Desenvolvimento de um sistema IOT de baixo custo para monitoramento de grandezas elétricas e sua aplicação em usinas fotovoltaicas

dc.contributor.advisor1Nerys, José Wilson Lima
dc.contributor.referee1Cardoso, Alisson Assis
dc.contributor.referee1Souza, Gustavo Souto de Sá e
dc.contributor.referee1Nerys, José Wilson Lima
dc.creatorSouza Filho, Sérgio Lima de
dc.creatorAzenha, Gefferson Martins de
dc.date.accessioned2026-06-18T18:39:03Z
dc.date.available2026-06-18T18:39:03Z
dc.date.issued2025-12-11
dc.description.abstractThis work presents the development and validation of an Internet of Things (IoT)-based monitoring system applied to a medium-sized photovoltaic power plant. The proposed solution aims to provide a low-cost, flexible, and independent alternative to the native monitoring platforms embedded in inverters, which often limit data access, customization of indicators, and the depth of performance analysis. The system was implemented using an ESP32 microcontroller as the acquisition device, performing readings through the Modbus TCP protocol and transmitting the collected measurements to the cloud via MQTT. The data were stored in a database and visualized through a dashboard developed in Power BI. To validate the system, a case study was conducted at the UFV 05 – Solar Power – Oeste plant, located in Teresópolis, Goiás, composed of three Sungrow SG333HX inverters and 1,944 photovoltaic modules. The practical application demonstrated that the system was able to continuously collect, process, and transmit operational data, enabling instant, daily, and monthly generation analyses. The results obtained were consistent with the expected performance of the plant, confirming the accuracy of the readings and the stability of the solution under real operating conditions. In addition to the technical validation, an economic feasibility analysis was performed, highlighting the low cost of the proposed system — approximately R$ 30.00 initial investment plus R$ 30.00 per month for infrastructure — compared to commercial monitoring solutions, which can exceed R$ 250.00 per asset per month or R$ 1,500.00 per month in specialized platforms. This cost difference reinforces the potential of the solution to expand monitoring capabilities in small and medium-sized photovoltaic plants, democratizing access to advanced supervision tools. The results demonstrate that the developed IoT solution is technically feasible, economically advantageous, and suitable for real distributed generation contexts, offering a robust and scalable alternative for monitoring the performance of photovoltaic power plants.
dc.description.resumoEste trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação de um sistema de monitoramento baseado em Internet das Coisas (IoT) aplicado a uma usina fotovoltaica de médio porte. A proposta busca oferecer uma alternativa de baixo custo, flexível e independente aos sistemas de monitoramento nativos dos inversores, que frequentemente apresentam limitações quanto à personalização de indicadores, ao acesso aos dados e à profundidade das análises. A solução foi implementada utilizando um microcontrolador ESP32 como dispositivo de aquisição, realizando leituras via protocolo Modbus TCP e transmitindo os dados para a nuvem por meio do protocolo MQTT. As medições foram armazenadas em banco de dados e integradas a um dashboard desenvolvido no Power BI. Para validar o sistema, foi conduzido um estudo de caso na usina UFV 05 – Solar Power – Oeste, localizada em Terezópolis de Goiás, composta por três inversores Sungrow SG333HX e 1.944 módulos fotovoltaicos. A aplicação prática demonstrou que o sistema foi capaz de coletar, processar e transmitir dados operacionais de forma contínua, permitindo análises instantâneas, diárias e mensais da geração. Os resultados obtidos mostraram coerência com o desempenho esperado para a planta, confirmando a precisão das leituras e a estabilidade da solução em ambiente real de operação. Além da validação técnica, foi realizada uma análise de viabilidade econômica que evidenciou o baixo custo da solução proposta — aproximadamente R$ 30,00 de investimento inicial mais R$ 30,00 mensais de infraestrutura — em comparação com sistemas comerciais de monitoramento, cujos valores podem ultrapassar R$ 250,00 por ativo/mês ou R$ 1.500,00 mensais em plataformas especializadas. Essa diferença reforça o potencial da solução para ampliar o monitoramento em usinas de pequeno e médio porte, democratizando o acesso a ferramentas avançadas de supervisão. Os resultados obtidos demonstram que a solução IoT desenvolvida é tecnicamente viável, economicamente vantajosa e aplicável em contextos reais de geração distribuída, constituindo uma alternativa robusta e escalável para o acompanhamento do desempenho de usinas fotovoltaicas.
dc.identifier.citationSOUZA FILHO, Sérgio Lima de; AZENHA, Gefferson Martins de. Desenvolvimento de um sistema IOT de baixo custo para monitoramento de grandezas elétricas e sua aplicação em usinas fotovoltaicas. 2025. 40 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) – Escola de Engenharia Mecânica, Elétrica e Computação, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br//handle/ri/30728
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.courseEngenharia Elétrica (RMG)
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação - EMC (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectEnergia solar fotovoltaica
dc.subjectInternet das coisas (IoT)
dc.subjectMonitoramento remoto
dc.subjectModbus TCP
dc.subjectMQTT
dc.subjectSistemas de aquisição de dados
dc.subjectPhotovoltaic solar energy
dc.subjectInternet of things (IoT)
dc.subjectRemote monitoring
dc.subjectData acquisition systems
dc.titleDesenvolvimento de um sistema IOT de baixo custo para monitoramento de grandezas elétricas e sua aplicação em usinas fotovoltaicas
dc.title.alternativeDevelopment of a low-cost IOT system for monitoring electrical quantities and its application in photovoltaic plants
dc.typeTrabalho de conclusão de curso de graduação (TCCG)

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