PROTOTIPO PARA AUTOMATIZAR UN SISTEMA DE RIEGO MULTICULTIVO

SISTEMA DE RIEGO CONTROLADO POR UN PLC CON COMUNICACIÓN WIFI

Autor: Oziel Lugo Espinosa1, Abel Quevedo Nolasco1, Juan R. Bauer Mengelberg1, David Hebert del Valle Paniagua1, Enrique Palacios Vélez1 y Miguel Águila Marín1

Título: PROTOTIPO PARA AUTOMATIZAR UN SISTEMA DE RIEGO MULTICULTIVO

El presente trabajo se llevó a cabo en 2008 y tiene el propósito de mostrar un prototipo funcional, con base en la integración de tres tecnologías, computación, comunicaciones y electrónica para automatizar el control del riego para sistemas cerrados o abiertos. Se proporcionó información del suelo (porcentaje contenido de arena, arcilla, materia orgánica y densidad aparente): y de los cultivos (tipo, duración, funciones de crecimiento radicular y Kc). Con esta información se elabora un balance hídrico, el cual resulta en la decisión de regar o no alguno de los cultivos. Cuando, como resultado de la función de abatimiento del agua en el suelo en conjunción con el balance hídrico en donde Oziel Lugo y de mas (2008) de Silva (2001) señala que se puede utilizar para establecer las comparaciones entre las condiciones hídricas de localidades distintas. Incluso, se aplica a diferentes escalas de tiempo en función de la disponibilidad de información. El balance del contenido de humedad del suelo se determina con la ecuación:

[pic 1]

Donde: humedad del suelo en la hora i, (mm); = humedad del suelo en la hora i-1, (mm);  precipitación efectiva, (mm); = evapotranspiración real del cultivo, (mm).[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]

La evapotranspiración real del cultivo se estima con la siguiente ecuación.

[pic 6]

Donde: = evapotranspiración real del cultivo, (mm h-1); = evapotranspiración de referencia, mm h-1); Kc= coeficiente de desarrollo del cultivo.[pic 7][pic 8]

Para estimar la  se usó el método de Penman-Monteith (1990) que se describe con la ecuación:[pic 9]

[pic 10]

Donde: = evapotranspiración de referencia (mm h-1); = gradiente de saturación de presión de vapor ; Rn= radiación neta ; λ= calor latente de vaporización del agua; = flujo de calor del suelo ; γ∗= constante psicométrica aparente ; = masa molecular del agua (0.018 Kg mol-1); = déficit de presión de vapor del aire ; = constante de gas ideal (8.31∗10-3 kJ mol-1 K-1); = temperatura en grados Kelvin (293 K ); = resistencia del área foliar del cultivo (s m-1).[pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22][pic 23][pic 24]

De acuerdo a lo establecido por lo anterior se determina que se debe regar, el software envía señales digitales de salida por el puerto serial RS232 de una computadora hacia un dispositivo electrónico, para accionar los dispositivos físicos de riego y complementarios (v. gr. electroválvulas, ventiladores, lámparas.) Se integró un subsistema de comunicación bidireccional PC-Modem GSM-Celular, que permite encender/apagar un dispositivo mediante comandos remotos desde un teléfono celular, como también el envío de alarmas y avisos que indican el estado actual del sistema, por medio de mensajes de texto vía celular y correos electrónicos. El sistema de automatización se diseñó en módulos, que permite se adapte a diversas aplicaciones que sean susceptibles de automatización y control. Se describen los dispositivos y programas que componen el sistema, entradas, salidas y proceso que controlan el riego automatizado.

...