Desarrollo de un sistema de detección de anomalías operacionales en procesos industriales basados en sensores IoT.

Abstract

El trabajo desarrollado en esta memoria presenta un estudio del arte actual de las tecnologías IoT con fines industriales, se discuten sus capacidades, beneficios y desafíos que se presentan a la hora de abrir el camino a la revolución de la Industria 4.0. Se propone la identificación del estado de salud de motores eléctricos a partir del análisis de sus vibraciones de operación. Para esto se desarrolla un sistema electrónico embebido, compuesto principalmente por un microprocesador y un sensor inercial, capaz de conectarse a una red inalámbrica por la cual poder enviar un mensaje de alerta en el caso de que se compruebe, por medio de su vibración, que un motor eléctrico está operando fuera de las condiciones esperadas. El trabajo involucra el diseño de una red inalámbrica de características industriales, el diseño y desarrollo de una placa electrónica capaz de funcionar por sí sola, y el software necesario para el control del hardware, el análisis de la vibración y la determinación de fallas operacionales. Se desarrollan dos algoritmos de identificación de fallas que se ejecutan en el microprocesador del dispositivo embebido, los cuales por medio de operaciones matemáticas realizadas en una ventana de muestras de acelerómetro pueden describir el comportamiento de las vibraciones en el dominio del tiempo y en el de la frecuencia. Finalmente comparan estos resultados con parámetros de referencia y envía un mensaje de alerta en caso de haber diferencias relevantes.