periodicamente e os transmitem para um servidor onde serão interpretados por um plataforma final.

Dispositivo: WebdynEasy W M-Bus 868MHz, gateway sem fio para medição

Plataforma: FTP

O programa de individualização do custo de aquecimento tem como objetivo conscientizar os usuários sobre o consumo de energia, calculando as contas a partir do consumo real. Esse consumo é calculado por meio de dispositivos que determinam quanto calor ou frio é usado dentro de cada casa. Atualmente, existem duas soluções principais disponíveis:

Medidores individuais de energia térmica: são instalados medidores individuais de energia térmica. Eles são colocados na entrada das casas e são usados ​​para medir a quantidade de calor ou frio usado diretamente através do Wireless M-Bus. São usados ​​em instalações horizontais / colunas, sendo necessário um metro para cada habitação.

Dispositivos de distribuição de custos de aquecimento: quando é economicamente viável e tecnicamente possível instalar medidores individuais, são instalados distribuidores de custos de aquecimento que são colocados diretamente nos radiadores. Eles medem a diferença de temperatura entre o radiador e a sala e, portanto, calculam quanto calor é usado efetivamente usando o Wireless M-Bus também. Esses dispositivos são especialmente adaptados para edifícios com circuitos verticais / em anel para distribuição de água quente.

Devido a essas características, é necessário um concentrador Wireless M-Bus que execute a função de coleta de dados de forma inteligente e automatizada. Este concentrador também deve ter conectividade celular de alta penetração para poder transmitir informações para a nuvem a partir de instalações em salas de medidores ou salas de manutenção em grandes edifícios, sem perder a cobertura. Além disso, para reduzir os custos de manutenção e facilitar a implantação em campo, seria interessante se tivesse uma bateria e autonomia de energia por anos, bem como proteção IP contra umidade.

O hub WebdynEasy W M-Bus 868 MHz atende a esses e outros requisitos ao ser projetado para redes sem fio que usam a tecnologia de rádio Wireless M-Bus na frequência de 868 MHz. Suas principais funções são a coleta autônoma de dados de medidores ou sensores sem fio M-Bus. A facilidade de instalação plug & play e configuração remota via Bluetooth BLE permite eficiência de campo imediata. Este novo produto funciona com bateria com autonomia de até 10 anos, podendo ser conectado também a uma corrente externa de 12V. Para maior segurança, ele criptografa os dados que coleta e envia diretamente para um FTP. Permite a sua instalação tanto em calha DIN como em parede, e possui protecção IP67, o que o torna resistente ao pó, vento, chuva e outros elementos adversos no caso de ser instalado no exterior. Seu tamanho pequeno o torna ideal para instalação em espaços limitados onde o equipamento convencional não cabe.

O WebdynEasy W M-Bus 868 MHz coleta todas as informações dos costrs ao seu alcance via Wireless M-Bus, armazena os dados e os envia para a nuvem via LTE-M1 nas janelas de conexão estabelecidas. Os dados são enviados a um servidor FTP para que a plataforma final possa utilizá-los para distribuição de custos.

Autoconsumo solar em supermercado

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Diante de uma grande instalação de autoconsumo de energia solar, o principal desafio para o seu sucesso é poder monitorar todos os seus dispositivos e atuar sobre eles para alcançar o que chamamos de “injeção zero”. Este estudo de caso consiste em controlar a instalação dimensionando a produção de energia para abastecer totalmente o edifício (no caso um grande supermercado) sem sofrer um excesso de energia que deve ser escoada para a rede elétrica.

Dispositivo: WebdynsunPM, gateway industrial para energia solar

Plataforma: qualquer plataforma de energia solar

Neste tipo de instalações em grande escala, é especialmente importante ser capaz de ler de forma independente qualquer marca de inversor e comunicar-se com eles, a fim de dimensionar a produção de energia para atingir “injeção zero”, se necessário. Também é importante poder controlar o maior número possível de inversores, o que nos permitirá reduzir custos. Além disso, os sensores de instalação e o medidor de submedição também devem ser monitorados com o mesmo equipamento de conectividade. Finalmente, também é importante que as informações coletadas por nossos dispositivos de comunicação e controle possam se comunicar de forma transparente com qualquer plataforma de controle de Energia Solar.

