Data Acquisition with LoraWAN IoT Technology to Monitor Bio-Inspired Wind Turbines in Rural Areas of Cundinamarca

• Quintero, Jersson A. ; Parra Peñuela, Hector Guillermo ^[1] ; Gaona, Elvis E. ^[2]
  1. [1] Universidad Militar Nueva Granada

     Universidad Militar Nueva Granada

     Colombia

     
  2. [2] Universidad Distrital Francisco José de Caldas

     Universidad Distrital Francisco José de Caldas

     Colombia

     
• Localización: Ingeniería, ISSN-e 2344-8393, ISSN 0121-750X, Vol. 27, Nº. 2, 2022 (Ejemplar dedicado a: May-August; e18207)
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Adquisición de datos con tecnología IoT LoraWAN para monitoreo de turbinas eólicas bio-inspiradas en zonas rurales de Cundinamarca
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• Resumen
  • español

    Contexto: La crisis energética es una problemática global. En Colombia se están realizando investigaciones para el aprovechamiento eficiente de energías renovables. Por ejemplo, en el caso de generadores eólicos bio-inspirados, se requiere un sistema de monitoreo para observar variables de salida (voltaje y frecuencia).

    Método: Se utilizan tecnologías LoRaWAN para el despliegue del enlace inalámbrico, ya que los generadores están separados de la estación base. Además, la zona de cobertura del Gateway se construye en el software HTZ Communications para futuras mejoras en la red inteligente.

    Resultados: El sistema implementado permite realizar un monitoreo constante por periodos de tiempo prolongados y almacena su información en bases de datos online de código abierto, lo cual permite visualizar el estado de la red de forma remota, con un total de 3 muestras por minuto y un alcance de hasta 3,47 km.

    Conclusiones: El sistema de adquisición de datos puede ser implementado para monitoreo remoto. Adicionalmente, dado que es un sistema de baja potencia, puede utilizarse en zonas no interconectadas, así como para almacenar datos hasta por 6 meses. Sin embargo, para la caracterización de un modelo de generadores eólicos, es aconsejable modificar el sistema para que el tiempo de muestreo sea menor.

  • English

    Context: The energy crisis is a global problem. In Colombia, research aimed at the efficient use of renewable energies is being conducted. For example, in the case of bio-inspired wind generators, a monitoring system is required to observe the output variables (voltage and frequency).

    Method: LoRaWAN technologies are used to deploy the wireless link since the generators are separated from the base station. In addition, the Gateway coverage area is simulated with HTZ Communications software for future smart grid improvements.

    Results: The implemented system allows constant monitoring over a long period of time and stores its information in online, open-source databases, which allows remotely visualizing the status of the network, with a total of 3 samples per minute and a range of up to 3,47 km.

    Conclusions: The data acquisition system can be implemented for remote monitoring. Moreover, since it is a low power system, it can be utilized in non-interconnected areas, as well as for storing data for up to 6 months. However, for the characterization of a model of wind generators, it is advisable to modify the system so that the sampling time is lower.