En la mayoría de las empresas, consideramos la energía como un gasto empresarial. La factura llega a nuestro correo o correos electrónicos y la pagamos antes de la fecha de cancelación. Con la aparición del IoT y los dispositivos inteligentes, la energía está comenzando a ocupar un nuevo lugar en el balance de una empresa. Al poder monitorear y controlar máquinas de forma remota, podemos manipular y economizar nuestras máquinas para que solo funcionen cuando las necesitamos y postular cuándo la máquina puede necesitar reparación. Estos cambios en el monitoreo de máquinas han movido la energía de las líneas de gastos empresariales del balance y hacia la mano de obra o materia prima.
El objetivo principal de la gestión de la energía es mantener una óptima adquisición y utilización de la energía, lo que resulta en eficiencia de las máquinas al mitigar fallos en las máquinas para maximizar el uso general de la energía y minimizar los costos operativos.
La reducción y control de la energía es vital para cualquier planta industrial o espacio comercial y rastrear su uso de energía en la fuente es el primer paso para reducir su dependencia energética y mitigar los tiempos de inactividad de las máquinas. Usando Ubidots, puede rastrear y analizar las métricas de energía de las máquinas para determinar lecturas base y encontrar formas de reducir el consumo total de energía en su negocio.
En la siguiente guía aprenderá cómo construir su propio sistema de monitoreo de energía "Industrial" utilizando un Particle Electron con un escudo de Control Everything que puede monitorear la corriente eléctrica que pasa a través de una máquina, y luego los datos del dispositivo se enviarán a Ubidots para análisis y visualizaciones adicionales!
Requisitos
Cables eléctricos
Conector eléctrico hembra
Conector eléctrico macho
Configuración de hardware
1. Comience conectando el Particle Electron al escudo de ControlEverything - Monitor de corriente.
2. Para proteger el dispositivo de entornos desordenados o duros, utilizamos un enclosure Takachi que ofrece muchos tipos diferentes de modelos, facilitando la construcción de nuestros proyectos personalizados.
3. Para tomar la medición de corriente, el circuito debe ser interrumpido. Construimos nuestra aplicación sin necesidad de soldar o modificar los conectores originales.
El diagrama a continuación ilustra la integración de hardware para este proyecto de Monitoreo de Energía. Sugerimos implementar este sistema de monitoreo en un dispositivo local no crítico primero para probar, como la máquina de café de la oficina. :)
Configuración de firmware
1. Siga estos pasos para configurar el plan de datos de Particle. Pasos de Particle Electron.
2. Una vez que haya reclamado su dispositivo Particle, vayamos a Web IDE de Particle y compilemos nuestro firmware.
3. En el Web IDE de Particle, cree una nueva aplicación y establezca el nombre "EnergyMonitor"
4. Ahora que la aplicación está creada, debe agregar las bibliotecas requeridas a la aplicación. Para hacer esto, vaya a la pestaña de biblioteca y busque la biblioteca "current_monitor" en el campo de Bibliotecas de la Comunidad, luego presione "incluir en el proyecto" y seleccione la aplicación previamente creada "EnergyMonitor", para finalizar solo presione confirmar. Una vez que la biblioteca esté correctamente añadida, la verá en las "Bibliotecas incluidas" de la aplicación.
Siga el mismo proceso anterior para agregar la biblioteca "Ubidots". Asegúrese de agregar la última versión de la biblioteca disponible. Tenga en cuenta que también hay una biblioteca MQTT de Ubidots. Para este tutorial, utilizaremos la biblioteca HTTP "Ubidots", pero si prefiere utilizar protocolos MQTT, puede aprender a configurar su Electron sobre MQTT usando este enlace.
5. Ahora que la aplicación está lista, ¡es hora de codificar! Copie y pegue en el IDE de Particle el siguiente código. Una vez que el código esté correctamente pegado, asigne su token de ubidots donde se indica. Vea aquí si no puede localizar su TOKEN de Ubidots.
