Invernadero automatizado, instrumentación y lógica difusa

Crops are vulnerable to climatic conditions; therefore, their quality may vary according to environmental behavior. Under optimal conditions the crop can have a good productive development and an increase in the yield per unit area, reducing the risks caused by climatic changes, pests and diseases. With the electronic application in greenhouses it is possible to make efficient use of the resources since these can be controlled according to each stage of the development of the crop. Being in an isolated environment, in other words, independent of the external environment, it is possible to carry out production at any time of the year, thanks to the microclimates.  The following paper shows the development of an automated greenhouse using electronic instrumentation to control its irrigation, lighting, humidification and ventilation systems using fuzzy logic.Los cultivos son susceptibles a condiciones climáticas, por ende, la calidad de los mismos puede variar según el comportamiento ambiental. Bajo condiciones óptimas el cultivo puede tener un buen desarrollo productivo y un aumento en el rendimiento por unidad de superficie, reduciendo los riesgos causados por cambios climatológicos, plagas y enfermedades. Con la aplicación de electrónica en invernaderos es posible hacer uso eficiente de los recursos ya que se pueden controlar según cada etapa fenológica del cultivo. Al estar en un ambiente aislado, es decir independiente del medio exterior, es posible realizar producción en cualquier época del año, lo anterior gracias a los microclimas. El siguiente articulo muestra el desarrollo de un invernadero automatizado haciendo uso de instrumentación electrónica para controlar mediante lógica difusa sus sistemas de riego, luz, humidificación y ventilación

Diseño y construcción de un sistema acuapónico automatizado para cultivo acuaponico NFT de Carpa Roja y Lechuga Crespa

The use of technological tools to automate and monitor animal and vegetable crops has become a fundamental support for the quantitative and qualitative growth of sustainable food production. Therefore, the optimization of such processes developed in traditional facilities guarantees their efficiency, as well as that of inputs and products. In this sense, this alternative consists of the design and construction of an automated aquaponic system located at the SENA's Center for Agricultural Biotechnology (CBA), through the automation of the NFT aquaponic culture process to produce Red Carp (Cyprinus carpio) and Crespa Lettuce (Lactuca sativa), applying low and medium cost industrial technologies. As a result, reliable statistics are established in real time to evaluate the biomass growth of fish and plants in a given time, adding efficiency to the process compared to traditional soil seeding.La implementación de herramientas tecnológicas para automatizar y monitorear cultivos animales y vegetales, se ha convertido en un apoyo fundamental para el crecimiento cuantitativo y cualitativo de la producción sostenible de alimentos. Por ello, la optimización de dichos procesos desarrollados en instalaciones tradicionales garantiza su eficiencia, así como la de los insumos y productos. En este sentido, esta alternativa consiste en el diseño y construcción de un sistema acuapónico automatizado ubicado en el Centro de Biotecnología Agropecuaria (CBA) del SENA, mediante la automatización del proceso de cultivo acuapónico NFT para producir Carpa Roja (Cyprinus carpio) y Lechuga Crespa (Lactuca sativa), aplicando tecnologías industriales de bajo y mediano costo. Como resultado, se establecen estadísticas fiables en tiempo real para evaluar el crecimiento de la biomasa de los peces y las plantas en un tiempo determinado, añadiendo eficiencia al proceso en comparación con la siembra tradicional en suelo

XVI International Congress of Control Electronics and Telecommunications: "Techno-scientific considerations for a post-pandemic world intensive in knowledge, innovation and sustainable local development"

