Análise de custo

Foi realizada uma pesquisa sobre equipamentos que realizem as mesmas funções do protótipo, mas em âmbito comercial para residência não foi encontrado. O mais próximo encontrado foram equipamentos de monitoração cujos dados são armazenados ou são enviados para computadores, onde esses dados são analisados gerando-se gráficos e outras informações, para tomadas de decisões. Porém esses equipamentos são caros, e geralmente são aplicados em empresas que apresentam grandes consumos de energia.

O custo do protótipo desenvolvido está demostrado na Tabela 6,

Tabela 6 – Custo do Protótipo

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Arduino + SIM900 + XBee + nRF24L01 + SD Card + gravador/adaptador XBee/USB

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Capítulo 7: Conclusões e Trabalhos Futuros

Este trabalho teve como motivação a resolução de um problema, que foi o acompanhamento do consumo da energia elétrica consumida nas residências. Para isso foi desenvolvido um protótipo de medição de energia elétrica que informar ao consumidor o valor de sua conta onde quer que você esteja. Os testes realizados mostraram que o protótipo funcionou conforme esperado, ou seja, ele media a corrente elétrica através de um sensor de efeito hall e que enviava os dados para o Arduino, que processava esses dados e os enviava via SMS pelo Shield GSM/GPRS.

Os testes foram realizados na minha residência, comparando os resultados enviados pelo protótipo com o medidor eletromecânico, os resultados obtidos considerando a tensão constante, foi de aproximadamente de 9,4%. Porém, após uma analise da tensão, verificou-se uma grande variação durante o dia, analisando esses valores e tirando uma média chegou- se que a tensão média foi de 202,5V, subtraindo o erro da tensão que foi de aproximadamente 8%, os resultados obtidos foram satisfatórios, pois apresentaram um erro final em torno de 1% após a correção da tensão elétrica.

Para reduzir esse erro que foi gerado, teríamos que aumentar o período em que os testes foram realizados para diminuir a propagação do erro. Outro fator para reduzir o erro a ser considerado, é a criação de um circuito de medição para a tensão elétrica com detecção por passagem por zero, a partir desse circuito teríamos a tensão a cada instante que fosse será aferida a corrente elétrica. Além disso, poderemos procurar outro dispositivo que tenha um conversor A/D acima de 10bits, melhorando a resolução dos dados que serão obtidos pela porta analógica.

Portanto, os testes realizados a partir desse protótipo foram de fundamental importância para aprofundar os conhecimentos no conceito de medição de energia elétrica, e aprimorar a ideia do protótipo para chegar a um produto final, que possa além de medir o consumo a partir somente da corrente elétrica, incluir a tensão e a defasagem para calcular o fator de potência. Para efetuar a correção quando necessário.

Referencias Bibliográficas

[1] Ito, Hélio Takashi. Energia Elétrica: Apuração da Qualidade dos Dados de Consumo, campinas 2003.

[2] Boylestad, Robert L.. INTRODUÇÃO À ANÁLISE DE CIRCUITOS, 10ª Edição, Pearson, São Paulo 2004.

[3] Paula, Gilberto J.. Medidor De Demanda De Energia Elétrica Residencial Com Acesso Remoto. Brasília 2013.

[4] M12 - Medidor Monofásico de Energia Ativa. Disponível em: 2http://pt.scribd.com/doc/15282305/M12-por-6p >, acessado em: 25/05/14. [5] Fernandes, Paulo G. G.. Medidor Eletrônico de Consumo de e Energia

Elétrica. Rio de Janeiro 2006.

[6] Arduino. Disponível em: <http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno>, acessado em: 13/05/2014.

[7] McRoberts, Michael. Arduino Básico, Ed. Novatec Ldta, São Paulo 2011.

[8] Robocore. Disponível em:

<https://www.robocore.net/modules.php?name=GR_LojaVirtual&prod=361> , acessado em: 15/05/2014.

[9] DESTACOM, Introdução ao Arduino. UFMS 2012. Disponível em: <http://destacom.ufms.br/wiki/Arquivo:Arduino_Destacom.pdf>, acessado em: 12/05/2013.

[10] Eletroeletrônica e tecnologia da informação. Disponível em: <http://electronware.blogspot.com.br/2012/08/arduino-01-apresentacao-ger al.html>, acessado em: 20/05/2014.

[11] Resnick, Halliday. Fundamentos da Física, Vol. 3: Eletromagnetismo 4ª Edição, Ed. LTC, Rio de Janeiro 2009.

[12] Tipler, Paul A. e Mosca, Gene. Física Para Cientista e Engenheiros Vol2: Eletricidade e Eletromagnetismo, Óptica 6ª Edição, Ed. LTC, Rio Grande do Sul, 2009.

[13] Transmissão de dados através de telefonia celular: avaliação de desempenho de uma conexão de dados utilizando GPRS, disponível em: <http://www.liberato.com.br/upload/arquivos/0106110920052619.pdf>, acessado em: 21/05/2014.

