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CPGEI (Mestrado): Elon Cris Penteado Hara-18/12/13

Defesa Pública de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Quando 18/12/2013
das 14h00 até 17h00
Onde Sede Centro - Sala C301
Nome do Contato Prof. Fernando Cardoso Castaldo
Participantes Prof. Fernando Cardoso Castaldo, Dr. Orientador - UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Fernando Cardoso Castaldo , Dr. Presidente - UTFPR
Prof. Wanderley Veiga , Dr. - UFPR
Prof. Keiko Verônica Ono Fonseca , Dr. UTFPR
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Infraestrutura de aquisição de dados por redes de sensores sem fios e barramentos para monitoramento do consumo de energia elétrica

Resumo: Um sistema monitor de consumo de energia elétrica para setores internos de unidades consumidoras foi desenvolvido para um projeto de P&D ANEEL. O sistema utiliza Redes de Sensores sem Fios (RSSF) alocadas em pontos estratégicos da rede de energia elétrica e conectadas por radioenlace a um banco de dados remoto. Os sensores fornecem dados que são registrados e posteriormente acessados por um aplicativo que apresenta informativos ao usuários por meio de alertas, relatórios e interfaces gráficas. As RSSF são empregadas em sistemas de aquisição de sinais de múltiplos sensores dispersos em grandes áreas, em redes escalonáveis quanto ao número de dispositivos e flexíveis quanto a topologias, que podem ser formadas automaticamente em função das melhores rotas ou das rotas disponíveis em um dado momento. As RSSF também têm sido úteis em sistemas relacionados ao conceito da Smart Grid, oferecendo uma ferramenta “inteligente”, que permite integrar informações colhidas a partir de cargas elétricas nas unidades consumidoras ao sistema de geração e distribuição de energia, com o objetivo de melhorar o desempenho do sistema nos picos de demanda. Apesar da disponibilidade tecnológicas, dispositivos comerciais ainda são escassos no mercado, resultando em custos finais elevados para sistemas de monitoramento de consumo. Assim, para preencher esta lacuna foi desenvolvida uma configuração de infraestrutura de baixo custo, com módulos sensores interligados por barramentos I2C com uma memória compartilhada, formando um cluster que é ligado em RSSF capaz de formar redes em malha por meio do protocolo Miwi P2P. Como múltiplos sensores ocupam uma única antena para enviar dados, os custos são minimizados. Outro diferencial do método é dar acesso a sensores concentrados dentro de armários e gabinetes metálicos, que de outra forma não poderiam ser conectados em uma RSSF.
Palavras-chave: Sistemas de gerenciamento do consumo. Redes de Sensores Sem Fios. Sistema Híbrido com Radioenlace e Barramento. Rotas em Comunicação P2P. Sistemas Embarcados.

Infrastructure data acquisition with wireless sensor networks and buses for power consumption monitoring

Abstract: An electric power consumption monitoring system for indoor sectors of costumers was developed to an ANEEL R&D project. The system uses Wireless Sensor Networks (WSN) placed at strategic points of the power grid and connected by radio link to a remote database. The sensors provide data that are recorded and later accessed by software that presents information to end users through alerts, reports and graphical interfaces. The WSN systems are used to acquire signals from multiple sensors scattered over large areas, with number of devices scalable in networks and flexible topologies, which can be formed automatically choosing the best routes or available routes. The WSNs have been useful in systems related with Smart Grid, offering a "smart" tool that allows collect information from electric loads in consumer units to the system of generation and distribution of energy, with the aim of improving system performance at peak demand by an electric utility. Despite the availability of technological, commercial devices are still scarce in the Brazilian market, resulting in high costs for final consumption monitoring systems. So to fill this gap a new configuration was developed presenting an infrastructure affordably with sensor modules connected by I2C bus with a shared memory forming clusters that are connected in WSN but can work in mesh networks through Miwi P2P protocol. With multiple sensors sharing a single antenna to send data, costs are minimized. Another exclusive feature of this method is to give access to sensors inside of cabinets and enclosures, which otherwise would not connected to a WSN.
Keywords: Energy Management Systems. Wireless Sensor Network. Hybrid Systems with Wireless and Buses communication. Miwi P2P Routing System. Embedded Systems.

Lista de publicações:
HARA, E. C. P. ; CARVALHO, R. B. ; Koizumi, M. ; COELHO, T. ; CASTALDO, F.C. . SISTEMA DE ASSISTÊNCIA AO GERENCIAMENTO REMOTO DE ENERGIA ELÉTRICA POR REDES DE SENSORES SEM FIOS. In: X Conferência Brasileira sobre Qualidade da Energia Elétrica - CBQEE 2013, 2013, Araxá-MG. Anais X Conferência Brasileira sobre Qualidade da Energia Elétrica - CBQEE 2013, 2013.

HARA, E. C. P. ; CARVALHO, R. B. B. ; KOIZUMI, M. T. ; COELHO, T. R. V. ; CASTALDO, F.C. . ARQUITETURA DE DISPOSITIVOS EM REDE PARA MEDIÇÃO ELÉTRICA NÃO INVASIVA E MONITORAMENTO DO CONSUMO DE ENERGIA. In: XIX Congresso Brasileiro de Automática - CBA 2012, 2012, Campina Grande-PB. Anais do XIX Congresso Brasileiro de Automática - CBA 2012, 2012.

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