CRUZ_CONCHA_JOSE_DISEÑO_SISTEMA_RIEGO_GOTEO

TESIS PUCP

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA

DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO
CONTROLADO Y AUTOMATIZADO PARA UVAITALIA

Tesis para optar el Título de Ingeniero Electrónico, que presenta el bachiller:

José Carlos Cruz Concha

ASESOR: Julio César Tafur Sotelo

Lima, Noviembre del 2009

RESUMEN:
La escasez y la inadecuada utilización de los recursos hídricos en el proceso
de riego de los cultivos en general y específicamente el método de riego por
inundación utilizado para las plantaciones de uva, generanmayores costos de
producción a los medianos y pequeños agricultores del país. La cantidad de agua
utilizada se puede reducir gracias a técnicas de riego tecnificado que nos permiten
obtener control sobre la utilización de este recurso.
El presente trabajo de investigación y desarrollo tiene por objetivo principal
reducir la cantidad de agua utilizada en el proceso de riego de una chacra ubicada ensector Pampa de Ñoco distrito de Grocio Prado, provincia de Chincha en el
departamento de Ica. Se toma una muestra de 100 metros lineales de un universo total
de 6 hectáreas para realizar el trabajo y limitar los alcances del mismo.
Se propone la solución mediante el diseño de un sistema de riego por goteo
controlado y automatizado en base a un algoritmo de control desarrollado en un
microcontroladory que responde a una estrategia de control que realiza una acción
diferente para los 5 rangos de trabajo en los que se ha divido la variable controlada
(presión), por lo tanto el sistema realiza 5 acciones diferentes de acuerdo a la
medición del sensor de presión.
El objetivo del sistema es medir la presión de vacío (variable controlada)
ejercida dentro del sensor de presión, transformar lavariable física en una señal
eléctrica, la cual es acondicionada para la transmisión y posterior procesamiento de la
información, una vez procesada, el controlador decide que acción realizar mediante la
apertura y cierre de una válvula proporcional (actuador del sistema), ésta limita el flujo
de agua (variable manipulada) que va a ser aplicada al campo de cultivo.
Como interfaz para el usuario, sedesarrolla un software de monitoreo basado
en el programa Labview, este permite visualizar la variable controlada del sistema en
un ambiente amigable, se utiliza el estándar de comunicación RS 232 para la
interacción entre el microcontrolador y el software de monitoreo, este programa se

puede implementar sobre cualquier computador personal, no requiere de hardware
especializado.
Así pues el sistemaintegra elementos electrónicos con elementos comúnmente
utilizados en cualquier proceso de riego como tuberías y mangueras.
Se logró diseñar e implementar el sensor de presión diferencial basado en la
deformación de una galga extensiométrica debido a la presión ejercida; se diseña e
implementa el amplificador de señal del transductor, basado en un arreglo de puente
Wheatstone, que convierte dichavariable física en una señal eléctrica (voltaje), se
diseña la etapa de conversión de voltaje a corriente en el estándar industrial de 4 a 20
mA para la transmisión de la señal hacia el microcontrolador, que por obvias razones
debe estar alejado de los elementos de campo y alojado en un lugar que garantice el
correcto funcionamiento del mismo distante de la humedad, exposición al sol, etc.
Serealiza la implementación del algoritmo de control en el microcontrolador Atmega 8
de Atmel, se selecciona la válvula de control proporcional para el sistema, así cómo de
los elementos accesorios del mismo como mangueras, goteros, tuberías.
Se desarrolla el software de monitoreo de la variable controlada como interfaz con el
usuario.

Dedicado a todas las personas que siempre
están a mi lado y que...