Desarrollo de un planificador embebido para la gestión de riego automático aplicado a invernáculos: implementación en INTA El Sombrero

Las nuevas tecnologías son ampliamente utilizadas en la producción agrícola. Entre ellas, los sistemas de riego automatizados permiten mejorar el rendimiento de los cultivos y es un insumo para la investigación agropecuaria. En este trabajo se describe el desarrollo de un Planificador Embebido para la Gestión de Riego Automático en el marco de las necesidades del grupo de investigación de INTA El Sombrero - Corrientes. Se construyó un sistema basado en tecnología Arduino y una plataforma web de configuración. La solución tuvo en cuenta el riego manual y automático; y una arquitectura software-hardware ampliable. Se trabajó con una metodología iterativa-incremental y un equipo interdisciplinario de expertos en las áreas de sistemas de información, electrónica y la comunicación constante con el grupo de investigación. Esto facilitó el desarrollo del prototipo y el cumplimiento de los requisitos del sistema, el cual está siendo utilizado en un invernáculo dedicado a investigación.IX Workshop Innovación en Sistemas de Software (WISS).Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Diseño de un sistema prototipo de riego energéticamente autónomo para estructuras verdes

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Electrónica) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electrónica, 2012.Actualmente vivimos inmersos en un entorno que se ve afectado por las secuelas de la crisis ecológica mundial, de ahí que es necesario proponer soluciones amigables con el ambiente que mejoren la calidad de vida de las personas. El uso de estructuras verdes en la infraestructura contemporánea se ha tornado una necesidad ya que permiten mejorar el diseño arquitectónico, disminuir el gasto en acondicionamiento y aislación y aportan belleza estética, sin embargo para generalizar su aplicación se requiere de un eficiente sistema de riego. Este informe propone un sistema prototipo de riego energéticamente autónomo para estructuras verdes, se analizarán los parámetros y variables requeridos para su diseño, así como las ventajas de los sistemas de riego autónomos y los diferentes métodos de riego que pueden ser usados en estructuras verdes, finalmente se propondrá un sistema prototipo de riego que utiliza un inversor controlado de corriente directa a corriente alterna. _______________________________________________________________________ Abstrac: Nowadays, we live in an environment that is affected by the consequences of the global ecological crisis, hence there is a need to propose environmentally friendly solutions to improve the quality of life of human beings. The use of green structures in modern infrastructure has become a necessity since they enhance architectural design, reduce spending on conditioning and insulation, and provide aesthetic beauty. However, to generalize their application green structures require an efficient irrigation system. This report proposes an irrigation prototype system with autonomous energy for green structures, it will discuss the parameters and variables required for its design as well as the advantages of self-irrigation systems, and different methods of irrigation that can be used in green structures. Finally, the project aims to propose a prototype system of irrigation using a DC/AC Controlled Power Inverter

Diseño e Implementación de un Vehículo de Superficie no Tripulado Provisto de un Sistema de Adquisición de Datos en Tiempo Real Para la Inspección de Calidad de Agua y Análisis de Muestras en Lagos

