Diseño conceptual de un sistema de control automatizado para el riego de cultivos en Chimbote

Abstract

La presente tesis trata del diseño conceptual de un sistema de control automatizado para el riego de cultivos, haciendo uso de la integración de las metodologías VDI 2206 y Design Thinking, las cuales permiten ser una guía para obtener el sistema requerido. El desarrollo se inicia por una verificación del estado de arte de este tipo de sistemas, donde se verificó que no todos los sistemas existentes buscan aprovechar al máximo el uso del recurso hídrico y tampoco son flexibles al variar las condiciones de riego (suelo – cultivo – clima); es allí donde se fundamenta el desarrollo de este trabajo, puesto que se diseñará un sistema que optimice el recurso hídrico basado en el cálculo de la demanda, frecuencia y tiempo de riego; así como su adaptabilidad al variar la zona y cultivo para aplicar el riego. Para tal propósito, se corroboró las bases teóricas que permitan la selección y operación de los elementos del sistema, y teorías para el cálculo de la demanda, frecuencia y tiempo de riego que el sistema requiera. Posteriormente, se obtuvo la selección de sensores, actuadores y elementos del sistema con los cuales se controla el proceso de riego automatizado, para ello se tuvo en consideración la lista de requerimientos y exigencias establecidos para el sistema propuesto. Después, se realizó el desarrollo del sistema teniendo en cuenta los dominios que intervienen, para los cuales se elaboró los planos de conexiones eléctricas y electrónicas del sistema; también, se hizo el diagrama P&ID para visualizar el funcionamiento de cada parte del sistema. Igualmente, se elaboró planos de gabinete para visualizar la ubicación de los dispositivos que deben estar instalados dentro de este; además, se realizó una interfaz para las simulaciones del sistema, cuya interfaz está destinada para verificar la funcionalidad del sistema. Luego, se hicieron las pruebas donde se evidenció que el sistema cumple con la exigencia de flexibilidad al varias la zona y cultivo de riego; así también, cumple con el cálculo óptimo que requiere el cultivo en cuanto a demanda, frecuencia y tiempo de riego. En conclusión, el diseño conceptual del sistema automatizado para el riego de cultivos cumple con las expectativas requeridas, pues se realizó y verifico los objetivos e hipótesis planteadas para este trabajo de investigación.