El riesgo de rotura de los canales que conducen el agua, a lo largo de varios kilometros, desde la presa hacia las turbinas de las centrales hidroelectricas ha motivado el desarrollo de un sistema pionero para la vigilancia automática, capaz de detectar roturas y/o pérdidas importantes del canal y generar las alarmas pertinentes. El sistema consta de estaciones de captación de nivel instaladas a lo largo del canal que efectúan medidas periódicamente y las trasmiten a través de un sistema de comunicación móvil GPRS/3G a un centro detector. Las estaciones de captación son autónomas, se alimentan con energía solar en los puntos en que la red eléctrica no esta disponible y utilizan medidores de nivel por ultrasonidos de fácil instalación. El subsistema de detección, que obtiene además información sobre el estado de las compuertas y de las turbinas del canal (niveles, apertura compuertas, potencia generada, etc.), alimenta los inputs de un algoritmo basado en procesado digital de señal y técnicas estadísticas que determina la existencia o no de pérdidas y su gravedad, generando las alertas al Centro de Control para que ejecute el protocolo de actuación. El prototipo de este proyecto de I+D se ha probado con éxito en un canal de los Pirineos.

Un equipo captador formado por un digitalizador de alta frecuencia, un módem 3G y un microprocesador adquiere y procesa la señal de alta frecuencia del cable a través de un acoplador ubicado en las cabinas de los centros de transformación.

Básicamente el sistema busca descargas parciales, que se generan en el foco de degradación. Estas son clasificadas en base a una serie de parámetros característicos y se transmiten a un centro servidor que las guarda en una base de datos para su análisis conjunto con el resto de captadores que vigilan una línea. Finalmente, un complejo algoritmo basado en un conjunto de criterios es capaz de detectar focos de degradación y realizar su seguimiento hasta que entran en la fase crítica previa a la avería. En este instante genera un aviso de alerta a los responsables de la red.

Toda la información procesada está puesta a disposición de los técnicos a través de un servidor Web, desde donde pueden consultar el estado actual del cable monitorizado, los defectos en seguimiento por el sistema y su evolución.

Se han detectado con una antelación de 5 ó 6 días diversas averías originadas en la degradación del aislante que cubre el conductor, principalmente en empalmes tripolares de cable de papel aceitado sin apantallar, que inicialmente han afectado a una de las fases y que con el tiempo han evolucionado a bifásico.

En cada subestación se ha instalado un Equipo GEPIX, desarrollado por GSD, al que se conectan las protecciones que monitorizan las líneas de alta y media tensión, utilizando su puerto de supervisión. El equipo GEPIX incorpora las aplicaciones y protocolos que permiten descargar las oscilografías, los eventos y sucesos y los ajustes de las distintas protecciones de forma inmediata.

Se han integrado equipos de ABB, Schneider Electric, Areva, General Electric, Siemens... bajo distintos protocolos: IEC 60870-5-103, IEC61850, Modbus, DIGSI4, Procome, Courier, SPA-Bus, etc. El sistema descarga la oscilografia en formato estándar COMTRADE para que pueda analizarse con cualquiera de las aplicaciones existentes en el mercado.

La información extraída se transmite vía red IP hasta el servidor central de incidencias, donde se generan informes diarios o bajo demanda que llegan a los responsables por email. Adicionalmente se proporciona información útil extraída directamente de la oscilografía, como por ejemplo, el punto kilométrico del defecto que ha generado el oscilo o el tipo de falta asociado. El servidor de oscilografías dispone de un servidor Web a través del cual puede consultarse el histórico de cada subestación y descargarse los archivos de datos hacia cualquier PC o dispositivo conectado a la Intranet del cliente.

Otras prestaciones adicionales disponibles son la descarga de la configuración, de la lista de eventos registrados, la puesta en hora de los equipos y una pasarela para acceder directamente a la protección con las aplicaciones propietarias de cada fabricante.

En la misma cámara o galería donde se ubican los manómetros y los puntos de llenado del aceite que sirve de aislante en antiguos cables OF se ha instalado un autómata programable (PLC) que captura las presiones del aceite de las fases de una línea. Además monitoriza la temperatura y humedad del habitáculo y la presencia de personas en su interior. Esta información se transmite a un SCADA central que tiene las siguientes funcionalidades:

• Generar los avisos necesarios cuando en una de las líneas se rebasan los umbrales de presión establecidos.
• Configurar los parámetros del sistema y de los PLCs a distancia.
• Acceder vía web al histórico de valores de presión, temperatura y humedad.
• Acceder vía web al histórico de alarmas.
• Enviar diariamente por mail a los técnicos de mantenimiento un informe detallado del estado del sistema.
• Generar automáticamente informes resumen entre fechas para su posterior análisis.

