Proyecto de puesta en marcha de unidades de telecontrol compactas y autónomas energéticamente en el contexto de la industria 4.0

Abstract

[ES] El objetivo del presente proyecto de fin de grado es aportar una solución real que contribuya y se adapte a las exigencias del contexto industrial actual. Los productos y servicios cada vez requieren mayor flexibilidad y menor tiempo para salir al mercado, a la vez que se mantiene y mejora la calidad, eficiencia y la seguridad. Este proyecto se sitúa en el marco de la digitalización, en la cuarta revolución industrial también denominada industria 4.0 que está cambiando la concepción de los modelos de negocio e industria. La digitalización plantea la necesidad de alimentar permanentemente con información tanto a los sistemas de supervisión, es decir, Scadas, como a los novedosos sistemas predictivos basados en la nube, es decir, sistemas de big data, machine learning, etc. El problema se plantea cuando existe la necesidad de capturar información en localizaciones geográficas en los que el coste energético necesario para alimentar la electrónica de automatización es muy elevado. Por ello, el presente proyecto pretende abordar la problemática empleando equipos autónomos que permiten supervisar puntos de medición remotos. Estos dispositivos, han sido diseñados para trabajar en estados cercanos a la hibernación, optimizando su propio consumo de energía mediante baterías o en caso de ser posible, mediante acumuladores solares. El propósito principal será recoger los datos de medición mediante las unidades remotas compactas, que funcionarán en un estado de ahorro de energía y, mediante un Router industrial, transmitir la información a una pantalla que muestre los datos de interés recogidos. Para garantizar el funcionamiento óptimo y proporcionar herramientas para la eficiente gestión de eventos extraordinarios, se estudiará incluir funcionalidades como envío de SMS o correos de alarma y un túnel Virtual Private Network. En conclusión, este proyecto pretende dar una respuesta eficiente y óptima a la problemática de implementar soluciones de digitalización en puntos de medición remotos donde los requerimientos de energía y costes dificultan efectuar soluciones que se ajusten al marco de la digitalización.

[CA] L'objectiu del present projecte de fi de grau és aportar una solució real que aporte i s'adapte a les exigències del context industrial actual. Els productes i serveis cada vegada requereixen més flexibilitat i menor temps per sortir al mercat, alhora que es manté i millora la qualitat, eficiència i la seguretat. Aquest projecte es situa en el marc de la digitalització, en la quarta revolució industrial també anomenada indústria 4.0 que està canviant la concepció dels models de negoci i indústria. La digitalització planteja la necessitat d'alimentar permanentment amb informació tant als sistemes de supervisió, és a dir, Scadas, com als nous sistemes predictius basats en el núvol, és a dir, sistemes de big data, machine learning, etc. El problema es planteja quan hi ha la necessitat de capturar informació en localitzacions geogràfiques en què el cost energètic necessari per alimentar l'electrònica d'automatització és molt elevat. Per això, el present projecte pretén abordar la problemàtica emprant equips autònoms que permeten supervisar punts de mesurament remots. Aquests dispositius, han estat dissenyats per treballar en estats propers a la hibernació, optimitzant el seu propi consum d'energia mitjançant bateries o mitjançant acumuladors solars. El propòsit principal serà recollir les dades de mesurament mitjançant les unitats remotes compactes, que funcionaran en un estat d'estalvi d'energia i, amb un router industrial, transmetre la informació a una pantalla que mostre les dades d'interès recollides. Per aconseguir el funcionament òptim i proporcionar eines per a la eficient gestió d'esdeveniments extraordinaris, s'estudiarà incloure funcionalitats com enviament de SMS o correus d'alarma i un túnel Virtual Private Network. En conclusió, aquest projecte pretén donar una resposta eficient i òptima a la problemàtica d'implementar solucions de digitalització en punts de mesurament remots on els requeriments d'energia i costos dificulten efectuar solucions que s'ajusten al marc de la digitalització.

[EN] The objective of the project is to provide a real solution that contributes to the demands of the current industrial context. Products and services increasingly require greater flexibility and less time to market, maintaining and improving quality, efficiency and safety. This project is located within the digitalization, in the fourth industrial revolution also called industry 4.0 that is changing the conception of business and industry models. Digitization raises the need to constantly feed with information both the monitoring systems, that is, Scadas, as well as the new cloud-based predictive systems, big data systems, machine learning, and so on. The problem arises when there is a need to capture information in geographical locations in which the energy cost to power the automation electronics is very high. Therefore, this project aims to address the problem using autonomous equipment that allows monitoring remote measurement points. These devices have been designed to work in sleep modes, optimizing their own energy consumption through batteries or, if possible, using solar accumulators. The main purpose will be to collect the measurement data through the compact remote units, which will work in a state of energy saving and, through an industrial router, transmit the information to a screen that shows the collected data. To ensure optimal operation and provide tools for the efficient management of extraordinary events, it will be considered to include features such as sending SMS or alarm mails and a Virtual Private Network tunnel. In conclusion, this project aims to provide an efficient and optimal response to the problem of implementing digitalization solutions at remote measurement points where energy and cost requirements make it difficult to carry out solutions that fit the digitalization framework.