Este título, sugestivo por los impactos durante la situación de la Covid 19 en el mundo, y que en Colombia lastimosamente han sido muy críticos, permiten asumir la obligada superación de tensiones sociales, políticas, y económicas; pero sobre todo científicas y tecnológicas. Inicialmente, esto supone la existencia de una capacidad de la sociedad colombiana por recuperar su estado inicial después de que haya cesado la perturbación a la que fue sometida por la catastrófica pandemia, y superar ese anterior estado de cosas ya que se encontraban -y aún se encuentran- muchos problemas locales mal resueltos, medianamente resueltos, y muchos sin resolver: es decir, habrá que rediseñar y fortalecer una probada resiliencia social existente - producto del prolongado conflicto social colombiano superado parcialmente por un proceso de paz exitoso - desde la tecnociencia local; como lo indicaba Markus Brunnermeier - economista alemán y catedrático de economía de la Universidad de Princeton- en su libro The Resilient Society…La cuestión no es preveerlo todo sino poder reaccionar…aprender a recuperarse rápido.This title, suggestive of the impacts during the Covid 19 situation in the world, and which have unfortunately been very critical in Colombia, allows us to assume the obligatory overcoming of social, political, and economic tensions; but above all scientific and technological. Initially, this supposes the existence of a capacity of Colombian society to recover its initial state after the disturbance to which it was subjected by the catastrophic pandemic has ceased, and to overcome that previous state of affairs since it was found -and still is find - many local problems poorly resolved, moderately resolved, and many unresolved: that is, an existing social resilience test will have to be redesigned and strengthened - product of the prolonged Colombian social conflict partially overcome by a successful peace process - from local technoscience; As Markus Brunnermeier - German economist and professor of economics at Princeton University - indicates in his book The Resilient Society...The question is not to foresee everything but to be able to react...learn to recover quickly.Bogot

Automation, modeling and evaluation of an NFT aquaponic system for culture of Red Carp (Cyprinus carpio) and Crespa Lettuce (Lactuca sativa)

ilustraciones, fotografías a colorEl presente proyecto de investigación muestra el desarrollo y evaluación de un sistema automatizado para el cultivo de diferentes especies sobre un esquema acuapónico NFT de recirculación simple. Partiendo de una revisión sistemática para la identificación del estado actual de los sistemas acuapónicos automatizados, tecnificados y tradicionales, se obtuvo un panorama de la orientación investigativa además de las variables críticas dentro del sistema y sus rangos óptimos, ratios pez-planta y manejos de caudales para un intercambio adecuado de nutrientes entre los bloques acuícola e hidropónico. Teniendo en cuenta lo anterior y la principal preocupación del Centro de Biotecnología Agropecuaria CBA Mosquera, el levantamiento de datos del sistema para la estandarización de los ciclos productivos y el costo de los equipos, se planteó el diseño y modelamiento de un sistema automatizado que incluyera la medición de pH, oxígeno disuelto, temperatura, turbidez, nivel y flujo en el tanque acuícola, y la activación de válvulas y bombas bajo los modos de control manual y automático, aplicando tecnologías industriales de bajo y mediano costo. Posteriormente se llevó a cabo la evaluación comparativa del rendimiento de biomasa de Lechuga crespa (Lactuca sativa) cultivada en este medio. Como resultado se encontró que el rendimiento de biomasa fue mayor en un 52,82% en comparación con la siembra tradicional en suelo, además se establecieron estadísticas y rangos fiables de las variables medidas permitiendo dar recomendaciones sobre el manejo de oxigenación y recirculación. Cumpliendo con los objetivos planteados y llegando a una solución estandarizada de bajo-medio costo. (Texto tomado de la fuente)The present study shows the development and evaluation of an automated system for the growing of different species on a simple recirculation NFT aquaponic scheme. Based on a systematic review to identify the current status of automated, technified and traditional aquaponic systems, an overview of the research orientation was obtained, as well as the critical variables related to the system and their optimal ranges, fish-plant ratios and flow management for an adequate exchange of nutrients between the aquaculture and hydroponic blocks. Taking into account the above and the main concern of the Centro de Biotecnología Agropecuaria CBA Mosquera, the system data collection for the standardization of the productive cycles and the equipment costs, it was proposed the design and modeling of an automated system that included the measurement of pH, dissolved oxygen, temperature, turbidity, level and flow in the aquaculture tank, and the activation of valves and pumps under manual and automatic control modes, applying low and medium cost industrial technologies. Subsequently, the comparative evaluation of the biomass yield of Lactuca sativa (Lactuca sativa) grown in this medium was carried out. As a result, it was found that the biomass yield was higher in 52,82% compared to the traditional planting in soil, in addition, statistics and reliable ranges of the measured variables were established, allowing recommendations on the management of oxygenation and recirculation. Fulfilling the objectives set and reaching a standardized low-medium cost solution.Servicio Nacional de Aprendizaje SENAUniversidad Nacional de ColombiaMaestríaMagíster en Ingeniería - Ingeniería AgrícolaAutomatización y control de sistemas biológico

