Telemetic - Telemetria y tecnologia especializada
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                                                                   ¿Qué es la telemetría?

La telemetría es la especialidad que se encarga de mostrar información de lugares remotos en un sitio central, permite conocer la medición, condición y el estado de operación de uno o varios procesos de forma remota y centralizada. La telemetría consta de tres bloques:  medición y adquisición de datos, transmisión o transporte de datos y visualización de datos. 

                                               ¿Cómo se conforma un sistema de telemetría?

La medición y adquisición de datos consiste en la captura de magnitudes físicas a través de sensores, como temperatura, nivel de líquidos o sólidos, presión de conductos, flujo de agua, voltaje, corriente, humedad, etc. Estas mediciones suelen ser interpretadas por dispositivos que pueden controlarlas o convertirlas en señales universales para la comunicación con otros dispositivos. Ejemplos de estos dispositivos son los controladores lógicos programables (PLC), adquisidores de señales, dataloggers, entre otros.

La transmisión o transporte de datos se encarga de tomar las señales de los sensores, de los adquisidores o acondicionadores de señales,  de los PLC, de los registradores de datos o dataloggers y enviarlas de manera inalámbrica o alámbrica a un sitio remoto central  usando varias tecnologías como GPRS, celular 2G, 3G, 4G, satélite, microondas, Lora, zigbee, VHF, UHF, radio módems en bandas libres ISM o bandas licenciadas, fibra óptica, el internet, etc.

La visualización de datos consiste en mostrar en tiempo real en una pantalla o aplicación todas las mediciones o señales de los sensores, permitiendo conocer con precisión lo que está ocurriendo en el sitio. Además de mostrar las mediciones, estas aplicaciones y programas pueden también tienen la capacidad de hacer registro de datos, generar reportes en tablas y gráficas, mostrar tendencias, hacer cálculos y análisis de datos, enviar alertas, entre otras.

                                                      ¿Dónde se aplica o utiliza la telemetría?

Los sistemas de telemetría tienen diversas aplicaciones en nuestra vida diaria, como la medición de la temperatura corporal y la distancia recorrida durante el ejercicio. En el ámbito industrial, se utilizan extensamente en varios sectores como:

Sector de aguas. Telemetría en pozos de agua para medir la presión en la tubería, el flujo de agua, los parámetros eléctricos de la bomba (voltaje, corriente), encendido y apagado de la bomba, y calidad del agua.

Sector eléctrico. Telemetría en restauradores y seccionadores (EPROSEC) para detectar fallas en líneas de distribución eléctrica por causas como árboles caídos o tormentas, permitiendo restablecer el servicio remotamente.

Sector científico. Telemetría  de condiciones climáticas o climatológicas en un lugar específico, midiendo variables como temperatura, humedad, presión barométrica, velocidad y dirección del viento, cantidad de lluvia que cae, evaporación, radiación solar, entre otros, para predecir el clima o emitir alertas de evacuación.

Sector TI. Telemetría de un site o centro de datos para medir el estado de servidores, temperatura del ambiente, racks o servidores, humedad relativa, humo, agua, corte de energía, apertura de puertas, flujo de aire acondicionado. Las mediciones y monitoreo de todas estas variables son de suma importancia para mantener la infraestructura en funcionamiento óptimo y que no hayan cortes de producción, de operación, servicio y demás.

Sector de petróleo y gas. Telemetría para medir presión y temperatura de petróleo en boca de pozo, mediante sensores y monitoreo remoto de compresores BNA.

Sector industrial.

Sector médico.

Sector comercial y de servicios.


                                                       ¿Qué beneficios nos da la Telemetría?

Los beneficios de implementar un sistema de telemetría son diversos, entre los cuales se destacan:

  • Lectura de mediciones y procesos en tiempo real.
  • Lectura de mediciones en lugares distantes y de difícil acceso.
  • Centralización de la información proveniente del campo.
  • Control y monitoreo preciso de procesos y mediciones.
  • Reducción de costos operativos al minimizar las visitas al sitio.
  • Ahorro de costos debido a fallas no detectadas a tiempo.
  • Atención oportuna a fallas en el suministro y procesos.
  • Planificación de operaciones y mantenimiento.
  • Mejora en el servicio ofrecido.
  • Comprensión completa del comportamiento de los procesos.
  • Manejo de información clara para fines estadísticos y reportes.

                                                        Ejemplo de un sistema de Telemetría

A continuación se presenta un ejemplo de un sistema de telemetría aplicado en el sector de aguas, detallando todos los componentes involucrados en el sistema, como los sensores de campo, el sistema de control y adquisición de datos, el sistema de comunicaciones y el sistema de visualización de datos en un centro de monitoreo sólido. Cada uno de estos elementos debe seleccionarse considerando su desempeño a corto, mediano y largo plazo para garantizar un alto retorno de inversión:
 
Sensores. Son los dispositivos que se encuentran en campo y que se encargan de tomar las mediciones físicas.
 
