Desarrollo de un prototipo a escala para un sistema de riego y fumigación automatizado de cultivo de tomate mediante el uso de un autómata programable operado a través de una interfaz HMI
La automatización del sector agropecuario, es un proceso que ha ido realizando desde casi el momento en el que ingresó a Latinoamérica la industrialización, y que afecta directamente el transporte, ya que, una buena práctica en la implementación de estas nuevas tecnologías, dará como resultado una m...
- Autores:
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Arciniegas Remolina, Luis Carlos
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
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- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
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Prototipo a escala Sector agropecuario |
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La automatización del sector agropecuario, es un proceso que ha ido realizando desde casi el momento en el que ingresó a Latinoamérica la industrialización, y que afecta directamente el transporte, ya que, una buena práctica en la implementación de estas nuevas tecnologías, dará como resultado una mayor producción en los cultivos, y a su vez, una mayor demanda, lo cual, con el tiempo, se convertiría en una ventaja para la economía del país. Atendiendo estas problemáticas, se pretende diseñar e implementar un sistema de riego y fumigación automatizado a pequeña escala que permita por medio de un autómata programable y una interfaz HMI, tener acceso a datos en tiempo real y así permitir la manipulación del sistema de un cultivo en específico desde el lugar donde está el autómata para que se puede activar o desactivar de manera manual cualquier actuador o habilitar el riego automático, es decir, un sistema que riega y fumiga periódicamente el cultivo a una hora programada por el usuario. Todo lo anterior con el fin de lograr una mejor cosecha, y a su vez que el campesino pueda acceder a nuevas tecnologías con bajos costos y así generar desarrollo económico no solo para su empresa sino para el país. |
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Atendiendo estas problemáticas, se pretende diseñar e implementar un sistema de riego y fumigación automatizado a pequeña escala que permita por medio de un autómata programable y una interfaz HMI, tener acceso a datos en tiempo real y así permitir la manipulación del sistema de un cultivo en específico desde el lugar donde está el autómata para que se puede activar o desactivar de manera manual cualquier actuador o habilitar el riego automático, es decir, un sistema que riega y fumiga periódicamente el cultivo a una hora programada por el usuario. Todo lo anterior con el fin de lograr una mejor cosecha, y a su vez que el campesino pueda acceder a nuevas tecnologías con bajos costos y así generar desarrollo económico no solo para su empresa sino para el país.1. INTRODUCCIÓN 7 2. MARCO TEÓRICO 10 2.1 Ecuación de Continuidad 10 2.2 Ecuación De Bernoulli 11 2.3 Número De Reynolds 11 2.4 Automatizar 12 2.5 Autómata 13 2.6 Interfaz 14 2.7 Sistema de riego 15 3. OBJETIVOS 16 3.1 OBJETIVO GENERAL 16 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 16 4. DESARROLLO Y DISEÑOS DEL PROYECTO SEGÚN METODOLOGÍA 17 4.1 METODOLOGÍA 17 4.1.1 Necesidades del cliente 18 4.1.2 Especificación de funciones 18 4.1.3 Especificación del sistema 18 4.1.4 Definición de subsistemas 19 4.1.5 Definición de componentes 19 4.1.6 Prototipado 19 4.1.7 Validación de componentes 19 4.1.8 Validación de subsistemas 19 4.1.9 Validación del sistema 20 4.1.10 Validación de funciones 20 4.2 DISEÑOS 20 4.2.1 Necesidades del cliente 20 4.2.2 Especificación de funciones 21 4.2.3 Especificación del sistema 21 4.2.4 Definición de subsistemas 26 4.2.5 Definición de componentes 27 4.2.6 Prototipado 33 4.2.7 Validación de componentes 34 4.2.8 Validación de subsistemas 34 4.2.9 Validación del sistema 34 4.2.10 Validación de funciones 34 5. RESULTADOS Y EVIDENCIAS 35 5.1 RESULTADOS 35 5.2 EVIDENCIAS 36 6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 71 CONCLUSIONES 73 REFERENCIAS 74 ANEXOS 76PregradoThe automation of the agricultural sector is a process that has been carried out since almost the moment in which industrialization entered Latin America, and that directly affects transport, since, a good practice in the implementation of these new technologies, will result in higher crop production, and in turn, higher demand, which, over time, would become an advantage for the country's economy. Addressing these problems, it is intended to design and implement a small-scale automated irrigation and fumigation system that allows, through a programmable automaton and an HMI interface, to have access to data in real time and thus allow the manipulation of the system of a crop in specific from the