Diseño e implementación de un sistema electrónico de monitoreo de crecientes en los cauces de los ríos
El presente proyecto se plantea con base a una investigación exhaustiva sobre los riesgos hidro meteorológicos en el territorio nacional, donde se evidencia el amplio riesgo de este tipo de desastres en la comunidad colombiana, para esto diseñe un sistema de monitoreo de precipitación, niveles de lo...
- Autores:
-
Gualdron Arenas, John Alexander
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2019
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/7023
- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
- Mechatronics engineering
Electronic monitoring system
Software development
River channels
Arroyos
Watersheds
Current awareness services
Desarrollo de software
Cauce de los ríos
Cuencas hidrográficas
Servicios de alerta
Ingeniería mecatrónica
Sistema electrónico de monitoreo
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El presente proyecto se plantea con base a una investigación exhaustiva sobre los riesgos hidro meteorológicos en el territorio nacional, donde se evidencia el amplio riesgo de este tipo de desastres en la comunidad colombiana, para esto diseñe un sistema de monitoreo de precipitación, niveles de los cauces de ríos y como adición un monitoreo de temperatura y radiación portátil, que cuenta con una estructura abatible de fácil transporte en acero inoxidable con un sistema integrado que cuenta con una pantalla LCD y distintos switch donde el usuario puede programar el dispositivo para las distintas regiones y/o comunidades cercanas a este tipo de desastre natural; tiene como objetivo principal la prevención según los parámetros proporcionados por el usuario de la estación, por medio de mensajes de texto que se emitirían al superar los límites programados con anterioridad, bien pueda ser el usuario una entidad privada o pública como lo es el IDEAM o la UNGRD, o individuo particular que requiera y decida hacer la inversión de la implementación del sistema de monitoreo, brindado así la información pertinente para el análisis y la toma de decisión de una posible alerta a la población. |
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A. Creus, Instrumentación industrial, México: marcombo, 1993. A. De la Barrera, G. Delgado, J. Valdez y P. Guevara, Diseño de un sensor de niveles del líquido, Conference: 9o. Congreso Internacional Tendencias Tecnológicas en Computación CTTC-2013, 2013. Á. De la Cruz, Evolución de los sistemas móviles celulares GSM, Colombia: Universidad ICESI, 2004. Agencia Nacional de Meteorología , La radiación solar, Madrid, 2010. Agilent Technologies, Practical temperature measurements application, USA: Guía Metas, 2000. C. Herrera, L. Segura, D. Loza y R. Dabirian, «Construcción con tecnología abierta de un sensor de turbidez de bajo costo,» Iteckne, vol. 13, nº 1, pp. 17-22, 2016. D. Pérez, Medida de la radiación solar, Universidad de Sevilla, 2012. E. Leal, Medidores de nivel, Falcón: Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda, 2013. E. Méndez y J. Valencia, Termometría de resistencia, México: Centro Nacional de Metrología , 1997. E. Mendoza, Medición de nivel, Callao: Universidad Nacional del Callao, 2012. E. Stewart, Application of weather radar to hydrological design studies, Comisión Europea, Report EUR 14334, 1993. E. Zarate y E. Junco, Dencimetros y pluviómetros, Cartagena: Universidad de Cartagena, 2014. H. Guesmi, «Wireless Smart Sensor Networks for Real-Time Warning System of Flash Floods and Torrents in KSA,» International Journal of Computer Applications, vol. 165, nº 6, pp. 13-21, 2017. H. Sanjuán y M. Pinedo, ANÁLISIS DE TECNOLOGÍAS DE MEDICIÓN DE NIVEL DE TANQUES DE PRODUCTOS USADOS EN LA INDUSTRIA PETROLERA, Cartagena: Universidad Tecnológica de Bolívar, 2003. Hach, Company, Turbidímetro portatil modelo 2100, 2014. Ideam, Cerca de 12 millones de colombiano están en riesgo de inundación, Bogotá, 2018. IDEAM, Medición de las precipitaciones, Bogotá, 2008. J. Labo, E. Floresca y L. Gracilla, «Development of Flood Warning System,» Journal of Engineering Research and Applications, vol. 6, nº 1, pp. 57-64, 