El agua es un recurso de gran importancia para la población en Perú, ya que está destinado al sector agrícola, municipal (generación eléctrica) e industrial. Por tanto, se debe establecer una calidad de agua idónea y verificar ciertos parámetros bajo los estándares de calidad ambiental ECA. Los parámetros por tratar son el pH, temperatura, conductividad eléctrica y oxígeno disuelto. La presente investigación plantea el diseño e implementación de un vehículo de superficie no tripulado, con la ayuda de una cámara se navega en tiempo real hacia un punto en específico para la toma de muestra del líquido. Luego, se realiza un retorno del vehículo al punto inicial para recoger la muestra y proceder con la medición de los cuatro parámetros de calidad del agua por medio de la plataforma Arduino. Por último, estos datos son mostrados en un sistema de adquisición de datos con la plataforma Raspberry. El contenido de la tesis consta de cinco capítulos descritos a continuación: El capítulo I Marco Metodológico presenta una breve descripción de la calidad del agua y del problema para ser analizado. Luego se desarrolla los antecedentes locales, nacionales e internacionales y se presenta una debida justificación tecnológica como económica. Finalmente, se plantean los objetivos, metodología, alcances y limitaciones que tendrá el proyecto. En el capítulo II Marco Teórico se describe todo el fundamento teórico donde constan los elementos mecánicos, electrónicos y de comunicaciones para que sea de fácil selección al momento de diseñar e implementar un vehículo de superficie no tripulado con el sistema de adquisición de datos. El capítulo III Diseño del Sistema donde se determina ciertos parámetros como la forma, velocidad, embarcación, resistencia al avance, centro de gravedad y software para el diseño mecánico del vehículo de superficie no tripulado. Además, se realiza el diseño electrónico donde se detallan todos los sensores, actuadores, elementos de control y fuentes de alimentación utilizadas. El capítulo IV Software del Sistema consta de la programación realizada, es decir, se utiliza la dinámica de fluidos computacional CFD, programación en las plataformas Arduino nano y Raspberry Pi3, visualización del sistema desarrollado en Python y comunicación inalámbrica con el sistema mediante el programa VNC Viewer. El capítulo V Pruebas y Resultados describe las pruebas realizadas para el funcionamiento de cada componente de origen mecánico y electrónico. Además, se realiza un análisis de comparación entre las muestras sacadas del agua con las establecidas mediante la norma ECA. Por último, se comprueba que los objetivos específicos hayan sido cumplidos, así como las recomendaciones sirva para futuros trabajos a gran escala. Palabras clave: Vehículo de superficie no tripulado, calidad de agua, VNC Viewer, vehículo con conexión inalámbricaTesi

Implementación de un sistema de recepción satelital para el riego automatizado de uso agrícola basado sobre SDR.

Se desarrolló una estimación de la necesidad hídrica de los cultivos, a partir de la información obtenida por el satélite meteorológico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). El proyecto se ejecutó en la estación experimental Tunshi perteneciente a la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, la cual no contaba con un sistema de riego asistido por imágenes satelitales, para lo cual se propone uno, a través del análisis y decodificación de la señal en formato imagen, adquirida desde los satélites meteorológicos para su posterior almacenamiento y publicación, con ello se establece las necesidades hídricas de la plantación para la implementación del sistema automatizado de irrigación controlado desde aplicaciones Android. Para mejorar el tiempo de seguimiento al satélite se diseñó un sistema de control de posicionamiento automático para la antena Double Cross, basado en la adquisición de información de la cobertura del satélite y las predicciones, para lo cual se establece un control de los ángulos de azimut y elevación controlados con arduino mediante una brújula digital. Se implementó motores paso a paso y un diseño de engranajes impresos en 3D para la ubicación en tiempo real de la antena satelital. Se estableció un incremento del 44.4% del tiempo de recepción del satélite al implementar el sistema de posicionamiento. Los resultados indicaron que, al utilizar el cultivo de maíz como cultivo de referencia, se generó un porcentaje de variación entre el valor estimado y el observado del 5 al 10% por lo cual las imágenes APT del NOAA 18 son válidas para el análisis de evapotranspiración, pero a nivel Regional. Se recomienda para trabajos futuros utilizar satélites con mayor resolución espacial.An estimate of water needs in crops was developed, based on the information obtained by the meteorological satellite of the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). The project was executed in the Tunshi experimental station belonging to the Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, which did not have an irrigation system assisted by satellite images, therefore one is proposed; this, through the analysis and decoding of the signal in image format acquired from meteorological satellites for its later storage and publication, thus establish the wáter needs of the plantation for the implementation of the automated irrigation sistema controlled from Android applications. To improve the satellite tracking time, an automatic positioning control system was designed for the Double Cross antenna, based on the acquisition of satellite coverage information and predictions, for which a control of the azimuth angles is established and elevation controlled with Arduino using a digital compass. Step-by-step motors and a design of 3d printed gears were implemented for the real-time location of the satellite antenna. An increase of 44.44% in the satellite reception time was established when implementing the positioning system. The results indicated that, when using the corn crop as reference, it was generated a percentage variation from 5 to 10% between the estimated and the observed value, therefore the APT images of the NOAA 18 are valid for the evapotranspiration analysis, but at the Regional level. It is recommended for future work to use satellites with higher spatial resolution