Sistemas acuapónicos automatizados, tecnificados y tradicionales: a systematic review

Aquaponics are defined as hydroponic crops merged with recirculating aquaculture systems and bacteria, achieving a synergic relationship that takes fish wastewater and uses it in order to grow plants, then the last one in association with nitrifying bacteria are used as a natural filter that removes dissolved nitrogen, ammonia, among others, controlling the fish waste accumulation. Nowadays there are different research areas in aquaponics, from ones focused on the applied techniques in aquaculture and hydroponic sub-systems; through applied sciences such as modeling from both physical and chemical systems; arriving to the types of aquaponics, qualified from technification grades; concluding with fish and plant crop species and their interaction. In this paper a systematic review is carried out in order to observe the research current state in automated, technified and traditional aquaculture systems, thus having a sight of the investigative orientation in this field. This review is based on scientific papers from four databases, taken in March of 2020, obtaining 1356 results, evaluated and filtered for further analysis. From the review it was found that there is an exponential quantity growth in papers per year, moreover, it is noted that the paper fields of greatest concentration are aquaculture, agriculture, environment, water analysis, horticulture and electronics, the most worked species are lettuce (Lactuca sativa) in hydroponic NFT and tilapia (Oreochromis niloticus) in single recirculating aquaponic systems (SRAPS). With the obtained data it was built a diagram that consolidates current research branches in aquaponics.La acuaponía es definida como la integración de cultivos hidropónicos en conjunto con sistemas acuícolas recirculantes y bacterias, logrando así una relación sinérgica en donde las aguas residuales producidas por peces son utilizadas para el crecimiento de plantas, luego estas últimas en asociación con bacterias nitrificantes fungen como filtro natural para remover nitrógeno disuelto, fósforo, amonio, entre otros, controlando la acumulación de desechos de peces. En la actualidad existen diversas áreas de investigación en acuaponía, desde las enfocadas a las técnicas de cultivo en los sub-sistemas acuícola e hidropónico; pasando por las ciencias aplicadas de las cuales se derivan el modelamiento tanto en la parte física como química del sistema; llegando a los tipos de acuaponía calificados a partir del grado de tecnificación; finalizando con las especies cultivadas, tanto peces como plantas y los resultados de su interacción. En el presente artículo se genera una revisión sistemática con el fin de observar el estado actual de los sistemas acuapónicos automatizados, tecnificados y tradicionales y tener un panorama de la orientación investigativa en este campo. Esta revisión se basa en artículos científicos de cuatro bases de datos, tomados en Marzo de 2020, obteniendo 1356 resultados evaluados y filtrados para su posterior análisis

XIV International Congress of Control Electronics and Telecommunications: "Inclusive digital transformation for technological and social progress"