// Esta declaración #include fue añadida automáticamente por el IDE de Particle.#include <Ubidots.h>// Esta declaración #include fue añadida automáticamente por el IDE de Particle.#include <Current_Monitor.h>#ifndef TOKEN#define TOKEN "put_your_ubidots_token_here" // Ponga aquí su TOKEN de Ubidots#endifUbidots ubidots(TOKEN);CurrentMonitor current;double current_reading = 0;void setup() { Serial.begin(9600); if(!current.initialize(0,0,0,0)){ Serial.println("Inicialización fallida"); } Particle.variable("Current", current_reading); delay(5000);}void loop() { if(current.deviceStatusReady){ double c = current.readChannelCurrent(1); if(c != current.failedCommand){ current_reading = c; Serial.println(current_reading); ubidots.add("Current", current_reading); // Cambie por el nombre de su variable if(ubidots.sendAll()){ // Hacer algo si los valores fueron enviados correctamente Serial.println("Valores enviados por el dispositivo"); } } } delay(1000);}Una vez que haya pegado el código y actualizado la línea del TOKEN de Ubidots, debe verificar este código dentro del IDE de Particle. En la esquina superior izquierda de nuestro IDE de Particle verá los íconos a continuación. Haga clic en el ícono de Marca de verificación para verificar este y cualquier código.
Una vez verificado, recibirá un mensaje de "¡Código verificado! Gran trabajo" en el IDE de Particle.
A continuación, cargue el código en su Particle Electron haciendo clic en el ícono de rayo. (Asegúrese de que su Electron esté conectado al puerto USB de su computadora antes de intentar cargar.)
Seleccione "FLASH OTA ANYWAY" para comenzar la carga.
Una vez que el código se haya cargado, recibirá un mensaje de "¡Flash exitoso! Su dispositivo está siendo actualizado - Listo" en el IDE de Particle.
Con estos pasos, ahora está enviando los datos del sensor a la nube de Ubidots!
Gestión de los datos en Ubidots
Una vez que el particle electron haya enviado su primer mensaje, se creará un nuevo dispositivo y podrá encontrarse en la sección de Dispositivos de su aplicación Ubidots. El nombre del dispositivo será "particle", también dentro del dispositivo verá que la variable current ha sido creada automáticamente para usted.
Si desea cambiar los nombres de su dispositivo o variable a una nomenclatura más amigable, consulte el Centro de Ayuda de Ubidots para encontrar:
Cómo ajustar el nombre de su dispositivo y el nombre de la variable
2. A continuación, para calcular la potencia basada en la corriente obtenida, necesitamos crear una variable derivada. La Variable Derivada nos permite construir operaciones matemáticas utilizando las variables predeterminadas de su cuenta. En este caso, vamos a aplicar la fórmula de potencia de Corriente multiplicada por Voltaje (110 AMPS).
Para crear la variable derivada, haga clic en "Agregar variable" y seleccione "Derivada":
Como puede ver en estas imágenes, puede realizar casi cualquier función matemática con relativa facilidad.
Con su fórmula ingresada, su nueva variable dentro del menú de dispositivos de Particle ahora mostrará los niveles de potencia de su máquina.
3. Personalice las unidades de las variables para que tenga sentido en el panel de control rápidamente editando la información de la variable en el panel izquierdo.
Como puede ver a continuación, editamos las unidades para cada variable a vatios y amperios:
Para modificar el ícono de la variable, simplemente haga doble clic en el ícono en la esquina superior izquierda y seleccione su ícono deseado.
La personalización completa del ícono puede verse como sigue:
3. Ahora es el momento de crear un panel de control para controlar y gestionar su dispositivo Particle y desplegar su Aplicación de Monitoreo de Energía. Para aprender más sobre los widgets y eventos de Ubidots, consulte estos útiles tutoriales en video.
Resultado
En solo unos minutos, ha construido una aplicación IoT lista para la industria que le permite monitorear la energía de cualquier activo para una solución IoT robusta y versátil para el monitoreo de energía. Con esta nueva fuente de datos, los administradores de planta y los gerentes de edificios pueden buscar reducir los costos operativos de las máquinas y el tiempo de inactividad rastreando y analizando los picos y valles de energía y determinando la vida útil utilizable de las piezas de la máquina y la eficiencia de la máquina. Con estas nuevas ideas, la energía ya no es un drenaje en los ingresos de las empresas, sino una fuente de mano de obra o una materia prima para el consumo.
Consulte el Centro de Ayuda de Ubidots para cualquier duda, y como siempre, no olvide que el equipo de soporte de Ubidots está aquí para ayudar en lo que podamos con sus preguntas sobre la configuración e integración de Ubidots.
¡Feliz Hackeo! :)