Congreso Internacional de Energías Renovables CIERG – III versión: energías renovables globales y redes de conocimiento

Memorias de la 3a versión del Congreso Internacional de Energías Renovables (CIERG) desarrollado en Riohacha del 1 al 3 de noviembre de 2017, en el que se abordaron temáticas asociadas a: las energías renovables y su impacto en la competitividad del país, políticas públicas y seguridad energética para el desarrollo sostenible, energías renovables para la equidad social, energías renovables para la sostenibilidad ambiental e innovación y desarrollo tecnológico en energías renovablesProceedings of the 3rd edition of the International Congress of Renewable Energies (CIERG) held in Riohacha from November 1 to 3, 2017, in which themes related to: renewable energies and their impact on the country's competitiveness, public policies and energy security for sustainable development, renewable energy for social equity, renewable energy for environmental sustainability and innovation and technological development in renewable energyPrototipo de vehículo ecológico con aplicaciones orgánicas tipo buggy -- Solución habitacional mediante el uso de la tierra y las gramíneas como materiales constructivos -- Obtención de subproductos industriales a partir de residuos de naranja (citrus sinensis) variedad valencia -- Aplicación de Mapas Tecnológicos para el apoyo en la selección de tecnologías de energías renovables -- Caracterización de simuladores para medir la potencia en recursos eólicos -- Rediseño de máquina para lavado vehicular industrial autosostenible alimentada por energía solar fotovoltaica -- Equipo portátil de Fabricación de hielo mediante el uso de Energía Solar Fotovoltaica -- Diseño y validación de aerogenerador de eje vertical para generación de energía limpia -- Eje temático: Políticas públicas y seguridad energética para el desarrollo sostenible -- Plan de tecnología e innovación para el desarrollo de políticas ecoamigables en empresas de barranquilla -- Determinación de la potencia eléctrica generada por biomasa a través de mapas tecnológicos -- . Producción de bioetanol por fermentación alcohólica de pulpa de cardón guajiro (stenocereus giceus). -- Eje temático: Energías renovables para la sostenibilidad ambiental -- Evaluación de briquetas elaboradas con raquis residual como alternativa energética al uso de la leña -- Sistema para el uso y reúso de agua subterránea de la comuna 7 de Cúcuta -- Sistema integrado de tratamiento adecuado a los residuos sólidos recuperables para la ciudad de Cúcuta -- Estimación de huella hídrica en el proceso de mampostería de una obra del valle de aburra -- Estudio del potencial energético renovable en el centro internacional de producción limpia Lope por medio de la caracterización de parámetros climáticos utilizando estaciones meteorológicas -- Impacto social y ambiental generado por la implementación de aerogeneradores -- Reconocimiento de flora en zonas potenciales de recarga hídrica en la micro cuenca quebrada cune del municipio de Villeta, departamento de Cundinamarca -- Biodigestión anaerobia como alternativa energética para reducir el consumo de leña en las zonas rurales del municipio de Fonseca, La Guajira -- Implementación de un sistema de captación y tratamiento de aguas lluvias para su aprovechamiento en el C.G.A.O -- Valoración monetaria del beneficio ambiental generado por el páramo de santurbán en el municipio de San José de Cúcuta -- Implementación de un sistema fotovoltaico para bombeo de agua, carga de celulares e iluminación, automatizado -- Eje temático: Energías renovables para la equidad social -- Caracterización y aprovechamiento del potencial energético renovable de afluentes hídricos de ríos y quebradas del departamento de Nariño con el fin de suministrar energía a zonas no interconectadas ZNI -- Transformación de energía calorífica generada y desperdiciada por los aparatos eléctricos en energía eléctrica -- Prototipo de cafetería auto sostenible con energía solar para la Tecnoacademia de Neiva -- Caracterización de proyectos de energía renovable en Colombia -- Evaluación de potencial energético de la biomasa residual de palma africana en el departamento del cesar1a. Ed.na378 página

