Sistema integrado para monitoramento de variáveis energéticas do Instituto de Ciência e Tecnologia de Sorocaba no contexto de Smart Campus

Abstract

De maneira geral, pode-se afirmar que um smart campus é um campus universitário que faz uso de tecnologias de informação e comunicação (TICs) e Internet das coisas (IoT), de modo a tornar os processos que ocorrem no campus em processos inteligentes, trazendo benefícios econômicos e gerenciais para a instituição, para o meio ambiente e para seus integrantes por meio de serviços personalizados, melhoria na qualidade de ensino e qualidade de vida. Com base nos benefícios que sua implementação pode trazer, o Instituto de Ciência e Tecnologia de Sorocaba (ICTS) da Unesp se propôs a iniciar sua transição para se tornar um smart campus, definindo como seu primeiro passo a adoção de medidas relacionadas à medição, geração, consumo e controle de energia elétrica e água. O objetivo deste trabalho é demonstrar como foi projetado e implementado um sistema de monitoramento do consumo de energia elétrica do ICTS, e sua integração com outros sistemas complementares, como a estação meteorológica e o sistema de geração de energia fotovoltaica, além de apresentar suas características gerais de funcionamento. O sistema de monitoramento foi implantado com base na estrutura pré-existente de medição e produção de energia do campus, aliada ao uso de softwares open source que permitiram que a implementação fosse realizada com baixo custo. A avaliação do sistema entregue comprovou sua confiabilidade, intuitividade e, principalmente a construção de uma base sólida para a implementação de aplicações que transformem o ICTS em um smart campus do ponto de vista energético, demonstrando um impacto positivo imediato e um extremo potencial para tais aplicações como previsão das cargas do campus e seu consumo.

In general, one can state that a smart campus is a university campus which makes use of information and communication technologies (ICT) and Internet of Things (IoT), in order to make the processes that occur on the campus in smart processes, bringing economic and management benefits for the institution, benefits for the environment and for all its members by means of personalized services, educational quality and quality of life improvements. Based on the benefits that implementing it on a campus can bring, the Institute of Science and Technology, Sorocaba (ICTS) from Unesp proposed to start its transition to become a smart campus, defining the adoption of measures related to measurement, generation, consumption, and control of electrical energy, and water as its first step. The objective of this work is to demonstrate how a campus energy consumption monitoring system was projected and implement on the ICTS, and its integration with another campus’ complementary systems, such as the meteorologic station and the photovoltaic energy generation system, besides presenting its general functional characteristics. The monitoring’s system was implemented based on the campus pre-existing energy measurement and generation structure, combined with the use of open-source software, which allowed for a low-cost implementation of the monitoring and data integration. The evaluation of the delivered system proved its reliability, intuitiveness and, mainly a solid basis for the future implementation of applications that will transform the ICTS into a smart campus from an energy point of view, demonstrating an immediate positive impact and extreme potential for such applications as demand forecasting and characterization of campus loads and consumption.