Las bobinas y el núcleo del interior de un trafo, inicialmente bien sujetos, se van aflojando a medida que el transformador sufre las incidencias y cortocircuitos de las líneas a las que está conectado, generando alteraciones en la vibración de su estructura.

Un conjunto de acelerómetros toma medidas de estas vibraciones en diversos puntos de las paredes laterales del trafo, y las señales obtenidas son procesadas y comparadas con señales patrón de trafos nuevos de idénticas características y/o con medidas anteriores para seguir la evolución del estado.

Este procedimiento, llevado a cabo sin desconectar el transformador de la red eléctrica, requiere considerar otros parámetros adicionales, como la carga y tensión de trabajo del trafo en el instante de medición, la tensión de barras o si está en régimen de sobreexcitación.

El análisis del espectro de frecuencia de las vibraciones permite clasificar los distintos tipos de trafo y determinar cuáles de éstos parámetros adicionales influyen en el análisis y de qué forma. Un software desarrollado a medida analiza toda la información y concluye el estado interno del trafo. Si el pronóstico no es favorable indica la causa origen de la futura avería: núcleo o bobina. También genera informes de forma automática con los gráficos de todas las medidas y las conclusiones.

AmerHis fue uno de los proyectos más importantes de la Agencia Espacial Europea (ESA). Es un avanzado sistema de comunicaciones multimedia que funciona como una centralita en el espacio. Está basado en un procesador digital a bordo de un satélite de Hispasat. La principal innovación introducida por AmerHis fue su capacidad como nodo de acceso, regeneración y conmutación de banda ancha, en oposición a la función convencional como simple retransmisor de señal por satélite. El núcleo del sistema es un procesador digital que gestiona cuatro transpondedores de 36 MHz interconectados y permite la interconexión de los cuatro haces. A bordo del satélite, las señales generadas por usuarios y proveedores de servicios dentro de cualquiera de las zonas de cobertura son procesadas y redirigidas hacia su canal de destino.

Las características particulares de las redes AmerHis (como por ejemplo, los esquemas de alojamiento de recursos de radio dinámicos) no podían ser emuladas por los emuladores IP convencionales. Esto obligó a diseñar e implementar un emulador específico para este tipo de redes. El sistema se diseñó como base de una futura herramienta de redes IP genéricas. Con este fin, la lógica de emulación se dividió en bloques de emulación básicos que pueden ser interconectados entre ellos, cada bloque está implementado en un thread. Todos los servicios básicos del emulador y sus bloques se han implementado en una librería de emulación (Emulation Engine). El emulador de canal AmerHis trabaja en el nivel IP y está basado en un hardware de PC con un sistema operativo Linux. Dispone de 3 interficies de red Ethernet 10/100 para el tráfico IP: una emula la conexión con el terminal de tierra, otra la conexión con el gateway y la tercera sirve para introducir ruido en el sistema (entendido como tráfico gestionado por el satélite, que consume recursos, pero originado por otros terminales). Una cuarta interficie de red se utiliza para gestionar y monitorizar a distancia el funcionamiento del emulador. El efecto del emulador sobre las tramas IP que lo atraviesan es el mismo que el que se produciría en un satélite de comunicaciones con el sistema AmerHis. El emulador fue usado por la ESA para las primeras pruebas de los equipos de tierra del sistema AmerHis.

El éxito del proyecto inicial llevó a una continuación, el proyecto AINE (Advanced IP Network Emulator) en que el objetivo fue construir un emulador de redes IP genérico, en el que el modelo de la red puede definirse a partir de la interconexión de una serie de bloques básicos. Partiendo de una definición textual, en formato XML, de las conexiones entre los bloques básicos y de sus parámetros de configuración, el sistema genera automáticamente un emulador en formato ejecutable. Este nuevo sistema también paso con éxito unas exhaustivas pruebas de aceptación.

La herramienta AINE es uno de los activos que actualmente la Agencia Espacial Europea tiene a disposición de los participantes del programa Advanced Research in Telecommunications Systems (ARTES).

El software de modelado y simulación proporciona una herramienta muy útil para los diseñadores de protocolos de red. Permite evaluar el comportamiento de la red en condiciones difícilmente reproducibles en escenarios reales: bajo probabilidades de error y grados de congestión de la red elevados, ante futuros incrementos de datos previstos, caídas de uno o varios enlaces, cambios de matrices de rutas, etc.

Se ha programado un banco de pruebas que permite configurar distintos escenarios parametrizables. En ellos se puede variar la velocidad de la fuente, el tamaño de los mensajes, las probabilidades de pérdida y desordenamiento de paquetes, tamaños de colas y buffers en los nodos intermedios de la red, flujos de datos, prioridades, etc. y analizar la respuesta de la red.