Proyección del Centro de Investigación, Desarrollo, e innovación Complejo Hidropoder Paute

El conocimiento es actualmente el factor fundamental para el desarrollo y competitividad de los países, y por tanto del bienestar social. El conocimiento se genera principalmente en los centros de investigación, desarrollo e innovación, (I+D+i), tanto de universidades como independientes. El Ecuador es el País de la Tierra que posee más agua dulce por m2 a nivel superficial: tal fortaleza, impone que potencie su desarrollo al corto, mediano y largo plazo en pilares sistémicos científicos, técnicos, económicos y sociales soportados en el Agua, como por ejemplo: Hidroeléctricas, Hidroseguidores Solares, Hidrógeno, Arietes Hidráulicos, Ecohidroimpacto, entre otros. Partiendo de este amplio espectro de posibilidades, en la empresa CELEC EP-HIDROPAUTE, se ha planificado la creación del Complejo Hidropoder Paute, que se concebirá como un centro de referencia del Ecuador en investigación, desarrollo e innovación tecnológica aplicada en Hidrogeneración de Poder. En el presente trabajo se establece la importancia que tiene para el País la creación de un Centro de Investigación como el Complejo Hidropoder Paute y se realiza su Proyección, de tal forma que se constituya en una fuente generadora de alternativas tecnológicas sustentables y que contribuya a la resolución de los problemas energéticos, ambientales y económicos del Ecuador, impulsando su competitividad y desarrollo. En este sentido se establecen: la misión, visión, estructura orgánica y objetivos del Centro y se desarrollan sus líneas de investigación presentando sus principales proyectos iniciales, los mismos que servirán como punto de partida para la investigación y creación de conocimiento dentro del Complejo Hidropoder Paute.Knowledge is currently the fundamental factor for the development and competitiveness of countries, and therefore, for social well-being. Knowledge is mainly generated in research, development, and innovation centers (R+D+I) both in universities and independently. Now more than ever, science and technology are indispensable tools for the construction of modern and including societies. The strengthening of scientific research and technological innovation are essential tasks to support development and to compete in environments increasingly dominated by knowledge and information. Ecuador is one of the countries on Earth that owns more fresh water per m2 at a superficial level. However, this great water potential has not been adequately exploited. As a consequence, it is necessary to carry out scientific investigation projects in order to generate technology innovation and development for the use of these water resources as a way to contribute to the progress of the country. Ecuador’s water strength requires it to “increase its short-term, medium-term, and long-term development in scientific, technical, economic, and social systemic pillars supported on water,” such as: a) Hydroelectric Projects; b) Solar Hydro Trackers; c) Hydrogen; d) Hydraulic Rams; and e) Eco-hydro-impact; among others. Starting from this broad range of possibilities, the creation of Paute Hydropower Complex has been planned in the Hydropaute Business Unit of Ecuador’s Electric Corporation (CELEC EP). This has been conceived as a reference center of Ecuador in technological research, development, and innovation applied to Power Hydro Generation. The development of this work is based on a detailed analysis of the literature review that sustains and justifies the importance of the creation of a Research Center such as the Paute Hydropower Complex for Ecuador. Its activities will be organized around research, development and innovation projects (R+D+I) of social-economic interest and supported by the greatest strength of the country: its water resources. Besides, the guidelines to be followed for the creation of the Paute Hydropower Complex are presented so that it is conceived as a Center that will contribute to the sustainable development of the Ecuadorian society through its social function related to (renewable) energies, energy efficiency and their interrelation with the environment, trying to reach the following results: • To increase the access to the knowledge of the water sources and the technologies for their use. • To create a knowledge platform that will be one of the pillars of the Research Center. • To increase the access to a stable and sustainable energy service based on the sources of water energy. • To train new researchers able to satisfy the needs of R+D+I in the Hydro-energy sector in particular. In conclusion, the Project of the Research, Development, and Innovation Center, “Paute Hydro-power Complex,” is carried out so as to constitute a generating source of sustainable technological alternatives and to contribute to the solution of the energy, environmental, and economical problems of Ecuador, encouraging its competitiveness and development. In this sense, the mission, vision, organic structure, and objectives of the Research Center are established. Besides, the Center’s guidelines for investigation are developed and its main initial projects are presented. These will serve as the starting point for the investigation and creation of knowledge in the Paute Hydropower Complex.Magíster en Planificación y Gestión EnergéticasCuenc