2016. J. Osegueda, Sistema de alerta temprana por riesgo de inundaciones debidas a desbordamiento de los niveles de ríos, Ciudad Universitaria: Universidad de El Salvador, 2016. J. Sánchez, Análisis y Estudio de redes GPRS, Valdivia: Universidad Austral de Chile, 2005. J. Sunlpho y C. Ootamakorn, «Real-time flood monitoring and warning system,» Sci. Technol, vol. 33, nº 2, pp. 227-235, 2011. J. Willey, Improving productivity of a temperature calibration laboratory, Hart Scientific, 2012. K. Jacóme, Generación De Un Manual De Simulaciones De Cobertura En La Red De Acceso Móvil, Bogotá: Universidad Santo Tomás de Aquino, 2012. Metas y Metrólogos Asociados, Criterios básicos para la selección de sensores de temperatura, México: Guía Metas, 2006. Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura, World water balance and water resources of the Herat, Studies and Reports in Hydrology, , 1978. Organización Meteorológica Mundial, Guía de instrumentos y métodos de observación meteorológicos, Ginebra: Quinta edición, capítulo 7, 1993. P. Campo y K. Zafra, Sistema Electrónico Inalámbrico De Alerta Temprana Y Monitoreo Del Comportamiento Del Nivel De Los Ríos De Bajo Costo, Cali: Universidad del San Buenaventura de Cali, 2013. R. Godinez, Diseño e implementación de un Sistema de Alerta Temprana ante desborde de ríos utilizando la Red GSM, Lima: Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2011. S. Medrano, Termómetro de resistencia de platino, México: Metas y Metrólogos Asociados, 2002. S. Medrano, Termopares, México: Guía Metas, 2002. Unidad de Gestión del Riesgo y Desastre , Guía para la Implementación de Sistemas de alerta temprana, Bogotá: UNGRD, 2016. Unidad Nacional para la Gestión del Riesgo de Desastres, Guía para la Implementación de Sistemas de alerta temprana, Bogotá D.C, 2016. UNISDR, Riesgos y Eventos Extremos Hidrológicos: Alerta Temprana y Capacidad de Resiliencia ante Inundaciones, Guatemala: Red Interamericana de Mitigación del Riesgo, 2007. United Nations International Strategy for Disaster Reduction, Marco de acción de Sendai, Japón, 2015. Universidad Industrial de Santander, «Contexto Dentro De Los Sistemas De Comunicación Inalámbricos,» 2012. [En línea]. Available: http://gavilan.uis.edu.co/~hortegab/radiogis/biblioteca_virtual/radiopropagacion. V. Peñas, La catástrofe de Mocoa (Colombia): Un desastre anunciado previsible que podía haberse evitado, Medellín: Universidad Nacional de Colombia, 2017. W. Stallings, Comunicaciones y redes de computadores, Prentice Hall, 2000. WHYCOS, Medición de las precipitaciones, World Hydrological Cycle Observing System, 2008. |
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MARCO TEÓRICO 11 1.1 MEDICION DE NIVEL DE RIOS 11 1.2 MEDICION DE PRECIPITACIÓN 155 1.3 MEDICION DE RADIACIÓN SOLAR 18 1.4 MEDICION DE TEMPERATURA 19 1.5 SISTEMA DE COMUNICACIÓN 22 1.6 SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA 26 2. OBJETIVOS 28 2.1 GENERAL 28 2.2 ESPECÍFICOS 28 3. METODOLOGÍA 29 3.1 METODOLOGÍA DE EMISIÓN DE LA ALARMA-TRANSMISIÓN DE INFORMACIÓN. 29 3.2 SELECCIÓN DE SENSORES Y DISEÑO DE CIRCUITOS 33 3.2.1 MEDICION DE TEMPERATURA 33 3.2.2 MEDICION DE NIVEL 39 3.2.3 MEDICION DE RADIACION SOLAR 45 3.2.4 MEDICIÓN DE PRECIPITACIÓN 511 3.3 DISEÑO DE CIRCUITOS 59 3.4 ESTRUCTURA 66 3.5 LÓGICA DE PROGRAMACIÓN 69 3.5.1 CONFIGURACIÓN DE LOS PARÁMETROS 70 3.6 BLOQUE DE CONFIGURACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE ALERTAS. 722 3.7 BLOQUE DE COMPARACIÓN DE SEÑALES PARA EMISIÓN DE ALERTAS. 778 3.8 BLOQUE DE PROGRAMACIÓN ENTRE ARDUINO MEGA Y SHIELD SIM800 80 3.9 BLOQUE DE REGISTRO DE INFORMACIÓN EN SD. 84 4. RESULTADOS Y EVIDENCIAS 86 4.1 PRUEBAS INICIALES 86 4.2 PRUEBAS FINALES 93 5. