Investigación y desarrollo
Instalación Sensores Thies y equipos adicionales en SISMED/RG24
Se instalaron durante setiembre 2021 los sensores para medición de viento Thies adquiridos a través del proyecto PEI y otros componentes a través del PIO-CONICET (24420170100002CO) y el PI 29/A412, realizándose el montaje en torre y cableado al datalogger SISMED/RG24 con Campbell CR1000/NL115 existente. Además se llevó adelante la vinculación entre este datalogger y un dashboard centralizado Thingsboard residente en un servidor remoto. El datalogger toma información de viento de los mencionados sensores Thies instalados en la misma torre del aerogenerador Eolux, además de mediciones de corriente y tensión producida por un conjunto de paneles fotovoltaicos y el aerogenerador que cargan el banco de baterías Trojan 24 V / 390 Ah y suministra a través de un inversor/cargador senoidal QMAX 1724SP-C energía al invernadero del Campus UARG (Figuras 1 y 2).
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Figura 1 – Thies FC instalado (der), Montaje de Sensores (centro) y caja concentradora en base de torre (izq)
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Figura 2 – (der) Veleta Thies (foto Javier Ortiz), Ensayos CR1000 (centro), equipo de instalación (izq-a-der J.Lescano, N. Cortez, J.Ortiz, R.Oliva)
A su vez, se construyó un módulo auxiliar externo para medición de temperatura y humedad en el interior del invernadero, comunicado por RS485 y protocolo Modbus RTU con el datalogger principal. Este conjunto se instaló en este mes (09/2021), junto con los sensores y la versión actualizada del SISMED/RG24 (Figura 3, abajo). Este equipo ahora integra el conjunto CR1000/NL115 existente con una placa Raspberry Pi 4B (RBPi4), a través del protocolo Modbus/TCP. La RBPi4 convierte este protocolo a MQTT/TLS para dar seguridad a la transmisión de los datos, ya que el servidor con el dashboard se encuentra fuera de la red de campo. Estos equipos se encuentran en una red interna NAT (Figura 3, arriba, y Figura 4) configurada en un router Mikrotik Hex-Lite, que a su vez se comunica con el transceptor Ubiquiti Nano M5 de WiFi instalado en 2019. En la versión anterior del SISMED/RG24 [Oliva y otros, 2020] el CR1000/NL115 se conectaba en forma directa al Ubiquiti, y se utilizaba el microservidor HTTP programable del CR1000, que contaba con capacidades muy limitadas en presentación de resultados (sólo HTML-Texto y tablas) y seguridad.
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Figura 3 – (arriba) Diagrama general del sistema, y módulo de Temp/Humedad (izq, abajo) montado en Invernadero (N. Cortez, R.Oliva)
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Figura 4 – Configuración interior del SISMED/RG24 con Router y RBPi4B agregados, mas la placa DIN-RS485 de comunicación Modbus hacia el módulo Temp/Hum
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La comunicación con el servidor Thingsboard fue configurada en cooperación con OES/UTN FRRo (Esp.Ing.Marcelo Castello) y permite la visualización remota de los datos instantáneos registrados cada 10 minutos por el sistema, en formato Dashboard (Figura 5, arriba) o de series de tiempo (Figura 5, abajo). En la Figura 6 el sistema instalado y un video de operación de los equipos.
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Figura 5 – Dashboard (plataforma Thingsboard 2.3, CE) de los datos del sistema UNPA/Invernadero y serie de tiempo de dirección e intensidad de viento (aerogenerador frenado), muestras cada 10 minutos (abajo)
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Figura 6 – Equipos montados, video de operación de los mismos y serie de tiempo de temperatura / Humedad de una jornada completa en el interior del invernadero (08-10-21)
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Referencias:
[Oliva y otros, 2020] Oliva R, Salvador J, Cortez N, Lescano J, Triñanes P, Quiroga J, Flores M, González, J.F.
