Diseño e implementación de un sistema de monitoreo IoT basado en el protocolo MQTT para mejorar el rendimiento funcional de motores eléctricos en una planta de procesamiento de minerales

• Autor: Pacco Merma, Edgar
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2026
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/22369
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/22369
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Internet de las Cosas (IoT); Comunicación LoRa; Diagnóstico predictivo; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.05

Este proyecto de investigación tiene como objetivo diseñar e implementar un sistema de monitoreo IoT basado en el protocolo MQTT para mejorar el rendimiento funcional de motores eléctricos en una planta de procesamiento de minerales ubicada en Espinar (Cusco). La solución integra nodos basados en un microcontrolador de la familia ESP32, junto con sensores de temperatura, corriente y vibración, orientados a capturar variables operacionales relevantes del motor. Los datos adquiridos se publican hacia un broker MQTT mediante un esquema de publicación/suscripción por tópicos, y se integran a una plataforma de análisis compuesta por flujos de procesamiento, una base de datos de series temporales y paneles de visualización, con el fin de monitorear en tiempo real, detectar anomalías y respaldar decisiones de operación y mantenimiento. El estudio se ejecuta bajo un diseño antes y después, con una muestra censal de cuatro motores. Los resultados muestran una mejora energética verificable: la corriente promedio se redujo de 4,50 A a 4,19 A (disminución de 6,99%). En cuanto al desempeño de comunicación y monitoreo, el sistema alcanzó una cobertura del 96%, una tasa de entrega del 96% y una latencia promedio de 2,26 s, evidenciando continuidad adecuada para supervisión operativa. Asimismo, las mediciones presentaron un coeficiente de variación inferior al 5% en temperatura, corriente y vibración. El análisis estadístico identificó una desviación significativa en corriente con un puntaje Z = 2,07, lo que activó alertas y permitió intervenir de manera preventiva. La reducción de corriente se tradujo en un ahorro estimado de 41,62 kWh/mes y S/ 29,14/mes por motor, bajo supuestos reales de tensión, factor de potencia, horas de operación y tarifa. En conjunto, la evidencia respalda la viabilidad técnica y económica del sistema y su escalabilidad hacia un mayor número de activos con ajustes mínimos de despliegue.