Arquitectura basada en microservicios para adquisición y procesamiento de datos de un sensor radiométrico de apoyo a la operación de fundiciones de cobre.
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Fecha
2024
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Universidad de Concepción
Resumen
La implementación de sistemas de adquisición de datos juega un papel de gran relevancia en entornos industriales, donde la recolección y análisis de mediciones es esencial, pues su obtención y monitoreo facilita la toma de decisiones informadas y la optimización de las operaciones. En el caso de las fundiciones de cobre, un sistema de sensor optoelectrónico especializado desempeña un rol crucial a la hora de entregar en tiempo real los indicadores clave de rendimiento (KPIs), proporcionando información valiosa sobre el rendimiento del proceso. No obstante, el diseño de este tipo de sistemas presenta desafíos técnicos importantes debido a la necesidad de procesar grandes volúmenes de datos de manera eficiente y garantizar su transmisión y almacenamiento seguro. Ante estos desafíos, se torna importante analizar y proponer arquitecturas que permitan manejar estos problemas de forma escalable y modular.
En el desarrollo de este trabajo se exploran distintas opciones de organización que puede adoptar un sistema informático, a la vez que se revisan dos importantes técnicas de comunicación interproceso, como lo son REST y RPC. Luego se analizan los principios de estructura del caso general de un sistema de adquisición de datos, para después profundizar en el caso particular de un sistema monolítico de sensor optoelectrónico ya en operación, diseñado específicamente para obtener KPIs basados en datos radiométricos provenientes de procesos de fundición. Con esto, se identifican los problemas específicos de la estructura del sistema y, posteriormente, se propone una arquitectura basada en microservicios que cumple con los requisitos necesarios para abordar dichos desafíos.
Para probar la eficacia del nuevo modelo, se finalizó con una prueba de concepto de un sistema modular simple de adquisición de datos que abarca las fases clave del proceso, en la cual se mide la distancia a un objeto mediante un sensor de ultrasonido controlado por Arduino, se transmiten los datos localmente usando gRPC y se despliegan en un gráfico que se actualiza en tiempo real durante un lapso del período de medición.
Descripción
Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil en Telecomunicaciones.
Palabras clave
Sensores, Procesamiento de datos, Radiometría, Industria del cobre