¿Qué es la telemetría?
La telemetría es la especialidad que se encarga de mostrar en una pantalla en un sitio central la información de uno o varios lugares remotos, permite conocer la medición, condición y el estado de operación de uno o varios procesos de forma remota y centralizada, la telemetría en general se compone de tres eslabones o tres bloques: el bloque de la medición y adquisición de datos, el bloque de la transmisión o transporte de datos y el bloque de la visualización de datos.
¿Cómo se conforma un sistema de telemetría?
El eslabón de la medición y adquisición de datos consiste en medir magnitudes físicas mediante un sensor, como la temperatura, nivel de agua, algún liquido o sólido, la presión de un ducto, el flujo de agua, voltaje, corriente, conductividad, humedad, variables meteorológicas, mediciones sísmicas, mediciones geológicas o de Geotecnia, lluvia, calidad de aire y prácticamente cualquier fenómeno que pueda ser medido. Todas estas mediciones por lo general son leídas por otros dispositivos que tienen la capacidad de hacer algún tipo de control o convertirlas en otro tipo de señales universales las cuales son compatibles con otros dispositivos es decir que hablan el mismo idioma para que se comuniquen entre si; algunos ejemplos son los controladores lógicos programables llamados PLC, adquisidores o acondicionadores de señales, dataloggers o registradores de datos que también hacen un registro o guardar en su memoria las mediciones.
El eslabón de 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.
Finalmente, el eslabón de la visualización consiste en mostrar en tiempo real en una pantalla o en una aplicación todas las mediciones o señales de los sensores, así es como se conoce de forma precisa que es lo que está pasando en el sitio; además de mostrar las mediciones, las aplicaciones y programas 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 se pueden utilizar en diferentes actividades de nuestra vida cotidiana como la medición de temperatura corporal, la distancia recorrida cuando se hace ejercicio entre otros; en el ámbito industrial se utilizada de manera muy amplia en los diferentes sectores industriales como el sector eléctrico, el sector de aguas, el sector de aguas, el sector científico, el sector TI, el sector de petróleo y gas, el sector industrial, el sector médico, el sector comercial y de servicios, a continuación se mencionan algunos ejemplos de telemetría según el sector.
Sector de aguas.
Telemetría en pozos de agua la cual consiste en medir la presión en de tubería, el flujo de agua, los parámetros electicos de la bomba como voltaje y corriente, encendido y apagado de la bomba y calidad del agua.
Sector eléctrico.
Telemetría en restauradores y seccionadores también conocidos como equipos de protección y seccionamiento EPROSEC el cual consiste en medir las fallas que se presentan en las líneas de distribución eléctrica producto de árboles caídos, tormentas eléctricas, si las fallas son momentáneas el servicio se puede reestablecer remotamente.
Sector científico.
Telemetría de condiciones climáticas o climatológicas en un determinado lugar; consiste en medir las condiciones ambientales como la temperatura, humedad relativa, presión barométrica, velocidad del viento, dirección del viento, cantidad de lluvia que cae, evaporación da agua, radiación solar, etc, el equipo que mide todas estas variables son las estaciones meteorológicas, con todas estas variables se puede hacer un pronóstico del tiempo o emitir alertas de evacuación a los ciudadanos en caso de condiciones de clima muy severas.
Sector TI.
Telemetría de las condiciones de un site o centro de datos, consiste en medir si un servidor o switch esta encendido, la temperatura del ambiente, temperatura de racks o servidores, humedad relativa, humo, escurrimiento de agua, corte de energía, apertura de puerta, flujo de aire acondicionado, las mediciones y monitoreo de todas estas variables es de suma importancia debido a que si alguna sale del valor normal la infraestructura se ve comprometida y los servicios pueden quedar fuera de operación ocasionando cortes de producción, de operación, servicio y más.
Sector de petróleo y gas.
Telemetría para medir presión y temperatura de petroleo a boca de pozo. Consiste en la instalación de sensores de presión y temperatura en
y telemetría para monitoreo y control a distancia de compresores BNA; consite e
Sector industrial.
Telemetría para
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 destacan.
- Lectura de las mediciones y procesos en tiempo real.
- Lectura de mediciones de lugares lejanos y de acceso complicado.
- Centralización de la información proveniente en campo.
- Control y monitoreo preciso de los procesos y mediciones.
- Disminución costos de operación al reducir visitas a sitio.
- Ahorro de costos derivados de fallas no detectadas a tiempo.
- Atención oportuna a fallas del suministro y procesos.
- Planeación de operaciones y mantenimientos.
- Mejora en el servicio que se ofrece.
- Conocimiento pleno del comportamiento de los procesos.
- Manejo de información clara para fines estadísticos y reportes.
Ejemplo de un sistema de Telemetría.
