DataLogger remoto: monitorização e controlo de uma bomba de calor

Abstract

Um datalogger é um dispositivo capaz de recolher dados relativos a acontecimentos que surgem em seu redor, através da comunicação com sensores, estejam estes a operar de forma standalone ou sejam estes parte integrante de um sistema mais complexo. No caso em estudo, desenvolveu-se um datalogger dedicado a monitorização de uma bomba de calor da Bosch, equipamento responsável por transferir energia de uma fonte fria para uma fonte quente, contra o gradiente de temperatura. O objetivo final deste datalogger é integrar um largo espectro de dispositivos da Bosch, que utilizam um protocolo de comunicação proprietário. Todo o processo de monitorização é feito através da análise de informações recolhidas por uma ECU (Electronic Control Unit), elemento constituinte da bomba de calor. Adicionalmente, a implementação deste datalogger teve que respeitar certas condições chave, apresentando como características imperativas a versatilidade, o baixo consumo energético, a capacidade de ligação a internet, capacidade de armazenamento de dados, a configuração remota e, a de se basear numa plataforma open-source. Numa primeira fase, perante a ausência de equipamentos para teste, implementou-se um emulador em MATLAB capaz de simular os dados operacionais da bomba de calor. Após a receção do material, o projeto do datalogger evoluiu e inúmeras funcionalidades foram adicionadas: A utilização da plataforma Xively ofereceu a possibilidade de controlo e monitorização remotos. Através desta, o controlo de alguns parâmetros do datalogger, bem como a consulta de informação relativa a bomba de calor, ficaram disponíveis remotamente.

A datalogger is a device capable of gathering event related data from activities that take place in its surroundings, throughout communication with sensor units, operating as standalone devices or integrating part of a more complex system. This document is refered to the implementation of a datalogger that is capable of monitoring and control a heat pump system from Bosch, which is the equipment responsible for transferring energy from a cold source to a hot source, against the temperature gradient. This datalogger is able to integrate a wide range of different devices from Bosch which use a particular and proprietary communication protocol. The general monitoring process is achieved by analizing the operational data related to the heat pump, retrieved by an ECU (Electronic Control Unit), a constitutive element of the heat Pum PAdditionally, this datalogger had to respect certain key conditions, having as main features the versatility, the ability to connect to the internet wirelessly, remote configuration, its low consumption, its storage capability and by having as base of development, an opensource platform. In the early stages of this project, before the impossibility to access a real ECU, a MATLAB emulator was created in order to simulate the behavior of a heat pump. After having received the real ECU, the project evolved and severa1 functionalities were added: The Xively platform offered the possibility of remote monitoring and control of the heat pump. Through it, it was possible to remotely change specific datalogger parameters and to verifying information regarding the ECU.