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Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR Departamento Acadêmico de Eletrônica – DAELN Departamento Acadêmico de Informática – DAINF Engenharia de Computação Oficina de Integração 3 (CSX23) – S71 – 2017/2 Relatório Técnico Helius - Monitoramento de Microusinas de Energia Solar Pedro Bazia Neto [email protected] Raphael Z. Moletta [email protected] Dezembro de 2017 Resumo A porta para o futuro da geração de energia está aberta ao usuário co- mum: cada dia mais acessíveis, as microusinas de geração de energia re- novável são o caminho para a sustentabilidade e economia. Apesar disso, não existem no mercado soluções robustas para a monitoração da efici- ência desses sistemas. Sendo assim, o Helius foi desenvolvido como um projeto que viabilize o monitoramento, seja útil para diferentes usuários, comprove a capacidade da energia renovável e seja reproduzível com co- nhecimentos técnicos não avançados. O projeto permite que o propri- etário de uma central de geração de energia solar possa acompanhar o desempenho de seu sistema através de um aplicativo em seu smartphone Android. O aplicativo fornece ao usuário diversos dados de geração e efi- ciência e torna possível que problemas sejam detectados e a saúde do sis- tema seja monitorada. O presente relatório conclui que a aplicação do projeto Helius em centrais de geração solar, facilita a obtenção de dados confiáveis e torna a leitura de dados eficiente e de fácil compreensão pelo usuário. 1 Introdução A microgeração distribuída de energia elétrica é legal no Brasil desde 2012 [1], e apresenta diversos benefícios, entre eles: economia, consciência socioambien- tal, sustentabilidade [2]. Além disso, a energia produzida em excesso pode ser vendida à distribuidora de energia (Copel, no caso do Paraná) [3]. A monitora- ção da geração de energia em microusinas é normalmente feita através da conta de energia do proprietário da instalação de microgeração. Esse tipo de controle, porém, não apresenta informações suficientes ao proprietário, além de não pos- sibilitar um acompanhamento em tempo real da eficiência do sistema. Diversos problemas - como inconsistências, sujeiras nos módulos, defeitos nos compo- nentes do sistema, entre outros que interferem com a capacidade máxima de 1

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Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR

Departamento Acadêmico de Eletrônica – DAELN

Departamento Acadêmico de Informática – DAINF

Engenharia de ComputaçãoOficina de Integração 3 (CSX23) – S71 – 2017/2

Relatório TécnicoHelius - Monitoramento de Microusinas de

Energia Solar

Pedro Bazia Neto – [email protected]

Raphael Z. Moletta – [email protected]

Dezembro de 2017

Resumo

A porta para o futuro da geração de energia está aberta ao usuário co-mum: cada dia mais acessíveis, as microusinas de geração de energia re-novável são o caminho para a sustentabilidade e economia. Apesar disso,não existem no mercado soluções robustas para a monitoração da efici-ência desses sistemas. Sendo assim, o Helius foi desenvolvido como umprojeto que viabilize o monitoramento, seja útil para diferentes usuários,comprove a capacidade da energia renovável e seja reproduzível com co-nhecimentos técnicos não avançados. O projeto permite que o propri-etário de uma central de geração de energia solar possa acompanhar odesempenho de seu sistema através de um aplicativo em seu smartphoneAndroid. O aplicativo fornece ao usuário diversos dados de geração e efi-ciência e torna possível que problemas sejam detectados e a saúde do sis-tema seja monitorada. O presente relatório conclui que a aplicação doprojeto Helius em centrais de geração solar, facilita a obtenção de dadosconfiáveis e torna a leitura de dados eficiente e de fácil compreensão pelousuário.

