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SISDRON

Sistema aéreo de supervisión de plantas solares fotovoltaicas basado en el vuelo con drones y análisis automático de imágenes de termografía.

Ventajas de su instalación

La solución SISDRON permite la automatización de los procesos de inspección de una planta industrial mediante la creación de una solución aérea (dron) que integra los sensores requeridos de acuerdo a los procedimientos de inspección necesarios. La solución funciona de forma autónoma e integrada con los sistemas de planta.

Planta fotovoltaicas

En una planta fotovoltaica, uno de los procesos de inspección más importantes es el relativo a los paneles solares. Este procedimiento se basa, generalmente, en un análisis termográfico ejecutado de forma periódica y manual mediante una cámara termográfica de mano. Se trata de una tarea tediosa y sujeta a una interpretación subjetiva por parte del operario que la realiza.

La ejecución de esta tarea mediante un dron permite la automatización tanto de la adquisición como de la explotación de la información. Además, los posibles defectos y anomalías existentes en la planta se detectan de una forma mucho más temprana y en un menor tiempo. Dado el tamaño actual de las plantas fotovoltaicas, este hecho supone un importante beneficio que redunda en una mejora en la efectividad de la planta y una mejora en los costes de operación y mantenimiento de la misma.

Funcionalidad

SISDRON es una solución creada para la supervisión automática de plantas industriales mediante misiones aéreas. A través de estas misiones, realizadas de forma automática mediante drones, se permite la realización de labores específicas de inspección.

Esta solución se logra por medio de la coexistencia de tres elementos clave:

 1. Generación automática de misiones aéreas. Estas misiones aéreas gobiernan la forma de proceder de la plataforma aérea. Dichas misiones se generan bien de forma periódica con el objetivo de inspeccionar una determinada zona regularmente y en espacios temporales bien definidos, o bien se pueden generar ante ciertas circunstancias concretas. En este sentido, y a modo de ejemplo, es común desencadenar la ejecución de una misión aérea ante la detección de alertas de tipo “baja productividad”, pues la información capturada por la plataforma aérea puede aportar información valiosa a la alerta generada.

2. Un conjunto de algoritmos inteligentes de análisis de imágenes y datos que permiten el análisis cuantitativo y cualitativo del estado de la instalación industrial. Se puede configurar el proceso de inspección automática requerido para realizar una determinada tarea. Ejemplos de este tipo de inspección podrían ser: detección automática de patologías (errores) en los paneles fotovoltaicos, detección de fugas, inspección en detalle, fotogrametría, entre otros. En este sentido, los algoritmos podrían ser configurables (forma de generación de alertas, información visual a generar, etc.) para adaptarse a las características requeridas por el cliente.

3. Integración de la información generada. La información generada por SISDRON se puede integrar con otras herramientas y soluciones (GMAO, ERP, entre otros). Además, al hacer uso de estándares de compartición de la información (servicios REST, entre otros) la información generada tras una inspección se puede exponer para ser consumida por la aplicación de un cliente, posibilitando la creación de interfaces web de una forma ágil. En este sentido, SISDRON también cuenta con una interfaz web, capaz de presentar la información de una forma visual, ordenada y personalizable en función de las preferencias de cada usuario permitiendo la monitorización/inspección remota de la instalación industrial. 

Premios: Premio Quality Innovation Award 2109

Solución tecnológica

¿Cómo?

SISDRON se basa en 4 pasos que se ejecutan de forma secuencial. El primero de los pasos radica en la generación y envío de la misión aérea. En el segundo de los pasos, la plataforma aérea, sobrevuela la zona a inspeccionar con las características requeridas (velocidad de vuelo, altura, solape entre imágenes, etc). El tercero de los pasos consiste en el procesamiento de la información adquirida según la tarea de inspección previamente programada. El último de los pasos radica en la integración y visualización de información finalmente generada.

El dron, un elemento más en la arquitectura

SISDRON se sirve de un sistema de adquisición de la información gestionado mediante el paradigma de “dron as a thing”. Esto significa que tanto la gestión del dron como la adquisición de información se realiza mediante interfaces y sistemas de comunicación de alto nivel basados en tecnologías IoT.

A partir de la información adquirida durante el vuelo realizado por la plataforma aérea (imágenes, datos y logs de vuelo, telemetría, entre otros) se lleva a cabo el análisis automático cualitativo y cuantitativo de la información en función del propósito para el cual el sistema ha sido previamente configurado

La solución tecnológica SISDRON parte de una arquitectura de procesamiento basada en tecnologías IIoT (Industrial Internet of Things) y de visión artificial que permite la integración horizontal y vertical de información a partir del uso de estándares y de una interfaz de visualización (específica y opcional) orientada a una rápida supervisión.

Generación automática de misiones aéreas

Inspeccionando lo realmente necesario

Las misiones aéreas se generan de forma automática. Existe la opción de generar misiones aéreas de forma periódica, con el objetivo de llevar a cabo inspecciones periódicas sobre una determinada zona. Además, es posible desencadenar la ejecución de misiones aéreas ante una circunstancia concreta (detección de una alerta de baja producción, por ejemplo). De esta forma, se permite tanto un control periódico, además de optimizar el uso de la plataforma aérea para dirigir el vuelo a la zona que realmente requiere de una inspección detallada, adquiriendo y procesando la información estrictamente necesaria.