Se dispone de una herramienta muy práctica que permite definir, ejecutar y validar múltiples de casos de test de forma reiterativa ante cualquier escenario que se desee simular.

Se han obtenido valores óptimos para los parámetros de segmentación y reensamblamiento de mensajes y para el número de retransmisiones de paquetes perdidos, en función de variables correlacionadas como la carga de la red, la carga ofrecida al usuario o la caída simultánea de enlaces intermedios. Se han ajustado los valores de los temporizadores de conexión, validación, inactividad y guarda. Para cada combinatoria la simulación calculó el rendimiento esperado de la red, con los parámetros de latencia, retardo global y ancho de banda necesario para una comunicación tipo.

Para determinar si una lente cumple con los requisitos de calidad exigida se utiliza un espectrofotómetro. Este equipo proyecta un haz de luz monocromática sobre la muestra a analizar y mide la cantidad de luz absorbida por la misma en un rango de longitudes de onda que va desde los 380 nm a los 1100 nm. Con el resultado se realizan una serie de cálculos para establecer las magnitudes que determinarán la calidad de la muestra, por ejemplo: la longitud de onda dominante, la distancia al blanco de referencia, la reflexión media, la reflexión visible, la saturación del color, etc.

La aplicación desarrollada integra la comunicación con el espectrofotómetro para medir la lente, la configuración de los parámetros de calidad para cada tipo de lente (márgenes, umbrales, etc.), medida (margen de longitudes de onda, precisión de la medida, etc.) y análisis estadístico de la fabricación. Antes de llevar a cabo el test de calidad se solicita al operario información sobre la máquina que ha fabricado la muestra, ciclo y programa, con fines estadísticos. Si es necesario se realiza una calibración automática del instrumento. El operario visualiza un gráfico que muestra la superposición de la curva medida con una curva tipo correspondiente a ese programa y los resultados del test de calidad especificando, si es preciso, qué parámetros no cumplen los criterios exigidos. Finalmente la información recopilada en el proceso se exporta para que otras aplicaciones externas puedan reutilizarla.

El laboratorio de I+D dispone de un conjunto de equipos como sensores, válvulas, depósitos, bombas de presión, cámaras de vacío, etc. conectadas y comandadas por un PLC S7-300 de Siemens. GSD ha diseñado un SCADA a medida basado en una interfaz LabView/LabWindows CVI que permite su control y monitorización para la ejecución de ensayos y pruebas desde un robusto PC industrial.

El sistema tiene dos modos de funcionamiento: en modo manual el ingeniero puede realizar pruebas de forma directa accionando los interruptores de los elementos a través de un frontend y viendo la respuesta de los instrumentos. En modo automático, el sistema permite la lectura de una receta o conjunto de órdenes simultáneas o en secuencia previamente definidas y la ejecuta.

Durante los ensayos se recogen periódicamente datos de los instrumentos con el fin de poder realizar análisis offline. El sistema también vigila que los parámetros de funcionamiento de los instrumentos no superen los umbrales de riesgo que puedan poner en peligro la integridad de los mismos ni de las personas que trabajan en el laboratorio. Si alguna variable sale de margen se detiene el proceso y se genera una alarma visual y acústica.

El sistema se compone de dos subprogramas independientes. Por una parte el programa para el diseño completo y personalizado de cada tipo de sobre, que se determina en función de la clase de lente que va a contener, los parámetros propios que definen el producto y elementos para la trazabilidad. También incluye logotipos y códigos de barras. Cada diseño se almacena en una base de datos interna.

Por otra parte el programa asociado al puesto de trabajo de impresión de sobres, enlazado con la base de datos de producción y donde figuran las órdenes previstas para el día en curso. A medida que en fábrica se van produciendo las lentes el sistema determina la cantidad de sobres necesarios para su distribución y genera su impresión.

El software, diseñado para una multinacional del envasado de frutas y hortalizas, tiene dos componentes principales: el diseño de la etiqueta propiamente dicho y la generación de la salida para enviar a las máquinas de envasado que pueden simultáneamente imprimir la etiqueta.

El diseño de la etiqueta es completamente gráfico y permite insertar elementos tipo texto, línea, imagen, código de barras y trazabilidad online, es decir con registro de la fecha de producción. El sistema puede incorporar por defecto un conjunto de plantillas de etiquetas, en función del tipo de producto a envasar. Cada diseño se almacena en una base de datos interna.

El software es multi-idioma ya que posee un diccionario interno que permite la traducción del mismo a cuántos idiomas se requiera. Finalmente cualquier etiqueta puede ser enviada por red interna a la envasadora correspondiente según la producción.