Medidores SIEMENS PAC

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE MISANTLA[pic 1]

PROTOTIPO DE UN DISPOSITIVO AD HOC DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA LA IDENTIFICACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE INFORMACIÓN DE TRANSITORIOS ELÉCTRICOS CAUSADOS POR EQUIPOS ELECTRÓNICOS Y ELECTRODOMÉSTICOS

TESIS

PARA OBTENER EL TITULO DE

INGENIERO EN TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y COMUNICACIONES

PRESENTA

JORGE ALBERTO MIRANDA RODRÍGUEZ

ASESOR

ING. FRANCISCO JAVIER FERNÁNDEZ DOMÍNGUEZ

CO-ASESOR

MSC. ARNULFO GAMALIEL HERNANDEZ GONZALEZ 

Índice

CAPÍTULO I: GENERALIDADES DEL PROYECTO        1

1.1 Planteamiento del problema        2

1.2 Antecedentes        4

1.2.1        Medidores SIEMENS PAC        4

1.2.2        Medidores CFE        4

1.2.3        CFE Contigo        4

1.2.4        Medidor de consumo eléctrico ELETE        5

1.2.5        Medidor de consumo eléctrico ARENDO        5

1.2.6        Medidor de consumo eléctrico TACKLIFE        6

1.2.7        Medidor de consumo eléctrico AHORRALUZ        6

1.2.8        Medidor de consumo eléctrico con software e instantáneo        7

1.3 Justificación        8

1.4 Hipótesis        11

1.5 Planteamiento de objetivos        12

1.5.1        General        12

1.5.2        Específicos        12

1.6 Propuesta de solución        13

1.7 Alcances y limitaciones        15

1.7.1        Alcances        15

1.7.2        Limitaciones        15

1.8 Metodología        16

CAPITULO II: ANÁLISIS DE LOS FUNDAMENTOS        18

2.1        Marco histórico        19

2.1.1        Circuito eléctrico        19

2.2        Marco teórico        22

2.2.1        Frecuencia y longitud de onda        22

2.2.2        Series de Fourier        22

2.2.3        Regímenes        23

2.2.3.1.        Transitorio        23

2.2.3.2.        Permanente        23

2.2.4        Circuitos eléctricos.        24

2.2.4.1.        Corriente continua        24

2.2.4.2.        Corriente alterna        24

2.2.5        Microcontroladores.        25

a.        El procesador        25

b.        Memoria        25

c.        Puertos de Entrada y Salida        25

d.        Reloj principal        26

2.2.5.1.        ATMEL Mega 328p        26

2.2.6        Sensores        26

2.2.6.1. SCT-013        27

2.2.7        Lectores de tarjetas de memoria        28

2.2.7.1.        Modulo Micro SD        28

2.2.8        Métodos numéricos        28

2.2.8.1.        MATLAB        29

2.3        Estado del Arte        30

CAPITULO III: DESARROLLO        33

3.1 Propuesta de solución        34

3.2 Recolección de datos        35

3.3 Transformación de los datos        36

3.4 Almacenamiento de los datos        37

CAPITULO IV: ANÁLISIS DE DATOS Y RESULTADOS        38

4.1 Prototipo del dispositivo AD HOC        39

4.2 Código del dispositivo        40

4.3 Recolección de los datos        41

CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO        42

5.1 Conclusiones        43

5.2 Trabajos a futuro        44

Referencias        45

CAPÍTULO I: GENERALIDADES DEL PROYECTO

1.1 Planteamiento del problema

Desde el descubrimiento de la electricidad, el ser humano se ha visto en la necesidad de adquirir un máximo provecho a la energía eléctrica, obteniendo distintas formas de uso, por lo que surgen diversos problemas como el saber cuánto consume un electrodoméstico, si habrá problemas en la red eléctrica, qué medidas se pueden tomar para un rendimiento óptimo, entre otras incógnitas y necesidades.

Durante el auge de la minería en México por el siglo XIX se incrementó la demanda de energía eléctrica esto llevo a la creación de muchas generadoras eléctricas ya sea nacionales o extranjeras, de igual manera el incremento de la población intervino en la creación de las mismas.

En México actualmente las familias han mostrado un gran cambio ante la demanda de energía eléctrica y, aproximadamente 32.5 millones de familias están beneficiadas por este servicio, donde el investigador Luis Aboites Aguilar (Colegio de México) señala que en nuestro país poco se ha estudiado como tal la electricidad, las formas de producción y consumo, es aquí donde existe una barrera que ayude a comprender como se usa este servicio y de qué manera afecta a las familias mexicanas.

En los hogares e instituciones del municipio de Misantla, Veracruz se presentan muchos problemas respecto al consumo energético como lo son los excesivos costos a pagar por el servicio, las fugas de corriente eléctrica, el alto incremento en consumo del servicio eléctrico, la falta de medidas para ahorrar el consumo eléctrico, cuanto consume cada electrodoméstico y durante qué tiempo, incluso el no tener datos para realizar un estudio respecto a los consumos en esta localidad.

El problema que se presenta en una vivienda al momento de querer ahorrar energía es que no se conoce exactamente la cantidad de energía que consume cada aparato eléctrico, ni el registro del momento de operación. La norma ISO 50001 recomienda que para comenzar a ahorrar energía debemos saber con qué aparatos eléctricos contamos y su historial de operación. El realizar esta tarea en casa tomaría demasiado tiempo, por ejemplo estar atentos desde el encendido de un foco o hasta cuando se prendió la regadera eléctrica.

Por ello se plantea la creación de un dispositivo electrónico capaz de realizar esta tarea. La contribución de este trabajo para lograr dicho objetivo es identificar el efecto que causa en un determinado punto de la red eléctrica de una vivienda la operación de un aparato eléctrico, para lo cual siendo profesionales y aplicando los estudios correspondientes de esta área se puede realizar el análisis de información de corriente eléctrica obtenida de un hogar mediante un dispositivo electrónico para determinar que aparato electrónico está consumiendo energía eléctrica y cuanto es el consumo de ello mediante el régimen transitorio.

...