Diseño de aplicación IoT para la supervisión energética de una instalación frigorífica comercial

Abstract

[ES] El presente trabajo trata sobre el diseño de una aplicación para la supervisión energética de instalaciones frigoríficas comerciales, basada en el concepto y la tecnología de internet de las cosas. Es el propósito del desarrollo de esta aplicación ofrecer un soporte a las actividades de auditorías energéticas o implementación de sistemas de gestión energética, en donde se deba caracterizar el consumo de energía de una instalación o supervisar las medidas de ahorro aplicadas. Dentro de las principales características que ofrece esta aplicación están, la posibilidad de supervisar remotamente las condiciones de funcionamiento de un ciclo frigorífico, así como también su consumo energético. Asimismo, su conectividad a internet permite escalar el sistema de supervisión y agrupar las mediciones de varias instalaciones frigoríficas, lo que transforma a esta aplicación en una herramienta poderosa de benchmarking. El acceso a internet permite también el envío de notificaciones vía e-mail ante condiciones particulares del funcionamiento de alguna de las instalaciones. Por otro lado, cuenta con la capacidad de recopilación y registro en una base de datos, de las mediciones tomadas por los equipos, permitiendo crear un archivo histórico con la evolución del funcionamiento de la instalación. Los componentes principales de este trabajo son la pasarela Simatic IOT2040, con la cual se realiza la lectura de buses de comunicación industriales y se conecta a internet. Asimismo, se ha utilizado el software de código abierto, Node-RED en el cual se desarrolla la programación del tratamiento al flujo de información que tiene lugar en la pasarela.

[EN] The present master thesis deals with the design of an application for the energy monitoring of commercial refrigeration facility, based on the concept and technology of the internet of things. It is the purpose of the development of this application to offer support to the activities of energy audits or implementation of energy management systems, where the energy consumption of a facility must be characterized, or the saving measures applied must be supervised. Among the main features offered by this application are the possibility of remotely monitoring the operating conditions of a refrigeration cycle, as well as its energy consumption. Likewise, its internet connectivity allows the monitoring system to be scaled up and the measurements of several refrigeration installations can be grouped, which transforms this application into a powerful tool for benchmarking. Internet access also allows notifications via e-mail under particular conditions of the operation of any of the facilities. On the other hand, it has the capacity to collect and record, in a database, the measurements taken by the devices in the field, allowing to generate historical data with the evolution of the operation of the installation. The main component of this application is the intelligent gateway, Simatic IOT2040, which is used to read industrial communication buses and connect to the Internet. Likewise, the open source software, Node-RED, which has been the programming platform used for the data reading and processing

[CA] El present treball versa sobre el disseny d’una aplicació per la supervisió energètica de instal·lacions frigorífiques comercials sustentada en el concepte i la tecnologia de la internet de les coses. El principal propòsit d’aquesta aplicació és la d’oferir una eina addicional a les activitats d’auditories energètiques o en la implementació de sistemes de gestió energètica per caracteritzar el consum energètic d’una instal·lació o per fer un seguiment de les mesures de estalvi energètic implementades. Entre les principals característiques que ofereix l’aplicació desenvolupada destaquen: la possibilitat de supervisar de manera remota les condicions de funcionament d’un cicle frigorífic al mateix temps que es monitoritza el seu consum energètic. L’avantatja que ofereix la seua connectivitat a internet és la de poder escalar sistemes de supervisió energètica y poder agrupar i comparar les mesures de varies instal·lacions frigorífiques amb el conseqüent estudi de mercat que es pot realitzar. També s’ofereix la possibilitat d’enviar notificacions via correu electrònic. D’altra banda, permet emmagatzemar les mesures i crear una base de dades i un registre històric que permetrà avaluar el funcionament de la instal·lació al llarg de la seua vida útil. Els components principals empleats en aquest treball són la passarel·la Simatic IoT2040 amb la qual es poden realitzar la lectura de dades de de bus de comunicació industrial i transmetre la informació desitjada a través de la internet de les coses. Tanmateix, s’ha emprat programari de codi obert, Node-Red, per desenvolupar la programació que permet extraure la informació necessària en la passarel·la.