Para atender a esses requisitos, nossa proposta para este tipo de instalação é o portal WebdynSun PM especializado em Energia Solar. Graças às suas características, todos os dados de uma instalação solar podem ser monitorados com um único dispositivo.

  • Através de suas entradas digitais ou analógicas pode medir os registros dos sensores ambientais (temperatura, intensidade da luz solar, velocidade do vento …).
  • Graças à sua interface modbus pode comunicar, em um único gateway, com até 100 inversores das principais marcas do mercado.
  • Por ser especializado em Energia Solar, o modelo WebdynSun PM permite atuar nos inversores em caso de superprodução de energia para evitar a injeção na rede e assim atingir a “injeção zero”.
  • Por meio de suas entradas modbus RS485, podemos obter as leituras do contador de submedição.
  • Funciona de forma independente com qualquer plataforma final do mercado, sem a necessidade de alteração de instalação dependendo da empresa gestora.

Por ter toda a instalação monitorada em um único gateway, seu gerenciamento é simplificado e os custos são reduzidos. Além disso, por se tratar de um dispositivo que funciona de forma independente com as principais marcas de inversores e plataformas finais, a rentabilidade do equipamento é maximizada por não ser necessário alterá-la em função dos diferentes elementos da solução.

Monitoramento de água em ambientes rurais

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Quando se trata de tirar o máximo proveito de uma instalação agrícola, um dos principais desafios é poder monitorar e controlar remotamente essas instalações, podendo obter todas as informações sobre a qualidade da água, bem como controlar o consumo e atuar. , remotamente, sobre as bombas d’água. Esse desafio torna-se ainda maior se levarmos em consideração que algumas das instalações estarão em ambientes de baixa cobertura, por isso uma solução que ofereça segurança de conectividade é essencial para reduzir as viagens, aumentando assim a eficiência das instalações.

Dispositivo: MTX-Router-EOS, roteador industrial IoT compacto com LTE, dual SIM e 3x Ethernet

Plataforma: Cervello Stem IoT Platform

O projeto de monitoramento da água rural é geralmente composto de vários elementos. O primeiro deles é a própria instalação, que possui diversos sensores que permitem controlar a qualidade da água (condutividade, pH, temperatura, etc.), o consumo (vazão, pressão, etc.) e uma bomba que funciona extraindo água quando necessário. Por outro lado, é necessário um elemento que dê conectividade à instalação e que permita, à distância, aceder a todas essas informações e atuar, se necessário, na bomba de água. Finalmente, o último e essencial elemento é uma plataforma IoT onde todos os dados podem ser recebidos e de onde as ações podem ser realizadas nos dispositivos do conjunto de forma automática e manual. No estudo de caso em que nos encontramos, resolveremos esses dois últimos elementos.

Para fornecer conectividade à instalação, devemos ter em consideração que esta é composta por vários sensores e uma bomba de água, todos eles ligados a um PLC que reúne todas as informações e permite o acionamento da bomba de água. Este PLC geralmente possui uma saída Ethernet através da qual todos os dados podem ser obtidos. Devemos também levar em consideração as condições especiais de cobertura e conectividade que as instalações podem ter. Não surpreendentemente, essas são instalações em ambientes rurais onde a cobertura é fraca ou falha com frequência. Para resolver todos esses requisitos, o dispositivo mais adequado seria um MTX-Router-EOS, pois possui três entradas Ethernet (podendo conectar até três PLCs com o mesmo dispositivo) e conectividade LTE / 4G, além de SIM duplo (podendo, se necessário, usar dois cartões SIM de operadoras diferentes para garantir a conectividade em caso de falha de cobertura). Por outro lado, em ambientes rurais ou locais com pouca cobertura, é apropriado usar antenas especiais que permitem que os sinais de radiofrequência LTE / 4G disponíveis sejam amplificados ao máximo. Nestes casos, o uso de antenas de fibra de vidro omnidirecionais de alto ganho ou antenas direcionais do tipo painel ou yagi é adequado.

Por fim, a plataforma Cervello IoT permite que as informações recebidas do PLC sejam recebidas, armazenadas e exibidas em diferentes painéis (com tabelas e gráficos). Além disso, a Cervello pode enviar comandos e parametrizar ao PLC, podendo atuar remotamente no funcionamento da bomba d’água. Toda essa comunicação bidirecional é feita através do MTX-Router-EOS.

