Sistema de monitorização e controlo de carga centralizado

• Autor(a) principal: Carvalho, Sandro Daniel Moreira de
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/24308
• topic: Shunt resistor; MQTT; WIFI; ESP32; Raspberry Pi 3; OLED display; NODE-Red; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia

Este projeto tem como objetivo fazer o estudo, desenvolvimento e demonstração de um sistema de monitorização e controlo de carga centralizado utilizando o conceito Internet of Things (IoT). Para servir de exemplo a este projeto foram estudados vários produtos onde implementam o conceito IoT e/ou a tecnologia de monitorização de consumo de energia, como por exemplo a FIBARO, Eyedro, Lumin, Leviton e Trotec. Este estudo permitiu idealizar e conceber um sistema preparado para monitorizar os dados de energia elétrica e controlo de cargas e exibir esses dados numa interface gráfica. O sistema de monitorização tem como objetivo realizar a medição da tensão eficaz, corrente eficaz, potência instantânea, fator de potência, energia instantânea e acumulada, sendo também possível verificar o custo monetário associado à energia utilizada. O sistema de monitorização envolve o estudo e implementação sobre a alimentação do sistema, condicionamento de sinal, analog-to-digital converter (ADC) externo, placa de desenvolvimento ESP32 DevKitC V4 e o display Organic LightEmitting Diode (OLED). O sistema de controlo por sua vez tem como objetivo acionar um light-emitting diode (LED) e é realizado através da placa de desenvolvimento Mini WEMO D1 ESP32. Para aceder à informação dos dados de energia elétrica e realizar o controlo do LED foi desenvolvida uma página de Internet baseada na plataforma Node-RED. Para desenvolver a plataforma utilizou-se um servidor que irá correr a plataforma Node-RED e disponibilizar o endereço Internet Protocol (IP) da página de monitorização e controlo. Os dados transmitidos entre os microcontroladores e servidor utilizam o protocolo de comunicação Message Queuing Telemetry Transport (MQTT). Por fim, foram realizados testes ao sistema tendo como base de comparação os dados de energia resultantes do dispositivo de medição de energia Aubess. Os resultados obtidos do dispositivo Aubess e do nosso sistema são idênticos, concluindo assim que o sistema de monitorização desenvolvido funciona de acordo com o es perado. A implementação da placa de desenvolvimento Mini WEMO D1 ESP32 também demonstrou estar corretamente implementada na rede local sendo possível alterar o estado do LED entre ligado e desligado.