Analizador de redes monofásicas

Abstract

El objetivo de este proyecto es el diseño y construcción de un analizador de redes monofásicas para uso doméstico, capaz de medir parámetros como la corriente, tensión y factor de potencia; y partiendo de estos calcular la potencia y energía, de manera que se pueda supervisar totalmente los datos de la red doméstica, con la finalidad de poder gestionar la energía consumida y la generada.

El dispositivo está basado en un controlador de hardware libre, como es Arduino, construyéndose una PCB tipo shield, que se encargará de acondicionar las señales analógicas de entrada, dar conectividad a los periféricos, y proporcionar tensión de alimentación al controlador. Finalmente el sistema de control se programará empleando un software de código abierto. Además de monitorizar los parámetros de la red mediante una pantalla local, el prototipo se configurará para que funcione como servidor web y así exportar los datos a la nube. De esta manera, desde cualquier punto de conexión a Internet, ya sea una IP privada (dentro del hogar) o una IP pública (desde el exterior), permitirá el acceso de forma remota a los parámetros de la red eléctrica doméstica. Tratándose de un instrumento de medida, se someterá a ensayo para conocer el grado de precisión y calcular el error en la medida.

Proiektu honen helburua etxean erabiltzeko sare aztertzaile monofasikoa diseinatzea eta eraikitzea da. Gailu hau korrontea, tentsio eta potentzia faktore neurtzeko gai da eta bide batez energia eta potentzia kalkulatzea etxeko sarearen datuak guztiak kontrolatzeko gai da eta gainera kontsumitu eta sortutakoa energiaren kudeaketa ere egin dezake. Gailuak, hardware kontroladore librean oinarrituta dago, Arduino bezalakoa, shield PCB tankerara eraiki egingo da eta honek sarrera analogikoen seinaleak egokituko egingo ditu eta aldi berean, albokoei konexioa eta hornikuntza emango die. Amaitzeko kontrol sistemak kode irekia duen software baten bitartez burutuko da. Sareko parametroen jarraipena tokiko pantailan gain, prototipoak, web zerbitzari gisa lan egiteko konfiguratuko da datuak hodeira igotzeko. Ondoriotzat, sare elektronikoaren parametroak Interneteko edozein konexio puntutik; IP pribatutik (etxetik)naiz IP publikotik (kaletik) ikusteko gai da. Neurketa-tresna honek, ariketa ezberdinak pasa beharko ditu zehaztasuna eta akatsen neurketak kalkulatzeko

The goal of this project is the design and implementation of a monophasic power network analyzer for home use. It measures parameters like current, voltage and power factor, and from those ones the power and energy for a full picture of the home power network, to help manage the consumed and generated energy. The device is based on an Open Hardware controller (Arduino), on which a PCB shield is designed and attached. This shield's role is to condition the analog input signals, connect peripheral devices, and provide the supply voltage to the controller. Finally, the control system will be programmed by using an Open Source code. Beyond local monitoring of the power network via a LED screen, the prototype will be configured as a web server, available anywhere on the Internet (be it a private home IP, or a public IP). Therefore, the home power network parameters will be thus available remotely. As a measurement instrument, it will be subjected to extensive testing to know the precision and measurement error.