Desarrollo de un sistema embebido de lectura de medidores electrónicos multifunción de energía eléctrica por medio del protocolo DLMS/COSEM para automatizar el proceso de recolección de información de consumo eléctrico

Abstract

El presente trabajo de tesis consiste en el diseño e implementación de un prototipo de sistema embebido capaz de realizar la toma de lectura de información de consumo de un conjunto de medidores de energía industriales por medio del protocolo abierto DLMS/COSEM, en este caso, medidores electrónicos multifunción de energía eléctrica, con el objetivo de recolectar, almacenar y mostrar la información del consumo eléctrico al usuario encargado de la toma de lectura y/o cliente final respectivo. El sistema embebido estará compuesto por una unidad de control, interfaz de comunicación serial a los medidores electrónicos y módulo de comunicación que brindará conectividad a la nube al dispositivo. Además, el sistema embebido se conectará a una aplicación almacenada en la nube mediante la cual se podrá realizar la toma de lectura y descarga de información respectiva de cada equipo de medición por parte del usuario. El sistema embebido se conectará a un grupo de medidores multifunción de energía eléctrica por medio de un único bus de comunicación serial, de esta manera es posible obtener la información de cada medidor de manera independiente y diferenciada. La interfaz de comunicación serial utilizará la tecnología RS-485, el cual es un estándar de comunicación aceptado por los medidores electrónicos multifunción, además de permitir un enlace de comunicación confiable frente a entornos que contengan ruido eléctrico [1]. Los equipos de medición corresponden a medidores de energía eléctrica los cuales contarán con el protocolo DLMS/COSEM, el cual es un protocolo de comunicación abierto habilitado en medidores electrónicos multifunción de diversos fabricantes [2], [3], [4]. Se utilizarán transceptores de comunicación RS-485 a UART, con el objetivo de realizar la conexión entre el bus serial RS-485 de los medidores multifunción al puerto serial UART de la unidad de control [5]. Por otro lado, con respecto a la unidad de control, será implementada en una microcomputadora o microcontrolador y tendrá la tarea de ejecutar el código fuente necesario para realizar la conexión con los medidores multifunción y recolectar la información necesaria. Adicionalmente, se contará con una aplicación localizada en un servidor en la nube, la cual se conectará a una base de datos que también se encontrará almacenada en la nube. De esta forma, mediante la aplicación será posible enviar los comandos necesarios para realizar la lectura de los medidores electrónicos multifunción, almacenar la información en la base de datos y brindar una interfaz de visualización web al usuario para que pueda observar y exportar la información recolectada. Finalmente, el código fuente a utilizar estará basado en el protocolo DLMS/COSEM.