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http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/20856| Título : | Diseño e implementación de un sistema inalámbrico de sensores, alimentado por bioelectricidad generada por plantas de la zona andina para el monitoreo remoto, para el GEAA-ESPOCH. |
| Autor : | Aguay Saquicaray, David Sebastián |
| Director(es): | Muñoz Cargua, José Rigoberto |
| Tribunal (Tesis): | Pacheco Cunduri, Mayra Alejandra |
| Palabras claves : | COMUNICACIONES INALÁMBRICAS;TECNOLOGÍA LORA;ENERGÍAS RENOVABLES;BIOELECTRICIDAD;CELDA DE COMBUSTIBLE DE PLANTA MICROBIANA (P-CCM);SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE ENERGÍA (PMS);CURVA DE POTENCIA;CURVAS DE POLARIZACIÓN |
| Fecha de publicación : | 11-nov-2022 |
| Editorial : | Escuela Superior Politécnica de Chimborazo |
| Citación : | Aguay Saquicaray, David Sebastián. (2022). Diseño e implementación de un sistema inalámbrico de sensores, alimentado por bioelectricidad generada por plantas de la zona andina para el monitoreo remoto, para el GEAA-ESPOCH. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba. |
| Identificador : | UDCTFIYE;98T00377 |
| Abstract : | The objective of this degree work is to implement a wireless sensor system, powered by bioelectricity generated by Andean plants for remote monitoring, for the Alternative Energies and Environment Research Group of ESPOCH. The system consists of a sensor node responsible for collecting data and sending them to a base station, by means of wireless radiofrequency modules, to store them in a database. The sensor node is formed by plant-microbial fuel cells (P-CCMs) that have the function of supplying sufficient energy to the node, however, the amount of electrical power acquired through microbial activity is scarce, which is why the power management system (PMS) was implemented, which seeks to manage the voltage and current values received by the P-CCM, store and transform them to useful values for proper operation. The implemented P-CCM reaches a maximum power of 2,536 𝑚𝑊 and an internal resistance of 334.18 Ω, allowing to perform the transmission/reception through LoRaWAN, where an operating range of 0-150 meters (obstacles) and 0-500 meters (LOS) is established, getting the node to send the temperature data, with a charging frequency of 6 h and an autonomy of 8h. The data are processed by the TTGO module and stored in real time in a mini Datalogger. It is concluded that the system evaluated by means of a regulated voltage simulating the ideal conditions of a P-CCM, could be used for applications in a real environment for the monitoring of meteorological variables as a viable and ecological solution. The modeling of a P-CCM is recommended to provide a higher output power, no longer in a laboratory environment, but per m^2 to achieve optimal system performance. |
| Resumen : | El objetivo del presente trabajo de Integración Curricular es implementar un sistema inalámbrico de sensores, alimentado por bioelectricidad generada por plantas de la zona andina para el monitoreo remoto, para el Grupo de Investigación de Energías Alternativas y Ambiente de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. El sistema está constituido por un nodo sensor responsable de censar datos y enviarlos a una estación base, por medio de módulos inalámbricos de radiofrecuencia, para almacenarlos en una base de datos. El nodo sensor está formado por celdas de combustible de plantas-microbianas (P-CCMs) que tienen la función de suministrar la suficiente energía al nodo, no obstante, la cantidad de potencia eléctrica adquirida por medio de la actividad microbiana es escasa motivo por el cual, se implementó el sistema de administración de energía (PMS), el cual busca administrar los valores de voltaje y corrientes recibidos por la P-CCM, almacenar y transformar a valor útiles para el correcto funcionamiento. La P-CCM implementada alcanza una potencia máxima de 2,536 𝑚𝑊 y una resistencia interna de 334.18 Ω, permitiendo efectuar la trasmisión/recepción mediante LoRaWAN, donde se establece un rango de funcionamiento de 0-150 metros (obstáculos) y 0-500 metros (línea de vista), consiguiendo que el nodo envié los datos de temperatura, con una frecuencia de carga de 6 horas y una autonomía de 8 horas. Los datos son procesados por medio del módulo TTGO y los almacena en tiempo real en un mini Datalogger. Se concluye que el sistema evaluado mediante un voltaje regulado simulando las condiciones ideales de una P-CCM, podría ser utilizado para aplicaciones en un entorno real para el monitoreo de variables meteorológicas como una solución viable y ecológica. Se recomienda el modelado de una P-CCM para que provea una mayor potencia de salida, ya no en un entorno de laboratorio, si no por metro cuadrado para conseguir el óptimo desempeño del sistema. |
| URI : | http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/20856 |
| Aparece en las colecciones: | Ingeniero en Electrónica, Telecomunicaciones y Redes; Ingeniero/a en Telecomunicaciones |
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