AUTOMATIZACIÓN Y MONITOREO DE UN SISTEMA DE BOMBEO, ALMACENAMIENTO Y RIEGO DE AGUA PLUVIAL

Abstract

La automatización y monitoreo de un sistema de bombeo, almacenamiento y riego de agua pluvial consiste en la utilización de las herramientas tecnológicas pertinentes para lograr que los procesos involucrados en el sistema se realicen de manera automática, además de permitir la supervisión y vigilancia por parte del usuario a través del monitoreo de las variables del sistema. El sistema de control implementado se encarga de medir en tiempo real el nivel de los depósitos de agua ubicados en diferentes puntos remotos de la finca y allí se determinan según sus estados, la acción de control adecuada. Luego los datos son enviados para ser procesados y visualizados en la estación central. Dichas acciones de control permiten que el uso de agua sea racionado y eficiente pues no se producirá un gasto mayor al estrictamente necesario y el agua proveniente de la lluvia depositada en los puntos de recolección será la fuente principal de abastecimiento de los puntos de riego. El sistema de riego automático y temporizado implementado utiliza el método de riego superficial por goteo lo que permite que las dosis de agua aplicadas al cultivo de tomate sean exactas logrando eficiencia en el uso del agua, ahorrando mano de obra para dicha labor y aumentando la producción del cultivo debido a la precisión al administrar el agua a la planta. Este proceso consiste en la aplicación de la cantidad de agua requerida por la planta de tomate 3 veces al día y así cumplir con sus procesos biológicos. Para esta tarea la estación de riego activa de manera autónoma las electroválvulas que permiten el paso del agua a los goteros según sea la hora del día indicada para esta tarea. El diseño de la interfaz que grafica en tiempo real el comportamiento de las variables y dispositivos está desarrollada con el fin de presentar la información con facilidad de comprensión y uso, también que los objetos de interés sean de fácil identificación. Se ha construido a través de la comunicación serial con los dispositivos de control, los cuales proveen de toda la información. La adquisición, control y supervisión de datos se logró mediante la selección adecuada de dispositivos hardware que permiten la implementación de unidades remotas en cada uno de los puntos de interés y una unidad central con su correspondiente interfaz humano-máquina que recoge y presenta la información al operario, además de la comunicación adecuada y confiable entre ellas. Debido a la reciente preocupación concerniente a la situación medioambiental mundial se ha aumentado el interés en la utilización no solo de sistemas tecnológicos que permitan un uso racional del agua, objetivo principal del proyecto, sino también el desarrollo de nuevas alternativas para el suministro de energía eléctrica por lo cual se ha optado por el uso de energía solar para alimentar los dispositivos de control (bajo consumo) y así incrementar el ahorro de recursos naturales. Uno de los principales conceptos introductorios es el de cosecha de agua1 que se define como la recolección o captación de la precipitación pluvial para usarla con fines productivos. El uso de agua lluvia con fines agrícolas se ha llevado a cabo desde hace miles de años, pero la tecnificación para el aprovechamiento del agua es lo que marca la diferencia y se ha perfeccionado a lo largo del tiempo. Uno de los métodos más utilizados es la captación y almacenamiento desde los tejados de vivienda y otras estructuras impermeables. México es uno de los países pioneros en esta técnica e invierte a nivel estatal para incentivarlo y aplicarlo. La utilización de dicha técnica conlleva a múltiples ventajas como ser funcional en lugares apartados y de difícil acceso a las tuberías públicas de acueducto, reducción de la demanda de agua, disminución del impacto ambiental negativo del uso indiscriminado de agua y finalmente a pesar de la no potabilidad, en medios agrícolas puede tener un uso adecuado. Existen varias dificultades que deben ser superadas invirtiendo en tecnología e investigación, entre ellas se tiene que el fenómeno pluvial no es constante sino por temporadas, su uso es limitado al no ser agua potable, para lograr sostenibilidad se necesita de grandes depósitos de agua y en países en vías de desarrollo no hay apoyo estatal para este tipo de alternativas que suelen ser costosas. La implementación de la solución tecnológica propuesta para este caso presenta un alto costo económico para el agricultor lo cual se ve recompensado a largo plazo debido a que todas las técnicas utilizadas permiten no solo aumentar la producción de alimentos sino también el desarrollo de la región y lo más importante, se utilizaran los recursos naturales para beneficio de la agricultura disminuyendo el impacto ambiental nocivo.