[14] Liberalquino, Diego.Desenvolvimento de Plataforma de Comunicação GSM/GPRS para Sistemas Embarcados, Recife – Pe, 2010.

[15] Oshikiri, FabianoT. M.. Um Dispositivo Localizador Georeferenciado Utilizando GSM / GPRS / SMS. Vitória – ES, 2008.

[16] ALLEGRO MICROSYSTEMS INC. Disponível em: <http://www.allegromicro.com/~/media/Files/Datasheets/ACS712-Datasheet .ashx>, acessado em 13/04/2014.

[17] Abreu, Antonio. ARDUINO – PLATAFORMA ELETRÔNICA

MICROCONTROLADA. Disponível em:

<http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfxPIAH/antonio-diego-monografia- arduino>. Acessado em: 19/05/2014.

[18] SIM908_Hardware Design_V1.00. Disponível em: <http://www.simcom.us/product_detail.php?cid=1&pid=38>, acessado em 19/05/2014

[19] Shield para Arduino. Disponível em:

<https://www.robocore.net/modules.php?name=GR_LojaVirtual&prod=474> , Acessado em 19/05/2014.

[20] Modulo GPS/GPRS/GSM. Disponível em:

<http://www.dfrobot.com/wiki/inde x.php/GPS/GPRS/GSM_Module_V3.0>, Acessado em 19/05/2014.

Anexo

#include <Arduino.h> //Declaração de Variáveis

float energia=0; float corrente=0;

const float resolucao = 0.0048828125;//Res. do sensor em mV/bits const float sensibilidade = 0.066; // Sensibilidade mV/A unsigned long tempo, t; // Armazenar o tempo const unsigned long tempoEnvio = 3600000; //Um dia em ms byte gsmDriverPin[3] = {3,4,5}; //Conf. dos pinos do GSM int j;

//Configuração dos dispositivos void setup() { for(int i = 0 ; i < 3; i++) { pinMode(gsmDriverPin[i],OUTPUT); }

digitalWrite(5,HIGH); //Output GSM Timing delay(1500);

digitalWrite(5,LOW);

digitalWrite(3,LOW); //habilita o modo GSM digitalWrite(4,HIGH); //Desabilita o modo GPS delay(2000);

Serial.begin(9600); //Setar o baud rate Serial.println("Iniciando...");

delay(5000); // Tempo para iniiar o modulo GSM delay(5000); delay(5000); t=millis(); tempo = millis(); j=0; } void loop() { enviarMsgInicial(energia); corrente=calculoCorrenteEficaz(); energia=calculoEnergia(corrente); receberMsg(energia); enviarMsg(energia); }

float calculoEnergia(float corrente) { t=millis()-t; energia+=220*corrente*t/3600000000; t=millis(); return energia; } float calculoCorrenteEficaz() { int matCorrente[501];

//Amostragem em bits do valor da corrente

for(int i=500; i>0; i--) {

matCorrente[i] = ((analogRead(A0)-512)); media+=matCorrente[i];

}

//Transformar as amostragem em bits para corrente em Ampere

for(int i=500; i>0; i--) {

matCorrente[i-1]=((max(matCorrente[i],matCorrente[i-1]))); correntePico=matCorrente[i-1]*resolucao/sensibilidade; }

//Verificar se o valor de corrente não é um valor absurdo if (correntePico < (3*media/500)) { correnteEficaz=(correntePico/sqrt(2)); } else { correnteEficaz=0; } return correnteEficaz; } //Envio de mensagem

void enviarMsgInicial(float informacao) {

if (millis()<30000 and j==0) {

Serial.println("AT"); //Send AT command delay(2000); Serial.println("AT"); delay(2000); Serial.println("AT+CMGF=1"); delay(1000); Serial.println("AT+CMGS=\"82256678\""); delay(1000);

Serial.println("Ola, A partir desse momento comecara o monitoramento do consumo de Energia.");

Serial.print("Seu consumo inicial em kWh = "); Serial.print(informacao,5); delay(1000); Serial.write(26); } j++; }

void receberMsg(float informacao) { char inchar=0; if(Serial.available()>0) { inchar=Serial.read(); if(inchar != ' ') {

Serial.println("AT+CMGR=1"); void enviarMsg(float informacao);

} else { delay(50); Serial.println("AT+CMGD=1,4"); delay(500); } } }

void enviarMsg(float informacao) {

if(millis() - tempo > tempoEnvio) {

tempo=millis();

Serial.println("AT"); //Send AT command delay(2000); Serial.println("AT"); delay(2000); Serial.println("AT+CMGF=1"); delay(1000); Serial.println("AT+CMGS=\"82256678\""); delay(1000);

Serial.println("Projeto Medidor de consumo de Energia Eletrica Informa:");

Serial.print("O Seu Consumo de Energia em kWh = "); Serial.print(informacao,5);

delay(1000); Serial.write(26); }