Sistema de administración inteligente de alumbrado público

Abstract

RESUMEN: Este trabajo se enfoco en desarrollar un prototipo de Sistema de gestión inteligente de alumbrado publico, integrando desde la aplicación, la comunicación, la recopilación, almacenamiento y finalmente la integración de una interfaz gráfica, esto con el objetivo de monitorear y controlar luminarios, proporcionando herramientas que permita tener certidumbre en la operación de un sistema de alumbrado publico y que en un futuro permitan implementar herramientas que puedan predecir su comportamiento, que permitirá mejorar la gestión de este tipo de sistema. Este proyecto se desarrolla empleado una tecnología de transmisión inalámbrica de datos, por sus cualidades técnicas llamado LoRa;esta tecnología es de reciente aparición en el mercado, enfocado al Internet de las cosas, que por sus capacidades técnicas, se concluyo implementar en este proyecto. Como primera parte de este trabajo se trata de describir los objetivos y la justificación de este desarrollo. En el alcance se establece los objetivos propuestos, que hacen necesario dividir el proyecto en tres secciones, modularizando estas secciones para ubicar los problemas de manera más rápida. Estas secciones son Módulo Estación, Módulo Central y una Interfaz gráfica. El Módulo Estación se desarrollar con dos objetivos específicos de control y medición de parámetros de una luminaria. El control operá de manera automática a partir de la cantidad de luminosidad que hay en el medio, pero se condiciona su operación por un parámetro que es definido remotamente por el Modulo Central. La medición se realiza a parámetros de corriente, voltaje y estados, que son reportados a un Módulo Central. El Módulo Central cumple la función de ser el gestor de este sistema empleado una red en estrella mediante comunicación LoRa, que se encarga de controlar remotamente, recabar y almacenar todos los datos de los Módulos Estación. Se desarrolla en una Raspberry PI 3, y con el demonio del sistemas operativo de tareas programadas se realiza la petición de información de manera periódica a los Módulos Estación; esto permite tener el control de la red en lo relativo de peticiones. Adicionalmente se establece la estampa de tiempo a todas la mediciones obtenidas. La interfaz gráfica se desarrolla como página web que permite solo acceso de personal autorizado. Este interfaz controla remotamente a los módulos Estación desde la página de inicio, mediante botones que ejecutan los programas de python que envían los comandos de control a los respectivos Módulos Estación. Para la visualización de los datos se emplea el firmware HighChart compatible con php. Además se muestra los datos de los eventos en un tabla, que permite conocer el comportamiento de la luminaria. Este tipo de tecnología son necesarias para el conocimiento de un sistema como el alumbrado publico para mejorar su gestión, ahorrar energía y su mantenimiento. Este prototipo tiene puntos débiles que se tiene que mejorar, ademas de que se tiene que evaluar como operará en un sistemas real, pero es el primer paso para un propuesta de mercado. vii ABSTRACT: This work focuses on developing a prototype Intelligent street lighting management system, integrating from the application, communication, collection, storage and finally the integration of a graphic interface, this with the objective of monitoring and controlling luminaries, tools knowledge that allows to have certainty in the operation of a public lighting system and that in the future, when tools are implemented that can predict their behavior, that allow improving the management of this type of system. This project has been developed as a tool for wireless data transmission, due to its technical characteristics called Lora; This technology is of recent appearance in the market, focused on the Internet of Things, which due to its technical capabilities, can be implemented in this project. The first part of this work is to describe the objectives and justification of this development. In the scope, the proposed objectives are established, which make it necessary to divide the project into three sections, modularizing these sections to locate the problems more quickly. These sections are Station Module, Central Module and a Graphic Interface. The Station Module is developed with two specific objectives of control and measurement of parameters of a luminaire. The control operates automatically from the amount of luminosity that exists in the medium, but its operation is conditioned by a parameter that is remotely defined by the Central Module. The measurement is made to current, voltage and status parameters, which are reported to a Central Module. The Central Module fulfills the function of being the manager of this system using a star network through LoRa communication, which is responsible for remotely controlling, collecting and storing all the data of the Station Modules. It is developed in a Raspberry PI 3, and with the daemon of the operating systems of programmed tasks the information request is made periodically to the Station Modules; this allows control of the network in relation to requests. Additionally, the time stamp is established for all the measurements obtained. The graphic interface is developed as a web page that allows only access by authorized personnel. This interface remotely controls the Station modules from the home page, using buttons that execute the python programs that send the control commands to the respective Station Modules. The HighChart firmware compatible with php is used to display the data. In addition, the data of the events is shown in a table, which allows to know the behavior of the luminaire. This type of technology is necessary for the knowledge of a system such as public lighting to improve its management, save energy and its maintenance. This prototype has weak points that have to be improved, in addition to the fact that it has to be evaluated how it will operate in real systems, but it is the first step for a market proposal.