A contunuacón mostramos un ejemplo de un sistema de telemetría aplicado en el sector de aguas, en este se muestra de forma detallada todos los componentes que intervienen 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 robusto. Cada uno de estos elementos deben de seleccionarse considerando que tengan el mejor desempeño a corto, mediano y largo plazo para que las inversiones tengan un costo beneficio alto, a continuación se enlistan estos elementos.
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 tuberia 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, es el dispositivo que se encarga de recolectar las señales que entregan los sensores, ejercer acciones de control y tener comunicación con el sistema de transmisión de datos toda esta información al sistema SCADA para su visualización y control; en este ejemplo se utiliza una UTR con comunicación ethernet cuenta con entradas analógicas, entradas digitales , salidas digitales y puertos RS-232 y RS-485.
Transmisión y transporte de datos
Se emplean radio módems con comunicación serie y ethernet, para este ejemplo la UTR que tiene puerto de comunicación se conecta a un puerto ethernet del radio, el radio modem puede operar en frecuencias libres ISM de 902 a 928MHz o en frecuencias licenciadas de 300MHz o 400Mhz, cualquiera de los dos radios utilizar una antena Yagi direccional, cables o líneas de transmisión y protectores de descargas atmosféricas los cuales absorben y protegen las descargas eléctricas que se inducen por la antena y líneas de transmisión; el radio modem se enlaza de forma inalámbrica a otro radio modem el cual recibirá las información de la UTR, esta información es consultada y almacenada en un servidor o computadora de datos.
Sistema de visualización y analisis de datos
Es el sistema que tiene la tarea de solicitar los datos de las UTR de campo mediante un OPC el cual tiene la función de intercambiar información, es decir que el OPC interrogará a las UTR y almacenará los datos en una base de datos, y también tiene la capacidad mandar información o datos a las UTR, por ejemplo una instrucción de apagar una bomba; el OPC interrogará a las UTR usando un protocolo de comunicación como Modbus RTU, Modsbu TCP, Profibus u otro; y el sistema de visualización es un software que mostrara la información en gráficas y tablas y también podrá generar reportes de forma manual o automática así como determinar alertas y controles hacia la UTR remota.
La telemetría es la especialidad que se encarga de mostrar en una pantalla en un sitio central la información de uno o varios lugares remotos, permite conocer la medición, condición y el estado de operación de uno o varios procesos de forma remota y centralizada, la telemetría en general se compone de tres eslabones o tres bloques: el bloque de la medición y adquisición de datos, el bloque de la transmisión o transporte de datos y el bloque de la visualización de datos.
¿Cómo se conforma un sistema de telemetría?
El eslabón de la medición y adquisición de datos consiste en medir magnitudes físicas mediante un sensor, como la temperatura, nivel de agua, algún liquido o sólido, la presión de un ducto, el flujo de agua, voltaje, corriente, conductividad, humedad, variables meteorológicas, mediciones sísmicas, mediciones geológicas o de Geotecnia, lluvia, calidad de aire y prácticamente cualquier fenómeno que pueda ser medido. Todas estas mediciones por lo general son leídas por otros dispositivos que tienen la capacidad de hacer algún tipo de control o convertirlas en otro tipo de señales universales las cuales son compatibles con otros dispositivos es decir que hablan el mismo idioma para que se comuniquen entre si; algunos ejemplos son los controladores lógicos programables llamados PLC, adquisidores o acondicionadores de señales, dataloggers o registradores de datos que también hacen un registro o guardar en su memoria las mediciones.
El eslabón de 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.
Finalmente, el eslabón de la visualización consiste en mostrar en tiempo real en una pantalla o en una aplicación todas las mediciones o señales de los sensores, así es como se conoce de forma precisa que es lo que está pasando en el sitio; además de mostrar las mediciones, las aplicaciones y programas 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 se pueden utilizar en diferentes actividades de nuestra vida cotidiana como la medición de temperatura corporal, la distancia recorrida cuando se hace ejercicio entre otros; en el ámbito industrial se utilizada de manera muy amplia en los diferentes sectores industriales como el sector eléctrico, el sector de aguas, el sector de aguas, el sector científico, el sector TI, el sector de petróleo y gas, el sector industrial, el sector médico, el sector comercial y de servicios, a continuación se mencionan algunos ejemplos de telemetría según el sector.
Sector de aguas.
Telemetría en pozos de agua la cual consiste en medir la presión en de tubería, el flujo de agua, los parámetros electicos de la bomba como voltaje y corriente, encendido y apagado de la bomba y calidad del agua.
Sector eléctrico.
Telemetría en restauradores y seccionadores también conocidos como equipos de protección y seccionamiento EPROSEC el cual consiste en medir las fallas que se presentan en las líneas de distribución eléctrica producto de árboles caídos, tormentas eléctricas, si las fallas son momentáneas el servicio se puede reestablecer remotamente.
