Comunicación presentada al VII Congreso Smart Grids
Autores
- Javier Martínez, CEO, Amplía
- Jesús Martín, Jefe de Proyecto, Amplía
Resumen
El proyecto de supervisión de Teleservicios es la respuesta a los grandes desafíos de digitalización de una de las grandes compañías del sector eléctrico español como es Endesa. Algunos de los principales retos que surgen de este escenario son dar soporte a la gran variedad de equipamientos, fabricantes, modelos y protocolos soportados; a la gran diversidad de necesidades y requerimientos diferentes de cada teleservicio así como a la gran volumetría de equipos desplegados en campo. Este proyecto consiste en el diseño, implementación y despliegue de una arquitectura tecnológica avanzada de gestión de la información basada en una plataforma IoT de mercado como es OpenGate que da soporte a las necesidades de las distintas áreas de negocio que prestan dichos teleservicios. Los beneficios del proyecto derivados del uso de la plataforma Atlas – OpenGate han permitido a la compañía Endesa la optimización de procesos de negocio con la consiguiente reducción de los costes operativos así como mantener bajo control una planta de equipamientos muy diversa y creciente.
Palabras clave
Monitorización, IoT, IIoT, Smart Grid, Energía, gestión de activos, industria 4.0, Digitalización, Operación.
Introducción/Antecedentes
La automatización de los sistemas existentes en una multinacional como Endesa presenta una gran complejidad y este es un trabajo que se ha desarrollado a lo largo de varios años. Actualmente, se dispone aproximadamente de unos 282.000 dispositivos genéricos telegestionados que comprenden más de 45 servicios internos diferentes (smarmetering residencia, smartmetring industrial/comercios, puntos de recarga vehículo eléctrico, supervisión subestaciones de telecomunicaciones, etc.), todos ellos en un solo sistema unificado. Esta capacidad de digitalización ofrece a la compañía una información exacta y actualizada de la operativa de los sistemas desplegados en todo el territorio nacional. Una información de un inmenso valor que dota a la compañía de un conocimiento y de una capacidad de maniobra inteligente, rápida, flexible, segura y sobre todo, remota.
La contrapartida de la digitalización es que es imprescindible mantenimiento y gestión de los elementos que la permiten. No solo de los dispositivos, diferentes en cuanto a su funcionalidad, en cuanto a la tecnología de comunicación que utilizan e incluso a los protocolos de comunicación, también es necesario gestionar los componentes y procesos asociados, como pueden ser la gestión de tarjetas SIMs, necesarias para la comunicación de los dispositivos en la red GSM, procesos de despliegue de activos y su verificación en campo, generación, actualización y mantenimiento del software de los dispositivos, etc.
Por otro lado, es importante huir de la estrategia de desplegar múltiples soluciones de gestión distintas que impidan una gestión global y unificada de nuestros activos y una toma de decisiones basada en una información consensuada con los múltiples sistemas a monitorizar.
Con este objetivo desde Endesa se impulsó el proyecto Atlas. Este proyecto ha permitido integrar en una única plataforma lo que anteriormente implicaba varios sistemas aislados y completar dichos sistemas con procesos eficientes que permite realizar la telegestión y monitorización de los activos con sencillez, rapidez y seguridad en las acciones.
Descripción de la solución o proyecto
El proyecto Atlas es un proyecto de digitalización industrial que surge ante la necesidad de tener un sistema unificado IoT para la monitorización, supervisión y control integral de los activos de media y baja tensión de los que la compañía hace uso para sus diferentes servicios a cliente.
Dentro de Endesa conviven múltiples servicios (teleservicios), desde la distribución de la electricidad pasando por la monitorización del consumo por el cliente final hasta el vehículo eléctrico y, por supuesto, la monitorización de la generación y el transporte de la electricidad. Todos estos servicios tienen unas características muy diferentes pero unas necesidades muy comunes en cuanto a la monitorización y telegestión de los elementos de la infraestructura IoT que soporta dichos teleservicios. Como parte del proceso de digitalización de dichos teleservicios se contemplan distintos niveles, por un lado, la captura y recolección de información de cómo se están comportando en tiempo real, la generación de analíticas e informes avanzados a partir de esta información y, por otro lado, garantizar el éxito de las actuaciones en campo para instalar y mantener todos los elementos que permitieran la digitalización de los servicios.
