Diseño y Construcción de un Cuadricoptero para el Monitoreo de Niveles de Contaminación Acústica y Parámetros Físicos Ambientales en la Ciudad de Arequipa

Abstract

El presente trabajo de tesis tuvo como objetivo el diseño de un cuadricoptero para un sistema de monitoreo de niveles de contaminación acústica, parámetros físicos ambientales (temperatura, humedad, nivel de radiación UV, presión barométrica, niveles de luminosidad), niveles de monóxido de carbono y nivel de dióxido de carbono en la ciudad de Arequipa. Primeramente se realizó una revisión de la bibliografía y el estado del arte de los vehículos aéreos no tripulados. Seguidamente, se procedió a detallar los requisitos esenciales para el diseño y construcción de la unidad. En la parte de control de la unidad, se realizó un estudio de los diferentes sistemas comerciales existentes en el mercado y que sea el adecuado para nuestra unidad de vuelo, llegando a la conclusión que la tarjeta Ardupilot Mega cumple con los objetivos trazados en el presente trabajo de tesis. Se explica a detalle de la parte de toma de datos de todos los sensores utilizados, se hará uso de la tarjeta nodeMCU ESP8266, debido a que es una plataforma open-source, lo cual hace que sea muy flexible a la hora de programar esta se encargara de conectarse a una red wifi, procesara, almacenara y visualizara los valores obtenidos por los sensores. Se explica el desarrollo de la interfaz gráfica hecha usando node-red y el protocolo MQTT para la comunicación entre la tarjeta y node-red, esta permitirá visualizar y graficar los valores obtenidos por la tarjeta nodeMCU. Finalmente, se realizan pruebas del sistema integrado, obteniéndose un cuadricoptero con vuelo radio controlado, Ardupilot Mega cumple con las necesidades de la unidad de vuelo, consecuentemente de la parte de vuelo y monitoreo, se busca que el equipo pueda llegar a partes de la ciudad Arequipa en las que el incremento del parque automotor ha hecho que aumente indiscriminadamente la contaminación acústica y la variación exagerada de las condiciones ambientales. Palabras claves: Nodered, internet of things, cuadricoptero, MQTT, monitoreo, sensores.