NRWind: Solución IoT para la monitorización de la producción energética de parques eólicos

Moreno Prieto, Sara (2022). NRWind: Solución IoT para la monitorización de la producción energética de parques eólicos. Thesis (Master thesis), E.T.S.I. de Sistemas Informáticos (UPM).

Description

Title: NRWind: Solución IoT para la monitorización de la producción energética de parques eólicos
Author/s:
  • Moreno Prieto, Sara
Contributor/s:
  • Gómez Canaval, Sandra
Item Type: Thesis (Master thesis)
Masters title: Software de Sistemas Distribuidos y Empotrados
Date: July 2022
Subjects:
Freetext Keywords: IoT; Parques eólicos; Machine Learning; Energías renovables
Faculty: E.T.S.I. de Sistemas Informáticos (UPM)
Department: Sistemas Informáticos
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

De manera informal, los sistemas del Internet de las Cosas, Internet of Things (IoT), son aquellos que relacionan unidades de computación con dispositivos mecánicos, digitales, sensores, objetos, personas y/o animales, entre otros a través de comunicaciones vía Internet para transmitir, capturar, almacenar, procesar y analizar la información en su conjunto. Estos sistemas permiten la comunicación de datos a través de la red sin necesidad de interacción humana. En este tipo de sistemas, se denomina thing, o cosa, a los sensores que producen datos que sirven de fuente para extraer información, realizar cálculos complejos o para efectuar labores de monitorización. Formalmente, el IoT es un tipo de sistema inteligente, que utiliza componentes con capacidad de adquisición, comunicación y computación para captar diferentes datos del mundo real de tal forma que dichos componentes físicos están interconectados pero son identificados individualmente. Esta interconexión permite una percepción global del sistema que representa, una transmisión fiable de los datos y una monitorización inteligente que relaciona las personas y las cosas. La aplicación de los sistemas IoT se extiende a multitud de ámbitos, desde las ya famosas Smart Homes o casas inteligentes, hasta el ámbito de la salud o Internet of Medical Things (IoMT), pasando por los coches inteligentes o la administración automática e independiente de granjas y su producción, entre otras aplicaciones industriales, lo que se llama Industrial Internet-of-Things (IIoT) hasta llegar al concepto de ciudad inteligente o Smart City. Este Trabajo Final de Máster (TFM) se enfoca en el desarrollo de sistemas para la Industrial Internet-of-Things (IIoT), más concretamente en el sector industrial de la producción de energías renovables mediante parques eólicos. El sistema que se propone, como parte de este TFM es un sistema IoT para un parque eólico que permite la centralización de los datos enviados por los sensores de cada uno de los molinos que forman parte de un parque eólico de tal manera que dichos datos se centralicen para su almacenamiento, validación y posterior análisis inteligente. A partir de un conjunto de datos, el sistema realiza operaciones masivas de gestión y cálculo de valores relevantes para el parque para permitir la consulta del histórico de los datos obtenidos de los sensores, monitorizar el estado del parque en tiempo real, ofrecer una visión global del sistema, y por último, predecir el comportamiento del mismo mediante algoritmos de Machine Learning que permitan, hacer predicciones a corto plazo sobre la producción de energía de todo el parque. El desarrollo de este sistema es un proyecto que ha aunado los esfuerzos de dos TFM’s. En este sentido, esta memoria refleja tanto los aspectos compartidos en el desarrollo entre los dos TFM’s así como también la identificación de las tareas que recaen sobre cada uno de ellos. Abstract: Informally, Internet of Things (IoT) systems are those that link computing units with mechanical and digital devices, sensors, objects, people and/or animals, among others, through communications via the Internet to transmit, capture, store, process and analyze information as a whole. These systems allow data communication through the network without the need for human interaction. In these type of systems, sensors that produce data that serve as a source for extracting information, performing complex calculations or monitoring tasks are called things. Formally, IoT is a type of intelligent system, which uses components with acquisition, communication and computing capabilities to capture different data from the real world in such a way that these physical components are interconnected but individually identified. This interconnection allows a global perception of the system it represents, reliable data transmission and intelligent monitoring that links people and things. The application of IoT systems extends to a multitude of areas, from the already famous Smart Homes, to the field of health or Internet of Medical Things (IoMT), through smart cars or the automatic and independent management of farms and their production, among other industrial applications, which is called Industrial Internet-of-Things (IIoT) to reach the concept of Smart City. This Master’s Thesis focuses on the development of systems for the Industrial Internet-of-Things (IIoT), more specifically in the industrial sector of renewable energy production through wind farms. The system proposed in this thesis is an IoT system for a wind farm that allows the centralization of the data sent by the sensors of each of the windmills that are part of a wind farm in such a way that these data are centralized for storage, validation and subsequent intelligent analysis. From a set of data, the system performs massive operations of management and calculation of relevant values for the wind farm to allow the consultation of the historical data obtained from the sensors, monitor the status of the wind farm in real time, provide an overview of the system, and finally, predict the behavior of the same through Machine Learning algorithms that allow shortterm predictions on the energy production of the entire farm. The development of this system is a project that has combined the efforts of two TFMs. In this sense, this report reflects both the aspects shared in the development between the two TFM’s as well as the identification of the tasks that fall on each of them.

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Item ID: 71818
DC Identifier: https://oa.upm.es/71818/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:71818
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 28 Sep 2022 05:24
Last Modified: 28 Sep 2022 05:24
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