place where the automaton is located so that any actuator can be activated or deactivated manually or enable automatic irrigation, that is, a system that periodically irrigates and fumigates the crop at a time programmed by the user. All of the above in order to achieve a better harvest, and at the same time that the farmer can access new technologies with low costs and thus generate economic development not only for his company but for the country.application/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 ColombiaDesarrollo de un prototipo a escala para un sistema de riego y fumigación automatizado de cultivo de tomate mediante el uso de un autómata programable operado a través de una interfaz HMIDevelopment of a scale prototype for an automated tomato crop irrigation and spraying system using a programmable automaton operated through an HMI interfaceIngeniero 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/TPMechatronicScale prototypeAgricultural sectorTechnological changeTomatoesPrototype developmentCropsMecatrónicaCambio tecnológicoTomatesDesarrollo de prototiposCultivosPrototipo a escalaSector agropecuarioS. Mohammad Bagher. Ali Mollajan. Amirhassan Ghorbani and Amir Sharahi. Figure 1. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/265250253_A_New_Systems_Engineerin g_Model_Based_on_The_Principles_of_Axiomatic_DesignE. E. e. I. ITCA-FEPADE y E. A. Amaya. 1. Diseño e Implementación de Sistema de Riego Automatizado en un Invernadero de la Escuela Nacional de Agricultura, ENA.D. CAÑÓN QUIROGA y E. L. CIFUENTES CAMACHO. PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO DE RIEGO PARA JARDINES. 2018.J. C. VÁSCONEZ CUZCO y F. D. J. CHAMBA TENEMAZA. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE RIEGO AUTOMATIZADO Y CONTROLADO DE FORMA INALÁMBRICA PARA UNA FINCA UBICADA EN EL SECTOR POPULAR DE BALERIO ESTACIO. Mayo 2013.F. J. Álvarez Gonzales y A. A. García Dávila. DISEÑO DE UN SISTEMA AUTÓNOMO DE GESTIÓN DE RIEGO PARA LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLANOVAGRIC. Novedades Agrícolas. Instalaciones de riego, Invernaderos Góticos, Goteros Insertados y Pinchados, Riego por NebulizaciónRAE. Real Academia Española. Automatizar, Autómata, Interfaz.Mercado Libre Colombia. Nebulizador Riego 360° Y 180° Paquete X 30 Unid.BECERRA, Hernando. MANUAL PARA LA PRODUCCIÓN DEL TOMATE. Cochabamba-Bolivia. Septiembre de 2014. p 24.Colinagro Inteligencia en agroproducción. FICHA TÉCNICA AGROFAST. 4 de enero de 2013.FIAGRO, Fundación para la Innovación Tecnológica Agropecuaria. SALAZAR GENOVEZ, Samuel. FERRUFINO, Mayuly. PACAS,Claudia. Manual para la Producción de Cultivos Orgánicos (Tomate). San Salvador, septiembre de 2003, p 9.Instituto Nacional de Innovación y Transferencia en Tecnología Agropecuaria. Ing, MSc, LÓPEZ MARÍN, Ligia. MANUAL TÉCNICO DEL CULTIVO DE TOMATE (Solanum Lycopersicum). 2017, p 20-21.Mercado Libre Colombia. Bomba Diafragma 60w 12v Motor 5l/mi Presión De Salida 100psi.NAANDANJAIN. A Jain Irrigation Company. RIEGO POR GOTEO.Universidad de Concepción. Facultad de Ingeniería Agrícola. Holzapfel Eduardo. RIEGO POR GOTEO Y MICROJETPROSAP. Programa de Servicios Agrícolas Provinciales. PROTOCOLO PARA EVALUACIÓN DE RIEGO POR GOTEO. 2016.Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera. CÓMO EVALUAR UNA INSTALACIÓN DE RIEGO LOCALIZADO.ORIGINAL2021_Tesis_Luis_Carlos_Arciniegas.pdf2021_Tesis_Luis_Carlos_Arciniegas.pdfTesisapplication/pdf6916202https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/13751/1/2021_Tesis_Luis_Carlos_Arciniegas.pdf8a8ab335c1f3d9657517f3264561f885MD51open access2021_Licencia_Luis_Carlos_Arciniegas.pdf2021_Licencia_Luis_Carlos_Arciniegas.pdfLicenciaapplication/pdf127106https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/13751/2/2021_Licencia_Luis_Carlos_Arciniegas.pdf977d558c72e998558c2a1ae7028e13d4MD52metadata only accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/13751/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53open accessTHUMBNAIL2021_Tesis_Luis_Carlos_Arciniegas.pdf.jpg2021_Tesis_Luis_Carlos_Arciniegas.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4736https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/13751/4/2021_Tesis_Luis_Carlos_Arciniegas.pdf.jpg316de5cf6052949e74edceed36d30920MD54open access2021_Licencia_Luis_Carlos_Arciniegas.pdf.jpg2021_Licencia_Luis_Carlos_Arciniegas.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9775https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/13751/5/2021_Licencia_Luis_Carlos_Arciniegas.pdf.jpg8174dd74a139c336fbf939c4a5bf8d35MD55metadata only access20.500.12749/13751oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/137512021-08-11 18:00:52.32open accessRepositorio Institucional | Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABrepositorio@unab.edu.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 |