Diseño y desarrollo de boya para monitoreo de variables en la industria acuícola
: figuras, tablas
- Autores:
-
Aristizábal González, Alejandro
Molina Sarria, Manuel António
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad Tecnológica de Pereira
- Repositorio:
- Repositorio Institucional UTP
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
- 370 - Educación
Acuicultura sostenible
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Acuicultura
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Conductividad
Densidad
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Estanques
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorizaciónhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessGonzález Ríos, Edward AndrésAristizábal González, AlejandroMolina Sarria, Manuel António2024-11-26T13:45:55Z2024-11-26T13:45:55Z2024https://hdl.handle.net/11059/15493Universidad Tecnológica de PereiraRepositorio Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/home: figuras, tablasEn este documento se presenta la estructura básica, el diseño y el desarrollo de una boya para monitoreo de variables en la industria acuícola. En primer lugar, se presenta la estructura inicial del documento donde se ve el planteamiento del problema, objetivos, metodología y demás elementos normativos. En segundo lugar, se observa un establecimiento del estado actual de las boyas existentes en el mercado con aplicaciones iguales o similares a las de este proyecto y la presentación de los conceptos de funcionamiento de la boya según cálculos, programación y método de comunicación serial. Continuando con este orden se aprecia el proceso de diseño de la boya junto con sus respectivos bocetos y resultados finales de simulación para luego ver el proceso de desarrollo físico de la boya mediante un proceso descriptivo detallado desde la impresión en tercera dimensión hasta la caracterización física lograda. En penúltimo lugar, se puede apreciar la fase de pruebas y resultados, que es la fase en la que la boya se pone a prueba tanto en espacios controlados como en espacios de aplicación como lo son los campos de acuicultura. Y finalmente se presenta una sección dedicada a las recomendaciones y conclusiones que se obtuvieron al haber realizado este proyecto.1 Descripción del proyecto - 14 1.1 Introducción - 14 1.2 Descripción del problema - 14 1.3 Objetivos - 19 1.3.1 Objetivo General - 19 1.3.2 Objetivos específicos - 19 2 Estado del arte - 20 2.1 Modelos actuales de boyas inteligentes para monitoreo - 20 2.2 Comparativa entre los modelos encontrados - 23 3 Marco teórico conceptual - 25 3.1 Conceptos necesarios para el diseño y programación de la boya - 25 3.1.1 Fundamentos de funcionamiento de una boya para monitoreo -25 3.1.2 Variables de interés en sistemas de medición de boyas - 25 3.1.3 Componentes estructurales más comunes - 28 4 Diseño y desarrollo del proyecto - 29 4.1 Cálculos necesarios - 29 4.1.1 Nomenclaturas y unidades - 29 4.1.2 Introducción a los cálculos - 29 4.1.3 Diseño teórico de flotabilidad de la boya - 30 4.2 Diseño virtual - 35 4.3 Perfiles externos de la boya y bocetos - 36 4.4 Diseño de elementos de la estructura - 41 4.4.1 Estructura principal o armazón - 41 4.4.2 Tapa sello - 46 4.4.3 Empaque principal - 47 7 4.4.4 Tapa media o de soporte - 48 4.4.5 Empaque de sensor de amoniaco - 49 4.4.6 Encaje soporte de pantalla o HMI - 50 4.4.7 Encaje soporte de pantalla o HMI - 51 4.5 Diseño electrónico - 54 4.5.1 Introducción al diseño electrónico - 54 4.5.2 Cálculo de rendimiento de la batería -56 4.5.3 Esquema de conexiones - 57 4.5.4 Circuito impreso - 59 4.6 Programación y funcionamiento del sistema - 64 4.6.1 Introducción a la programación - 64 4.6.2 Código de funcionamiento - 65 4.6.3 Bibliotecas y conexiones al servidor de Blynk - 65 4.6.4 Configuración del programa y definición de pines - 66 4.6.5 Inicialización y configuración de variables internas - 67 4.6.6 Filtrado de mediana y lectura de temperatura - 68 4.6.7 Compensación de temperatura y lectura del sensor TDS - 70 4.6.8 Lectura, filtro y cálculo del valor de pH -71 4.6.8.1 Calibración del sensor de pH - 73 4.6.9 Lectura y cálculo de concentración de amoniaco (NH3) - 75 4.6.9.1 Calibración del sensor de amoniaco MQ137 -76 4.6.10 Envío de datos de sensores desde la ESP32 a la pantalla DWIN -78 4.6.11 Procesamiento de datos de la pantalla y control de estado del secuenciador - 80 4.6.12 Reconexión automática a WiFi y Blynk - 81 8 4.6.13 Ciclo de inicialización y ciclo continuo - 82 4.6.14 Creación de secuencias presentadas en la pantalla DWIN - 84 4.6.14.1 Introducción a DGUS - 84 4.6.14.2 Uso de DGUS en el proyecto - 85 4.6.14.3 Pantallas creadas - 85 4.6.15 Explicación sencilla del programa creado en Blynk - 90 5 Desarrollo físico - 94 5.1 Listado de materiales a emplear - 94 5.2 Impresión 3D y corte laser - 95 5.3 Acabado superficial o final -98 5.4 Caracterización física previa al proceso de pruebas - 102 6 Pruebas y resultados - 103 6.1 Pruebas en ambiente controlado - 103 6.1.1 Prueba con masa de 0 gramos (solo carcasa) 30 minutos -105 6.1.2 Prueba con masa de 250 gramos (solo carcasa) 30 minutos - 111 6.1.3 Prueba con masa de 500 gramos (solo carcasa) 30 minutos - 113 6.1.4 Prueba con masa de 750 gramos (solo carcasa) 30 minutos - 116 6.1.5 Prueba con masa de 1000 gramos (solo carcasa) 30 minutos - 118 6.1.6 Prueba con masa de 1250 gramos (solo carcasa) 30 minutos - 120 6.1.7 Datos importantes de cada prueba - 123 6.2 Comparativa de datos teóricos y reales de masas máximas admisibles 124 6.3 Pruebas en campo -129 6.3.1 Contenedor de agua recirculante del laboratorio de desove y levante inicial 131 6.3.2 Piscina de mejoramiento genético -133 6.3.3 Lago de reproducción - 136 9 6.4 Resultados y análisis final - 138 6.4.1 Para el contenedor de agua recirculante del laboratorio de desove y levante inicial - 138 6.4.2 Para la piscina de mejoramiento genético - 138 6.4.3 Para el lago de reproducción - 139 7 Conclusiones - 140 8 Recomendaciones y trabajo futuro -142 9 Referencias - 143 9.1 Bibliográficas -143PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)145 páginasapplication/pdfspaUniversidad Tecnológica de PereiraIngeniería MecatrónicaFacultad de TecnologíasPereira370 - EducaciónAcuicultura sostenibleBoyasEcosistemasAcuiculturaBoyaCálculosCalibraciónComunicaciónConductividadDensidadDiseñoEstanquesFlotabilidadMonitoreoProgramaciónSensoresVariablesDiseño y desarrollo de boya para monitoreo de variables en la industria acuícolaTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis[1] Parrado Yinet, “Historia de la Acuicultura en Colombia”, AquaTIC, vol., núm. 37, pp. 60–77, dic. 2012, Consultado: el 1 de agosto de 2023. 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La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorizaciónopen.accesshttps://repositorio.utp.edu.coRepositorio de la Universidad Tecnológica de 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