En la compañía eléctrica se creó un departamento específico para atender a estas necesidades de digitalización IoT, el proyecto Atlas surge de la necesidad de proveer a la compañía de herramientas avanzadas dentro del mundo IoT para garantizar una correcta operativa y mantenimiento de los elementos que han permitido la digitalización de los servicios prestados por las áreas de negocio de Endesa y convirtiendo estos en “teleservicios”.
La solución Atlas OpenGate cubre las siguientes áreas:
- Conocimiento exhaustivo del inventario y estado operacional de todos los elementos involucrados en los “teleservicios” y sus componentes (tarjetas sim, versiones de software) desplegados en campo.
- Recolección de datos en tiempo real de información del desempeño de los elementos citados, permitiendo su monitorización y la detección automática de problemas o comportamientos diferentes a los esperados.
- Gestión eficiente del ciclo de vida de las tarjetas SIMs y de sus líneas de comunicación asociadas, desde su petición a las operadoras a la baja o suspensión y retirada de las mismas. Todo ello con una interfaz directa con los sistemas de las operadoras. Esto no es baladí cuando hablamos de casi 300.000 tarjetas SIMs.
- Apoyo a los despliegues en campo de los dispositivos y las comunicaciones asociadas. El objetivo es minimizar las actuaciones en campo, así como el tiempo por actuación requeridos para dar soporte al negocio. Esto conlleva un ahorro de costes, garantizando, al mismo tiempo, telemáticamente que la actuación ha sido satisfactoria.
- Información de calidad del servicio de las operadoras que prestan la capacidad de comunicación GSM, coberturas, caídas de servicio, etc.
El uso de esta herramienta ha permitido:
- La estabilización del equipo encargado de la gestión de los sistemas en cuanto al número de personas que lo constituyen, actualmente en torno a 14 a pesar de que dicho equipo se había estimado que crecería en más de 30 con la volumetría actual.
- Reducción drástica de las visitas a campo para el mantenimiento de los elementos desplegados.
- Reducción del tiempo de estancia medio de los operarios en la actuación en campo lo que ha reducido el coste de dichas actuaciones.
- Aumento significativo del número de nuevas implantaciones soportadas por día lo que ha permitido dar respuesta a campañas comerciales de captación de clientes.
Material y metodología
Entre las entidades que actualmente se están monitorizando en este proyecto se encuentran, contadores, módems, routers, gateways, tarjetas SIMs e inclusive las empresas y trabajadores que realizan los despliegues en campo, así como sus órdenes de trabajo.
El proyecto Atlas se apoya en OpenGate, una plataforma de IoT específicamente diseñada para la integración tanto de dispositivos heterogéneos en cuanto a sus protocolos y sistemas de comunicación como para la integración con terceros sistemas. Para la integración con diferentes dispositivos y sistemas esta plataforma de IoT cuenta con una factoría de conectores, estos conectores son piezas de software específicamente diseñadas para hablar cada uno de ellos en un protocolo concreto, cada diferente mensaje se traduce en un lenguaje común que se utiliza a nivel interno para unificar la información proveniente de estos múltiples conectores. Estos conectores habilitan la comunicación con los dispositivos tanto de los dispositivos hacia la plataforma como desde la plataforma a los dispositivos. Este último punto ofrece una ventaja fundamental ya que abstrae al usuario final de la complejidad de los múltiples sistemas de comunicación, protocolos, etc. Y, además, hace transparente a esta complejidad el trabajo con los dispositivos.
Durante la realización y desarrollo del proyecto fue necesario integrarse con varios tipos de dispositivos, routers y contadores cada uno de un fabricante y con un protocolo de comunicación específico.
