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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA ELECTRONICA

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA

ACTIVIDAD FASE 2 CONCEPCIÓN DE LA SOLUCIÓN PROYECTO DE GRADO ELECTRONICA

ESTUDIANTE JUAN CAMILO MERCADO LÓPEZ

GRUPO: 203059_11

TUTOR: ELBER FERNANDO CAMELO

CEAD UDR BARRANCANBERMEJA

OCTUBRE DEL 2018

1 PROYECTO DE GRADO ELECTRONICA

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INTRODUCCIÓN

Por medio del presente trabajo se busca trabajar en la construcción de los cimientos del proyecto de grado de la carrera de ingeniería electrónica, teniendo en cuenta para ello las líneas de investigación de la cadena de formación profesional adelantada por cada uno de los estudiantes y la problemática seleccionada del contexto que se busca solucionar.

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DESARROLLO DE ACTIVIDAD Paso 1: Indagar y redactar para la construcción del marco teórico 5 conceptos claves sobre las temáticas involucradas la problemática identificada. (Mínimo 8 líneas por concepto). Motobomba: Máquina a motor usada para extraer o impulsar líquidos y gases de un lugar a otro. Nacimientos de agua: Son lugares donde nace el agua pura y nueva. Sensor horizontal de nivel de agua: Se puede utilizar para detectar el nivel de líquido en un tanque. Arduino: Plataforma de software y hardware libre para la creación de proyectos, flexible y fácil de usar. Radiografía: es utilizada para la captura automática de datos o información, incluso identifica electrónicamente como productos, componentes y personas mediante el uso de dispositivos llamados etiquetas. Amplitud: es la máxima fuerza de la señal, mientras que la frecuencia es la tasa de cambio de la señal, generalmente se mide en Hz o por segundos. Las bandas de frecuencia, específicamente es un determinado rango de frecuencias Ondas electromagnéticas: Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía. Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Gracias a ello podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás esa estrella haya desaparecido ya.

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA Enfoque cuantitativo, donde se pretende explicar una realidad social vista desde una perspectiva externa y objetiva. Diseñar un sistema de medición de nivel del agua para el suministro de una finca eficiente y escalable que respalde un ambiente multi-proveedor para una finca. Desde este punto de vista tecnológico, la medición es un factor crucial para cualquier sistema productivo porque proporciona la información que muestra realidad del proceso, facilitando la toma de decisiones. Por esta razón, se planteó diseñar un 3 PROYECTO DE GRADO ELECTRONICA

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sistema de monitoreo de medir el nivel agua en un tanque para el suministro de agua, que permita llevar un registro de lo que sucede y así poder tomar decisiones a tiempo para que el proceso siga funcionando sin alteraciones y sin pérdidas de tiempo. Población: Agricultores de la finca. Muestra: Una finca.

JUSTIFICACION La realización de este proyecto va encaminada a encontrar una solución que realmente satisfaga las necesidades de las personas, busca evitar pérdidas de los Productos de los finqueros, es por esta razón que se determina la utilización de GSM como la tecnología que establecerá parámetros control directo y remoto, ya que se ha evidenciado en los últimos meses un crecimiento acelerado y sostenido de perdida de productos, además es una solución viable porque ofrece un tipo de solución multi-compartida, a distancia y puede enviar una alerta cuando se requiera intervención directa. En la actualidad la Tecnología GSM, está siendo utilizada para Reconocimiento de accesos remotos, casas de seguridad, estaciones lejanas, etc. Esta tecnología tiene múltiples aplicaciones y haciendo una nueva innovación, una nueva aplicación de este producto que está Revolucionando el control remoto de los procesos, etc. Es posible fácilmente aplicarla en un proyecto que busca disminuir pérdida de tiempo 4 PROYECTO DE GRADO ELECTRONICA

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lo cual más adelante se traduciría en dinero. Mantener un constante monitoreo automatizado sobre el sistema, llevar todos los beneficios que nos brindan las tecnologías actuales para Revolucionar o minimizar tantos inconformismos y tareas tediosas en las fincas.

Paso 2: Buscar en bases de datos confiables como: Scopus, Science, Scielo, Redalyc, EBSCO, u otras open Access. (5) publicaciones científicas relacionadas con la temática principal del problema, que demuestren posibles soluciones o avances, y que cumplan con:  

Tener máximo 7 años de antigüedad Ser de acceso libre. Redactar el estado del arte, tomando como base las publicaciones encontradas.