Sensores de flujo de agua
Sensores de presión de la tubería de agua
Sensores de parámetros eléctricos
Sensor de nivel para tanques
Sensor de apertura de gabinete
Sensor de intrusión
Sensor de apertura de puerta de caseta

Adquisición y control de datos. También conocido como UTR o unidad terminal remota, recolecta señales de los sensores, ejecuta acciones de control y se comunica con el sistema de transmisión de datos para enviar toda la información al sistema SCADA. En este ejemplo, se utiliza una UTR con comunicación Ethernet que cuenta con entradas analógicas, digitales y salidas digitales, además de puertos RS-232 y RS-485.

Transmisión y transporte de datos. Radio módems con comunicación serie y Ethernet que se emplean para la transmisión de datos. La UTR se conecta a un puerto Ethernet del radio, que puede operar en frecuencias libres ISM de 902 a 928MHz o en frecuencias licenciadas de 300MHz o 400MHz. Se utiliza una antena Yagi direccional, cables o líneas de transmisión y protectores de descargas atmosféricas. El radio modem se enlaza de forma inalámbrica con otro radio modem para recibir la información de la UTR, que se consulta y almacena en un servidor o computadora de datos.

Sistema de visualización y análisis de datos. Solicita datos de las UTR de campo a través de un OPC, que intercambia información. El OPC consulta las UTR y almacena los datos en una base de datos, además de enviar información a las UTR, como instrucciones para apagar una bomba. Utiliza un protocolo de comunicación como Modbus RTU, Modbus TCP, Profibus, entre otros. El sistema de visualización es un software que muestra la información en gráficos y tablas, genera informes manual o automáticamente, establece alertas y controles hacia la UTR remota.

A continuación se muestra un diagrama de bloques del sistema de telemetría:
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                                                                                        Glosario

Radio módems ISM FHSS. Dispositivos para transmisión y recepción de datos, usados para crear enlaces inalámbricos de telecomunicaciones punto a punto o punto a multipunto, operan en frecuencias ISM FHSS de 902 a 928MHz.

Radio módems licenciados. Dispositivos para transmisión y recepción de datos, usados para crear enlaces inalámbricos de telecomunicaciones punto a punto o punto a multipunto, operan en frecuencias licenciadas en varias rangos, como 406 a 430MHz, 360 a 380MHz y otros.

Adquisidores de datos. Dispositivos con entradas analógicas de 4 a 20mA, 0 a 10VCD, termopar, RTD o PT100, entradas digitales, salidas digitales; entregan la información digitalizada en algún protocolo como Modbus RTU o Modbus TCP/IP.

Convertidores de protocolos. Dispositivos para conversión o traducción de un protoclo de comunicación a otro, por ejemplo de Modbus RTU a Modus TCP/IP o  de HART o Modbus TCP/IP.

UTR con comunicación 2G, 3G, 4G LTE. Dispositivos para lectura de señales analógicas, señales digitales, puertos serie RS232-RS485 Modbus RTU, con envío o transporte de datos por la red GSM 2g, 3g, 4g, LTE de forma directa y transparente a su centro de datos (servidor).

UTR con comunicación Ethernet. Dispositivos para lectura de señales analógicas, señales digitales, puertos serie RS232-RS485 Modbus RTU, con envío o transporte de datos por Internet, radio modem, microondas, satélite, etc; de forma directa y transparente a su centro de datos (servidor).

Torres de comunicación. Infraestructura para enlaces de comunicaciones, torres arriostradas desde 3m a 90m de altura para diferentes necesidades de acuerdo a los estudios de línea de vista.

Gabinetes de instrumentación. Infraestructura para proteger y resguardar los dispositivos de campo, dentro de ellos se realiza la conectividad, la alimentación eléctrica, protecciones, canalización y todo lo necesario para el funcionamiento en conjunto de los dispositivos de campo.

Sistema de visualización SCADA. Programas, aplicaciones y herramientas informáticas como sistema OPC, base de datos SQL o MySQL y suites de desarrollo que en conjunto permiten pedir datos (consultar o polear a las UTR) almacenar la información en bases de datos y mostrarlas o desplegarlas en tiempo real en pantallas además de generar gráficas, reportes y alarmas.
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Telemetría es la especialidad que conjunta las ramas de Electrónica (Hardware y Firmware), Telecomunicaciones (Protocolos y Medios de Comunicación) y Tecnologías de Información (Sistemas, Redes, Bases de Datos e Interfaces Gráficas) para la entrega en tiempo real de información desde uno o diversos puntos remotos hacia un punto de recepción central.

Telemetría. (De tele- y -metría) Real Academia Española © Todos los derechos reservados.
1. f. Medida de distancias mediante el telémetro.
2. f. Sistema de medida de magnitudes físicas que permite transmitir esta a un observador lejano.
Telemetic: Aniceto Ortega 817 PB. C.P 03100, México D.F
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