MX2010014028A - Sistema para adquisicion, proteccion, registro, comunicacion y control de datos. - Google Patents

Abstract

Se provee un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, que comprende: a) un módulo de adquisición de variables de alto riesgo, que recibe señales eléctricas provenientes de los equipos a ser monitoreados; b) un módulo de adquisición de variables, que recibe señales eléctricas que no son de alto riesgo provenientes de los equipos a ser monitoreados; c) un módulo de procesamiento y acondicionamiento de señales, que recibe señales eléctricas provenientes del módulo de adquisición de variables de alto riesgo para ser procesadas y acondicionadas; d) un módulo de procesamiento de alta velocidad, que recibe las señales provenientes del módulo de procesamiento y acondicionamiento de señales, y las del módulo de adquisición de variables que no son de alto riesgo, para ser procesadas; e) un módulo de despliegue de información, que despliega la información proveniente del módulo de procesamiento de alta velocidad una vez que es recibida y procesada, en una pantalla de alta resolución; f) un módulo de comunicación y control, que recibe las señales provenientes del módulo de procesamiento de alta velocidad para ser enviadas como señales de control a un módulo de procesamiento central local y/o a un módulo de procesamiento central remoto, la comunicación entre los módulos siendo de manera bidireccional; g) un módulo de procesamiento central local, que recibe las señales provenientes del módulo de comunicación y control, para procesarlas y realizar las operaciones de control de los equipos de manera remota; h) un módulo de alimentación de energía, que alimenta tanto al módulo de procesamiento y adquisición de señales, como al módulo de procesamiento de alta velocidad; y, i) un modulo de procesamiento central remoto, que recibe las señales provenientes del módulo de comunicación y control o del módulo de procesamiento central local, para procesarlas y realizar las operaciones de control de los equipos de manera remota.

Description

"SISTEMA PARA ADQUISICIÓN, PROTECCIÓN, REGISTRO, COMUNICACIÓN Y CONTROL DE DATOS" CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención está relacionada con la técnica para la transmisión, monitoreo y control de variables de proceso provenientes de equipos remotos, y más particularmente esta relacionada con un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Actualmente para monitorear y controlar variables de proceso o de servicios en equipos que se encuentran localizados en lugares remotos, se emplean sistemas como el que se menciona en la Patente Norteamericana No. 6,628,992, la cual describe un aparato de comunicación para un sistema de adquisición de datos y control supervisorio (SCADA), el cual comprende un servidor de empresa; por lo menos un dispositivo electrónico inteligente (RTU), en donde el dispositivo RTU mide procesos físicos y almacena datos digitales representativos de la medición en una área de memoria para transmisión; una herramienta de configuración (AES) que une al servidor SCADA con el dispositivo RTU; un dispositivo de interconexión (TAC) para instalar el sistema SCADA en un programa de computo relacionado; y, una capa de gel para encapsulamiento; sin embargo, este sistema tiene el inconveniente de emplear dispositivos sofisticados y de alto costo, que además no pueden ser instalados a la intemperie.

Por otra parte en la Solicitud de Patente Europea No. 2076059 A2 Patente se describe un Sistema de Monitoreo Remoto, una Terminal de Monitoreo Remoto y un Programa para Control de una Terminal de Monitoreo Remoto. La invención consiste de un sistema de monitoreo aislado como un sistema de monitoreo remoto que comprende una terminal de monitoreo aislada como una terminal de monitoreo remota que monitorea un complejo; y, un servidor que administra una términal interconectado a la terminal de monitoreo aislada vía una red. El servidor que administra la terminal, monitorea el estatus operacional de la terminal de monitoreo aislada mediante la recepción de una señal de verificación de la operación que se transmite desde la terminal de monitoreo aislada. La terminal de monitoreo aislada incluye una unidad de detección para detectar anormalidades en una unidad de potencia; una unidad de extracción para extraer valores representativos de los resultados de la detección obtenidos por la unidad de detección; y, una unidad de transmisión de señales de verificación de la operación para transmitir una señal de verificación de la operación que incluye los valores representativos extraídos por la unidad de extracción hacia el servidor que administra la terminal a intervalos de tiempo regulares; sin embargo, este sistema tiene el inconveniente de que la terminal de monitoreo solamente cuenta con las funciones de detección de valores, extracción y verificación de la operación, además de que el sistema no cuenta con una unidad de almacenamiento de información local.