BASE DE DATOS

BIBLIOGRAFÍA ARTÍCULO CIENTÍFICO

Córdoba Poveda, C. C., & Barbosa Cortes, David Alejandro Castañeda Tibaquirá, Dora Lilia. (2011). Sistema de telemetría para medición de elevaciones y depresiones. [Telemetry System for the Elevations Measurement and Depressions] Visión Electrónica, Vol. 12 Issue 1, p185-200. https://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2968/ehost/detail/detail?vid=2&sid=3b6073cd-78a14982-ab7f85869cf26206%40sessionmgr102&bdata=Jmxhbmc9ZXMmc2l0ZT1laG9zdC1saXZl#A N=130661902&db=aci; DADOUCHE, A., REZAEI, A., & WICKRAMASINGHE, V. (Aug2012). Sensitivity of airCoupled ultrasound and eddy Current sensors to bearing fault detection. Tribology & SCOPU Lubrication Technology, Vol. 69 Issue 8, p40-51, 10p. https://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2968/ehost/detail/detail?vid=38&sid=3b6073cdS; EBSCO 78a1-4982-ab7fHOST 85869cf26206%40sessionmgr102&bdata=Jmxhbmc9ZXMmc2l0ZT1laG9zdC1saXZl#A N=103606487&db=aci; Seeley, J. G. (July 16 1948). Methods of automatic watering of plants. [Plant-water relationships] Science, Vol. 108, p65-65. https://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2968/ehost/detail/detail?vid=36&sid=3b6073cd78a1-4982-ab7f85869cf26206%40sessionmgr102&bdata=Jmxhbmc9ZXMmc2l0ZT1laG9zdC1saXZl#A N=517024514&db=aci; 5 PROYECTO DE GRADO ELECTRONICA

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Sichonany, O. R. A. O., Schlosser, J. F., & Medina, R. D. (August 2012). Telemetry in transmission of performance data of agricultural machines using GSM/GPRS and zigbee. Ciencia Rural Open Access, Volume 42, Pages 1430-1433. https://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2098/record/display.uri?eid=2-s2.084866169956&origin=resultslist&sort=plff&src=s&st1=TELEMETRIA&st2=&sid=4e88314c7001869c39715ea707d44768&sot=b& sdt=b&sl=25&s=TITLE-ABSKEY%28TELEMETRIA%29&relpos=7&citeCnt=2&searchTerm=; Suzuki, N., Donelan, M. A., & Waseda, T. (Jun2009). Large tank Evaluation of a GPS wave buoy for wind Stress measurements. Journal of Atmospheric & Oceanic Technology, Vol. 34 Issue 6, p1225-1234. https://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2968/ehost/detail/detail?vid=41&sid=3b6073cd78a1-4982-ab7f85869cf26206%40sessionmgr102&bdata=Jmxhbmc9ZXMmc2l0ZT1laG9zdC1saXZl#A N=124012536&db=aci;

ESTADO DEL ARTE Desde este punto de vista tecnológico, la medición es un factor crucial para cualquier sistema productivo porque proporciona la información que muestra realidad del proceso, facilitando la toma de decisiones. Por esta razón, se planteó diseñar un sistema de monitoreo de medir el nivel agua en un tanque para el suministro de agua, que permita llevar un registro de lo que sucede y así poder tomar decisiones a tiempo para que el proceso siga funcionando sin alteraciones y sin pérdidas de tiempo. Desde este punto de vista tecnológico, la medición es un factor crucial para cualquier sistema productivo porque proporciona la información que muestra realidad del proceso, facilitando la toma de decisiones. Por esta razón, se planteó diseñar un sistema de monitoreo de medir el nivel agua en un tanque para el suministro de agua, que permita llevar un registro de lo que sucede y así poder tomar decisiones a tiempo para que el proceso siga funcionando sin alteraciones y sin pérdidas de tiempo.

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Paso 3: Redactar los objetivos (principal y específicos) necesarios que permitan dar solución al problema planteado. OBJETIVO GENERAL



Diseñar un sistema de medición de nivel del agua para el suministro de una finca eficiente y escalable. que respalde un ambiente multi-proveedor para una finca en la ciudad de Ibagué.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Construir un sistema con la tecnología GSM, acoplando sensores de nivel en un tanque, junto con un sistema arduino y un módulo SIM900D.  Implementar un software, que permita tener una rápida gestión de los procesos, que notifique de alarmas programadas, y permita incluir o retirar productos rápidamente.  Formular un sistema de medición del nivel del agua que permita al agricultor monitorear el suministro.  Evaluar el sistema GSM total, permitiendo poner a prueba el diseño inicial realizando un ensayo a pequeña escala y con poca inversión (simulación), para determinar el correcto funcionamiento los, sensores, módulo SIM900D, Arduino y debida programación, con el fin de analizar viabilidad del sistema desarrollado.

