Diseño de un sistema de cómputo para obtener datos de una estación meteorológica y monitoreo de diferentes variables desde una aplicación web modular

Abstract

Este proyecto surge como solución a la necesidad de llevar un monitoreo constante al sistema de energías renovables ubicado en la plazoleta del Bloque K de la Universidad del Norte. En este, diversos proyectos de mediciones instrumentación y control de diversas variables y elementos. Por esta razón, se propone el diseño de una página web modular desde donde sea posible llevar un monitoreo constante de todo este sistema. Esta aplicación web está diseñada de tal forma que cada elemento del sistema se visualice por un módulo. Además, está ambientada al trabajo colaborativo y expansión de la misma, permitiendo agregar módulos de forma fácil a medida que crece el sistema. El diseño de esta aplicación se logró gracias al Modelo-Vista-Controlador usado por lenguajes como Ruby on Rails. Por otro lado, en este sistema es necesario llevar monitoreo de las variables meteorológicas de la zona para en un futuro poder realizar estudios más eficaces sobre el potencial eléctrico de la misma. Actualmente el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica cuenta con una estación meteorológica capaz de realizar dicho monitoreo. Sin embargo, no se cuenta con un equipo capaz de extraer la información para poder ser enviada a servidores web. En respuesta a esto se diseñó un hardware basado en una tarjeta de procesamiento Raspberry Pi. Esta es capaz de extraer la información de la estación, decodificarla y enviarla hacia internet. Además, cuenta con un diseño robusto capaz de permanecer activa ante fallas en la energía, y reportar fallas de conexión con la estación y fallas en el envío a internet.

This project came as a solution to the need of constant monitoring of the renewable energy system located next to the Mapuka Museum at Universidad del Norte. Here, different projects of measurement, instrumentation and control of different variables and elements. For this reason, it is proposed to design a modular web page from where it is possible to carry out constant monitoring of this entire system.

This web application is designed in such a way that each element of the system is displayed by a module. In addition, it is oriented to the collaborative work and expansion of it, allowing to add modules easily as the system grows. The design of this application was achieved thanks to the Model-View-Controller used by languages such as Ruby on Rails.

On the other hand, in this system it is necessary the monitoring of the meteorological variables of the zone in order to be able to realize more effective studies of the electrical potential of the same. Currently, the Electrics and Electronics Engineering Department has a personal weather station capable of performing such monitoring. However, there is no computer capable of extracting information to be sent to Web servers.

In response to this, a hardware was designed based on a Raspberry Pi processing system. This is able to extract information from the station, decode it and send it to the internet. In addition, it has a robust design able to remain active against power failures, and report connection failures with the station and failures sending to the internet.