Por consecuencia de lo anterior, se ha buscado suprimir los inconvenientes de esos sistemas y proveer un sistema para adquisición, registro y control de datos, que además de eliminar las desventajas anteriormente establecidas, ofrezca ventajas considerables respecto a los sistemas actuales.

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN Teniendo en cuenta los defectos de la técnica anterior, es un objeto de la presente invención el proveer un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, que resulte sencillo, práctico y económico, al momento de monitorear y controlar diversas variables de proceso y/o de servicios provenientes de equipos remotos.

Un objeto más de la presente invención, es proveer un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, que sea de alta eficiencia y confiabilidad para permitir la optimización del monitoreo y control de las variables de proceso y/o de servicios provenientes de equipos remotos.; asi como la automatización y control de los procesos.

Es todavía un objeto adicional de la presente invención, proveer un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, el cual permita manejar uno o varios parámetros físicos diferentes, transmitiéndolos en forma sincronizada y secuencial.

Otro objeto adicional de la presente invención, es proveer un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, el cual permita realizar estimados rápidos, por ejemplo, de cuanto se esta gastando en energía eléctrica, con base en los hábitos de consumo, así como detectar consumos fuera de lo ordinario, emitir alertas, sugerir mantenimientos preventivos y dar pronósticos de consumo para los siguientes periodos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los aspectos novedosos que se consideran característicos de la presente invención, se establecerán con particularidad en las reivindicaciones anexas. Sin embargo, la invención misma, tanto por su organización como por su método de operación, conjuntamente con otros objetos y ventajas de la misma, se comprenderá mejor en la siguiente descripción de ciertas modalidades, cuando se lea en relación con los dibujos que se acompañan, en los cuales: La figura 1 muestra un diagrama de bloques de los circuitos de los módulos de transmisión y recepción del sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, en donde se muestran los diferentes procesos para el manejo, procesamiento y control de datos, construido de conformidad con los principios de la presente invención.

La figura 2 muestra un diagrama de bloques de una pluralidad de unidades remotas de la presente invención, interconectadas a un módulo de procesamiento central local y a un módulo de procesamiento central remoto.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Haciendo ahora referencia en forma particular a la figura 1 , en ella se muestra un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, construido de conformidad con una modalidad específica de la presente invención, y que comprende en términos generales: un módulo de adquisición de variables de alto riesgo 100, el cual recibe señales eléctricas provenientes de los equipos a ser monitoreados; un módulo de adquisición de variables 200, el cual recibe señales eléctricas que no son de alto riesgo provenientes de los equipos a ser monitoreados; un módulo de procesamiento y acondicionamiento de señales 300, el cual recibe señales eléctricas provenientes del módulo de adquisición de variables 100 para ser procesadas y acondicionadas; un módulo de procesamiento de alta velocidad 400, el cual recibe tanto las señales provenientes del módulo de procesamiento y acondicionamiento de señales 300, como las del módulo de adquisición de variables 200, para ser procesadas; un módulo de despliegue de información 500, el cual despliega la información proveniente del módulo de procesamiento de alta velocidad 400, una vez que es recibida y procesada, en una pantalla de alta resolución; un módulo de comunicación y control 600, el cual recibe las señales provenientes del módulo de procesamiento de alta velocidad 400 para ser enviadas como señales de control a un módulo de procesamiento central local 700 y/o a un módulo de procesamiento central remoto 900, la comunicación entre los módulos siendo de manera bidireccional; un módulo de procesamiento central local 700, el cual recibe las señales provenientes del módulo de comunicación y control 600, para procesarlas y realizar las operaciones de control de los equipos de manera remota; un módulo de alimentación de energía 800, el cual alimenta tanto al módulo de procesamiento y adquisición de señales 300, como al módulo de procesamiento de alta velocidad 400; y, un modulo de procesamiento central remoto 900, el cual recibe las señales provenientes del módulo de comunicación y control 600 o del módulo de procesamiento central local 700, para procesarlas y realizar las operaciones de control de los equipos de manera remota.

El módulo de adquisición de variables de alto riesgo 100, recibe las señales provenientes de los equipos a ser monitoreados, las cuales se envían paralelamente a una pluralidad de transductores 1 10 y a una pluralidad de sensores 120 que reciban las señales del equipo a ser monitoreado, tanto los transductores 1 10 y sensores 120 siendo preferiblemente para alto voltaje y alta corriente, respectivamente.

