Desarrollo de un sistema fotovoltaico remolcable para el suministro energético de antenas de comunicación en operaciones mineras, con capacidad de transmisión de datos para monitoreo remoto mediante un módulo IoT

Abstract

El presente Trabajo de Suficiencia Profesional describe el diseño, desarrollo e implementación de un sistema fotovoltaico remolcable orientado a proveer suministro energético autónomo y continuo a antenas y equipos de comunicación en operaciones mineras ubicadas en zonas remotas y de difícil acceso. La propuesta busca sustituir generadores a diésel, reduciendo costos operativos, complejidad logística y emisiones, sin comprometer la disponibilidad del servicio. El documento aborda: el análisis del problema y los requerimientos funcionales del entorno minero (robustez estructural, facilidad de despliegue, operación 24/7, seguridad eléctrica y contra intemperie); la arquitectura mecánica del remolque con chasis reforzado, sistema de nivelación y bastidor reclinable/orientable para paneles solares; el dimensionamiento eléctrico para generación, almacenamiento y conversión considerando perfiles de carga de radios/PoE y electrónica auxiliar, así como criterios de autonomía y ciclos de descarga de baterías de litio (LiFePO₄). Se integran controladores MPPT, protecciones, cableado industrial y un sistema de monitoreo IoT mediante gateway y controlador de energía (p. ej., Cerbo GX) para telemetría, alarmas y diagnóstico remoto. Metodológicamente, se sigue un ciclo de ingeniería aplicado: levantamiento de requisitos y casos de uso; pre dimensionamiento energético; selección de componentes (paneles, baterías, inversor/MPPT, protecciones, fuentes auxiliares a 12/24 V para mástil y tableros del cliente); diseño CAD y verificación de ensamblajes; plan de cableado y protecciones; pruebas de bancada; y validación en campo con métricas de desempeño (disponibilidad energética, continuidad de enlace, eficiencia de conversión y temperatura de operación). Se documentan lecciones aprendidas para operación en altitud, polvo y vibración, así como pautas de mantenimiento preventivo. Los resultados muestran que el sistema alcanza autonomía diaria prevista para las cargas objetivo, mantiene la continuidad de comunicaciones y habilita gestión remota, con una reducción estimada de costos frente a grupos electrógenos (combustible, mantenimiento y logística). Se evidencia además la escalabilidad modular del diseño para añadir potencia fotovoltaica o capacidad de batería según demanda, y su compatibilidad con políticas de sostenibilidad del sector. Finalmente, se discuten limitaciones y se proponen mejoras: optimización de peso del bastidor, algoritmos de gestión energética más finos, mayor estandarización de proceso de fabricación, y ampliación del sistema IoT para analítica de fallas y mantenimiento predictivo. El trabajo concluye que la solución es técnica y económicamente viable para minería remota y sienta las bases para futuras iteraciones y escalamiento.