1 Introdução

A microgeração distribuída de energia elétrica é legal no Brasil desde 2012 [1], eapresenta diversos benefícios, entre eles: economia, consciência socioambien-tal, sustentabilidade [2]. Além disso, a energia produzida em excesso pode servendida à distribuidora de energia (Copel, no caso do Paraná) [3]. A monitora-ção da geração de energia em microusinas é normalmente feita através da contade energia do proprietário da instalação de microgeração. Esse tipo de controle,porém, não apresenta informações suficientes ao proprietário, além de não pos-sibilitar um acompanhamento em tempo real da eficiência do sistema. Diversosproblemas - como inconsistências, sujeiras nos módulos, defeitos nos compo-nentes do sistema, entre outros que interferem com a capacidade máxima de

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geração do sistema [4] - poderiam ser identificados rapidamente e resolvidospelo usuário que utilizasse um bom sistema de monitoração.Em face a essa realidade, o projeto Helius visa estabelecer um sistema de moni-toramento que consiga auxiliar o proprietário de uma planta de microgeraçãosolar a cortar gastos com energia e a acompanhar a eficiência energética de seusistema. O projeto Helius é implementado da seguinte forma: são medidos da-dos de tensão e corrente de diferentes pontos do sistema de microgeração utili-zando o sistema embarcado. A estação base, um servidor, recebe os dados envi-ados pelo sistema embarcado por protocolo Ethernet, armazena e pré-processaas informações. O aplicativo para Android acessa as informações e as exibe aousuário. A equipe utilizará dois sistemas embarcados, o primeiro operará emum microcontrolador CompactRIO NI[5] e o segundo em um Arduino Uno [6].A utilização de dois sistemas embarcados possibilita as seguintes alternativas deimplementação: utilizando a CompactRIO se tem um sistema extremamente ro-busto e confiável, porém de alto custo. Ao passo que com o emprego do Arduinotem-se um sistema versátil e de baixo custo, porém com perdas em robustes econfiabilidade.A visão geral do projeto é apresentada na Figura 1. Estão representados a placafotovoltaica (microusina de energia renovável), o sistema embarcado final (Com-pactRIO), a estação base (Servidor), a comunicação entre sistema embarcado eestação base (Ethernet) e o acesso do sistema pelo usuário utilizando seu SmartPhonecom o sistema Android. Tem- se também a representação da ligação dos com-ponentes auxiliares de geração e distribuição: o inversor, o regulador de carga eas baterias.

Os requisitos do projeto são apresentados a seguir.

Requisitos Funcionais:

1. O sistema embarcado deve adquirir os sinais de corrente elétrica geradana saída da placa fotovoltaica, bem como na saída do regulador de cargae na saída do inversor.

2. O sistema embarcado deve adquirir os sinais de tensão elétrica gerada nasaída da placa fotovoltaica, na saída do regulador de carga e na saída doinversor.

3. O sistema embarcado deve adquirir a incidência solar nas proximidadesda placa fotovoltaica. Incidência solar pode ser entendida como o nível deirradiação para um determinado momento.

4. O sistema embarcado deve medir a temperatura nas proximidades da placafotovoltaica.

5. O sistema embarcado deve enviar os dados ao servidor.

6. O servidor deve processar e armazenar os dados para a obtenção das mé-dias diárias, semanais, mensais e anuais das medições.

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Figura 1: Figura representativa do sistema final.

(a) O servidor deve comparar os valores de corrente e tensão adquiridos,com os dados do fabricante da placa fotovoltaica.

(b) O servidor deve realizar os cálculos de eficiência, que é a razão en-tre a potência que está sendo gerada em determinado momento e apotência prevista pelo datasheet do fabricante da placa fotovoltaica.

(c) O servidor deve realizar os cálculos de economia, que é a compara-ção entre o gasto que usuário tem ao utilizar a placa solar e o gastoque esse mesmo usuário teria caso não tivesse a instalação fotovol-taica.

7. O servidor deve gravar os dados medidos em um banco de dados.

8. O servidor deve prover ao aplicativo os dados processados.

9. O aplicativo deve exibir dados temporais em gráficos de corrente em fun-ção do tempo, tensão em função do tempo e eficiência em função dotempo.

10. O aplicativo deve permitir ao usuário criar gráficos de corrente, tensão,eficiência e economia personalizados para período diário, semanal, men-sal e anual.

Requisitos Não-Funcionais:

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1. A comunicação entre o sistema embarcado e o servidor deverá ser porprotocolo Ethernet.

2. O sistema deve ser robusto para longa duração.

3. O sistema deve ser validado comparando-se os valores dos dados obtidospelos sensores com os valores esperados pelo datasheet da placa fotovol-taica.