“AVANCES EN SISTEMAS DE MEDICIÓN Y CONTROL DE INVERNADEROS UTILIZANDO ENERGÍAS RENOVABLES EN UBICACIONES PERIURBANAS“,III Jornadas Patagónicas de Ingeniería Química y Carreras Afines - UNPA-UARG (virtual) 16-11-2020
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Instalación Sensores Thies y equipos adicionales en SISMED/RG24
Se instalaron durante setiembre 2021 los sensores para medición de viento Thies adquiridos a través del proyecto PEI y otros componentes a través del PIO-CONICET (24420170100002CO) y el PI 29/A412, realizándose el montaje en torre y cableado al datalogger SISMED/RG24 con Campbell CR1000/NL115 existente. Además se llevó adelante la vinculación entre este datalogger y un dashboard centralizado Thingsboard residente en un servidor remoto. El datalogger toma información de viento de los mencionados sensores Thies instalados en la misma torre del aerogenerador Eolux, además de mediciones de corriente y tensión producida por un conjunto de paneles fotovoltaicos y el aerogenerador que cargan el banco de baterías Trojan 24 V / 390 Ah y suministra a través de un inversor/cargador senoidal QMAX 1724SP-C energía al invernadero del Campus UARG (Figuras 1 y 2).
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Figura 1 – Thies FC instalado (der), Montaje de Sensores (centro) y caja concentradora en base de torre (izq)
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Figura 2 – (der) Veleta Thies (foto Javier Ortiz), Ensayos CR1000 (centro), equipo de instalación (izq-a-der J.Lescano, N. Cortez, J.Ortiz, R.Oliva)
A su vez, se construyó un módulo auxiliar externo para medición de temperatura y humedad en el interior del invernadero, comunicado por RS485 y protocolo Modbus RTU con el datalogger principal. Este conjunto se instaló en este mes (09/2021), junto con los sensores y la versión actualizada del SISMED/RG24 (Figura 3, abajo). Este equipo ahora integra el conjunto CR1000/NL115 existente con una placa Raspberry Pi 4B (RBPi4), a través del protocolo Modbus/TCP. La RBPi4 convierte este protocolo a MQTT/TLS para dar seguridad a la transmisión de los datos, ya que el servidor con el dashboard se encuentra fuera de la red de campo. Estos equipos se encuentran en una red interna NAT (Figura 3, arriba, y Figura 4) configurada en un router Mikrotik Hex-Lite, que a su vez se comunica con el transceptor Ubiquiti Nano M5 de WiFi instalado en 2019. En la versión anterior del SISMED/RG24 [Oliva y otros, 2020] el CR1000/NL115 se conectaba en forma directa al Ubiquiti, y se utilizaba el microservidor HTTP programable del CR1000, que contaba con capacidades muy limitadas en presentación de resultados (sólo HTML-Texto y tablas) y seguridad.
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Figura 3 – (arriba) Diagrama general del sistema, y módulo de Temp/Humedad (izq, abajo) montado en Invernadero (N. Cortez, R.Oliva)
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Figura 4 – Configuración interior del SISMED/RG24 con Router y RBPi4B agregados, mas la placa DIN-RS485 de comunicación Modbus hacia el módulo Temp/Hum
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La comunicación con el servidor Thingsboard fue configurada en cooperación con OES/UTN FRRo (Esp.Ing.Marcelo Castello) y permite la visualización remota de los datos instantáneos registrados cada 10 minutos por el sistema, en formato Dashboard (Figura 5, arriba) o de series de tiempo (Figura 5, abajo). En la Figura 6 el sistema instalado y un video de operación de los equipos.
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Figura 5 – Dashboard (plataforma Thingsboard 2.3, CE) de los datos del sistema UNPA/Invernadero y serie de tiempo de dirección e intensidad de viento (aerogenerador frenado), muestras cada 10 minutos (abajo)
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Figura 6 – Equipos montados, video de operación de los mismos y serie de tiempo de temperatura / Humedad de una jornada completa en el interior del invernadero (08-10-21)
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Referencias:
[Oliva y otros, 2020] Oliva R, Salvador J, Cortez N, Lescano J, Triñanes P, Quiroga J, Flores M, González, J.F.
“AVANCES EN SISTEMAS DE MEDICIÓN Y CONTROL DE INVERNADEROS UTILIZANDO ENERGÍAS RENOVABLES EN UBICACIONES PERIURBANAS“,III Jornadas Patagónicas de Ingeniería Química y Carreras Afines - UNPA-UARG (virtual) 16-11-2020
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06/2021 Resumen de Actividades recientes, presentadas en Reunión REGEDIS / CYTED 06-2021