Una vez recibidas y adecuadas las señales de alto riesgo, éstas se envían al módulo de procesamiento y acondicionamiento de señales analógicas 300, en donde las señales se someten a un proceso de acoplamiento mediante un acoplador de señales 310, el cual una vez acopladas las señales, las envía a un primer promediador de señales 320 de valor cuadrático medio (RMS por sus siglas en inglés: Root Mean Square), conectado en serie a un segundo promediador de señales 330 de valor cuadrático medio (RMS), quien a su vez las envía una vez promediadas las señales a un filtro de señales de alta frecuencia 340, en donde se filtra la señal previo a ser enviada al módulo de procesamiento 400.

Tanto el acoplador de señales 310, los promediadores de señales 320 y 330, así como el filtro de señales 340, incluyen una pluralidad de sistemas eléctricos de acoplamiento, los cuales están constituidos por rectificadores, filtros, divisores, modificadores de corriente/voltaje, desplazadores de voltaje, promediadores analógicos, etc., lo que le permite recibir y enviar convenientemente las señales remotas de voltaje y corriente de alto riesgo.

En una modalidad adicional de la presente invención, las señales provenientes del módulo de adquisición de variables de alto riesgo 100, pueden ser enviadas directamente, dependiendo las necesidades de procesamiento y velocidad, al módulo de procesamiento 400 sin pasar por el módulo de procesamiento y acondicionamiento de señales analógicas 300.

Asimismo, el módulo de adquisición de variables 200 que no son de alto riesgo incluye por lo menos un filtro de voltaje y por lo menos un divisor de voltaje, lo que le permite recibir señales remotas de temperatura, humedad, vibración, señales pulsantes de codificadores, flujo, fuerza, presión, nivel, posición, color, efecto hall, movimiento, proximidad, inclinación, distancia, etc., con valores de intensidad de corriente que oscilan entre 4 y 20 ma, o bien, recibir señales remotas de voltaje de hasta 10 volts. Una vez adquiridas las señales, estas se envían al módulo de procesamiento 400.

El módulo de procesamiento 400 recibe tanto las señales provenientes del módulo de procesamiento y acondicionamiento de señales 300, como las del módulo de adquisición de variables 200, para ser procesadas. El módulo de procesamiento 400 consiste de un procesador de alta velocidad para poder obtener valores de proceso, como lo son entre otros valores de corriente RMS, de voltaje RMS, de presión, de temperatura, etc., los cuales permiten calcular valores de referencia, como lo es el factor de potencia y se puedan efectuar cálculos económicos para controlar los gastos de operación. Asimismo, cuenta con una referencia de voltaje que permite la correcta calibración y adquisición de valores precisos de los sistemas, así como de los transductores y sensores conectados; además de que el tipo de programación que contiene aplica reglas NEMA y NOM para equipos de alto consumo.

Una vez procesadas las señales y efectuados los cálculos correspondientes, los resultados se envían al módulo de despliegue de información 500, en donde los resultados se despliegan en una pantalla digital con display de alta resolución, en donde se muestran todas las variables de proceso monitoreadas, además de ser enviadas también al módulo de comunicación y control 600.

El módulo de comunicación y control 600 recibe las señales provenientes del módulo de procesamiento 400 para efecto de ser enviadas como señales de control al módulo de procesamiento central local 700 o al módulo de procesamiento central remoto 900.

El módulo de comunicación y control 600 consiste de un dispositivo o interfaz de comunicación 610 que permite la intercomunicación mediante protocolos internacionales, siendo preferiblemente un dispositivo de comunicación WIFI o de radio frecuencia; un dispositivo para almacenamiento de información 620; un dispositivo para procesamiento y ejecución de señales 630 que envía señales de control y protección contra las siguientes eventualidades entre otras: sobrecorriente, sobrevoltaje, perdida de fase, desbalance de voltaje, desbalance de corriente, o bien, exceso en las siguientes variables: temperatura, humedad, vibración, señales pulsantes de codificadores, flujo, fuerza, presión, nivel, posición, color, efecto hall, movimiento, proximidad, inclinación, distancia, etc.; y, un dispositivo de medición de tiempo real 640 para mantener sincronizada la información que se esta almacenando en el dispositivo 620.

El dispositivo para almacenamiento de información 620 siendo preferiblemente una memoria de alta capacidad de almacenamiento, que permite almacenar toda la información proveniente del módulo 400.

En dado caso de que se pierda la intercomunicación, el sistema guarda temporalmente los datos en la memoria 620 hasta que esta se restablezca; además de que puede mandar señales de control y protección al través del dispositivo 630 mediante relevadores o interruptores de potencia, asi como mandar señales para encender otros dispositivos o arrancar equipos adicionales.