4. O aplicativo deve ser desenvolvido para sistema operacional Android.

5. O aplicativo deverá ter um tutorial.

6. Os gráficos deverão ter apenas duas dimensões.

Desta forma, pode-se estabelecer que o objetivo fundamental do projeto é de-senvolver um sistema robusto e confiável que permita ao usuário ter acesso aosprincipais dados relativos à geração e manutenção de sua microusina.Quanto ao restante deste artigo, a Seção 2 (Dispositivos Utilizados) apresenta osmódulos do sistema e as características de funcionamento. A Seção 3 (Desen-volvimento do Projeto) apresenta os passos tomados ao longo do tempo paradesenvolver cada elemento do projeto. Os resultados e discussões mais impor-tantes são apresentados na (Seção 4) . Por fim, a conclusão (Seção 5) discutealguns problemas encontrados, futuras implementações e o aprendizado que aequipe obteve com o projeto.

2 Dispositivos utilizados

Nesta seção são descritos os principais componentes, dispositivos e tecnologiasque foram empregados no desenvolvimento do projeto.

2.1 Sistema embarcado

O projeto Helius foi desenvolvido com dois sistemas embarcados. O SistemaEmbarcado 1 será constituído de um microcontrolador CompactRIO, de altocusto e elevada robustez, e o Sistema Embarcado 2 será feito sobre um micro-controlador Arduino Uno, de baixo custo e de fácil acesso. Abaixo especificamoscada um deles.

2.1.1 Sistema Embarcado 1- CompactRIO

Produzido pela National Instruments[5] a placa CompactRIO (Figura 2) é ummicrocontrolador extremamente robusto e confiável. Esse componente tem avantagem de possibilitar a inclusão de até 8 módulos próprios, que podem ser

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utilizados para uma vasta gama de aplicações. Neste projeto utiliza-se os mó-dulos de obtenção de corrente(NI 9246) e tensão(NI 9242), a obtenção de tem-peratura e incidência solar é feita com sensores criados pela equipe que são co-nectados à CompactRIO.

Figura 2: CompactRIO e seus módulos

2.1.2 Sistema Embarcado 2- Arduino Uno

Figura 3: Arduino Uno conectado aos sensores

A plataforma Arduino é extremamente versátil e útil para diversas aplicaçõesenvolvendo sistemas embarcados [6]. Esse microcontrolador possui 6 entradasanalógicas sendo que 4 serão utilizadas pela equipe no projeto [7]. Nele serãoconectados os sensores de tensão, corrente, temperatura e incidência. A Figura3 mostra o Arduino utilizado no projeto junto a representação dos sensores.

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Figura 4: Esquemático dos sensores de temperatura e incidência

2.2 Sensores do sistema

Os sensores são partes fundamentais do projeto já que são os responsáveis pelaobtenção dos diversos sinais que compõem o processo de monitoramento dosistema de geração. Teremos quatro tipos de sensores no projeto, sendo eles:tensão, corrente, temperatura e incidência luminosa. Os sensores de tensão ecorrente possibilitarão que o usuário tenha informações sobre consumo, efici-ência e economia. Os sensores de temperatura e incidência luminosa, represen-tados na forma de diagramas na Figura 4, permitirão que o usuário monitore asaúde do sistema, já que se pode detectar anomalias na geração ou distribuiçãoao se encontrar níveis de produção que não estejam condizentes com os níveisde incidência solar e temperatura. Abaixo é explicado os componetes eletrôni-cos utilizados na criação dos sensores[8]:

• PTC- Positive Temperature Coeficiet: um resistor que possui uma variaçãode resistência positiva com a temperatura.

• NTC- Negative Temperature Coeficiet: um resistor que possui uma varia-ção de resistência negativa com a temperatura.

• LDR- Light Dependent Resistor: um resistor em que a resistência é depen-dente da luminosidade a que o componente está exposto.

2.3 Componentes de Software

Nesta seção são apresentadas as principais tecnologias de software utilizadas nodesenvolvimento do projeto.

2.3.1 JEE- Java Enterprise Edition

A JEE é uma plataforma de programação para servidores em linguagem Java. Aplataforma fornece uma API(Application Programming Interface- Interface de

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Programação de Aplicativos) e um ambiente de tempo de execução para o de-senvolvimento e execução de softwares corporativos, incluindo serviços de redee web, e outras aplicações de rede de larga escala, multicamadas, escaláveis,confiáveis e seguras. A plataforma incorpora um desenho amplamente baseadoem componentes modulares executando em um servidor de aplicação. O JEE foifundamental ao projeto por permitir que o servidor fosse criado em camadas eníveis que facilitam a programação e a execução do sistema.

