Sistema de Control Remoto de una Red de Observatorios Astronómicos

Author(s):
Tomás de J. Mateo Sanguino - Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial

Industry:
Aerospace/Avionics

Products:
LabVIEW, Data Acquisition

The Challenge:
Desarrollar un sistema domótico de bajo coste para monitorizar y controlar de forma remota equipos electrónicos en observatorios astronómicos situados en la Estación de Sondeos Atmosféricos (INTA) y en la Estación Experimental La Mayora (CSIC) , reduciendo la existencia de personal a cargo de las instalaciones.

The Solution:
Para lograr el objetivo se ha desarrollado un protocolo de comunicación vía RS-232 entre un PC y un terminal móvil basado en comandos AT Hayes en modo texto, con comunicación vía GSM y sistema de mensajes cortos (SMS). Además ha sido necesaria una DAQ que adquiera datos analógicos de sensores meteorológicos y controle digitalmente cuadros de control de motores trifásicos.

ARTÍCULO
Para lograr el objetivo se ha desarrollado un protocolo de comunicación vía RS-232 entre un PC y un terminal móvil basado en comandos AT Hayes en modo texto, con comunicación vía GSM y sistema de mensajes cortos (SMS). Además ha sido necesaria una DAQ que adquiera datos analógicos de sensores meteorológicos y controle digitalmente cuadros de control de motores trifásicos.

El sistema implementado adquiere parámetros ofrecidos por sensores de posición, relés de estado e instrumentos meteorológicos. Evalúa de forma autónoma las condiciones del entorno, toma decisiones para activar equipos electrónicos y manda mensajes SMS a los usuarios del sistema registrados en una base de datos con información sobre:
Ø Reportes diarios sobre el estado del observatorio:
§ estado de las cúpulas, datos meteorológicos, información sobre el terminal GSM (saldo restante, almacenamiento de mensajes).
Ø Avisos sobre posibles fallos del sistema o condiciones de alarma:
§ error en la apertura o cierre de la cúpula, condiciones meteorológicas adversas durante la observación (lluvia), caída del sistema (cortes de luz, corte de comunicaciones...)
Ø Monitorización mediante el envío de imágenes de cámara web a un servidor FTP.

¿QUÉ VENTAJAS OFRECE?
Las ventajas respecto de otras soluciones técnicas estriba en su capacidad remota mediante terminales móviles, permitiendo a los usuarios tener una línea de control y monitorización estable mediante llamadas móviles GSM al sistema. Se consigue además la interacción en tiempo real con los instrumentos mediante el envío de códigos específicos embebidos en mensajes SMS y sin las restricciones del lugar de conexión evitando los posibles problemas o fallos que puedan ocasionar los enlaces de las líneas telefónicas convencionales.

LA PROGRAMACIÓN GRÁFICA DE LABVIEW, UN SISTEMA PORTABLE QUE PERMITE ADAPTAR FÁCILMENTE LAS APLICACIONES
La programación bajo LabView ha permitido el desarrollo de un sistema domótico de bajo coste que permite su portabilidad, mediante pequeñas modificaciones, del control de todo tipo de instrumentos aplicables en el hogar, la automoción, la industria, etc:

Componentes básicos de bajo coste para desarrollar un sistema domótico
PC de sobremesa1000 EUR
Tarjeta de Adquisición de datos NI600 EUR
Terminal GSM350 EUR
LabView Full Development System2800 EUR

Gracias a sus funciones y librerías preestablecidas (puerto serie, líneas de contol DIO y AIO...), se puede realizar el control de instrumentos ampliamente conocidos y disponibles en el mercado, haciendo uso de estándares de comunicación y manejo de hardware comercial.
Con otros lenguajes de programación tradicionales basados en líneas de código, se requeriría un esfuerzo técnico considerable para desarrollar una aplicación que controlara una tarjeta de adquisición de datos, evaluara en tiempo real un conjunto elevado de parámetros como el de un sistema domótico y tomara decisiones en tiempo real interactuando con los usuarios remotos.
Además, la programación gráfica de LabView ha permitido una rápida adaptación de la aplicación para distintos instrumentos que, con otros lenguajes de programación sería inviable debido al coste económico y dedicación de tiempo necesarios.
Para este proyecto, el mismo sistema domótico está implantado en una red de observatorios que, debido a las peculiaridades distintas que impone cada entorno, ha sido fácilmente adaptado para su implantación (visitar http://www.laeff.esa.es/BOOTES para más información). Actualmente se está realizando la adaptación del programa para correr bajo linux, combinando así un sistema multitarea y multiusuario con la potencia de control de Labview.

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Tomás de J. Mateo Sanguino
Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial

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