Desarrollo de un control automático de riego y monitoreo para el suelo de cultivo en la comunidad de Paquiestancia.

The purpose of this technical project is to develop an automatic irrigation monitoring and control system in the community of Paquiestancia, using wireless communication in order to obtain the data in real time at any time and from any place through a web portal. A preliminary study was carried out to establish the humidity values from the levels detected in the pasture crop, an electronic system was designed and implemented to acquire and send data to the cloud, the system consists of a set of Watermark 200ss moisture sensors and a base station that receives the voltage outputs of each sensor, with a wireless module, the appropriate data is sent, which is displayed in a web portal with time, date and characteristic curve of the average humidity level, being a dependent irrigation control the solenoid valve is activated from humidity. In addition, adequate control was implemented to keep the humidity variable within predetermined ranges for pasture cultivation, the system is equipped with renewable energy with two 25 w solar panels connected in series that charge two batteries of 12 VDC – 20 AH. In this way, the efficiency of water use is contributed according to the soil moisture levels, allowing to improve the irrigation system. Allowing to obtain a history about the physical medium that is being monitored.El presente proyecto técnico tiene como finalidad desarrollar un sistema de monitoreo y control automático de riego en la comunidad de Paquiestancia, utilizando comunicación inalámbrica para obtener los datos en tiempo real. Mediante las indicaciones de Ingenieros Agrónomos de la Universidad Politécnica Salesiana - Centro de Apoyo Cayambe se establece los valores de humedad correctos para el cultivo de pasto. Siendo un control de riego dependiente de la humedad se activa y desactiva la electroválvula que consta de un conjunto de sensores de humedad Watermark 200ss y una estación base que recepta sus salidas de voltaje. Con un módulo inalámbrico se realiza el envío adecuado de datos que son visualizados en un portal web con hora, fecha y curva característica del nivel de humedad promedio. Además, se implementó el control para mantener la variable dentro de rangos predeterminados para el cultivo de pasto. El sistema es dotado de energía renovable con dos paneles solares de 25 W conectados en serie que cargan a dos baterías de 12 VDC – 20 AH. De esta forma se contribuye con la eficiencia del uso del agua de acuerdo a las necesidades hídricas del suelo, permitiendo obtener un historial sobre el medio físico que se está monitoreando

Herramientas Tecnológicas y Sostenibles en la Educación Ambiental

La investigación desde el contexto ambiental, y en general en las ciencias ambientales se hace, quizá como en ningún otro ámbito académico, en medio de un complejo pero fascinante espectro de saberes que tratan de dialogar en torno a esa conflictiva relación entre la sociedad y los espacios naturales y artificiales que le sirven de soporte. relación que comúnmente llamamos problemas ambientales. Como una muestra de la productividad académica que el estudio de los problemas ambientales supone, el Grupo de Investigacion GIECEUL y GIAM-Z adscritos a la Facultad Ciencias de la Educación y al programa de Ingeniería Ambiental respectivamente, compila en este libro denominado: Herramientas Tecnológicas y Sostenibles en la Educación Ambiental, experiencias que cada uno de los investigadores mencionados compartió en dicho espacio. El Grupo Gieceul, está conformado por un equipo interdisciplinario de investigadores, comprometido socialmente con la generación de alternativas de solución a los problem as ambient ales y con el analisis, compresión e interpretación de los procesos investigativos tanto en el ámbito local como en el regional, el nacional y el internacional

Sistema IoT con UAV y GPR para identificar zonas con aguas subterráneas en el departamento de la Guajira - Colombia.

