Diseño de un sistema automatizado de compuertas basado en el análisis del flujo de agua para prevenir el sobre riego en los cultivos de la Junta de Agua ‘María Auxiliadora’ de la parroquia urbana Yaruquíes, Riobamba-Ecuador.

Abstract

En la Junta de Agua ‘María Auxiliadora’ de la parroquia Yaruquíes, cantón Riobamba, la gestión del riego tradicional se basa en prácticas empíricas que omiten los requerimientos fenológicos del cultivo, provocando ineficiencia en el recurso hídrico. En este contexto, se diseñó un sistema automatizado de compuertas basado en el análisis del flujo de agua para prevenir el sobre riego en los cultivos. El trabajo se llevó a cabo en 3 fases: en la primera, se realizó la revisión bibliográfica acerca del flujo de agua, enfocándose en los sistemas automatizados de compuertas y sistemas de control, y cómo estos mejoran la eficiencia hídrica. En la segunda fase, se eligió el tipo de compuerta que se va a usar en la implementación; además, se escogieron los dispositivos electrónicos y de software adecuados para el diseño e implementación del prototipo, de acuerdo a los requisitos definidos. Finalmente, se evaluó el funcionamiento del sistema de compuertas mediante pruebas de campo; se realizó la experimentación en un área de 47,71 m², que corresponde a un terreno de sembrío de alfalfa de 100 m², donde se comparó con el método tradicional de riego. Se aplicó una investigación de tipo: descriptiva, aplicada, de campo y experimental. Se utilizó una arquitectura de red distribuida con el protocolo ESP-NOW, para la comunicación entre nodos sensores de caudal y humedad hacia el controlador central, denominado receptor principal para el sistema automatizado, y el receptor 2 para el sistema manual. El algoritmo de control se integró mediante la fusión de datos, por medio de un promedio ponderado y de acuerdo a los umbrales de humedad para el cultivo de alfalfa (70 % - 80 %), para la activación del motor. Los resultados de las pruebas de campo demostraron que el sistema automatizado disminuyó el consumo de agua en un 84,36 %, en comparación con el método manual. Asimismo, mediante el análisis de datos, se observó que el sistema automatizado logra mantener eficazmente el control de la humedad, garantizando que el cultivo se encuentre en condiciones óptimas, evitando así su deterioro y permitiendo que la automatización mantenga la humedad del suelo y garantice la eficiencia hídrica de los cultivos.