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Monitoreo y control de variables a
través de la red de telefonía móvil
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La expansión de las redes de telefonía móvil a lo largo del territorio nacional ha abierto la puerta a una alternativa eficiente y de bajo costo para el monitoreo y control de equipamiento ubicado en lugares remotos. En este artículo, revisamos un proyecto estándar que se puede realizar con algunas de las soluciones disponibles actualmente en el mercado nacional.

Para monitorear variables en lugares remotos y de difícil acceso, podemos utilizar como canal de comunicación la red de telefonía celular, accediendo a ella por medio de la tecnología GPRS o HSDPA y utilizando los equipos adecuados para realizar dicha conexión. A modo de ejemplo, imaginemos un proyecto de una estación de radio que requiere la supervisión del estado de la alimentación de energía eléctrica (220Vac), del banco de baterías de 12Vdc, de la temperatura y la apertura de la puerta. Además de controlar la salida de relay, desde estaciones de trabajo o un sistema SCADA, para reiniciar un equipo en caso de que éste presente fallas. De los requerimientos expuestos, podemos determinar las funcionalidades con las que debe contar el equipo base de nuestra solución. Entre ellas, destacamos las siguientes:

Debe ser un equipo robusto y stand-alone.

Debe conectarse a la red de telefonía móvil en forma automática.

Debe ser accedido a través de Internet.

Debe medir en tiempo real las variables de campo discretas (ej: apertura puerta) y continuas (ej: temperatura).

Debe enviar automáticamente alertas del tipo SMS y e-mail cuando detecte un cambio de estado y/o cuando una variable se encuentre fuera del rango de operación normal.

Debe recibir comandos SMS desde un móvil, para consultar sobre el estado de las variables y controlar las salidas digitales.

Debe integrarse fácilmente a sistemas SCADA.


Integración con sistema SCADA existente

Una de las exigencias en este tipo de proyectos es que los datos obtenidos por el equipo deben ser integrados a un sistema SCADA para su supervisión y control. Para solucionar esto sólo se requiere el uso de un servidor OPC, el cual permite incorporar fácilmente los datos a un sistema SCADA. A través de él se podrán monitorear las variables de campo remotas y actuar sobre las salidas digitales. En la elección del servidor OPC se debe tener en cuenta que algunos de ellos sólo operan con la tradicional arquitectura de "Polling" pregunta /repuesta, mientras que otros son capaces de recibir los estados de las variables sin una consulta de por medio; a esta arquitectura se le ha llamado "Push". Este último tipo de servidor permite recibir de manera instantánea la información actual de la variable cuando ésta ha sufrido un cambio de estado sin una consulta previa, lo que se traduce en una disminución del uso del ancho de banda de hasta un 80% y en un tiempo de respuesta 7 veces más rápido ante un cambio de estados en comparación con los servidores OPC tradicionales.

Junto con lo anterior, el servidor OPC nos ayuda a solucionar una de las complicaciones habituales en las comunicaciones realizadas a través de la red celular: la asignación de IP dinámicas por parte del proveedor del servicio. La estrategia usada por algunos vendors es la de registrar el equipo con el servidor OPC cada vez que éste se conecte a la red celular; de esta manera, se establece una conexión permanente entre ambos equipos a través de Internet. El único requerimiento que debe cumplir el servidor OPC para llevar a cabo dicho proceso es la de tener una dirección IP pública.


Descripción de la solución

Tal como se aprecia en la figura, las variables serán monitoreadas en tiempo real por el equipo base. Ante cualquier cambio de estado en las entradas digitales o en los umbrales de operación de las entradas análogas, se enviará una alerta del tipo SMS y un e-mail a todos los móviles y direcciones de correo que se encuentren registrados en el equipo; el mensaje contendrá el estado actual de cada una de las variables de campo monitoreadas. Esta información también será enviada al servidor OPC, quedando disponible para ser consultada por cualquier equipo que se encuentre conectado a la red y que posea los permisos necesarios para realizar dicha acción.

Una de las características más novedosas en este tipo de solución, es el control tanto de las entradas como de las salidas (digitales y análogas) a través de un teléfono móvil. Desde éste podremos solicitar a través de un SMS el estado actual de una entrada o actuar sobre una salida, por ejemplo, para resetear remotamente un equipo que presenta alguna falla.

Por último, es posible definir un intervalo de tiempo para el envío periódico de mensajes SMS, e-mail y mensajes al servidor OPC, que contengan como información el estado actual de las variables de campo.

Por Hugo Lara, Ingeniero de Tempel Group.   www.tempel.cl
Junio 2011
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