Medidor de Agua domiciliario
Enviado por dcarvajal • 24 de Mayo de 2016 • Informes • 4.093 Palabras (17 Páginas) • 429 Visitas
TÍTULO DE LA PONENCIA “Medidor de Agua domiciliario” | TIPO / ESTADO DEL PROYECTO: | |||||||||||||||||
PROPUESTA X | AVANCE | FINALIZADA | ||||||||||||||||
Ponente(s) (máximo dos): Francy E. Cadena | ||||||||||||||||||
Institución: Universidad Santiago de Cali | ||||||||||||||||||
PROGRAMA: Ingeniería | Semestre: IV | Jornada: D ( ) N (X) | ||||||||||||||||
CENTRO DE INVESTIGACION: CEII | GRUPO DE INVESTIGACION: | |||||||||||||||||
Vo. Bo. Coordinador Centro de Investigación: | ||||||||||||||||||
Nombre del Tutor del Proyecto: Diego Fernando Marín | ||||||||||||||||||
Nombre de los Integrantes: | Identificación: | Teléfono: | E-mail: | |||||||||||||||
Oscar Armando Catacoly | 16.719.094 | 318 400 9472 | ocatacoly@yahoo.es | |||||||||||||||
Jenny Isabel Ramírez | 29.123.652 | 316 464 6039 | Jemar95@hotmail.com | |||||||||||||||
Héctor M. Vanegas | 94.455.626 | 3174138436 | h.vanegas789@gmail.com | |||||||||||||||
Karen Realpe | 1.130.610.534 | 3178954487 | karenrealpeg87@hotmail.com | |||||||||||||||
Francy E. Cadena | 29.677.676 | 316 866 1707 | ebelym@yahoo.com | |||||||||||||||
RESUMEN EJECUTIVO DEL TRABAJO: | ||||||||||||||||||
Introducción: Para todas las construcciones de vivienda se requiere la instalación de un medidor de agua, que permita generar información de consumo para la facturación del servicio. Las empresas prestadoras del servicio se encargan de su instalación y control. Estos aparatos por muchos años han sido instalados en sitios poco visibles y se han caracterizado porque no son de fácil lectura al consumidor. Los consumidores tampoco han mostrado interés por acceder a la información antes de la facturación. Hoy en día los consumidores respondiendo a las campañas de sensibilización de uso racional del agua desde los hogares, promocionado por el gobierno ante una alerta de sequía según reporte de Unidad Nacional para la Gestión del Riesgo de Desastres y principalmente motivado por el deseo de reducir costos mensuales ha tomado algunas medidas de ahorro. Con el propósito de brindar información de la equivalencia en pesos del consumo de metros cúbicos de agua de forma oportuna, se propone en el siguiente informe desarrollar un dispositivo “Medidor de agua domiciliario”, el cual permita a los usuarios obtener la información de consumo y costos en tiempo real, que le permita tomar acciones de forma inmediata ante un consumo excesivo. | ||||||||||||||||||
Planteamiento, Formulación del Problema de investigación: De acuerdo a informe especial de Unidad Nacional de Gestión de Riesgos y Desastres (Diciembre, 2014) el cual previene al gobierno de una posible sequia ocasionada por el fenómeno del niño y que obliga a tomar medidas de su uso racional, hay dos puntos que afectan directamente los costos de los consumidores domiciliarios: Uno consiste en un proyecto que modificara el rango de consumo básico domiciliario, resolución 729 de 2015 y dos, a partir del 2015 mediante resolución 692 de 2014, se determina que se aplicaran sanciones monetarias por su derroche. Por lo anterior se vuelve necesario para el consumidor tener un control oportuno de consumo y no incurrir en costos adicionales, sin embargo se presenta que las empresas prestadoras del servicio instalan un dispositivo de medición con el propósito de capturar información para la facturación, la cual no es de interés para el consumidor al tratarse únicamente de medición volumétrica del flujo de agua que pasa por dicho sensor, sumado a que está ubicado usualmente en lugares poco accesibles al consumidor Una solución es construir un aparato “Medidor de agua domiciliario” que permita medir el consumo de agua en los hogares y su equivalente en pesos, mostrando la información en términos del consumidor, en una pantalla ubicada en un lugar visible de la casa. | ||||||||||||||||||
Justificación: Es necesario para el consumidor conocer el costo del agua que se está utilizando, para generar el deseo continuo de disminuir el costo mensual, creando la necesidad de cambiar los hábitos de consumo y esta información solo se puede obtener a través de la medición del flujo de agua en el domicilio, por lo cual se ofrece un dispositivo “Medidor de agua domiciliario”. Al disminuir los costos de los domicilios por servicio de agua, proporcionalmente se está contribuyendo con el sostenimiento del medio ambiente. | ||||||||||||||||||
Objetivos: General Construir un medidor de agua domiciliario que permita llevar el registro de consumo de agua, su equivalente en pesos y exhibir su funcionalidad en la “Feria de la innovación USC” Específicos:
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Referente Teórico: Estado del arte En el presente informe se relacionan algunos proyectos que se enlazan con medidores de agua domiciliarios e investigaciones que hacen referencia a los consumos históricos de diferentes ciudades del país, así como su uso y su incidencia en el bienestar futuro de la sociedad; se citan:
De acuerdo a la patente registrada en la OMPI, en la cual los autores proponen un medidor de agua domiciliario inalámbrico el cual tiene como finalidad estimar el consumo y transmitir la información de manera inalámbrica a través de radio frecuencia, publicando como novedad un medidor de agua conformado por dos conectores roscados para la conexión de tuberías que actúan como entrada y salida de agua y el cual lleva en el interior un sensor de flujo magnético, quien envía la informacion a una tarjeta de circuitos electrónicos, donde se cuantifica y se transmite la informacion de manera inalámbrica a una pantalla de visualización que se encuentra en un lugar visible. Como uno de los principales trabajos en Colombia acerca del consumo de agua; en su estudio Junca J.C. (2000), plantea dos escenarios de trabajo; el primero tiene como principal objetivo, estimar el rango de consumo básico de agua potable subsidiado para los sectores residenciales partiendo de un consumo histórico en las principales ciudades del país; Bogotá, Medellín y Cali; el estudio demostró que hubo una reducción de los consumos promedios por cada estrato durante los periodos de análisis, lo anterior debido a diversos factores planteados por las entidades de control que implementaron campañas de racionalización del servicio y el menor uso de los aparatos hídricos. El otro escenario se abordó desde la estimación de la demanda por agua potable, que consiste en relacionar las cantidades consumidas y los precios, en una curva de demanda de elasticidad constante por medio de logaritmos, el modelo utilizado es el siguiente:
Dónde: Qt: Cantidad consumida por usuario mensual o bimensual (vigencia) en M3 Ct : Consumo básico por usuario mensual o bimensual (vigencia) en M3 Pt-1: precio promedio del usuario del estrato 1 (vigencia) en M3 Qt-1 : Consumo rezagado un periodo ß1 : Elasticidad precio de la demanda del agua ß2: Coeficiente del consumo rezagado de un periodo Et: Termino del error aleatorio del modelo En la ejecución de la investigación se utilizó como método de análisis los Mínimos Cuadrados Ordinarios sobre consumo y facturación; información suministrada por las diferentes empresas de servicios públicos en las ciudades objeto de la investigación como Las Empresas de Acueducto y Alcantarillado de BOGOTA (EAAB), Empresas Municipales de CALI ( EMCALI) y las Empresas Publicas de MEDELLIN (EPM). Como conclusión, se recomienda la admisión de un consumo básico subsidiable de agua potable equivalente a 16 M3 suscriptor/mes/; lo anterior derivado del resultado de la estimación de la demanda que definió, que el valor absoluto de la demanda tiende a aumentar en la medida que los ingresos de las familias son mayores, esto para el caso puntual de la ciudad de Bogotá. La importancia de la investigación radica en que se establecen las bases para la incorporación del modelo de ajuste parcial, permitiendo comparar los resultados y confrontar las conclusiones. El tercer trabajo realizado por la Comisión de Regulación de Agua Potable y Saneamiento Básico (CRA 2008); el objetivo de esta investigación consistía en revisar la vigencia del rango de consumo básico, que actualmente aplica para acueducto y alcantarillado según la norma vigente; con esta finalidad se utilizaron tres (3) metodologías diferentes, que permitieran abordar el problema en los estratos 1, 2,3, los cuales son objeto de otorgamiento de subsidios. La primera alternativa fue objeto de una adaptación del estudio del departamento nacional de planeación (1991), sobre el número de personas por vivienda y el impacto de la instalación de los dispositivos hidráulicos de bajo consumo de acuerdo al censo de 2005.La segunda alternativa es la tendencia de la evaluación de la tendencia histórica del consumo promedio a partir de la información reportada en el sistema único de información (SUI), de la superintendencia de servicios públicos domiciliarios (SSPD), entre los años 2003-2008, dividiendo las ciudades por climas según informe del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC). La tercera alternativa es el análisis de las elasticidades precio-demanda, con base en los modelos econométricos, de acuerdo a información de consumos y tarifas de los años 1994-2008 para las ciudades de Bogotá, Cali, Medellín y Barranquilla. El estudio de las tres alternativas es concluyente en el sentido de manifestar que si hubo una reducción en el consumo básico de agua potable en Colombia y que el estándar definido de 20M3 suscriptor/mes se encuentra elevado para los niveles actuales, por lo cual propone una diferenciación de tarifas dependiendo de la región climática; así, las ciudades de clima de frio, un consumo básico de 17 M3 suscriptor/mes, las ciudades de clima templado 18m3 suscriptor/ mes, las ciudades de clima cálido 19M3 suscriptor/mes. Como resultado final se establecen los efectos de la propuesta:
El cuarto trabajo realizado por Vivas J.C. (2005), el cual forma parte del trabajo investigativo “Elaboración de una regionalización de los municipios que conforman la cuenca de los ríos Magdalena y Cauca y elementos para el ordenamiento del territorio” CIDES, en coordinación con la unidad de asentamientos humanos de la IDEAM, 2001, el propósito de la investigación es identificar y estimar los principales determinantes del consumo de agua generado por la red de ciudades del sistema urbano de Colombia. El estudio propone el modelo renta – consumo de la función Stone Gray y una variante de la forma Gorman, que se fundamentan en funciones de utilidad para los hogares con tres (3) tipos de bienes: Agua, Un bien privado compuesto y Un bien público. El modelo es ampliado e incorpora variables que permiten determinar impactos diferentes en cada ciudad, como:
Así, el modelo establece una relación funcional entre Consumo Agua(A) y las anteriores variables; Ingresos (M) y el tamaño funcional, lo anterior permite captar las diferencias entre consumo y preferencias; las estimaciones se hacen en dos niveles; un valor agregado con la variable renta y por agrupaciones y el modelo de consumo por hogar. Las jerarquías funcionales de los municipios se agrupan en cuatro (4) categorías: la primera corresponde a la capital nacional, capitales departamentales y epicentros regionales, la segunda centros subregionales mayores, la tercera corresponde a centros subregionales intermedios y por ultimo las ciudades pequeñas. El resultado muestra una fuerte relación entre el consumo municipal del agua y la escala de ingresos urbanos; así mismo una diferencia marcada en la intensidad de las preferencias por el bien entre las agrupaciones municipales. El quinto trabajo “Informe Balance Hídrico y relaciones de Demanda-Oferta de Agua en Colombia” (IDEAM 2000), el propósito del estudio en mención, consistió en suministrar una información precisa y actualizada sobre la disponibilidad y sostenibilidad del recurso hídrico, su estado actual y futuro; el informe está proyectado para los años 2015 al 2025, en él se trata lo relativo a la vulnerabilidad de las zonas que cuentan con mayor peligro de desabastecimiento de agua en Colombia, tanto por la presión por su uso, como por las restricciones de su uso (oferta), por la afectación de la calidad y regulación.. Dentro de la estructura del informe, inicialmente se encuentra la cuantificación, que está basada en el balance hídrico nacional para las cuencas que cubren a las áreas municipales de todo el país y las unidades hidrográficas que surten las cabeceras municipales; así mismo la confrontación entre la demanda y la oferta se hace teniendo en cuenta la necesidad del agua con el fin de sostener un nivel mínimo; la categorización de las regiones por su grado de vulnerabilidad a fin de mantener la disponibilidad del agua se establece con el índice de escases. Los resultados del informe, corresponden a la aplicación de metodologías integrales y generales propuesta por el IDEAM, que permitirán la implementación de modelos que mejorarán la interpretación de los procesos hidrológicos y las relaciones del medio natural con la economía. Conceptos importante: Consumo básico de agua: Es el destinado a satisfacer las necesidades esenciales de consumo de las familias, cuyo valor es definido por la Comisión de Regulación de Agua Potable y Saneamiento Básico. Hasta tanto no se expidan normas que lo modifiquen, el valor del consumo básico es equivalente a 20 metros cúbicos por usuario al mes. Servicio público ha sido definida por la Honorable Corte Constitucional en sentencia C- 450 de 1995, de la siguiente forma: “El carácter esencial de un servicio público se predica, cuando las actividades que lo conforman contribuyen de modo directo y concreto a la protección de bienes o a la satisfacción de intereses o a la realización de valores, ligados con el respeto, vigencia, ejercicio y efectividad de los derechos y libertades fundamentales, ello es así, en razón de la preeminencia que se reconoce a los derechos fundamentales de la persona y de las garantías dispuestas para su amparo, con el fin de asegurar su respeto y efectividad”. Según el artículo 365 de la Constitución Política de Colombia, “Los servicios públicos son inherentes a la finalidad social del Estado. Es deber del Estado asegurar su prestación eficiente a todos los habitantes del Territorio Nacional. Memorando sobre servicios públicos esenciales. La medición del agua y el alcantarillado en Colombia, para su posterior facturación se realiza con base en la RESOLUCION CRA 287 DE 2004 CAPITULO I. ARTÍCULO 1o. AMBITO DE APLICACIÓN. Esta resolución se aplica a todas las personas prestadoras de los servicios de acueducto y alcantarillado, salvo las excepciones contenidas en la ley. Acueducto: Alcantarillado:[pic 1][pic 2]