Graças a esta solução, baseada em um dispositivo MTX com conectividade LTE / 4G e três interfaces Ethernet, que também fornece conectividade confiável com seu SIM duplo e o uso de uma antena omnidirecional LTE / 4G de alto ganho externa, monitoramento e gerenciamento de água em áreas rurais configurações é muito mais simples e, acima de tudo, eficiente. Graças à tecnologia IoT, viagens a instalações remotas em ambientes rurais são evitadas, facilitando sua gestão e reduzindo os custos de manutenção e operação.

Monitoramento da Rede Elétrica

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O monitoramento da rede elétrica é uma solução industrial típica de IoT em que as vantagens dos novos dispositivos IoT inteligentes são usadas para detectar falhas no fornecimento de energia. Graças à detecção precoce de problemas elétricos, problemas maiores são evitados por meio de ações rápidas e eficazes. Isso acontece graças à coleta de informações em tempo real sobre indicadores de falhas com modems inteligentes que transmitem as informações através de LTE / 4G. Este estudo de caso é baseado em um projeto real na área do Sudeste Asiático do Pacífico (APAC).

Device: MTX-IoT-S, 4G programmable IoT modem with 8x digital I/Os, 2x ADC and battery

Platform: Cervello IoT Platfotm / Owner IoT Platfotm

Nestes casos, o gerente de manutenção precisa saber em tempo real, o estado de cada um dos pontos críticos. Para fazer isso, vários indicadores de falha são usados. Esses dispositivos contêm um relé interno que abre quando o sensor detecta falhas de aterramento ou curtos-circuitos. Em caso de detecção, o relé interno abre e envia um sinal digital de falha. Uma vez que a falha foi sinalizada, um relé externo é necessário para reinicializar o dispositivo para retornar ao ponto de monitoramento inicial.

Esta solução necessita de um dispositivo com o maior número de entradas digitais possíveis (para monitorar mais de um indicador de falha), uma bateria para que o equipamento de comunicação continue a funcionar em caso de falha de energia, controle dos relés para realizar o reset do indicador de falha, e uma caixa industrial com montagem em trilho DIN, para poder instalar facilmente. Devido a esta lista de requisitos, o dispositivo MTX ideal para esta solução é o modem MTX-IoT-S, que possui 8 entradas digitais, montagem em trilho DIN e possibilidade de incluir bateria interna diretamente na caixa do modem. Para suprir a necessidade de controle de relés, nosso departamento de desenvolvimento fez algumas modificações no hardware e firmware, adaptando o equipamento padrão para atender perfeitamente os requisitos da solução.

A descrição do funcionamento da solução seria: o indicador de falha contém um relé interno que está fechado. Em caso de falha da rede, o sensor a detecta e abre o relé interno. Essa mudança é detectada pelo modem MTX-IoT-S por meio de uma de suas entradas digitais, que envia um quadro específico por meio de MQTTs para a plataforma de gerenciamento. Um disparo automático aciona um dos relés do MTX-IoT-S que retorna o indicador de falha ao seu estado inicial, deixando-o pronto para continuar com o monitoramento.

Como o envio de frames é feito através de MQTTs, o MTX-IoT-S é compatível tanto com uma solução integral utilizando a plataforma Cervello IoT, quanto com uma solução em que a plataforma de gerenciamento é fornecida pela empresa responsável pelo monitoramento do malha energética.
Graças à comunicação bidirecional, é possível atuar diretamente nos indicadores de falha da plataforma com a ativação discricionária do relé MTX-IoT-S, permitindo o reinício dos dispositivos. Além disso, tanto da plataforma Cervello IoT quanto da plataforma proprietária do cliente, o gerenciamento do Device Manager pode ser realizado, conhecendo o status de todos os dispositivos implantados e sendo capaz de executar tarefas de gerenciamento remoto, como atualizações de firmware ou configurações.

Graças a esta solução inteligente de monitoramento da rede elétrica, as concessionárias de manutenção do fornecimento de energia podem ter informações em tempo real sobre o estado da rede, detectando falhas e interrupções no momento em que ocorrem, melhorando significativamente o estado geral da rede e realizando uma manutenção mais eficiente.