El módulo de comunicación y control 600 comunica todos los valores que provienen de los módulos 100, 200 y 400, hacia el módulo de procesamiento central local 700 y/o al módulo de procesamiento central remoto 900, El módulo de procesamiento central local 700 y el módulo de procesamiento central remoto 900, una vez que reciben las señales provenientes del módulo de comunicación y control 600, realizan en caso de ser necesario, los reajustes requeridos, o bien, efectúan el corte de la operación de los equipos; así como el monitoreo de los mismos, Es importante mencionar, que la comunicación que se establece entre ambos módulos 700 y 900, es bidireccional (en ambas direcciones).

Asimismo, el sistema cuenta con un módulo de alimentación de energía 800, que alimenta tanto al módulo de procesamiento y adquisición de señales 300, a través del filtro de señales 340, como al módulo de procesamiento de alta velocidad 400. El módulo de alimentación de energía 800 se encuentra aislado y consiste de una fuente de poder 810 de alta eficiencia, con entrada multi-voltaje y un dispositivo de referencia de voltaje 820.

Es importante mencionar que el sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos de la presente invención, en una modalidad preferida es una Unidad Terminal Remota (UTR), que utiliza un software de control supervisado, diseñado ex profeso para dar el servicio requerido y que permite realizar las siguientes funciones: 1. - Monitoreo de variables con módulos diseñados a la medida. 2. - Control y adquisición de datos para toma de decisiones y envío de señales de alarma. 3. - Monitoreo estadístico en tiempo real y predictivo.

El monitoreo estadístico se realiza con un programa que funciona a partir de una base de datos sometida a un algoritmo estadístico inteligente, el cual obtiene los valores importantes para la medición, dicha medición siendo realizada con otro algoritmo, el cual lee la base de datos y la compara con las medidas en tiempo real, obteniéndose eventualmente, si así fuera el caso, valores fuera de parámetro con potencial peligroso para la operación de los procesos.

El archivo estadístico puede ser revisado por día, mes, semana y año, mientras que el sistema predictivo funciona a partir de lazos de control y el algoritmo estadístico, que en su conjunto arrojan un resultado preliminar que contempla los valores promedios de las señales definidas previamente, valores pico registrados, horarios punta, pasando a un proceso final, el cual pondera los valores anteriores y arroja un resultado de pronóstico para el siguiente periodo de consumo.

Cada UTR funciona como un analizador de señal, el cual puede obtener valores cuadráticos medios (RMS) de intensidad de corriente, voltaje, temperatura, presión, etc. Con estos valores, el sistema es capaz de calcular el factor de potencia y mediciones fuera de límite, por lo que al tener estos datos precisos y las tarifas que se aplican a los consumos de energía eléctrica, el sistema puede realizar un estimado rápido de cuanto se esta gastando en energía eléctrica con base en los hábitos de consumo. El sistema incluye además un dispositivo de memoria para almacenamiento de datos y un dispositivo para medir el tiempo, el cual realiza las mediciones en tiempo real, el dispositivo de memoria siendo cualquier dispositivo compatible con los elementos del sistema, preferiblemente empleándose un dispositivo de memoria flash de 4 MB.

Las UTR's al ser de bajo peso y con normatividad hasta IP66 (International Protection 66), se pueden instalar a la intemperie; por lo que comparado con otros equipos, esto representa una gran ventaja, ya que no se tienen que adquirir gabinetes especiales o adicionales para proteger a los equipos de las inclemencias del clima.

En el modo de operación "stand alone", o comunicación directa con el módulo de procesamiento central remoto 900, la UTR funciona comunicando el módulo de comunicación 600, a través de la interfaz de comunicación 610 (WiFi, Ethernet, etc.), a la red global de Internet. Una vez que éste módulo tiene acceso a Internet a través de la ¡nterfaz 610, y de un MODEM y/o router con conexión a Internet, se envía la información a través de comunicación con el protocolo FTP al módulo 900, o por medio de correos electrónicos que son decodificados en dicho módulo 900. Se puede utilizar el protocolo DHCP para asignación automática de dirección IP, o asignación fija, de acuerdo a la configuración del MODEM/router, para la dirección de la ¡nterfaz 610. Se aprovecha el dispositivo de almacenamiento 620 para guardar la información por un periodo de tiempo determinado para luego ser enviada de la forma descrita anteriormente. Una vez enviada la información al módulo 900, se almacena en una base de datos remota 910, que a su vez es traducida y procesada para su consulta en una ¡nterfaz gráfica 920 a través de Internet.