TARIFAS A PARTIR DE LOS CONSUMOS DEL 15 DE FEBRERO DE 2016 MUNICIPIO DE CALI Actualización por inflación acumulada del 3.9724 % [pic 3] Arduino Hardware: es una placa micro controladora de diseño abierto utilizada para prototipado electrónico. Arduino puede recibir datos de sensores para recoger información de su entorno y se puede utilizar para controlar otros dispositivos electrónicos como luces, motores y mucho más. Hay diferentes versiones de Arduino disponibles. De la misma forma que se pueden conectar una gran cantidad de entradas se pueden conectar una gran cantidad de salidas. Una salida puede ser desde algo tan sencillo como una luz, movimiento o calor a tipos de salidas más complejas como el envío de un SMS. (Olsson, Gaetano, Odhner, Samson, 2008, p. 45). La placa arduino es un microcontrolador pequeño, que es un circuito que contiene un equipo completo guardado en un pequeño chip. No es un equipo tan potente pero es más barato y útil para implementar procesos simples. Arduino software (Integrated Development Environmen). Se puede obtener en el sitio wwww.arduino.cc en el apartado downloads. Una vez que has encontrado la página de descarga, escoge la versión correcta para tu sistema operativo. Cuando hayas copiado el software, descomprime el paquete y coloca el directorio Arduino en tu escritorio. (Olsson, Gaetano, Odhner, Samson, 2008, p. 45) Es un programa especial que se ejecuta en un ordenador que permite escribir bocetos para la placa en un lenguaje sencillo siguiendo unos modelos en el lenguaje de proceso. Todo funciona cuando se presiona el botón de cargar el bosquejo a la placa arduino, el código que se ha escrito se traduce en lenguaje C y se pasa al compilador de avr-gcc, de software libre que se encarga de realizar la traducción al lenguaje del microcontrolador, lo que hace la tarea del arduino muy sencilla. (Banzi, 2011, p. 17, 18, 19, 20) Potenciómetro: Es un resistor eléctrico con un valor de resistencia variable y generalmente ajustable manualmente. Los pontenciómetros utilizan tres terminales y se suelen utilizar en circuitos de poca corriente, para circuitos de mayor corriente se utilizan los reostatos. En muchos dispositivos eléctricos los potenciómetros son los que establecen el nivel de salida. Por ejemplo, en un altavoz el potenciómetro ajusta el volumen; en un televisor o un monitor de ordenador se puede utilizar para controlar el brillo. Medidor de flujo de agua: Es un instrumento de medida para la medición de caudal o gasto volumétrico de agua para la medición del gasto básico. Estos aparatos suelen colocarse en línea con la tubería que transporta el fluido. También suelen llamarse medidores de caudal, medidores de flujo o flujómetros. Sensor es un elemento sensible que, en respuesta a las variaciones de magnitud (luz, presión, temperatura, etc.) produce una señal eléctrica útil para fines de medida, recopilar información, controlar. En muchas ocasiones el sensor es llamado transductor; sin embargo, es recomendable usar la palabra sensor para referirse al elemento primario de medición. Variable Sensor Señal Eléctrica[pic 4] La clasificación de los sensores pueden relacionarse con las cantidades de entrada por medir, o con las cantidades de salida determinadas por el principio de transducción empleado:
Sensor de flujo de agua: El sensor de flujo es un dispositivo que, instalado en línea con una tubería, permite determinar cuándo está circulando un líquido o un gas. | ||||||||||||||||||
Metodología: La metodología aunque se presenta como una lista de acciones, estas son apropiadas para la realización exitosa del proyecto. NO existe ningún fundamento teórico para la metodología propuesta El siguiente trabajo fue realizado en la ciudad de Cali de acuerdo a las siguientes acciones: Acciones para desarrollo de proyecto:
Recursos Para la ejecución del medidor de agua se requieren los siguientes implementos y mano de obra para ensamble y configuración del sistema.
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