Encuesta realizada a agricultores de Los Pondores, Artículo de Avance de Investigación para Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería (ACOFI), Reconocimiento Premios ACOFI 2020 en categoría Avances en investigación, Video institucional, Imagen del poster del Prototipo IoT, Propuesta para Premios de Investigación de América Latina de Google (LARA).El presente documento tiene dos objetivos principales; el primero es evidenciar los efectos de las sequías extremas y la escasez de agua en el sector agropecuario del departamento de la Guajira. El segundo es mostrar que hoy en día existen alternativas tecnológicas que pueden solventar la problemática de la falta de agua. En la actualidad la sequía es uno de los problemas que más daños está provocando en el departamento de La Guajira, donde históricamente se presenta dicho fenómeno meteorológico. La sequía es un fenómeno natural cuya característica principal es la ausencia o la disminución de precipitaciones pluviales durante un periodo que se estima lluvioso, y esta mengua en la cantidad de agua existente y disponible para el abasto humano lo que desencadena una serie de dificultades derivadas de la escasez del líquido que finalmente crea conflictos y desastres sociales. La Falta de rendimiento en cultivos y producciones, la dificultad con las siembras por la falta de humedad, problemas en los regadíos, carencia de agua de bebida y de pastos para el ganado, encarecimiento de los forrajes en ganadería son algunas de las consecuencias que enfrentan los agricultores de la región. La Guajira es una zona que se caracteriza por un clima árido y semiárido, a pesar de tener este rasgo desfavorable, es un territorio que cuenta con extensiones importantes de recursos hídricos subterráneos que han sido poco explorados, por falta de conocimiento y recursos tecnológicos y económicos. Con este proyecto se busca ayudar a los agricultores del departamento en la identificación de aguas subterráneas viables para la agricultura, mediante el desarrollo de un sistema IoT (Internet of Things o Internet de las Cosas) que utilice tecnologías UAV (Vehículo Aéreo no Tripulado), y GPR (Radar de Penetración de Tierra), para mitigar el riesgo de pérdidas por sequías extremas y eventos asociados. El diseño experimental con enfoque exploratorio desarrollado en este documento sirve para identificar a través de pruebas la información pertinente que permita analizar las problemáticas y las opciones tecnológicas que le sirvan al agricultor para mejorar la producción y el rendimiento de los cultivos en el territorio a través de la prospección de agua subterránea.This document has two main objectives; The first is to show the effects of extreme droughts and water scarcity in the agricultural sector of the department of La Guajira. The second is to show that today there are technological alternatives that can solve the problem of lack of water. At present, drought is one of the problems that is causing the most damage in the department of La Guajira, where historically this meteorological phenomenon occurs. Drought is a natural phenomenon whose main characteristic is the absence or decrease of rainfall during a period that is considered rainy, and this decreases in the amount of existing and available water for human supply, which unleashes a series of difficulties derived from the shortage of the liquid that finally creates conflicts and social disasters. The lack of yield in crops and productions, the difficulty with planting due to lack of humidity, problems in irrigation, lack of drinking water and pastures for livestock, increased cost of forages in livestock are some of the consequences they face farmers in the region. La Guajira is an area that is characterized by an arid and semi-arid climate, despite having this unfavorable feature, it is a territory that has important extensions of underground water resources that have been little explored, due to lack of knowledge and technological and economic resources. This project seeks to help the farmers of the department in the identification of viable groundwater for agriculture, through the development of an IoT (Internet of Things or Internet of Things) system that uses UAV (unmanned aerial vehicle) technologies, and GPR (ground penetrating radar), to mitigate the risk of losses due to extreme droughts and associated events. The methodology carried out for the development of the project corresponds to a type of quantitative research with an exploratory approach, which has made it possible to identify, through tests with the devices used the pertinent information to analyze the problems and the technological options that serve the farmer to improve the production and yield of crops in the territory through groundwater prospecting