Las señales de control manual son procesadas por la ¡nterfaz gráfica 920; las de control automático, por un software de control que está constantemente leyendo la base de datos en el módulo 900 y que está tomando decisiones de acuerdo a la información en tiempo real que es entregada por la UTR. Las señales de control son enviadas a un archivo de almacenamiento 940 y es comunicado a la UTR por medio del protocolo FTP o por correo electrónico. La UTR recibe los datos a través de su módulo de comunicación 600, a través del dispositivo de comunicación 610.

En el modo de operación local, el módulo de comunicación 600, a través del dispositivo de comunicación 610, se conecta a una red local a través de un router. Se puede utilizar el protocolo DHCP para asignación automática de dirección IP, o asignación fija, para la dirección del dispositivo 610. La información es enviada hacia el módulo de procesamiento central local 700 por medio de esta red de área local. El módulo 700 cuenta con un software de adquisición de datos que recibe en tiempo real toda la información que la UTR adquiere y se almacena en una base de datos local 710. La comunicación con el módulo 600 es bidireccional, lo que permite la lectura de información y escritura de señales de control. El módulo 700 también cuenta con un módulo de control 720 para la toma de decisiones, en caso de que el control automático esté programado. Una vez que la información está almacenada en la base de datos local 710, se puede utilizar una interfaz gráfica 730 para consultarla y enviar señales de control manual, o ser enviada a través de Internet al módulo de procesamiento central remoto 900 a través del protocolo FTP, una red virtual privada, un escritorio virtual, entre otras formas de comunicación por Internet. Si la información es enviada por Internet a un módulo 900, se puede también consultar y controlar en la interfaz gráfica 920 desde Internet.

Los dos módulos de procesamiento central, tanto el local 700, como el remoto 900, cuentan con una interfaz de comunicación de red 740 o 930 respectivamente, que permite la comunicación a la red, ya sea de área local o Internet.

El sistema de la presente invención, por su diseño, permite ser operado por terceros a través de un módulo local 700 o un módulo remoto 900, que actúan como una estación central de procesamiento, almacenamiento, control y monitoreo remoto, toma de decisiones y generación de reportes y estadísticas. La estación central recibe esta información proveniente del usuario que emplea el sistema de la presente invención y que se muestra en la figura 1.

En una modalidad adicional, la estación central puede estar interconectada con una pluralidad de UTR's que monitorean diferentes equipos o procesos, tal y como se muestra en la figura 2.

La estación central incluye los siguientes elementos: a. Un módulo de interfaz de comunicación. b. Un módulo de interpretación de señales de la interfaz de comunicación. c. Un módulo de almacenamiento (base de datos) de las diferentes variables recibidas de diferentes Unidades Terminales Remotas (UTR's), identificando la UTR de donde proviene (fecha, hora y tipo de dato que recibe). d. Un módulo de despliegue de información (interfaz gráfica), en donde se observan las variables medidas por todas las UTR's en tiempo real, histórico y estadístico, é. Un módulo de control y toma de decisiones, en donde se analizan las variables adquiridas desde las UTR's para realizar acciones automatizadas o manuales, programadas de acuerdo a la mejor eficiencia del sistema. f. Un módulo de generación de reportes, en donde se podrán observar históricos y estadísticos de las variables medidas.

De conformidad con la anterior descripción, se podrá observar que el sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, construido de conformidad con una modalidad específica de la presente invención, ha sido ideado para solucionar los problemas técnicos que se presentan durante la operación de un proceso determinado, así como controlar los gastos de operación que se tienen actualmente, y poder obtener a distancia, información, registro y control sobre el comportamiento de diferentes parámetros físicos, tales como intensidad de corriente, voltaje, presión, temperatura, etc., mediante un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos de variables de proceso a control remoto, el cual pueda ser empleado por ejemplo en áreas de alto consumo de energía, con la finalidad de lograr ahorros considerables de energía eléctrica, o bien, en sistemas para manejo de agua potable, con la finalidad de optimizar los consumos y controlar la demanda, entre otras aplicaciones.

Aún cuando se han ilustrado y descrito ciertas modalidades de la invención, debe hacerse hincapié en que son posibles numerosas modificaciones a las mismas, sin apartarse del alcance de dicha invención.

La presente invención por lo tanto, no deberá considerarse como restringida excepto por lo que exija la técnica anterior y por el espíritu de las reivindicaciones anexas.

