Tesis De Sistemas

Introducción.

En nuestros tiempos la perdida de la materia orgánica y la deficiencia de la retención de nutrimentos minerales en el suelo de los diversos ecosistemas de nuestro planeta, se debe al deterioro de las mismas, esto es en consecuencia de la desaparición de muchos tipos de bosques y selvas que aportaban naturalmente los materiales orgánicos.

La orquídea Laelia Speciosa Alba, es una planta de ornato ha disminuido su población en el estado de Chiapas, debido a la sobreexplotación del suelo y los cambios climáticos en su ambiente, actualmente son utilizadas como plantas decorativas en algunos hogares o en eventos festivos.

Algunas asociaciones se dedican al cuidado de las orquídeas, buscando su reproducción de las diversas especies de esta planta de ornato y en ocasiones las ponen en venta, esto es posible a los diversos invernaderos que implementan para su crianza, entre ellas se encuentra la especie Laelia Speciosa Alba, la cual necesita una humedad ambiental alta y una temperatura media, para tener éxito en su reproducción, esta es la razón para crear un sistema de automatización que permita mantener la temperatura y la humedad que requiere para su crianza. Este sistema automatizado, estará constituido por un sistema de ventilación para mantener la temperatura ambiente adecuada y para mantener la humedad del suelo un sistema de riego por goteo, aumentando la humedad del suelo gradualmente.

Como objetivo general del presente trabajo de tesis, se tiene el diseñar e implementar un sistema de automatización que permita generar la temperatura y humedad necesaria para el desarrollo de la orquídea Laelia Speciosa Alba. Con una hipótesis de investigación que declara que el sistema automatizado es fiable y que cuenta con un sistema de medición con una respuesta en un tiempo máximo de 500mS.

Utilizando una metodología cuantitativa, debido a que el planteamiento a investigar es especifico y delimitado, aplicando la recolección de datos para la comprobación de hipótesis, implementando un estudio descriptivo buscando las propiedades, características y rasgos del fenómeno a analizar, el universo donde se implementa la investigación son la población de productores de Chiapas, cuya población comprende a todos aquellos invernaderos del municipio de Berriozábal, seleccionando al invernadero “Las Orquídeas” como muestra de investigación. La presente tesis consta de los siguientes capítulos en el siguiente orden:

Capítulo I en él se describe la problemática a resolver, así como su objetivo principal, la justificación del trabajo, el tipo de metodología empleada para la investigación, el estado de arte donde se dan a conocer antecedentes relacionados al tema de investigación.

Capítulo II se habla sobre el lugar donde parte la investigación, describiendo al invernadero “Las Orquideas”, ubicada en la ciudad de Berriozabal, Chiapas, la estructura de un invernadero, los diversos tipos de automatización existentes e información sobre la familia de las orquídeas con las que se trabajara en el presente trabajo de tesis.

Capítulo III y IV, aquí se explica los diferentes conceptos teóricos que se utilizará en el desarrollo del proyecto, donde se define que es uun sensor y la diversidad de estos, en especial de los sensores de temperatura LM35 y de humedad capacitivo, y finalmente la descripción de la interfaz utilizada fue el Arduino UNO, así como que es el análisis FODA y los diversos tipos de control en existencia.

Capítulo V, se da a conocer los diagramas esquemáticos y de flujo, así como la descripción del proyecto y el análisis FODA del mismo.

Finalmente se presentan las conclusiones, las cuales contestan las preguntas previamente establecidas al principio de la investigación, en la cual se concluye que es 100% viable y que permite que las orquídeas en cautiverio tengan un ambiente adecuado para su desarrollo, aunque también se presentan las posibles mejoras para el proyecto de la minibiosfera.

CAPITULO I

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

Actualmente el deterioro que sufren los diversos ecosistemas del planeta, principalmente con la sobreexplotación, ha producido que diversas especies de plantas disminuyan su población. El suelo está sujeto a otros daños que no son fácilmente apreciables como la erosión, pero que son igualmente dañinos para la sobrevivencia de las plantas. Entre ellos podemos citar la pérdida de materia orgánica, la compactación, la insolubilización, el lavado de los nutrimentos minerales, la acidificación o alcalinización excesiva, etc. Cada uno de estos cambios puede ser el resultado de alguna acción humana.

