| Título: | Integração de instrumentação e capacidade de comunicação com nuvem a uma placa Raspberry Pi para monitoramento remoto de plantas de geração fotovoltaicas off-grid |
| Autor(es): | Almeida, Victor Gabriel Rodrigues de |
| Orientador(es): | Carvalho, Guilherme Caribé de |
| Coorientador(es): | Melo, Fernando Cardoso |
| Assunto: | Energia solar
Comunicação serial |
| Data de apresentação: | 22-Set-2022 |
| Data de publicação: | 4-Abr-2023 |
| Referência: | ALMEIDA, Victor Gabriel Rodrigues de. Integração de instrumentação e capacidade de comunicação com nuvem a uma placa Raspberry Pi para monitoramento remoto de plantas de geração fotovoltaicas off-grid. 2022. 76 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia Mecatrônica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022. |
| Resumo: | Com o aumento da demanda por energia elétrica e diversificação da matriz de produção
de energia elétrica, a eficiência da produção de energia elétrica a partir de módulos fotovol taicos tem ganhado uma importância cada vez maior. A análise de características elétricas
de cada módulo fotovoltaico requer sensores e uma rede configurada que seja capaz de
fazer a transmissão dessas informações para comparações que demonstrem a melhora ou
piora na eficiência de painéis em diferentes condições ambientais. Este trabalho apresenta
o desenvolvimento de dois sistemas de instrumentação dedicados, controlados por uma
placa Raspberry Pi por meio de diferentes padrões de interface serial, a saber, SPI (Serial
Peripheral Interface), I2C e UART. No protocolo SPI são lidos os sensores de tensão e corrente
elétrica conectados aos módulos fotovoltaicos, enquanto no protocolo I2C existe uma placa
com um conjunto de sensores de umidade, temperatura, pressão barométrica e atitude. Os
dados coletados pelo conjunto de sensores são transmitidos para nuvem por outro circuito
conectado à Raspberry Pi utilizando o protocolo UART. Os sistemas para medição e envio de
dados são desenvolvidos com diferentes placas e diferentes circuitos integrados para que
possam ser conectados à planta de geração de energia fotovoltaica. Cada um dos sistemas é
avaliado qualitativamente em relação à sua capacidade de atender as tarefas para as quais
foram desenvolvidos, considerando-se a realização efetiva das tarefas para as quais foram
projetados e precisão das medições. |
| Abstract: | With the increasing demand for electrical power and more diversity on the way it is generated,
the efficiency of photovoltaic panels has gained increasing importance. The analysis of
electrical characteristics of each panel needs sensors and a configured network capable of
transmitting this data for comparisons to demonstrate an improvement or worsening in
efficiency of panels in different environmental conditions. These electric current, voltage,
temperature, humidity and attitude sensors, communicating with different protocols, provide
a set of useful measurements for the mentioned analysis. This work presents the development
of two dedicated instrumentation systems, controlled by a Raspberry Pi board by means of
different serial interface standards, namely SPI (Serial Peripheral Interface), I2C and UART.
On the SPI protocol, voltage and electrical current sensors connected to the photovoltaic
modules are read, while in the I2C protocol there is a board with a set of sensors for humidity,
temperature , barometric pressure and attitude. The data collected by the set of sensors is
transmitted to the cloud by another circuit connected to the Raspberry Pi using the UART
protocol. The systems for measuring and data uploading are developed with different boards
and different integrated circuits so that they can be connected to the photovoltaic power
generation plant. Each system is qualitatively evaluated in relation to its ability to meet the
tasks for which they were developed, considering the effective realization of the tasks for
which they were designed and the accuracy of the measurements. |
| Informações adicionais: | Trabalho de conclusão de curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2022. |
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| Aparece na Coleção: | Engenharia Mecatrônica
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