Adquisición de la información

Capturando datos

Mediante una solución tecnológica modular se realiza la adquisición de toda la información necesaria para realizar el análisis cualitativo y cuantitativo de los puntos críticos de la instalación industrial. Para ello SISDRON se sirve de diferente sensórica (payload) que se puede acoplar a la plataforma aérea de acuerdo a la tarea de inspección requerida. Es común el empleo de cámaras termográficas, cámaras RGB de alta resolución, o cámaras duales.

Procesamiento

Procesamiento adaptado a las necesidades

Toda la información capturada durante el vuelo es procesada de acuerdo a las necesidades específicas de la tarea de inspección configurada para esa misión aérea.

En este sentido, se puede configurar la misión aérea para: 

a) el procesamiento termográfica de las imágenes capturadas para la detección de patologías, 

b) procesamiento fotogramétrico, 

c) obtención de temperaturas en zonas críticas, entre otros. En base al procesamiento a realizar, se pueden generar alertas basadas en las condiciones de medida.

Integración

Varias formas de acceder a la información

SISDRON está pensada como una solución flexible permitiendo la comunicación con otros agentes del entorno. Esto se consigue mediante la implementación de protocolos industriales de acceso a la información generada (OPC, Modbus) y protocolos IIoT de conexión (HTTP, MQTT).

Mediante esta capa se permite la comunicación con sistemas externos, por ejemplo, los SCADAS de supervisión, que pueden ver su información complementada con la información proveniente del procesamiento específico realizado, así como las alarmas generadas. 

Visualización

 

Integración horizontal de la información

La arquitectura de visualización va más allá de una interfaz web y se construye sobre una arquitectura de servicios web que permite la integración bidireccional de información con otras herramientas. Así, SISDRON puede incorporar información procedente de otras herramientas existentes en el escenario industrial, y de igual forma, exponer la información generada para ser explotada por otras herramientas (por ejemplo: GMAO, ERP, CMMS).

Interfaz web

Se ha creado una interfaz web en SISDRON basada en un conjunto de pestañas/módulos de apariencia ordenada y un modo de uso intuitivo y simple. Estas pestañas ofrecen funcionalidades destinadas a la visualización de la información recogida y podría ser personalizada en función de los requisitos de la instalación.

A modo de ejemplo, se adjunta una captura para la pestaña de Alarmas, dónde se pueden ver las alarmas generadas tras realizar una inspección aérea focalizada en la detección de puntos calientes.

También se adjunta una captura correspondiente a la obtención de los datos de un vuelo (en este caso, imágenes). En concreto, se puede visualizar una imagen que ha generado una alerta de tipo “punto caliente”. También se puede consultar la imagen termográfica original, la imagen RGB asociada (para ver si el defecto se puede apreciar a simple vista y complementar la información de la cámara termográfica), además de los datos de la alerta generada (tipo, gravedad, posición GPS, entre otros).  

Ciberseguridad

TSK es consciente de la sensibilidad de los entornos donde SISDRON se ejecuta captando, analizando, compartiendo, y finalmente mostrando datos a través de un entorno web; muchos de ellos sobre infraestructuras catalogadas como críticas.

Es por ello que, desde el diseño de la aplicación, pasando por la construcción de la arquitectura, puesta en marcha y la operación y mantenimiento se ha tenido en cuenta la ciberseguridad como requisito no eludible.

Empezando por los principios

Formación a los equipos de desarrollo sobre buenas prácticas en la creación del código y revisión del mismo con software de comprobación a nivel de seguridad, es uno de los primeros pasos que aseguran el éxito de que el aplicativo no esté expuesto a mala praxis que pueda generar problemas posteriores de ciberseguridad.

Todo el equipo que trabaja en el desarrollo de SISDRON tiene plenamente interiorizada una cultura de ciberseguridad y es consciente que ninguna de las evoluciones del producto tendrá éxito si no es asegurando su capa de ciberseguridad.

A nivel de arquitectura, SISDRON se adapta perfectamente a un esquema lógico ISA99 y separada por conductos en cada una de las capas (diodos, servicios de NAC y protección de perímetro mediante inspección de tráfico tanto de protocolos industriales como ethernet). Este nivel de diseño o bien se aísla como producto “in-a-box” o se integra perfectamente en la infraestructura existente, siempre regulado según la lógica Purdue.

Ciclo continuo de vida

La ciberseguridad en SISDRON no se entiende como algo estático sino como un ente en continua evolución; los riesgos evolucionan y es necesario hacerles frente.

Auditorías internas de ciberseguridad periódicas (por defecto cada seis meses) refrendadas por auditorías de terceras partes hacen que la visibilidad que se tiene sobre el estado de madurez a nivel de ciberseguridad de la plataforma sea elevada siendo capaces (ágiles) de hacer frente a cualquier ocurrencia que se localice en las auditorías tan pronto sea detectada.

La posibilidad, además, de incorporar la instalación de SISDRON a un sistema SIEM para la monitorización a través de un iSOC hace que la alerta temprana y la trazabilidad de eventos de seguridad para estados forenses esté asegurada.

Adaptación a Frameworks

SISDRON está dotado de un framework de procedimientos para su operación a nivel de ciberseguridad basado en ISO27000 (Seguridad) y 20000 (Gestión del Servicio), con una construcción de matriz de riesgos adaptada a la instalación concreta para conocimiento del equipo de seguridad de la información y su absorción a sus matrices de riesgos globales.

De la misma manera, SISDRON está preparado para su completa integración con cualquier otro framework; bien para adaptarse a directivas de infraestructuras críticas o cualquier otra normativa similar a la que tuviera que estar sujeto.

Teléfono: 942 480 103

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