2.3.2 LabVIEW

É uma linguagem de programação gráfica originária da National Instruments[5].Os principais campos de aplicação do LabVIEW são a realização de medições ea automação. A programação é feita de acordo com o modelo de fluxo de dados,o que oferece a esta linguagem vantagens para a aquisição de dados e para a suamanipulação.

2.3.3 Biblioteca GraphView

Biblioteca utilizada na criação dos gráficos do aplicativo Android [9]. Permite acriação de gráficos personalizados e com bom design, além de ser fácil de inte-grar e customizar.

2.4 Dispositivos auxiliares

Figura 5: Diagrama representando os componetes de geração e distribuição

Aqui são apresentados os componentes auxiliares do projeto. Por auxiliaresentende-se aqueles componentes que não serão desenvolvidos pela equipe por

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estarem prontos para utilização e portanto não serem considerados parte doprocesso criativo. Esses componentes são: o inversor e o regulador de carga[10]. Suas respectivas ligações ao sistema estão representadas na Figura 5.

2.4.1 Inversor

O inversor de frequência é o componente responsável por transforma a correntecontínua, que chega da placa fotovoltaica para a corrente alternada que seráutilizada pelo consumidor. É um equipamento de simples utilização e que ficana saída do controlador de carga.

2.4.2 Regulador de carga

É um componente que possui como principais características [11]:

1. Proteção contra corrente reversa: Corrente reversa é aquela corrente queflui no sentido contrário ao que ela deveria fluir, e ocorre quando o gera-dor acaba recebendo energia do sistema em vez de fornecer a ele.

2. Controle de descarga: O controlador desliga a saída de energia para quenão haja descarga das baterias a níveis abaixo do que é considerado se-guro.

3. Proteção contra sobrecorrentes: Sobrecorrentes são situações atípicas defuncionamento, onde o valor da corrente elétrica é aumentado a níveismuito superiores do que aqueles para os quais o sistema foi projetado,ocasionando curto-circuitos. O controlador de carga possui dispositivos(fusíveis ou disjuntores) capazes de evitar esse tipo de situação.

3 Desenvolvimento do projeto

Nesta seção será explicado como foram desenvolvidos os sistemas embarcados,a estação base, os sistemas eletrônicos e o aplicativo do projeto.

3.1 Servidor

Nomeado como HeliusBS (Helius Base Station) este aplicativo será responsávelpela interação entre os sistemas embarcados (HeliusES– Helius Embedded Sys-tem) e o aplicativo móvel Android (HeliusApp). Os critérios para o aplicativo doservidor foram pensados de forma a atender requisitos importantes do projetocomo: Escalabilidade, Portabilidade e Manutenibilidade [12]. Assim, foi esco-lhida a linguagem JavaEE (Java Enterprise Edition), pois ela atende o requisito deportabilidade com diversos servidores de aplicação disponíveis e em várias pla-taformas e sistemas operacionais. O padrão EE prove alta escalabilidade permi-tindo a implementação dos mais variados padrões de projeto e funcionalidades

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que permitem fácil integração com outros sistemas. Para a manutenibilidade,foi decidido manter um padrão de projeto em Camadas (Layers) que auxilia amanutenção e desenvolvimento do sistema.

Figura 6: Diagrama representando as camadas do servidor

3.1.1 Camada WEB

Dividida em duas subcamadas(MCI Site e Web Service) esta camada é responsá-vel por algumas das interações com componentes de fora da rede interna do ser-vidor. As interações gerenciadas por essa parte ocorrem de duas formas: comosaída de dados do servidor para fornecer ao aplicativo Android e como entradade dados provindos do administrador da rede.

1. MCI Site- A sigla MCI vem do inglês, (Management, Configurations andInformations), que significam Gerenciamento, Configurações e Informa-ções. É nesta camada que toda a interação com o usuário técnico acon-tece.