Como complemento a la información recolectada directamente por los dispositivos se ha realizado la integración con las plataformas internas de las tres operadoras más grandes del mercado español Movistar, Vodafone y Orange. Estas operadoras ofrecen conectividad 3G a los dispositivos de Endesa y la integración con los sistemas internos de estas compañías provee al sistema Atlas de una información importantísima sobre la conectividad de sus dispositivos. Recibiendo información directa de los sistemas Radius, y cruzando esta información en tiempo real con la información proveniente de los propios dispositivos, Endesa es capaz de determinar la calidad de la conectividad de sus dispositivos, detectar problemas de conexión con las operadoras e, inclusive, determinar zonas de baja cobertura en una de ellas con ánimo de seleccionar la operadora óptima para cada uno de los despliegues de nuevos elementos.
Para facilitar la digestión por parte de los operadores de la organización de la cantidad ingente de información que se procesa a lo largo del día, unos 3 millones y medio de eventos; el proyecto Atlas hace uso del motor de reglas de la plataforma de IoT, OpenGate. Este motor permite la configuración de las reglas de análisis que sean necesarias con ánimo de poder extraer la información de negocio que redunda debajo de todos los eventos recolectados, por ejemplo, tener un conocimiento real y fidedigno de cuál es el inventario de los dispositivos desplegados en campo, poder seleccionar de forma automática cuáles son los dispositivos que tienen algún problema o tienen una operativa que no es la esperada.
En cuanto a las herramientas de visualización y trabajo con las que cuentan los usuarios del grupo de telecomunicaciones de esta empresa encargados del mantenimiento de los elementos de digitalización, estos gozan a su vez, de una interfaz web muy potente. En ella, tienen disponible de forma unificada toda la información que procede tanto de los elementos desplegados como de las operadoras que prestan servicio de comunicación a sus elementos. Se han generado informes a medida que se actualizan de forma automática, cuadros de mando para poder explorar en la información y así obtener el dato buscado, elementos, etc. Todo ello permite al equipo de mantenimiento realizar su operativa diaria de forma ágil y segura.
Resultados y datos obtenidos
Como resultado de todo este proceso de digitalización se han obtenido una serie de beneficios, entre los que cabe destacar:
- Estabilizar la relación entre el tamaño del equipo que da soporte y un parque creciente de elementos Reducir el tiempo de estancia en campo para cada incidencia y garantizar el éxito de la estancia de forma telemática lo que permite en sí mismo optimizar el coste de estas.
- Aumentar la capacidad de despliegues en campo por día para dar soporte a campañas comerciales que generan demandas masivas de puesta en marcha del servicio.
- Acelerar los análisis de la causa raíz (RCA) de las incidencias que se producen.
- Permitir detectar de forma automática y proactiva situaciones de funcionamiento no deseado como por ejemplo recursos que siguen suponiendo un coste pero que aparentemente están retirados o eliminados del servicio, posibles situaciones de fraude o uso indebido de dichos elementos, etc.
- Reducción del Time to market de los nuevos proyectos hemos pasado de necesitar meses para desplegar una arquitectura de comunicaciones gestionada a escasas semanas.
Discusión y conclusiones
- Los principales retos futuros de la SmartGrid surgen del paso de los modelos energéticos centralizados a modelos de generación y consumo distribuidos donde la mayor parte de la energía se consume muy cerca del punto de generación así como el autoconsumo.
- Las compañías de distribución deberán de jugar un papel esencial de intermediación en estos escenarios.
- Esto supone un gran desafío desde el punto de vista del control y la monitorización de activos donde la digitalización IoT estará ayudando a crear la infraestructura necesaria para dar soporte a dichos escenarios.
- La gran dispersión y volumetría de elementos de monitorización y control que serán necesarios para dar soporte a estos escenarios deberá ser abordada contando con una base tecnológica robusta, segura y escalable que permita la gestión unificada de los recursos distribuidos, la información recolectada, así como la operación remota de los mismos.
Agradecimientos
Quisiéramos dar las gracias al responsable del Centro de Control de Teleservicios de Endesa/Enel Iberoamérica como a su equipo por la confianza mostrada en OpenGate y en el equipo de expertos y profesionales involucrados en el desarrollo del proyecto Atlas.