Contenido: Evaluación del efecto de una estimulación con campos eléctricos sobre el cartílago hialino. ; Clasificadores supervisados del cáncer de próstata. ; Desarrollo de un prototipo de colector solar lineal tipo Fresnel para la producción de vapor de agua. ; Estudio del comportamiento del panel fotovoltaico según la superficie instalada. ; Aprovechamiento aguas residuales y residuos del pacifico colombiano para generación eléctrica. ; Descripción de los Procesos Industriales Energéticamente Críticos en la Producción de Cacao en Santander. ; Reutilización energética de las vibraciones mecánicas en helicópteros. ; Navegación de robots móviles en formación de convoy. ; Emulador para desarrollo de proyectos iot y analíticas de datos. ; Bluelock una herramienta para prevenir ataques en bluetooth. ; Diseño e implementación de un gateway iot multiprotocolo. ; Caracterización de emulación de usuario primario en redes móviles de radio cognitiva. ; Metodología de diseño de antenas microstrip por caracterización del dieléctrico. ; Esquema de comunicación digital usando generador vectorial y SDR. ; Estrategia para coordinar y controlar los movimientos de un robot modular de tipo cadena basado en tecnología de internet de las cosas. ; Detección de información relevante en funciones de modo intrínseco. ; Evaluación del proceso de falla en mezclas asfálticas a partir del análisis digital de imágenes. ; Identificación y detección de fallas en un accionamiento utilizando NN-NARX. ; Navegación PRM en dron comercial y simulación GAZEBO. ; Control PID/Difuso de velocidad y torque de motores de motores. ; Invernadero automatizado, instrumentación y lógica difusa. ; Prototipo control de vehículo robot por señales EMG.Content: Evaluación del efecto de una estimulación con campos eléctricos sobre el cartílago hialino. ; Clasificadores supervisados del cáncer de próstata. ; Desarrollo de un prototipo de colector solar lineal tipo Fresnel para la producción de vapor de agua. ; Estudio del comportamiento del panel fotovoltaico según la superficie instalada. ; Aprovechamiento aguas residuales y residuos del pacifico colombiano para generación eléctrica. ; Descripción de los Procesos Industriales Energéticamente Críticos en la Producción de Cacao en Santander. ; Reutilización energética de las vibraciones mecánicas en helicópteros. ; Navegación de robots móviles en formación de convoy. ; Emulador para desarrollo de proyectos iot y analíticas de datos. ; Bluelock una herramienta para prevenir ataques en bluetooth. ; Diseño e implementación de un gateway iot multiprotocolo. ; Caracterización de emulación de usuario primario en redes móviles de radio cognitiva. ; Metodología de diseño de antenas microstrip por caracterización del dieléctrico. ; Esquema de comunicación digital usando generador vectorial y SDR. ; Estrategia para coordinar y controlar los movimientos de un robot modular de tipo cadena basado en tecnología de internet de las cosas. ; Detección de información relevante en funciones de modo intrínseco. ; Evaluación del proceso de falla en mezclas asfálticas a partir del análisis digital de imágenes. ; Identificación y detección de fallas en un accionamiento utilizando NN-NARX. ; Navegación PRM en dron comercial y simulación GAZEBO. ; Control PID/Difuso de velocidad y torque de motores de motores. ; Invernadero automatizado, instrumentación y lógica difusa. ; Prototipo control de vehículo robot por señales EMG

XVII International Congress of Control Electronics and Telecommunications: "Advanced Science, Technology and Innovation to move towards a new socio-technical system: Sustainable Social Transformation"

