Diagrama de solución para el monitoreo de edificios.
La empresa británica BOX Telematics está especializada en la creación de sistemas automatizados y tiene una amplia experiencia en el desarrollo de soluciones inalámbricas para los mercados M2M (Machine-to-Machine), telemática móvil y telemetría.
Hoy en este ámbito BOX Telematics reconocido como uno de los principales proveedores británicos.
La necesidad de controlar el asentamiento de los edificios ha dado a los especialistas de la empresa la oportunidad de aplicar una vez más su experiencia para crear sistemas de control automatizados.
El asentamiento de los edificios se produce debido a la inestabilidad del suelo.
Y las razones pueden ser muchos factores: alto contenido de arcilla en el suelo, fugas en las tuberías de alcantarillado, cambios de suelo.
Incluso las raíces de los árboles muy crecidas pueden provocar el asentamiento de un edificio.
Es especialmente peligroso cuando ocurre de manera desigual, ya que aparecen grietas en el edificio (principalmente alrededor de las aberturas de puertas y ventanas). Las pérdidas anuales debidas a asentamientos de edificios alcanzan millones de dólares.
Para detectar a tiempo estos fenómenos indeseables, tomar las medidas necesarias y evitar daños graves, es necesario recurrir periódicamente a costosos especialistas para realizar mediciones que requieren mucho tiempo y dinero. Sin embargo, estos controles no son posibles más de una vez por semana, y esto no es suficiente para detectar cambios peligrosos a tiempo. Un sistema automatizado de monitoreo de edificios podría ser la solución.
Requisitos del proyecto
Crear un sistema automatizado de monitoreo de asentamientos de edificios que funcione y esté certificado para su uso en el Reino Unido y Europa. en general, es necesario que:
– los sensores de inclinación formen una red ZigBee autoorganizada y autorreparable;
– los datos lleguen a través de una puerta de enlace GPRS;
– la red de sensores inalámbricos (WSN) cumplía estrictos requisitos de ahorro de energía (consumo máximo anual — 2500 mA/h por nodo en modo de prueba durante no más de 30 minutos al año);
– el compartimento de la batería era accesible de modo que un el técnico podría reemplazar fácilmente las baterías sin afectar otros componentes del sistema;
– la duración de la batería superó los 12 meses;
– se utilizaron baterías tipo AA, 1,5 V con una capacidad de al menos 3000 mAh;
– la red incluía más de 50 nodos.
El sistema BOX Telematics debe recibir información todos los días, almacenarla en una base de datos y entregarla al Box Gateway. Para ello, es necesario que las lecturas de los sensores se recopilen y transmitan a determinados intervalos utilizando nodos SlaveBOX según el estándar ZigBee.
Tablero MeshBean y sensor de inclinación
Implementación del proyecto
Para resolver este problema, BOX Telematics con MeshNetics, un desarrollador de WSN y especialista en ZigBee/802.15.4, crearon conjuntamente un sistema de sensores inalámbricos para el monitoreo remoto de edificios.
Se utilizaron placas MeshBean inalámbricas especialmente configuradas (MeshNetics) como una plataforma con el software del sistema eZeeNet (MeshNetics) instalado.
Las placas MeshBean eran de un solo lado para facilitar el montaje en una funda protectora, que era IP65 con cómodo acceso al compartimento de la batería. El maletín tenía soportes de montaje fiables que aseguraban su inmovilidad durante el funcionamiento. Para los sensores de inclinación se utilizó una interfaz RS232, que se comunicaba con el sensor durante la activación del nodo. Se utilizó la misma interfaz para la comunicación con la puerta de enlace BOX.
puerta de enlace BOX + nodo coordinador
Para implementar con éxito este proyecto, era necesario crear una WSN económica y eficiente que proporcionara un flujo constante de información crítica sobre el estado del edificio.
Dentro y a lo largo de su perímetro se colocaron nodos inalámbricos con sensores de medición. Formaron una red autoajustable gracias al software del sistema eZeeNet integrado en ellos, que admite el estándar ZigBee. Los datos del sensor se transmitieron al nodo coordinador y luego a través de la puerta de enlace GPRS al servidor de la empresa. Los datos fueron registrados en la base de datos, luego de lo cual se generaron los informes correspondientes. Todo el proceso fue completamente automatizado. También se creó un cómodo portal de Internet que proporciona acceso a los datos las 24 horas del día.
Ejemplo de informe recibido a través de un portal de Internet
Esta solución permitió recibir datos de forma casi continua y proporcionar una Evaluación precisa del estado del edificio. La solución automatizada también permitió eliminar importantes costes laborales.
El resultado del proyecto es velocidad de recopilación, precisión de los datos, seguridad y ahorro. Como resultado de la cooperación exitosa entre las dos empresas y la reconfiguración exitosa de las placas existentes, se creó una solución funcional en menos de cuatro meses.
El sistema desarrollado permitió recopilar datos de forma casi continua, permitiendo obtener información precisa y oportuna sobre el estado del edificio y, si fuera necesario, tomar medidas preventivas. Además, y esto es importante, el sistema proporcionó beneficios económicos tangibles: no fue necesario que los ingenieros fueran al campo y recopilaran datos manualmente. La solución inalámbrica también permitió ahorrar significativamente en el tendido de cables en el edificio, ya que el coste de dicha instalación puede alcanzar los 300 dólares por metro.
Ejemplo de colocación de sensores en un edificio
“Tecnología inalámbrica M2M es el futuro de las mediciones remotas”, afirma Charles Joel, líder del proyecto de BOX telematics. “Al desarrollar las últimas plataformas M2M y soluciones de puerta de enlace BOX Gateway con acceso a Internet, continuar la investigación en el campo de las conexiones inalámbricas y colaborar con el especialista en WSN MeshNetics, BOX telematics se mantiene a la vanguardia del progreso tecnológico. Las mediciones remotas de los parámetros del edificio transmitidas a través del portal BOX son información muy importante y le permiten tomar decisiones rápidas y precisas sin la necesidad de desplazarse al sitio”.