Notas Técnicas
Monitoreo de Sitios Remotos con Tecnología IOT - PARTE 1
En muchísimas ocasiones es importante tener acceso a mediciones o al control de dispositivos en sitios muy alejados de la planta, o bien en activos distribuidos en un área geográfica muy importante (dentro del país o incluso en el extranjero). Como ejemplos podríamos mencionar, entre otros: mediciones en tanques con materia prima o productos terminados, control de bombas que toman aguas de pozos o de un río, monitoreo del caudal del agua retornada a un cauce natural luego del tratamiento, medición de nivel y temperatura en silos de granos, control de sistemas de riego artificial, monitoreo de calidad de agua, monitoreo de válvulas de bloqueo a lo largo de un ducto, etc.
Dispositivos RANGER
Con la familia de productos RANGER y la interfaz en la nube (cloud-based), SignalFire (EEUU) ofrece una plataforma para implementar mediciones de forma fácil y rápida, con un desarrollo de hardware optimizado para ser simple y compacto (mide aproximadamente 12 x 18 cm).
El objetivo del RANGER es monitorear e incluso controlar los activos remotos, sin recurrir a sistemas tradicionales como SCADAs, PLCs, Remotas, etc.
La solución desarrollada lleva los datos del sensor directamente a una interfaz en la nube, es fácil de usar y accesible desde una interfaz web incluso desde su teléfono móvil. Se puede conectar a sensores existentes con salidas analógicas, de pulsos o discretas para monitorear parámetros tales como: presión, nivel, caudal, temperatura, etc.
El GPS incorporado en el equipo también permite la geolocalización de los datos, en aplicaciones con activos móviles, como tanques de materia prima, combustibles, provisión de gases especiales, etc.
Conectividad basada en IIoT (Industrial Internet of Things)
La solución celular de SignalFire integra lo más moderno en tecnología inalámbrica, permitiendo la conectividad directa desde un sensor a una plataforma en la nube. Usando LTE-M (abreviatura de LTE Cat-M1), esta tecnología sirve para que los dispositivos se conecten directamente a una red celular 4G sin un gateway o enlace intermedio. El RANGER está diseñado para lo que se conoce como IIoT (Industrial Internet of Things), o sea la integración de información de planta o campo en internet utilizando la estructura de las redes móviles.
Entradas/salidas:
El RANGER dispone en su configuración estándar de una entrada analógica de 1-5V o 4-20mA, dos entradas discretas (que también pueden ser pulsos de caudalímetros, de hasta 2 kHz) y una salida discreta (relé tipo “latch” de bajo consumo).
Por lo tanto, se lo podría conectar a cualquier transmisor con salida 4-20mA, alimentarlo con las baterías internas, y que reporte en intervalos configurables (por ejemplo, cada 30 minutos) el valor medido (presión, nivel, temperatura, etc.).
Si bien ESCO ARGENTINA ofrece el servicio de servidor para que el cliente acceda a los datos (alojamiento en servidores de AWS – Amazon Web Services), también se podría enviar la información al sistema SCADA del cliente siempre que el mismo soporte el protocolo abierto MQTT.
Opcionalmente se puede agregar un módulo que suma (2) entradas analógicas y (1) entrada discreta, por lo que se podría llegar a tener en un solo equipo hasta (3) AI, (3) DI y (1) DO.
O sea, con un solo dispositivo se podrían tener simultáneamente (3) mediciones de 4-20mA o 1-5V, hasta (3) mediciones de caudal (caudalímetros con salidas de pulsos) y la posibilidad de controlar algún dispositivo con la salida discreta (por ejemplo, una bomba o válvula). También está disponible un módulo con comunicación MODBUS para facilitar la integración con los gateways tradicionales de SignalFire con tecnología de 900 MHz, o cualquier otro dispositivo que use este protocolo (caudalímetros, computadores de caudal, PLCs, cromatógrafos, etc.).
Reportes de alarmas:
Existe la posibilidad de recibir alarmas por email o SMS en caso de que se active alguna entrada discreta (por ejemplo, alguna alarma de alto o bajo nivel, presostato, etc.). De esta manera, el usuario siempre será alertado de alguna situación anormal y podrá reaccionar en consecuencia.
Batería y autonomía
El RANGER está dotado de un pack de baterías de larga duración. Como todos los dispositivos inalámbricos de SignalFire, en cada transmisión de datos reporta al usuario la tensión de la batería (valor en mV) y el estado de la misma (si debe reemplazarse o no). Cuando es realmente necesario, el reemplazo de la batería puede hacerse sin necesidad de retirar el equipo del lugar donde está instalado, ya que es apto para áreas clasificadas.
Como opcional, también está disponible un pack de alimentación solar que hace innecesario el reemplazo de las baterías y le otorga al sistema una autonomía de muchos años.
Configuración
La programación se hace a través de una interfaz USB, con el software Ranger Toolkit que puede descargarse en forma gratuita de la página web de SignalFire. Con la aplicación es posible configurar los parámetros de conexión a la red (broker de MQTT), las características de las entradas, el intervalo de actualización de los datos, etc. Muchos de estos parámetros también pueden ser luego modificados desde la web, una vez que el equipo ya está instalado en su ubicación definitiva, sin necesidad de desplazarse hasta el sitio.
>> En la segunda parte de esta nota detallaremos varias aplicaciones posibles para estas soluciones <<