Contenido: Approach to the diagnostic of cesarean birth using bio-inspired models. ; Design of a tool in a virtual reality environment to manipulate anatomical models. ; The effect of COVID-19 restrictions on the electricity price forecasting models. ; Depression prevention through artificial intelligence. ; State of the art in Prototypes as complements to the learning of the Colombian Sign Language (LSC). ; A computational proposal for gene expression deterministic analysis in associated disorders to depression and anxiety. ; Evaluation of postural stability from the predictability of the measurement of the center of pressure. ; Psychophysiological Analysis of Sound Stimuli.; Delphi method for the identification of relevant variables in the development of low-power photovoltaic solar projects. ; Socioeconomic impact of a refrigerator powered by a photovoltaic system in La Guajira. ; Energy Efficiency: characteristics that allow the reduction of greenhouse gases in. ; Possibilities for the implementation of a bioreactor from organic waste. ; Energy Potential with Small Hydroelectric Power Plants in Non- interconnected Zones of Colombia. ; Energy Potential in Photovoltaic Solar Solutions in Non-Interconnected Areas of Colombia. ; Photovoltaic system, towards the energy transition from home. ; Blockchain model to increase the transparency of public sector processes. ; Intelligent agricultural irrigation prescription system based on sensor networks and crop modeling. ; Design and implementation of a digital modulation classification system using intelligent algorithms. ; A mobile application proposal to minimize intermediation during agricultural process distribution of products in supply chain. ; Accompanying strategy for the social appropriation of new technologies in vulnerable agricultural communities: case in communities producing Gulupas fruits (Passiflora edulis Sims). ; Predictive model of transparency as an indicator of Public Policies. ; Smart system for recognition of ripening level in blackberry fruits. ; Project-based learning as an alternative methodology for technological education in electronics. ; Design and construction of an automated system for N. ; Four bar mechanisms (FBM) and their Software-Based applications: a reviewFT aquaponic culture of Red Carp and Crespa Lettuce. ; Intelligent search implementation for the construction of states of the art: a python application. ; Indoor and Outdoor propagation models on 5G environments: state of the art. ;The electronic detection of offenders (DOO) in the District Secretary of mobility of Bogotá: a step forward in the configuration of the concept of digital citizenship in Colombia. ; Monitoring through ICT of Mobility: technological collaborative feature to incorporate IoT in a Smart City. ; Characterization model of asphalt mixtures using digital image processing. ; Review: identification of diseases and/or pests in fruit trees through image processing techniques and artificial intelligence. ; VRS applicated to Nasa Yuwe language. ; Application of Pix2Pix for edge reconstruction in images. ; Brushless DC Motor Control System for Active Myoelectric Prosthesis. ; Implementation of a Water Conductivity Measuring System. ; 2 DOF robot programmed with MatLab® (guide and Peter Corke) and Arduino uno for writing alphabetical characters. ; Simulator of the behavior of the center of mass in a quadruped robot. ; Biomimetic prototype for flapping movement of batsContent: Contenido: Approach to the diagnostic of cesarean birth using bio-inspired models. ; Design of a tool in a virtual reality environment to manipulate anatomical models. ; The effect of COVID-19 restrictions on the electricity price forecasting models. ; Depression prevention through artificial intelligence. ; State of the art in Prototypes as complements to the learning of the Colombian Sign Language (LSC). ; A computational proposal for gene expression deterministic analysis in associated disorders to depression and anxiety. ; Evaluation of postural stability from the predictability of the measurement of the center of pressure. ; Psychophysiological Analysis of Sound Stimuli.; Delphi method for the identification of relevant variables in the development of low-power photovoltaic solar projects. ; Socioeconomic impact of a refrigerator powered by a photovoltaic system in La Guajira. ; Energy Efficiency: characteristics that allow the reduction of greenhouse gases in. ; Possibilities for the implementation of a bioreactor from organic waste. ; Energy Potential with Small Hydroelectric Power Plants in Non- interconnected Zones of Colombia. ; Energy Potential in Photovoltaic Solar Solutions in Non-Interconnected Areas of Colombia. ; Photovoltaic system, towards the energy transition from home. ; Blockchain model to increase the transparency of public sector processes. ; Intelligent agricultural irrigation prescription system based on sensor networks and crop modeling. ; Design and implementation of a digital modulation classification system using intelligent algorithms. ; A mobile application proposal to minimize intermediation during agricultural process distribution of products in supply chain. ; Accompanying strategy for the social appropriation of new technologies in vulnerable agricultural communities: case in communities producing Gulupas fruits (Passiflora edulis Sims). ; Predictive model of transparency as an indicator of Public Policies. ; Smart system for recognition of ripening level in blackberry fruits. ; Project-based learning as an alternative methodology for technological education in electronics. ; Design and construction of an automated system for N. ; Four bar mechanisms (FBM) and their Software-Based applications: a reviewFT aquaponic culture of Red Carp and Crespa Lettuce. ; Intelligent search implementation for the construction of states of the art: a python application. ; Indoor and Outdoor propagation models on 5G environments: state of the art. ;The electronic detection of offenders (DOO) in the District Secretary of mobility of Bogotá: a step forward in the configuration of the concept of digital citizenship in Colombia. ; Monitoring through ICT of Mobility: technological collaborative feature to incorporate IoT in a Smart City. ; Characterization model of asphalt mixtures using digital image processing. ; Review: identification of diseases and/or pests in fruit trees through image processing techniques and artificial intelligence. ; VRS applicated to Nasa Yuwe language. ; Application of Pix2Pix for edge reconstruction in images. ; Brushless DC Motor Control System for Active Myoelectric Prosthesis. ; Implementation of a Water Conductivity Measuring System. ; 2 DOF robot programmed with MatLab® (guide and Peter Corke) and Arduino uno for writing alphabetical characters. ; Simulator of the behavior of the center of mass in a quadruped robot. ; Biomimetic prototype for flapping movement of bat