2. Web Service REST- O REST (Representational State Transfer) é um padrãode comunicação sobre HTTP que permite aplicações em diferentes lin-guagens se comunicarem de maneira eficiente e simples. O modelo dedados escolhido para operar sobre o REST será o JSON (JavaScript ObjectNotation). Daqui sairão os dados consumidos pelo aplicativo.

3.1.2 Beans

É a camada mais simples, mas não menos importante deste projeto. Ela contémos arquivos do tipo Java Bean que é um padrão de desenvolvimento onde os ob-jetos são focados em carregar informação pelas outras camadas. As suas classessão mínimas contendo apenas propriedades e métodos do tipo get e set.

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3.1.3 Data

Responsável pela comunicação do banco de dados, arquivos de configuraçãoglobais e internacionalização. Desta forma todo o acesso a dados ocorre emúnico ponto do sistema, garantindo que não haja dispersão deste tipo de códigodentro da lógica do negócio.

3.1.4 EJB- Enterprise Java Bean

Constituído pela lógica do negócio e o gerenciamento das threads do sistema.É nesta camada que recebemos os dados dos sistemas embarcados e as requisi-ções da camada WEB, consolidamos dados, requisitamos à camada Dados: in-formações, salvamentos, atualizações e deleções no banco de dados.

1. ThreadPool- Gerencia as threads responsáveis pela comunicação com ossistemas embarcados. Seria inviável manter o software com um fluxo únicodevido a necessidade de estar ouvindo portas UDP e Serial simultanea-mente ao processamento da lógica de negócios e a interação com o bancode dados.

2. Business Logic ou Lógica do Negócio- Neste ponto tem-se o núcleo doprojeto. Responsável por transformar os dados recebidos pelos sistemasembarcados em informação útil ao aplicativo Android. Portanto, nestacamada está toda a programação necessária para transformar os dadosdos sensores em informações que poderão ser apresentadas ao usuáriodo aplicativo.

3.2 Aplicativo para smartphone

3.2.1 Desenvolvimento das telas

O aplicativo foi desenvolvido para sistema operacional Android usando o ambi-ente de desenvolvimento Android Studio. O app possui 4 telas, conforme mos-trado na Figura 7. Abaixo será dado um explicação das funções de cada tela.

• Tela 1 - Tela de login: Tela inicial do aplicativo e responsável por verificaro usuário que estará utilizando o sistema. Trabalha junto com o banco dedados que está no servidor a fim de validar o login e a senha.

• Tela 2 - Principais informações em tempo real: Aqui o objetivo é apresen-tar resumidamente as principais informações sobre a geração de energiaem tempo real. Nessa tela, os campos eficiência, temperatura, incidêncialuminosa e economia darão ao usuário uma visão geral sobre a situaçãoatual da energia que está sendo gerada pela sua placa solar.

– Eficiência: Esse campo dará ao usuário a possíbilidade de acompa-nhar o desempenho atual de sua placa. Caso o usuário note valores

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Figura 7: Telas dos aplicativo Android

baixos de eficiência ele ficará ciente de que algo está atrapalhando ofuncionamento correto do sistema e poderá assim, tomar ações decorreção.

– Temperatura ambiente: Simplesmente informará a temperatura am-biente nos arredores da placa. Isso é importante pelo fato de queessa temperatura influencia no desempenho da geração.

– Incidência solar: Apresentará o nível de incidência de raios solarespara o usuário ter noção de como a radiação muda ao longo do diae também para informar ao usuário caso haja algum bloqueio de luzsolar.

– Economia: Dará ao usuário informações referentes a quantos reaisele está economizando por estar utilizando sua placa solar. O cál-culo é feito multiplicando-se a energia que a placa está produzindopelo preço da energia elétrica fornecida pela distribuidora de ener-gia local. Assim, pode-se saber quanto o usuário está deixando depagar por estar utilizando a placa solar.

• Tela 3 - Escolha de gráfico: Aqui é possível escolher que tipo de informa-ção específica o usuário deseja e então observar essa informação em umgráfico. Existem quatro opções: Gráfico de eficiência, Gráfico de corrente,Gráfico de tensão e Gráfico de economia.

• Tela 4 - Geração de gráficos: Tela que disponibilizará os gráficos que ousuário escolheu na página de escolha de gráfico. É possível escolher umperíodo de tempo, diário, semanal, mensal ou anual, e com isso acompa-nhar o desempenho da placa ao longo do tempo.