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 95 CONCLUSIONES 97 BIBLIOGRAFÍA 99 ANEXOS 102PregradoThe present project is based on an exhaustive investigation on hydro meteorological risks in the national territory, where the wide risk of this type of disasters in the Colombian community is evidenced, for this, design a precipitation monitoring system, levels of River channels and in addition a temperature and portable radiation monitoring, which has a folding structure of easy transport in stainless steel with an integrated system that has an LCD screen and different switches where the user can program the device for different regions and / or communities close to this type of natural disaster; Its main objective is prevention according to the parameters provided by the user of the station, by means of text messages that would be issued when the previously programmed limits were exceeded, either the user may be a private or public entity such as IDEAM or The UNGRD, or private individual that requires and decides to make the investment of the implementation of the monitoring system, thus providing the pertinent information for the analysis and decision making of a possible alert to the population.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaDiseño e implementación de un sistema electrónico de monitoreo de crecientes en los cauces de los ríosDesign and implementation of an electronic monitoring system for floods in riverbedsIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronics engineeringElectronic monitoring systemSoftware developmentRiver channelsArroyosWatershedsCurrent awareness servicesDesarrollo de softwareCauce de los ríosCuencas hidrográficasServicios de alertaIngeniería mecatrónicaSistema electrónico de monitoreoDesarrollo de softwareA. Creus, Instrumentación industrial, México: marcombo, 1993.A. De la Barrera, G. Delgado, J. Valdez y P. Guevara, Diseño de un sensor de niveles del líquido, Conference: 9o. Congreso Internacional Tendencias Tecnológicas en Computación CTTC-2013, 2013.Á. De la Cruz, Evolución de los sistemas móviles celulares GSM, Colombia: Universidad ICESI, 2004.Agencia Nacional de Meteorología , La radiación solar, Madrid, 2010.Agilent Technologies, Practical temperature measurements application, USA: Guía Metas, 2000.C. Herrera, L. Segura, D. Loza y R. Dabirian, «Construcción con tecnología abierta de un sensor de turbidez de bajo costo,» Iteckne, vol. 13, nº 1, pp. 17-22, 2016.D. Pérez, Medida de la radiación solar, Universidad de Sevilla, 2012.E. Leal, Medidores de nivel, Falcón: Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda, 2013.E. Méndez y J. Valencia, Termometría de resistencia, México: Centro Nacional de Metrología , 1997.E. Mendoza, Medición de nivel, Callao: Universidad Nacional del Callao, 2012.E. Stewart, Application of weather radar to hydrological design studies, Comisión Europea, Report EUR 14334, 1993.E. Zarate y E. Junco, Dencimetros y pluviómetros, Cartagena: Universidad de Cartagena, 2014.H. Guesmi, «Wireless Smart Sensor Networks for Real-Time Warning System of Flash Floods and Torrents in KSA,» International Journal of Computer Applications, vol. 165, nº 6, pp. 13-21, 2017.H. Sanjuán y M. Pinedo, ANÁLISIS DE TECNOLOGÍAS DE MEDICIÓN DE NIVEL DE TANQUES DE PRODUCTOS USADOS EN LA INDUSTRIA PETROLERA, Cartagena: Universidad Tecnológica de Bolívar, 2003.Hach, Company, Turbidímetro portatil modelo 2100, 2014.Ideam, Cerca de 12 millones de colombiano están en riesgo de inundación, Bogotá, 2018.IDEAM, Medición de las precipitaciones, Bogotá, 2008.J. Labo, E. Floresca y L. 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Jacóme, Generación De Un Manual De Simulaciones De Cobertura En La Red De Acceso Móvil, Bogotá: Universidad Santo Tomás de Aquino, 2012.Metas y Metrólogos Asociados, Criterios básicos para la selección de sensores de temperatura, México: Guía Metas, 2006.Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura, World water balance and water resources of the Herat, Studies and Reports in Hydrology, , 1978.Organización Meteorológica Mundial, Guía de instrumentos y métodos de observación meteorológicos, Ginebra: Quinta edición, capítulo 7, 1993.P. Campo y K. Zafra, Sistema Electrónico Inalámbrico De Alerta Temprana Y Monitoreo Del Comportamiento Del Nivel De Los Ríos De Bajo Costo, Cali: Universidad del San Buenaventura de Cali, 2013.R. Godinez, Diseño e implementación de un Sistema de Alerta Temprana ante desborde de ríos utilizando la Red GSM, Lima: Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2011.S. 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