Paso 4: Proponer 2 soluciones al problema identificado en la fase 1. Diseñar y desarrollar un sistema de telemetría para la medición del nivel del agua para el suministro de una determinada finca, en donde se detalle la necesidad sufrida por el agricultor al momento de obtener suministro del agua. Diseñar y desarrollar un sistema de telemetría, para monitoreo y medición del nivel del agua en un tanque para el suministro de los cultivos en una finca, que permita llevar un registro de lo que sucede y así poder tomar decisiones a tiempo para que el proceso siga funcionando sin alteraciones y sin pérdidas de tiempo y producto.

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Paso 5: Seleccionar unas de las 2 soluciones propuestas y justificar su selección para cada uno de los criterios definidos en la fase 1. La tecnología GSM en telecomunicaciones es una de las opciones más utilizadas en la actualidad ya que permite tener más control sobre los procesos. El presente documento propone la realización de este proyecto encaminado a encontrar una solución que realmente satisfaga las expectativas del usuario que busca evitar pérdidas en sus cultivos bajo una metodología propuesta en el desarrollo de este documento, en donde se implementara un sistema automático para medir el nivel del líquido se instalará Sensor Horizontal de Nivel de Agua – Flotador Interruptor el cual detecta el nivel de líquido en un tanque y envía una alerta; se puede fijar en el tanque mediante una regleta o canaleta plástica para el aislamiento de la conexión. El sensor será montado en la parte inferior de un tanque, y el dispositivo electrónico, localizado en el exterior del tanque indicara el nivel del líquido contenido en su interior. Cuando el sensor detecte el bajo nivel del agua enviara un mensaje de texto al agricultor indicando que se ha alcanzado el nivel del agua y así este desactive la motobomba y pueda evitar daños. La comunicación entre el sensor y el celular se realizará mediante un módulo GSM.

Paso 6: Establecer el cronograma de actividades para el diseño e implementación de la solución.

ACTIVIDADES Diseño de la solución: planos eléctricos y/o estructurales, algoritmos de funcionamiento y simulaciones Implementación de la solución Plan de mejoras y plan de mantenimiento

NOVIEMBRE DICIEMBRE OCTUBRE SEM SEM SEM SEM SEM SEM SEM SEM SEM SEM SEM SEM 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

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Paso 7: Definir el presupuesto necesario para la implementación de la solución. CANTIDAD

ELEMENTOS

PRECIO

1 2 1 1

ARDUINO UNO SENSOR ULTRASONIDO PROTOBOARD DISPLAY LCD

$40.000 $15.000 $80.000 $30.000

1 12 10 3

MÓDULO SIM900D CABLEADO DE CONEXIÓN RESISTENCIAS POTENCIOMETROS TOTAL

$97.000 $10.000 $10.000 $15.000 $297.000

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CONCLUSIONES



Aprendimos que en este documento se busca un enfoque aplicable, haciendo uso de la tecnología GSM, la cual presenta numerosas ventajas frente a los métodos tradicionales.



Se puede interpretar que la característica fundamental de la propuesta consiste en la utilización de MODULOS “Programables” capaces de almacenar mayor cantidad de información de forma segura y perdurable.



Se necesitan superar algunas barreras para que se popularice aún más.



Puede llegar a ser un problema el precio de los módulos, que es claramente desfavorable.



La mayor facilidad de uso hace que el coste total de la aplicación pueda ser menor.



Este sistema de gestión impactara positivamente ya que el uso de etiquetas GSM para identificar los procesos, esto causara sensación y por ende se estará innovando frente a la competencia.

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BIBLIOGRAFIAS



Lerma, G. H. D. (2009). Metodología de la investigación: propuesta, anteproyecto y proyecto (4a ed.). pp. 49 – 57. Bogotá, CO: Ecoe Ediciones. Recuperado dehttp://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?docID=1055293 8



Pazmiño, C. I. (2008). Tiempo de investigar, proyectos de ciencia. pp. 54 – 83. Quito, EC: EDITEKA Ediciones. Recuperado dehttp://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?docID=1022410 7



Cordón, G. J. A., Alonso, A. J., & Gómez, D. R. (2012). Las nuevas fuentes de información: información y búsqueda documental en el contexto de la Web 2.0 pp. 45 – 74. (2a. ed.). Madrid, ES: Larousse - Ediciones Pirámide. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?docID=1104635 7.



Cegarra, S. J. (2004). Metodología de la investigación científica y tecnológica. pp. 81 – 91. Madrid, ES: Ediciones Díaz de Santos. Recuperado d:http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?docID=10135781



Mortis, S. Rosas, R. Chairez, E. (2012). OVA: Objetivos de investigación. Sonora, Mex. Universidad de Sonora. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/7206

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