Alumbrado Público Inteligente

Departamento de Ingeniería ElectrónicaDepartamento de Ingeniería Electrónica

M.I. Roberto Tovar

Objetivo

• Diseño y desarrollo de un sistema de yalumbrado público inteligente:– capacidad de autodiagnóstico– capacidad de autodiagnóstico – centro de administración

R d i lá b i d it• Red inalámbrica de monitoreo• Reporte de estado de operación• Mantenimiento

Antecedentes

• Campus de la UNAM es de id bl t ióconsiderable extensión.

• Demanda de distintos servicios para ti l ilid d id dgarantizar la movilidad y seguridad.

• El alumbrado en CU es del tipo i lconvencional,

– Alto consumo de energía.Alt t d t i i t ti– Alto costo de mantenimiento preventivo y correctivo

Di t ib ió d l Al b d d Ci d d U i it iDistribución del Alumbrado de Ciudad Universitaria

Zona casco viejoZona casco viejo Zona circuito escolarZona circuito escolar

Computadora centralComputadora central

Zona ponienteZona poniente Zona culturalZona cultural

Metas

• Diseño y desarrollo de una sistema de alumbradosistema de alumbrado inteligente, – Alimentada con fuentes

alternas de energía,alternas de energía,– Baterías y focos ahorradores, – Con capacidad de

autodiagnóstico,autodiagnóstico,– Comunicación inalámbrica, – De bajo costo de

mantenimiento,,– Monitoreada desde una

central, donde se generaran reportes de mantenimiento. Fuente imagen: www.uniwide.unsw.edu.au

Tareas

• Desarrollo de un diagnóstico integral sobre las di i d ió t i i t d lcondiciones de operación y mantenimiento del

sistema de alumbrado en la UNAME l ió d t l í d l b d d b j• Evaluación de tecnología de alumbrado de bajo consumo energético.D ll d d i lá b i d• Desarrollo de una red inalámbrica de autodiagnóstico.Di ñ i l t ió d l b d• Diseño e implementación de alumbrado inteligentes.

ESQUEMA GENERAL

Sensores de tráfico

Centro decontrol

Sensores ambientales

Regulados

Comunicación alámbricaEncendidos

Apagados

Subcontrol

Generación de reportesGeneración de reportes

Horas del Día Consumo [kW]

00:00 A 01:00 3.304 01:00 A 02:00 3.304 02:00 A 03:00 3.304 03:00 A 04:00 3.304 04:00 A 05:00 3.304 05:00 A 06:00 3.304 06:00 A 07:00 6 016

Día xx/xx/xxxxConsumo de energía luminaria xxxxx

30.000

06:00 A 07:00 6.016 07:00 A 08:00 16.376 08:00 A 09:00 18.456 09:00 A 10:00 24.623 10:00 A 11:00 18.456 11:00 A 12:00 18.456 15.000

20.000

25.000

kW

12:00 A 13:00 18.456 13:00 A 14:00 19.560 14:00 A 15:00 2.520 15:00 A 16:00 2.652 16:00 A 17:00 24.227 17:00 A 18:00 18.984

5.000

10.000

18:00 A 19:00 27.044 19:00 A 20:00 27.044 20:00 A 21:00 27.440 21:00 A 22:00 23.156 22:00 A 23:00 9.296

- 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tiempo

A d l P tAvances del Proyecto

• Diseño de la base de datos para la pgeneración de reportes

• Estudio de las diferentes tipos de stud o de as d e e tes t pos deluminarias, baterías y celdas solares para implementar un p psistema autónomo.

• Diseño del adquisición de datos de qmedidas eléctricas

• Diseño de la página WEBp g

Bangalore India antes

• Sistema de alumbrado controlado por tablas de tiempo (timers) o fotoceldas

• Tiempos fijos sin importar condiciones climáticas ni de trafico

• Desperdicio de energía cuando el sistema de alumbrado no cumple con sistema de alumbrado no cumple con tiempos programados de operación

La intensidad de la luz es constante • La intensidad de la luz es constante a lo largo de la ciudad sin importar densidad de trafico u hora

• Monitoreo de las condiciones del alumbrado por medio de rondines

Bangalore India actualmente

• 4.5 millones de habitantes• Ciudad de alta actividad industrial• Rápida expansión• Destino de un gran porcentaje de las

compañías de TI• Sistema de encendido/apagado• Medición de consumo energético• Control de intensidad• Control de intensidad• Reportes diarios sobre la condiciones

de la red.b fi ibeneficios

• Reducción en costos de monitoreo del 20%• Reducción del 50% en costos energéticos• Mejora de imagen hacia la comunidad

Oslo, Noruega

• Antecedentes– 4.6 millones de habitantes– Cerca del circulo polar (largos periodos de oscuridad)– 5% del consumo energético causado por alumbrado

público– Clima adverso (niebla, nieve, lluvia, etc)– Estricta legislación que regula la contaminación

luminosa (parque ecológicos)

Oslo, Noruega

• 120 luminarias instaladas en una zona residencial (2003)(2003).

• Reutilización de viejas instalaciones • Cambio de lámparas de mercurio a lámparas de alta

presión de sodioSi t di i l i l d il i i d h• Sistema disminuye el nivel de iluminacion cuando hay nieve en el suelo (o poco trafico)

• Utilización de red eléctrica como sistema de• Utilización de red eléctrica como sistema de comunicación.

• Ahorro de más del 70%• Ahorro de más del 70%.

Participantes

Ing. Beatriz Eslava (Responsable Técnico)Ing. Rafael Flores Garcia ( Area de Software) Rodrigo Licona (Maestría Ing Ing. Rafael Flores Garcia ( Area de Software)Alumnos:Jonathan Pérez Caltempa (Alumno Licenciatura)

(Servicio Social y Tésis)

Electrónica)Martha Angélica Reyes Vázquez

(Ing. Telecomunicaciones)Gustavo Alberto López Aguirre (Alumno Licenciatura)

(Servicio Social y Tésis)Ramiro A. Cuevas Vázquez(Alumno Licenciatura)

(Servicio Social y Tésis)

Francisco Jonathan Pérez Caltempa (Ing. Electrónica)

Sandro Caballero Rivas (Ing. Juan Carlos Hernández Vargas (Alumno Licenciatura)

(Servicio Social y Tésis)Cesar López García (Alumno Licenciatura)Manuel Piñuela Rangel (Alumno Licenciatura)

Sa d o Caba e o as ( gElectrónica)

Manuel Piñuela Rangel (Alumno Licenciatura) (Servicio Social)

Bool Ruiz Alfonso (Alumno Licenciatura) (Tésis)Torres Castro Hipacti (Alumno Licenciatura) (Servicio

Social y Tésis)Bool Ruiz Carlos Roberto (Alumno Licenciatura)

(Tesis)