Infra-estruturas eólicas: módulo autónomo de monitorização

Abstract

Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um sistema autónomo com capacidade para ler, processar e armazenar dados obtidos a partir de um aerogerador genérico, enquadrável na classe dos sistemas de micro e mini geração eólica. Este sistema tem como principais características a capacidade de funcionar em modo autónomo com baixo consumo de energia, possibilitar uma monitorização local e remota dos parâmetros eólicos e eléctricos, comunicar sem fios com dispositivos externos e baixo custo de produção por forma a ser facilmente adaptada aos mini-aerogeradores. O trabalho desenvolvido incluiu o projecto e instanciação do protótipo de um módulo de monitorização em placa de circuito impresso, com o objectivo de responder aos requisitos deste projecto. Para isso foi elaborado um estudo de quais os componentes electrónicos mais apropriados e qual o modo de proceder à sua integração no sistema. O sistema baseia-se na utilização de um microcontrolador e inclui ainda circuitos de alimentação, sistema de comunicação sem fios, armazenamento de informação, selecção individual de cada sensor com vista a optimização de consumo. O microcontrolador implementa também um sistema de ficheiros FAT32 implementado num SD Card, para gerir e armazenar dados. A dissertação incluiu ainda uma visão geral da evolução e expansão da tecnologia dos aerogeradores por todo mundo, apresentação e análise dos resultados obtidos bem como conclusões e indicações sobre trabalho futuro.

This dissertation describes the development of an autonomous system with the ability of gathering, processing and storing data. These data are gathered from a generic wind turbine that belongs to micro and mini generation wind turbine class systems. This system has, as main characteristics, the ability to function in an autonomous and low power manner, making possible both remote and local monitorization of the wind intensity/direction, electrical parameters and wireless communication with external devices. The systems low production cost results in an easiness of adaptation to mini wind turbine systems. The developed work includes the design and development of a monitoring module in form of a Printed Circuit Board with the purpose of responding to the requisites of the project. A study was made in order to select the most suitable electronic components and the best way to integrate them into the system. The core of the system consists of a microprocessor and includes a power supply, wireless communication and a storing module. The system also allows the individual selection of each sensor in order to optimize the systems consumption. The micro controller implements a FAT 32 file system in order to manage and store the obtained data. This dissertation also includes a look into the state of the art, evolution and expansion of the wind turbines’ technology around the world. Presented is an analysis and discussion of the obtained results and also conclusion and suggestions regarding future work.