Sector científico.
Telemetría de condiciones climáticas o climatológicas en un determinado lugar; consiste en medir las condiciones ambientales como la temperatura, humedad relativa, presión barométrica, velocidad del viento, dirección del viento, cantidad de lluvia que cae, evaporación da agua, radiación solar, etc, el equipo que mide todas estas variables son las estaciones meteorológicas, con todas estas variables se puede hacer un pronóstico del tiempo o emitir alertas de evacuación a los ciudadanos en caso de condiciones de clima muy severas.
Sector TI.
Telemetría de las condiciones de un site o centro de datos, consiste en medir si un servidor o switch esta encendido, la temperatura del ambiente, temperatura de racks o servidores, humedad relativa, humo, escurrimiento de agua, corte de energía, apertura de puerta, flujo de aire acondicionado, las mediciones y monitoreo de todas estas variables es de suma importancia debido a que si alguna sale del valor normal la infraestructura se ve comprometida y los servicios pueden quedar fuera de operación ocasionando cortes de producción, de operación, servicio y más.
Sector de petróleo y gas.
Telemetría para medir presión y temperatura de petroleo a boca de pozo. Consiste en la instalación de sensores de presión y temperatura en
y telemetría para monitoreo y control a distancia de compresores BNA; consite e
Sector industrial.
Telemetría para
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 destacan.
- Lectura de las mediciones y procesos en tiempo real.
- Lectura de mediciones de lugares lejanos y de acceso complicado.
- Centralización de la información proveniente en campo.
- Control y monitoreo preciso de los procesos y mediciones.
- Disminución costos de operación al reducir visitas a sitio.
- Ahorro de costos derivados de fallas no detectadas a tiempo.
- Atención oportuna a fallas del suministro y procesos.
- Planeación de operaciones y mantenimientos.
- Mejora en el servicio que se ofrece.
- Conocimiento pleno del comportamiento de los procesos.
- Manejo de información clara para fines estadísticos y reportes.
Ejemplo de un sistema de Telemetría.
A contunuacón mostramos un ejemplo de un sistema de telemetría aplicado en el sector de aguas, en este se muestra de forma detallada todos los componentes que intervienen 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 robusto. Cada uno de estos elementos deben de seleccionarse considerando que tengan el mejor desempeño a corto, mediano y largo plazo para que las inversiones tengan un costo beneficio alto, a continuación se enlistan estos elementos.
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 tuberia 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, es el dispositivo que se encarga de recolectar las señales que entregan los sensores, ejercer acciones de control y tener comunicación con el sistema de transmisión de datos toda esta información al sistema SCADA para su visualización y control; en este ejemplo se utiliza una UTR con comunicación ethernet cuenta con entradas analógicas, entradas digitales , salidas digitales y puertos RS-232 y RS-485.
Transmisión y transporte de datos
Se emplean radio módems con comunicación serie y ethernet, para este ejemplo la UTR que tiene puerto de comunicación se conecta a un puerto ethernet del radio, el radio modem puede operar en frecuencias libres ISM de 902 a 928MHz o en frecuencias licenciadas de 300MHz o 400Mhz, cualquiera de los dos radios utilizar una antena Yagi direccional, cables o líneas de transmisión y protectores de descargas atmosféricas los cuales absorben y protegen las descargas eléctricas que se inducen por la antena y líneas de transmisión; el radio modem se enlaza de forma inalámbrica a otro radio modem el cual recibirá las información de la UTR, esta información es consultada y almacenada en un servidor o computadora de datos.
Sistema de visualización y analisis de datos
Es el sistema que tiene la tarea de solicitar los datos de las UTR de campo mediante un OPC el cual tiene la función de intercambiar información, es decir que el OPC interrogará a las UTR y almacenará los datos en una base de datos, y también tiene la capacidad mandar información o datos a las UTR, por ejemplo una instrucción de apagar una bomba; el OPC interrogará a las UTR usando un protocolo de comunicación como Modbus RTU, Modsbu TCP, Profibus u otro; y el sistema de visualización es un software que mostrara la información en gráficas y tablas y también podrá generar reportes de forma manual o automática así como determinar alertas y controles hacia la UTR remota.
A continuación se muestra un diagrama a bloques del sistema de telemetría.
Glosario
El sigueinte glosario apunta a nuestrso productos y servicios relativos a la telemetría.
Radio modems 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
El sigueinte glosario apunta a nuestrso productos y servicios relativos a la telemetría.
Radio modems 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
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.
La definición de telemetría según la real academia de la lengua española es:
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.
La definición de telemetría según la real academia de la lengua española es:
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.