¿Cómo se desarrolla una solución innovadora en el sector eléctrico? Cuando fue encargada de crear un dispositivo que pudiera mejorar la gestión de activos, el equipo de Investigación y Desarrollo de NOVUS estudió varias posibilidades. Sandro Santos, Director de I+D, nos revela cómo un concepto se manifestó en un producto que está a punto de lanzarse.

El proyecto Telik Trafo Lite ha sido concluido y es muy prometedor, ya que permite modernizar la red de distribución eléctrica. Se trata de un producto con características IoT (Internet de las Cosas), que tiene el objetivo de medir la temperatura de los transformadores (los que suelen estar encima de los postes en las calles). Desde el principio, su objetivo era enviar las mediciones de temperatura de forma inalámbrica a una «central», donde los datos estarían disponibles, normalmente a través de un Dashboard.

Como hay transformadores por casi todo el mundo, se consideró que sería mejor enviar estos datos a larga distancia. Así, el proyecto se orientó a buscar la mejor manera de cumplir este objetivo. De esta manera, para facilitar la instalación en los transformadores, el dispositivo tendría que funcionar con batería, lo que eliminaría la necesidad de instalar cables para alimentarlo. Esto también evitó la necesidad de interrumpir la alimentación del transformador para conectar los cables al producto. Juntando estas dos exigencias (comunicación inalámbrica a larga distancia y uso de baterías para alimentar el dispositivo), optar por una red LPWAN para transmitir los datos era una decisión obvia.

Las redes LPWAN (Low-Power Wide Area Network) están diseñadas para permitir el envío de datos a largas distancias con muy bajo consumo. El efecto secundario de esta proeza es la necesidad de limitar la cantidad de datos enviados, lo que no es un impedimento para la eficacia de la aplicación del Telik Trafo Lite.

 

LoRa como la mejor opción

Cuando imaginamos el producto, una de las pocas soluciones maduras que existían para redes LPWAN era la tecnología LoRa (Long Range), que finalmente fue la elegida por el equipo. LoRa tiene las ventajas ya mencionadas del bajo consumo de energía, que permite que las pequeñas baterías duren unos años en el dispositivo, y de las grandes distancias de comunicación de datos (normalmente unos pocos kilómetros). Además, sigue teniendo alternativas de red pública con buena cobertura en varias regiones del mundo.

Su funcionamiento es muy sencillo. Como analogía, imagine la cobertura de la red móvil de su teléfono: Una red LoRa pública tiene una solución similar, en la que usted paga un plan para que su dispositivo se conecte a una antena que proporcione la conectividad deseada. Para que esto funcione, creó el estándar LoRaWAN®, que estandariza estos protocolos.

En el caso del Telik Trafo Lite, además de utilizar un módulo LoRa, que seguía esta norma, también obtuvimos la certificación Ethingz. Este sello certifica la compatibilidad de nuestro dispositivo con la red LoRaWAN de , el mayor proveedor mundial de redes públicas de este tipo. Es importante comentar que, en los casos en los que la localidad no disponga de redes públicas o la aplicación no desee utilizarlas, siempre es posible utilizar un Gateway LoRa para crear una zona de cobertura para sus dispositivos.

 

¿Instalación eléctrica inalámbrica?

Durante el desarrollo de este producto, además de aprender toda la nueva tecnología y los retos inherentes al proyecto de dispositivos de muy bajo consumo, tuvimos algunos otros contratiempos. Dos de ellos tenían que ver con la instalación de productos: ¿Cómo fijar un dispositivo en un transformador?

En cuanto a la fijación, la primera idea para fijar el Telik Trafo Lite al lugar de destino fue utilizar un imán, ya que la gran mayoría de los transformadores son metálicos. Sin embargo, no teníamos la menor confianza en que un imán pudiera realizar esta tarea. Un estudio detallado realizado por un equipo del ISI SIM (Instituto SENAI para la Innovación en Sistemas de Detección, División de Tecnología e Innovación de SENAI RS), nuestro socio al inicio de este proyecto, indicó el tipo de imán adecuado para soportar los fuertes vientos y las altas temperaturas que debe soportar el dispositivo. El estudio incluyó la fase de ejecución y las pruebas necesarias para consolidar nuestra confianza en el imán propuesto.

En cuanto a la instalación, el otro reto estaba relacionado con la dificultad para instalar el dispositivo en el transformador. Nuestra primera propuesta consistía en que un técnico colocara el dispositivo manualmente. Al ponernos en contacto con personas del sector, descubrimos que el uso de bastones de maniobra es una práctica habitual y se convirtió en una posibilidad para nuestro proyecto.

Esto nos llevó a considerar la adaptación de la carcasa del Telik Trafo Lite, haciéndolo fácilmente acoplable a un bastión de maniobra, y permitiendo así que fuera fácil y rápidamente instalado (y retirado, en caso necesario) por los técnicos. La creación de un adaptador en forma de cono en el dispositivo y otro adaptador para acoplar al bastón de maniobra fue lo que permitió alcanzar con éxito este objetivo. En la práctica, este modo de «instalación» puede llevar tan sólo dos minutos, lo que permite a un profesional instalar muchas unidades en poco tiempo.

 

¿Qué desafió a los expertos en medición de temperatura?

Un tercer reto estaba relacionado con la medición de la temperatura del transformador. Resulta irónico, ya que NOVUS lleva décadas dedicándose a la medición de la temperatura. Esta nueva aplicación tenía algunas características diferentes, que dificultaban el proceso de medición de la temperatura con la exactitud esperada por nuestro producto. Afortunadamente, gracias a la larga experiencia de NOVUS en el sector, pudimos encontrar una solución.

Muchas de estas mejoras no se habrían producido sin algunas pruebas preliminares con empresas que vieron el valor de la solución en aplicaciones reales. El historial de NOVUS en el desarrollo de dispositivos y tecnologías permite al equipo de I+D probar numerosas formas de resolver los retos de un proyecto. Contar con socios que pongan su experiencia y su propósito al servicio de estos proyectos también es fundamental para obtener un producto digno de la calidad que NOVUS valora.

 

 

Este artículo fue escrito por Sandro Santos, Director de Investigación y Desarrollo de NOVUS.

 

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