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Figura 8: Diagrama da comunicação entre o servidor e o app

3.2.2 Integração do Aplicativo com o servidor

A integração entre o servidor e o aplicativo envolve a criação de classes Java quecontrolam o processo de transferência de dados [13]. Abaixo é explicado comoas principais classes necessárias para a comunicação interagem no processo:

• A classe ServerCom controla o recebimento de dados do servidor. Os da-dos são recebidos em formato JSON e é também trabalho dessa classetransformar os dados JSON em variáveis que possam ser utilizadas no pro-grama.

• A classe HomeDada define as variáveis que aparecerão na tela da Homedo aplicativo. Essa classe recebe então as strings provindas de ServerDataque devem ser apresentados na tela.

• A classe GraphData define as variáveis que apareceram nos gráficos. Re-cebe as strings provindas de ServerData que devem ser apresentadas nosgráficos.

• A activity ShowGraph recebe os dados de GraphData para serem coloca-dos nos gráficos através da biblioteca de criação de gráficos GraphView.

A Figura 8 apresenta a interação entre as classes do programa.

3.3 Obtenção de dados dos sensores

Aqui serão apresentados como os sensores desenvolvidos foram integrados noprojeto.

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3.3.1 Sistema Embarcado CompactRIO

O desenvolvimento para a CompactRIO é feito pelo software LabVIEW. A pro-gramação é feita de forma gráfica e embarcada na placa CompactRIO. O soft-ware prepara o microcontrolador para aquisição de sinais atráves dos módulosde aquisição de corrente e tensão, assim como os outros sensores [14].

3.3.2 Sistema Embarcado Arduino Uno

Foram usadas 4 das 6 portas analógicas do Arduino Uno para a aquisição dossinais dos sensores, cada uma para um tipo de sensor. Todos os sinais são me-didos 10 vezes com um intervalo de 90 milisegundos entre as medições. Então,é feita a média dos valores medidos e estes são enviados via comunicação serialao servidor.

A programação foi feita em linguagem C++ e orientação a objetos de forma anão deixar o projeto dependente da plataforma Arduino e facilitando a integra-ção com outros microcontroladores. A forma como o Arduino foi programadopermite que outros sensores sejam implementados no projeto em futura aplica-ções.

3.3.3 Obtenção da eficiência da placa fotovoltaica

O cálculo da eficiência do sistema será feito comparando a tensão e a correnteque a placa fotovoltaica está gerando com os valores que deveriam ser geradosnas condições de temperatura e luminosidade do momento analisado. Essacomparação é feita através do datasheet da placa solar que fornece faixas devalores aceitáveis para cada faixa de luminosidade e temperatura. Tendo en-tão os valores ideais e os valores obtidos pode-se fazer o cálculo da eficiênciado sistema. Esse cálculo é a principal razão para a instalação dos sensores detemperatura e incidência solar no projeto.

4 Resultados

Nesta seção o projeto será avaliado de acordo com resultados obtidos através darealização de testes e de acordo com o custo final do projeto.

4.1 Integração do sistema

A comunicação entre todas as partes foi o maior desafio encontrado pela equipe.A figura 9 apresenta os dados provindos dos sensores, na parte esquerda, e osdados sendo apresentados no aplicativo, em tempo real, na direita. A legendana parte de cima da imagem reproduz a leitura dos sensores para determinadomomento. Pode-se observar que os dados exibidos pelo aplicativo estão próxi-mos dos dados que estão sendo gerados em tempo real. Esse comportamento,comprova que a comunicação foi implementada em sua totalidade.

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Figura 9: Dados dos sensores sendo apresentados no aplicativo

4.2 Aplicativo

O aplicativo é parte do sistema que torna possível a visualização dos dados obti-dos pelos sensores e tratados pelo servidor. Como é possível observar na Figura10, a tela Home atende bem ao seu objetivo de apresentar ao usuário as princi-pais informações em tempo real. Na tela de gráficos é possível acompanhar osgráficos de diferentes períodos e grandezas serem formados.