Claims (30)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datós, caracterizado porque comprende: a) un módulo de adquisición de variables de alto riesgo, el cual recibe señales eléctricas provenientes de los equipos a ser monitoreados; b) un módulo de adquisición de variables, el cual recibe señales eléctricas que no son de alto riesgo provenientes de los equipos a ser monitoreados; c) un módulo de procesamiento y acondicionamiento de señales, el cual recibe señales eléctricas provenientes del módulo de adquisición de variables de alto riesgo para ser procesadas y acondicionadas; d) un módulo de procesamiento de alta velocidad, el cual recibe tanto las señales provenientes del módulo de procesamiento y acondicionamiento de señales, como las del módulo de adquisición de variables que no son de alto riesgo, para ser procesadas; e) un módulo de despliegue de información, el cual despliega la información proveniente del módulo de procesamiento de alta velocidad una vez que es recibida y procesada, en una pantalla de alta resolución; f) un módulo de comunicación y control, el cual recibe las señales provenientes del módulo de procesamiento de alta velocidad para ser enviadas como señales de control a un módulo de procesamiento central local y/o a un módulo de procesamiento central remoto, la comunicación entre los módulos siendo de manera bidireccional; g) un módulo de procesamiento central local, el cual recibe las señales provenientes del módulo de comunicación y control, para procesarlas y realizar las operaciones de control de los equipos de manera remota; h) un módulo de alimentación de energía, el cual alimenta tanto al módulo de procesamiento y adquisición de señales, como al módulo de procesamiento de alta velocidad; y, i) un modulo de procesamiento central remoto, el cual recibe las señales provenientes del módulo de comunicación y control o del módulo de procesamiento central local, para procesarlas y realizar las operaciones de control de los equipos de manera remota.

2. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el módulo de adquisición de variables de alto riesgo incluye una pluralidad de transductores y una pluralidad de sensores que reciben las señales del equipo a ser monitoreado, tanto los transductores y los sensores siendo preferiblemente para alto voltaje y alta corriente, respectivamente; una vez recibidas y adecuadas las señales de alto riesgo, éstas se envían al módulo de procesamiento y acondicionamiento de señales analógicas.

3. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el módulo de procesamiento y acondicionamiento de señales analógicas incluye un acoplador de señales, el cual una vez acopladas las señales, las envia a un primer promediador de señales de valor cuadrático medio (RMS), conectado en serie a un segundo promediador de señales de valor cuadrático medio (RMS), quien a su vez las envía una vez promediadas las señales a un filtro de señales de alta frecuencia, en donde se filtra la señal previo a ser enviada al módulo de procesamiento de alta velocidad.

4. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el acoplador de señales, el primero y segundo promediadores de señales, así como el filtro de señales, incluyen una pluralidad de sistemas eléctricos de acoplamiento, los cuales están constituidos por rectificadores, filtros, divisores, modificadores de corriente/voltaje, desplazadores de voltaje, promediadores analógicos, etc., lo que le permite recibir y enviar convenientemente señales remotas de voltaje y corriente de alto riesgo.

5. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las señales provenientes del módulo de adquisición de variables de alto riesgo se envían directamente al módulo de procesamiento de alta velocidad sin pasar por el módulo de procesamiento y acondicionamiento de señales analógicas.

6. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el módulo de adquisición de variables que no son de alto riesgo incluye por lo menos un filtro de voltaje y por lo menos un divisor de voltaje, lo que le permite recibir señales remotas de temperatura, humedad, vibración, señales pulsantes de codificadores, flujo, fuerza, presión, nivel, posición, color, efecto hall, movimiento, proximidad, inclinación, distancia, etc., con valores de intensidad de corriente que oscilan entre 4 y 20 ma, o bien, recibir señales remotas de voltaje de hasta 10 volts; una vez adquiridas las señales, estas se envían al módulo de procesamiento de alta velocidad.

7. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el módulo de procesamiento de alta velocidad consiste de un procesador de alta velocidad para poder obtener valores de proceso, como lo son entre otros valores de corriente RMS, de voltaje RMS, de presión, de temperatura, etc., lo que permite calcular valores de referencia, como lo es el factor de potencia y se puedan efectuar cálculos económicos para controlar los gastos de operación; además de contar con una referencia de voltaje que permite la correcta calibración y adquisición de valores precisos de los sistemas, así como de los transductores y sensores conectados.

8. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el tipo de programación que contiene el módulo de procesamiento de alta velocidad aplica reglas NEMA y NOM para equipos de alto consumo.

9.- Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque una vez procesadas las señales y efectuados los cálculos correspondientes, los resultados se envían al módulo de despliegue de información, en donde los resultados se despliegan en una pantalla digital con display de alta resolución, para mostrar todas las variables de proceso monitoreadas.

10.- Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el módulo de comunicación y control consiste de un dispositivo de comunicación que permite la intercomunicación mediante protocolos internacionales, siendo preferiblemente un dispositivo de comunicación WIFI o de radio frecuencia; un dispositivo para almacenamiento de información; un dispositivo para procesamiento y ejecución de señales que envía señales de control y protección contra eventualidades; y, un dispositivo de medición de tiempo real para mantener sincronizada la información que se esta almacenando en el dispositivo.

1 1. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque las eventualidades son entre otras: sobrecorriente, sobrevoltaje, perdida de fase, desbalance de voltaje, desbalance de corriente, o bien, exceso en las siguientes variables: temperatura, humedad, vibración, señales pulsantes de codificadores, flujo, fuerza, presión, nivel, posición, color, efecto hall, movimiento, proximidad, inclinación, distancia, etc.

12. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo para almacenamiento de información es preferiblemente una memoria de alta capacidad de almacenamiento, que permite almacenar toda la información proveniente del módulo de procesamiento de alta velocidad, por lo que en caso de que se pierda la intercomunicación, el sistema guarda los datos temporalmente en dicha memoria hasta que el sistema se restablece.

13. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo para procesamiento y ejecución de señales puede enviar señales de control y protección mediante relevadores o interruptores de potencia, así como mandar señales para encender otros dispositivos o arrancar equipos adicionales.

14. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el módulo de procesamiento central local incluye un software de adquisición de datos que recibe en tiempo real toda la información que el sistema adquiere y se almacena en una base de datos local; un módulo de control para la toma de decisiones cuando el control automático está programado; una interfaz gráfica para consulta y envío de señales de control manual, o bien para ser enviadas a través de Internet al módulo de procesamiento central remoto a través del protocolo FTP, una red virtual privada o un escritorio virtual, entre otras formas de comunicación por Internet; y, una interfaz de comunicación de red que permite la comunicación a la red, ya sea de área local o de Internet.

15. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el módulo de alimentación de energía se encuentra aislado y consiste de una fuente de poder de alta eficiencia, con entrada multi-voltaje y un dispositivo de referencia de voltaje.

16.- Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el módulo de alimentación de energía alimenta al módulo de procesamiento y adquisición de señales a través del filtro de señales de dicho módulo.

17.- Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el módulo de procesamiento central remoto incluye una base de datos remota que almacena la información que recibe; una interfaz gráfica que traduce y procesa la información para su consulta a través de Internet, además de procesar señales de control manual; un software de control para señales de control automático, que está constantemente leyendo la base de datos y que está tomando decisiones de acuerdo a la información en tiempo real que es entregada por el sistema; una interfaz de comunicación de red que permite la comunicación a la red, ya sea de área local o de Internet; y, un archivo de almacenamiento de señales de control, las cuales se comunican al sistema por medio del protocolo FTP o por correo electrónico.

18. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, es por lo menos una Unidad Terminal Remota (UTR).

19. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque la UTR utiliza un software de control supervisado que realiza las siguientes funciones: a) monitoreo de variables con módulos diseñados a la medida; b) control y adquisición de datos para toma de decisiones y envío de señales de alarma; y, c) monitoreo estadístico en tiempo real y predictivo.

20. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el monitoreo estadístico se realiza con un programa que funciona a partir de una base de datos sometida a un algoritmo estadístico inteligente, el cual obtiene los valores importantes para la medición, dicha medición siendo realizada con otro algoritmo, el cual lee la base de datos y la compara con las medidas en tiempo real, obteniéndose eventualmente, si así fuera el caso, valores fuera de parámetro con potencial peligroso para la operación de los procesos, además de que el archivo del monitoreo estadístico en tiempo real puede ser revisado por día, mes, semana y año, mientras que el monitoreo predictivo funciona a partir de lazos de control y al algoritmo estadístico, que en su conjunto arrojan un resultado preliminar que contempla los valores promedios de las señales definidas previamente, valores pico registrados, horarios punta, pasando a un proceso final, el cual pondera los valores anteriores y arroja un resultado de pronóstico para el siguiente periodo de consumo.

21. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque cada UTR funciona como un analizador de señal, el cual puede obtener valores cuadráticos medios (RMS) de intensidad de corriente, voltaje, temperatura, presión, etc. y con estos valores, el sistema calcula el factor de potencia y mediciones fuera de límite, por lo que al tener estos datos precisos y las tarifas que se aplican a los consumos de energía eléctrica, el sistema realiza un estimado rápido de cuanto se esta gastando en energía eléctrica con base en los hábitos de consumo.

22. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque la UTR es de bajo peso y con normativídad hasta IP66 (International Protection 66), pudiéndose instalar a la intemperie.

23. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con las reivindicaciones 17 y 22, caracterizado además porque en el modo de operación "stand alone", o comunicación directa con el módulo de procesamiento central remoto, la UTR funciona comunicando el módulo de comunicación y control a través de la interfaz o dispositivo de comunicación (WiFi, Ethernet, etc.), a la red global de Internet, una vez que éste módulo tiene acceso a Internet a través de la interfaz o dispositivo de comunicación y de un MODEM y/o router con conexión a Internet, se envía la información a través de comunicación con el protocolo FTP al módulo de procesamiento central remoto, o por medio de correos electrónicos que son decodificados en dicho módulo, pudiéndose utilizar el protocolo DHCP para asignación automática de dirección IP, o asignación fija, de acuerdo a la configuración del MODEM/router, para la dirección de la interfaz o dispositivo de comunicación, aprovechándose el dispositivo de almacenamiento del módulo de comunicación y control, para guardar la información por un periodo de tiempo determinado para luego ser enviada de la forma descrita anteriormente, por lo que una vez enviada la información al módulo de procesamiento central remoto, se almacena en la base de datos remota, que a su vez es traducida y procesada para su consulta en la interfaz gráfica a través de Internet.

24. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque las señales de control manual son procesadas por la interfaz gráfica del módulo de procesamiento central remoto; las de control automático, por el software de control que está constantemente leyendo la base de datos en el módulo de procesamiento central remoto y que está tomando decisiones de acuerdo a la información en tiempo real que es entregada por la UTR; dichas señales de control siendo enviadas al archivo de almacenamiento del módulo de procesamiento central remoto y es comunicado a la UTR por medio del protocolo FTP o por correo electrónico.

25. - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 14 y 22, caracterizado además porque en el modo de operación local, el módulo de comunicación y control a través de su dispositivo de comunicación, se conecta a una red local a través de un router, pudiéndose utilizar el protocolo DHCP para asignación automática de dirección IP, o asignación fija, la información siendo enviada hacia el módulo de procesamiento central local por medio de dicha red de área local.

26.- Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque el software de adquisición de datos del módulo de procesamiento central local recibe en tiempo real toda la información que la UTR adquiere y se almacena en la base de datos local; y, la comunicación con el módulo de comunicación y control es bidireccional, lo que permite la lectura de información y escritura de señales de control.

27.- Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque cuando información es enviada por Internet al módulo de procesamiento central remoto, dicha información se puede consultar y controlar en la interfaz gráfica de dicho módulo de procesamiento central remoto desde Internet.

28.- Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con cualquier de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el diseño del sistema permite ser operado por terceros a través del módulo de procesamiento central local, o a través del módulo de procesamiento central remoto, los cuales actúan como una estación central de procesamiento, almacenamiento, control y monitoreo remoto, toma de decisiones y generación de reportes y estadísticas.

29 - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque la estación central esta interconectada con una pluralidad de UTR's que monitorean diferentes equipos o procesos, siendo la comunicación que se establece de manera bidireccional.

30 - Un sistema para adquisición, protección, registro, comunicación y control de datos, de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque la estación central incluye los siguientes elementos; a) un módulo de interfaz de comunicación; b) un módulo de interpretación de señales de la interfaz de comunicación; c) un módulo de almacenamiento (base de datos) de las diferentes variables recibidas de diferentes Unidades Terminales Remotas (UTR's), identificando la UTR de donde proviene (fecha, hora y tipo de dato que recibe); d) un módulo de despliegue de información (interfaz gráfica), en donde se observan las variables medidas por todas las UTR's en tiempo real, histórico y estadístico; e) un módulo de control y toma de decisiones, en donde se analizan las variables adquiridas desde las UTR's, para realizar acciones automatizadas o manuales, programadas de acuerdo a la mejor eficiencia del sistema; y, f) un módulo de generación de reportes, en donde se observan históricos y estadísticos de las variables medidas.