Diseño e implementación de un sistema de riego automatico por compuertas logicas para el sector agricola

[pic 1]

[pic 2]                   [pic 3]

                      UNIVERSIDAD JUÁREZ AUTÓNOMA DE TABASCO

DIVISIÓN ACADÉMICA DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

Licenciatura en

INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

Título de Tesis:

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE RIEGO AUTOMATICO POR COMPUERTAS LOGICAS PARA EL SECTOR AGRICOLA

Nombre del Alumno:

Jesús Antonio Barragán de la Cruz

Director de Tesis: XXXXXXX

Co-Director de Tesis: XXXXXX

CUNDUACÁN, TABASCO 19 DE OCTUBERE DEL 2022

Contenido

1.- Planteamiento del problema        3

Justificación        4

Valor teórico        6

Utilidad metodológica        6

3.1 Objetivos Específicos        7

4. Marco Referencial        8

4.1 Fundamento teórico        8

4.1.2 Sistemas de automatización        8

4.1.3 Sistema de riego por goteo        9

4.1.4 Cambios climatológicos del estado        10

4.1.5 Arduino        14

4.1.6 Componentes para fabricación de sistema de riego        15

4.1.7 Requerimiento climáticos para el cultivo de arroz        16

4.2 Antecedentes        18

4.2.1 Cambios climáticos        18

4.2.3 Software        21

5. Metodología        22

5.1 Revisión bibliográfica        22

5.1.2 Diagrama de flujo de programa de Arduino        23

5.1.3 Desarrollo        24

5.1.4 Costos y presupuesto        29

7. Cronograma de actividades        31

Actividades        31

8. Referencias bibliográficas        31

1.- Planteamiento del problema

En un estudio económico se estable que en el estado de Tabasco tiene una gran participación en cuanto a la producción de cultivos, donde tiene a situarse en los primeros lugares en el ámbito nacional durante el año 2022. Debido que tiene un clima donde el sector de la agricultura es uno de los principales sectores económicos por el cual Tabasco se encuentra en el cuarto nivel nacional donde podemos ponemos establecer que los principales cultivos con mayor importancia son el cacao, el coco, la caña de azúcar y cítricos también podemos establecer los cultivos cíclicos que las más importantes son el maíz, el arroz, el sorgo y el frijol. Donde este sector genera nuevas oportunidades de trabajo debido a sus diversos trabajos derivados como el arado, el abono, la siembra, el riego, el cultivo, el cuidado de sembradío, cosechas, venta de los productos de la siembra.

Las actividades laborales son esenciales para la industria de la agricultura y se requiere de manera estricta el poder cubrir todas sus actividades donde para poder cubrir todas las necesidades del sector se requieren un aumento del personal lo cual significa un incremento al gasto de la producción el cual implicaría un cambio aumentativo el valor de un producto el cual implicaría un impacto a la economía de la sociedad.

Por el cual a través de un consenso de actividades principales se han propuesta nuevas ideas para poder cumplir con todas las actividades sin las necesidades de contratar a nuevo personal implicando que haya un incremento al precio de los productos. La actividad a la que se llegó a la conclusión de implementar un sistema de riego automatizado debido a que el riego es una actividad que más personal y tiempo que se necesita.

Por lo consiguiente se requiere hacer un diseño automático que satisfaga las necesidades del usuario y pueda solucionar los problemas establecido del sector agrícola para su máximo funcionamiento sin la necesidad de afectar a la economía de las personas debido a que podría incrementar a la inflación de la canasta básica.

Justificación

En la actualidad existen muchos métodos en la época actual, el crear un sistema de riego automático es cada vez más frecuente debido a los múltiples beneficios que en este se presenta. De manera demostrativa un sistema de riego es un sistema automático que provee de agua a los cultivos de manera automática que se puede encontrar de una manera normalmente de aspersión o de goteo. Existen sistemas de riego automático que juntan tanto la aspersión como el goteo y nos dan una gran ventaja de ambas técnicas.

El sistema de riego tiene como una consecuencia que evita el aumento de precio, esto ayudaría a la sociedad para evitar una inflación que con el paso de tiempo genere una gran problemática hasta que sea sustentable. Su aplicación permite que los cultivos sean rentables. Es una práctica compleja que depende, a su vez, de otros factores como son las características hidráulicas del suelo, el equipo de riego, las condiciones meteorológicas y el propio estado de desarrollo del cultivo.

Implicaciones prácticas

Con el sistema de riego automatizado se busca obtener múltiples beneficios para el productor y para el producto agrícola. Entre los que caben resaltar el ahorro de recursos como el agua, los fertilizantes y mano de obra de personal, de tal manera que también se requiera obtener los datos de la oportunidad de la recolección de información que puedan definir las decisiones a un futuro como por ejemplo el poder identificar cuándo, el cuánto y el cómo regar. Esto se debe a través de dispositivos que en tiempo real y preciso informen al productor o usuario sobre los tiempos de riego que se aplica, también como las posibles afectaciones en él cultivo. La parte de automatización de riego y su gran efectividad busca la forma de poder activar que su función nos permita el poder identificar situaciones en el campo, con la finalidad de disminuir las pérdidas de recursos.

Valor teórico

El sistema de riego automático se basa en poder abastecer con agua a las plantas de manera automática por medio de diferentes sistemas como son el goteo o la aspersión. Es el más recomendado para jardines. El sistema de riego automático es un método sencillo y eficiente para conservar las plantas. Una de las principales ventajas es que es un sistema muy cómodo y fácil de utilizar sobre todo en zonas donde hay que regar diario. Es importante calcular la humedad de las plantas antes de regarlas de nuevo. El precio medio es de $25,600.00 MXN por 100[pic 4] 

El riego por aspersión es un sistema muy conocido iniciado para regar grandes cantidades de plantas con alta densidad. Es muy recomendado para césped a grandes explotaciones, aporta humedad ambiental y agua asimilable por las plantas, se limpia de polvo las hojas y de las partes de las plantas y proporciona un ahorro notable en mano de obra de recursos. Además, se puede entregarse mayor problema zonas desveladas y permite regular la temperatura de toda la planta no solo de las raíces. El costo medio es de $30,000.00 MXN por 100 m2. 

Utilidad metodológica

La computación del sistema está totalmente basada en un microcontrolador. El riego automatizado es para ahorrar agua. El sensor de humedad del suelo y el sensor de temperatura del suelo da lecturas en vivo.

El nodo del sensor presente del dispositivo es el sensor de humedad del suelo, el sensor de temperatura, la unidad de microcontrolador y transceptor. Los datos recopilados por el sensor son transmitidos al microcontrolador.

3.- Objetivo General

“Diseñar y desarrollar un sistema de riego automático a través de uso de compuertas lógicas para la optimización del cultivo y evitar las pérdidas de cultivos por falta de atención de riego”

3.1 Objetivos Específicos

Diseñar un sistema de riego para dar solución a los problemas que se requieren en el sector agrícola con el fin de satisfacer las necesidades que se requieren gracias al estudio de campo y poder establecer las prioridades que se necesite una solución.

Identificar las condiciones ambientales a tener en cuenta para el sistema de riego de los diferentes cultivos y la instrumentación requerida para el sistema de control de riego y monitoreo de variables ambientales.

Validar el sistema de riego automatizado en cuanto a la optimización del uso del agua y la mejora en el nivel de productividad de la fundación.

...