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Figura 10: Telas com dados do servidor

5 Conclusão

O projeto Helius resultou em um sistema de gerenciamento de energia funcio-nal, capaz de exibir dados de geração ao usuário em tempo real e com o apresen-tação em gráficos. A estação base constituída pelo servidor recebe e processa osdados provindos dos sistemas embarcados e seus sensores. Através de conexãoWi-Fi, o smartphone se conecta ao servidor e recebe as informações que podementão ser exibidas ao usuário.

O servidor desenvolvido se mostrou eficiente e confiável na intermediaçãodos dados entre os sistemas embarcados e o aplicativo. Foi o componente noqual surgiram as maiores dificuldades de implementação, sendo que uma des-sas dificuldades surgiu no recebimento de dados provindos do Arduino Uno viaconexão serial. O sistema em camadas utilizado no desenvolvimento do ser-vidor permite que a aplicação funcione com grande estabilidade e robustez,assim como possibilita que o sistema ganhe escala em futuras aplicações. Aintegração entre o servidor e o aplicativo também gerou dificuldades não pre-vistas. A equipe esperava que os dados pudessem ser passados do servidor aosmartphone como objetos, porém, descobrimos que o Android não suportariaesse tipo de aplicação. O problema foi resolvido através da transferência de da-dos por JSON e tratados internamente no aplicativo.

Maiores detalhes, acessar o blog do projeto: https://oficina3abpr.wordpress.com/.

As futuras implementações incluem: desenvolvimento de aplicativos parausuários de sistemas operacionais IOS e Windows; adaptação do processamentopara lidar com diferentes tipos de placas fotovoltaicas e também monitorar sis-

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temas com mais de uma placa; melhoras no design do aplicativo e a realizaçãode mais testes para validação e aperfeiçoamento do projeto.

6 Agradecimentos

A equipe agradece ao professor Paulo Stadzisz que gentilmente nos cedeu partedos componentes e estrutura para a criação do projeto. Aos professores JoãoAlberto Fabro e Guilherme Alceu Schneider agradecemos pelo apoio e auxíliona condução do projeto.

Referências

[1] Agência Nacional de Energia Elétrica. http://www.aneel.gov.br/informacoes-tecnicas/-/asset_publisher/CegkWaVJWF5E/content/geracao-distribuida-introduc-1/656827?inheritRedirect=false.

[2] Portal Solar. Microgeração de energia solar. https://www.portalsolar.com.br/microgeracao-de-energia-solar.html.

[3] Copel. Micro e minigeração – sistema de compensação de ener-gia elétrica. http://www.copel.com/hpcopel/root/nivel2.jsp?endereco=%2Fhpcopel%2Froot%2Fpagcopel2.nsf%2Fdocs%2FB57635122BA32D4B03257B630044F656.

[4] Microgeração Fotovoltaica Fabiano Passos. Monitoramento para sistemasfotovoltaicos: Qual sua importância? https://microgeracaofv.wordpress.com/2017/04/14/monitoramento-para-sistemas-fotovoltaicos-qual-sua-importancia/.

[5] Site da national instruments. http://www.ni.com/pt-br.html.

[6] Site oficial arduino. https://www.arduino.cc/.

[7] Como fazer um medidor de energia elétrica com arduino. https://www.filipeflop.com/blog/medidor-de-energia-eletrica-com-arduino/.

[8] Sensores de temperatura com ntc e ptc. https://www.mundodaeletrica.com.br/sensor-de-temperatura-ntc-ptc/.

[9] Biblioteca graphview. http://www.android-graphview.org/.

[10] Componentes de um sistema de geração solar. https://www.ecycle.com.br/component/content/article/69-energia/3385-controladores-carga-solar-termica-fotovoltaicas-

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como-funciona-captacao-kit-geracao-energia-eletrica-eletricidade-vantagem-fontes-renovavel-limpa-meio-ambiente-eficiencia-sustentavel-onde-comprar-custo-investimento-instalacao-residencias-tensao.html.

[11] Controladores de carga para sistemas fotovoltaicos. https://www.neosolar.com.br/aprenda/saiba-mais/controladores-de-carga/.

[12] Estação base – servidor com web service. http://www.soawebservices.com.br/como-funciona.aspx.

[13] Consumindo dados de webservice com android. https://www.devmedia.com.br/consumindo-dados-de-um-web-service-com-android/33717.

[14] José Marcelo de Assis Wendling Júnior. Proposta de controlador de cargacom mppt utilizando labview. 2015.