La pérdida de la materia orgánica y con ella la pérdida de la capacidad de retención de nutrimentos minerales del suelo es una consecuencia de la desaparición de muchos tipos de bosques y selvas que aportaban naturalmente materiales orgánicos al suelo. Al ser eliminados estos bosques y sustituidos por cultivos anuales o por praderas que producen mucho menor cantidad de materia orgánica, se produce un daño irremediable que debe ser aliviado por medio de la aportación de abonos y fertilizantes en muchos sitios. Debido a las altas temperaturas constantes, la descomposición de la materia orgánica en las zonas tropicales es más acelerada, por lo que los efectos negativos de la deforestación se presentan más rápidamente que en otros lugares.

La compactación del suelo se produce con frecuencia al desecarse los pantanos y los cuerpos de agua, cuyos sedimentos son muy arcillosos. Esto da lugar a la formación de suelos muy duros y de utilización productiva difícil.

En Chiapas, existe una gran variedad de plantas que poco a poco van disminuyendo su población, tanto por los cambios climáticos o sobrexplotación del suelo. Esto ha hecho se formen asociaciones cuyo propósito principal es proteger y alentar la preservación de las aéreas silvestres, estos invernaderos o mejor conocidos como jardines botánicos desarrollan proyectos en los que buscan reproducir las diversas especies y en ocasiones las ponen en venta, creando un ambiente adecuado según sus características, permitiendo al público en general tenga conocimiento del cuidado y la importancia de cada especie diferente.

Las orquídeas han disminuido su población debido a la sobreexplotación del suelo y los cambios climáticos en su ambiente, son generalmente plantas epifitas, es decir, viven enganchadas a los árboles. Les gustan los entornos no demasiado calientes. Las raíces de las orquídeas necesitan aire para vivir, por lo que si las plantamos en una maceta de tierra deberemos agujerearlo, con el fin de facilitar la ventilación (es probable que las raíces salgan por los agujeros).La tierra debe ser muy ligera y aireada, puede estar expuesta a mucha luz, pero no luz directa; la causa de mortalidad más frecuente es la podredumbre de las raíces por exceso de agua.

¿El terrario dará el ambiente ideal para el crecimiento y desarrollo de la orquídea Laelia Speciosa Alba?

¿El sistema de riego será lo suficientemente eficiente para no matar a la planta por exceso de agua?

¿La precisión de los sensores a utilizar en la mini-biosfera será la adecuada?

1.2 JUSTIFICACIÓN.

Los invernaderos son construcciones de vidrio o plástico en las que cultivan plantas, el material usado trabaja como medio selectivo de la transmisión para diversas frecuencias espectrales, y su efecto es atrapar energía dentro del invernadero, el efecto neto es la acumulación de calor y el aumento de temperatura del recinto, tomando en cuenta que debe haber ventilación en él, para que las plantas no se sofoquen, creando una ventanilla cerca de la azotea para la ventilación. Las características de crianza para cada planta son diferentes, en la investigación se encontró que trabaja a la misma temperatura con todas las plantas y su sistema de riego es por esparcimiento.

En este proyecto la planta a experimentar será una especie de la gran variedad de orquídeas la Laelia Speciosa Alba, crece en climas frescos o secos. Debido a que es una planta utilizada como parte decorativa de algunos hogares y requiere de cuidados especiales durante su crecimiento. La mayoría de estas plantas de ornato, necesitan una humedad ambiental alta y una temperatura media, pues un lugar muy caluroso o frio evitan que florezca o se reproduzca. Esta es la razón que nos lleva a crear un sistema de automatización que permita mantener la temperatura y la humedad que requiere la orquídea para su crianza, permitiendo prolongar el tiempo de vida de la planta de ornato. Con este sistema el comprador tendrá la seguridad de que su planta perdurara más del tiempo del tiempo estimado a diferencia de estar en la intemperie. Antes de que el producto salga de fábrica, se podrá introducir las variables técnicas en que tiene que trabajara petición por el cliente, es decir, dependerá del área a monitorear.

Para mantener la temperatura, se utilizará un sistema de ventilación y para la humedad un sistema de riego por goteo, que se activaran o desactivaran según los limites determinados, ayudando a la crianza. El sistema automatizado trabaja de manera independiente, esto quiere decir que no necesita estar monitoreado por una PC. Su ventaja es la reducción de compra de un equipo de cómputo, tampoco requiere un software adicional, debido a que los parámetros de adecuación del ambiente dentro de la mini-biosfera están previamente configurados en la programación.

El proyecto de la minibiosfera para

...