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Programa Transdisciplinario en Investigación y Desarrollo en Facultades y Escuelas Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía Universidad Nacional.

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Presentación del tema: "Programa Transdisciplinario en Investigación y Desarrollo en Facultades y Escuelas Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía Universidad Nacional."— Transcripción de la presentación:

1 Programa Transdisciplinario en Investigación y Desarrollo en Facultades y Escuelas Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía Universidad Nacional Autónoma de México

2 Línea de investigación: Utilización y Ahorro de Energía Jefe del Proyecto: M.I. Roberto Tovar Medina Proyecto: CUenergía /1/24 Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico Dependencia participante: Facultad de Ingeniería, UNAM

3 Participantes. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. (Dr. Víctor Argueta Díaz) Ing Beatriz Eslava Arrellanes Ing. Roberto Macías Pérez Ing. Beatriz Eslava Ing. Salvador Zamora Becarios: –Rodrigo Licona (Maestría Ing Electrónica) –Martha Angélica Reyes Vázquez (Ing. Telecomunicaciones) –Francisco Jonathan Pérez Caltempa (Ing. Electrónica) –Sandro Caballero Rivas (Ing. Electrónica) Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico.

4 Objetivos. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Diseño y desarrollo de un sistema de alumbrado público inteligente Conformado por un conjunto de células de luminarias y un centro de control general. Con comunicación PLC entre luminarias en cada célula e inalámbrica (RF) entre células y Control Central. Con capacidad de autodiagnóstico Con capacidad de generación de reportes del estado de operación de cada luminaria. Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico PLC RF

5 Metas Metas. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Evaluación de las diferentes tecnologías de alumbrado de bajo consumo energético. Desarrollo de una red híbrida de comunicación ( PLC + RF ). Desarrollo de un sistema de autodiagnóstico Diseño e implementación de balastro inteligente de bajas perdidas de energía Diseño e implementación de una Luminaria inteligente: –Con baterías y focos ahorradores –Alimentada con energía solar y otras fuentes alternas. –Con Ahorro mínimo de 50W (20%) por luminaria ( 5000 x 50 = 250Kw ) –De bajo costo de mantenimiento. Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico

6 Metas Metas. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Con intensidad de iluminación controlada (dimmer) de acuerdo a las condiciones del trafico –Mayor tiempo de vida de la lámpara –Menor consumo de energía Detección de componentes defectuosos que causen desperdicio de energía La iluminación podrá ser dosificada de acuerdo a la ubicación –Cruce de caminos –Estacionamientos –Zonas peatonales Los niveles de iluminación pueden ser ajustados de acuerdo a fechas o eventos especiales Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico

7 Metas Metas. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Control de intensidad de luz bajo condiciones adversas –Alta densidad de trafico –Lluvia –Nievla Contador de uso de lámparas por hora e intensidad Reportes diarios de alumbrado defectuoso Reducción de costos, al monitorear el sistema remotamente Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico

8 Estado actual del proyecto. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Investigación sobre redes WLAN, WMAN, WPAN, y estándares existentes Estudio sobre el uso del espectro de radiofrecuencia en México ( fuente COFETEL). Investigación sobre compañías que desarrollan tecnología para monitoreo y control de sistemas de alumbrado –Viken –Interconsult –Vector Internacional –Street Light intelligence Análisis y diseño de balastro inteligente Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico Estado Actual del Proyecto

9 Estado actual del proyecto Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Investigación sobre topología de redes inalámbricas Evaluación de lámparas de alumbrado publico (sodio de alta presión) Investigación de Norma Oficial Mexicana para instalaciones eléctricas para alumbrado publico en exteriores Investigación sobre MODEM PLC ST7538 Evaluación de microcontrolador conjuntamente con el PLC ST7538 (e.g. HC11, HC08, PICs) Investigación sobre protocolo (comunicación inalámbrica a 2.42 GHz) Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico

10 Estado actual del proyecto. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Adquisición de tarjeta de evaluación de modem inalámbrico Inicio de pruebas de MODEM inalámbrico Laboratorio de pruebas (equipo básico) –Osciloscopio –Multimetro –Fuente de poder –Generador de funciones. Diseño propio de MODEM PLC El sistema de control estará basado en el PIC16F84 Evaluación de MODEM inalámbrico ( pruebas de alcance) Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico Estado actual del proyecto

11 Actividades futuras. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Evaluación y documentación de circuito de balastro inteligente Adquisición de lámparas de alumbrado público para realizar pruebas en conjunto con balastro inteligente Diseño e implementación del control de intensidad (dimmer) para balastro Análisis del IC ST7538 para comunicación PLC Programación del microcontrolador PIC16F84 para comunicación PLC Manejo del IC ST7538 con microcontrolador PIC16F84 Pruebas del sistema de comunicación Inalámbrica (RF) Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico Estado actual del proyecto

12 Actividades futuras. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Análisis del IC Xbee/Pro para comunicación inalámbrica a 2.42 GHz Programación del microcontrolador PIC16F84 para comunicación inalámbrica Manejo del IC Xbee/Pro con el PIC16F84 Realización de pruebas de campo con el sistema completo. Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico

13 Bangalore India Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. 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 Reportes diarios sobre la condiciones de la red. Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico Reducción en costos de monitoreo del 20% Reducción del 50% en costos energéticos Mejora de imagen hacia la comunidad

14 Bangalore India Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Sistema de alumbrado controlado por tablas de tiempo (timers) o fotoceldas Timers fijos sin importar condiciones climáticas ni de trafico Desperdicio de energía cuando el sistema de alumbrado no cumple con tiempos programados de operación 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 Alumbrado Público con Energía Solar y Sistema de Autodiagnóstico


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