Development and assessment of a network of water meters and rain gauges for determining the water balance. New SCADA monitoring software

Jiménez-Buendía, Manuel; Ruíz-Peñalver, L.; Vera-Repullo, J.A.; Intrigliolo-Molina, D.S.; Molina-Martínez, José Miguel

doi:10.1016/j.agwat.2014.11.013

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“…La forma más precisa y fiable de conocer la variación del agua en el suelo es mediante el empleo de lisímetros de pesada. Estos dispositivos permiten realizar experimentos bajo diferentes condiciones (variedad de planta, composición de la tierra, condiciones atmosféricas, horas de riego y duración) y extrapolar el comportamiento a grandes extensiones de terreno, permitiendo de esta manera optimizar los recursos hídricos según sea el caso [3]. Estos dispositivos han sido usados para cuantificar precipitaciones, no solo en forma de lluvia, sino también condensación, y también para determinar la evapotranspiración del cultivo [8].…”

Section: Introductionunclassified

Análisis de la velocidad de infiltración del agua en el suelo saturados mediante lisímetros de pesada

Ávila-Dávila¹,

Ruiz-Canales²,

González-Trinidad³

et al. 2019

Congreso Ibérico De Agroingeniería

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Resumen: La velocidad de infiltración permite estimar la penetración del agua en el suelo, se puede medir como una lámina en función de la profundidad y el tiempo. Existen algunos métodos para medir el comportamiento de la lámina de agua en el suelo. En esta investigación se empleó un lisímetro compacto desarrollado por el grupo de investigación Ingeniería Agromótica y del Mar de la Universidad Politécnica de Cartagena. Se instaló en una finca con suelo de textura franco-limosa, y se registraron los valores minutales del peso del recipiente de cultivo y del depósito de drenaje. Los resultados obtenidos permitieron conocer la evolución de la velocidad de infiltración a lo largo del tiempo. La máxima velocidad de infiltración fue de 0,093 mm/minuto, en el suelo saturado. Con los datos obtenidos en campo se calibró el modelo empírico de Kostiakov, con un error cuadrático medio de 0,00024. Se concluyó que con el empleo de los nuevos lisímetros de pesada que permiten conocer, en tiempo real, la velocidad de infiltración del agua en suelos saturados, es posible calibrar modelos matemáticos empíricos para su empleo cuando no se dispone de esta nueva tecnología. En el suelo franco-limoso estudiado, el comportamiento fue similar al descrito por Kostiakow, para el cual se obtuvo una ecuación exponencial calibrada.Palabras clave: humedad del suelo, modelo de infiltración, hidrología, balance hídrico IntroducciónLa demanda de agua en la agricultura de regadío es especialmente relevante en países o regiones de clima árido o semiárido, donde se desarrolla bajo un escenario crítico de limitación de agua. Esta situación, hace necesario que se incrementen los esfuerzos para lograr una gestión óptima de los recursos hídricos disponibles para el riego. Se requiere, por tanto, conocer con la mayor exactitud posible el agua que necesita el cultivo para una producción óptima, ya sea en forma de precipitación o de su aplicación desde fuentes superficiales o subterráneas.La capacidad de retención del agua en el suelo y el movimiento del agua depende de sus características hidrodinámicas. La ecuación de Richards modela el movimiento del agua en el suelo. Se basa en la transferencia de agua en medios porosos considerando la ley de Darcy generalizada y el concepto de potencial de capilaridad [1]. Debido a la complejidad de la estimación de los parámetros de la ecuación de Richard, fueron desarrollados un gran número de modelos empíricos simples de infiltración por [2], [7], [4], entre otros. También, es posible

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Section: Introductionunclassified

Análisis de la velocidad de infiltración del agua en el suelo saturados mediante lisímetros de pesada

Ávila-Dávila¹,

Ruiz-Canales²,

González-Trinidad³

et al. 2019

Congreso Ibérico De Agroingeniería

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“…Estos métodos algunas veces son mejorados con ayuda de estaciones agroclimáticas y sensores de suelo (midiendo temperatura, humedad y conductividad) para determinar modelos de riego más exactos. Esto ha permitido el monitoreo directo o indirecto los proceso involucrados en la ET del cultivo, midiendo las necesidades de agua de un grupo de plantas y extrapolándolas a la planeación del riego del cultivo entero [5]. Otra forma de lograrlo es a través del uso de lisímetros, considerado como la herramienta estándar de medición directa del requerimiento hídrico del cultivo [6].…”

Section: Introductionunclassified

“…Los lisímetros pueden ser volumétricos y de pesada, el primero calcula la ET como un residuo de la medición de otros componentes del balance hídrico del suelo incluyendo las entradas de agua (en forma de precipitación y de riego), salidas (en forma de agua drenada y por ET) y cambios en el almacenamiento suelo-agua de un perfil de suelo contenido en un recipiente. En cambio, el lisímetro de pesada mide directamente las variaciones de masa de un perfil de suelo en tiempos cortos y destaca por su exactitud, precisión y fácil operación [1,5,10,12,13,14]. La variación de la masa es recolectada en forma de señales eléctricas por el sistema de adquisición de datos desde las células de carga [7].…”

Section: Introductionunclassified

Empleo de sumadores electrónicos en lisímetros de pesada de varías células de carga

Dávila¹,

Méndez²,

Peñalver³

et al. 2019

Congreso Ibérico De Agroingeniería

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Resumen: Los lisímetros de pesada son los equipos más precisos que existen en la actualidad para conocer el consumo de agua de los cultivos. Hasta el momento, estos equipos solo han estado disponibles en centros de investigación, ya que eran muy costosos y requerían de una gran infraestructura. Mediante modelos matemáticos y sensores calibrados a partir de los datos proporcionados por estos equipos, se ha intentado extrapolar los datos para ayudar a los agricultores a estimar las necesidades de agua de sus cultivos, aunque en la mayoría de los casos suelen diferir de las necesidades reales. En los últimos años, se han realizado enormes avances que están permitiendo incorporar esta tecnología en parcelas comerciales. Para ello, ha sido necesario reducir el tamaño de los equipos, además de abaratar enormemente los costes para que se amortice en poco tiempo. La medida del peso se lleva a cabo con células de carga. Cuando se pretende compensar la temperatura, las células de carga emplean cuatro galgas extensiométricas, las cuales se ubican a ambos lados del bloque metálico para conocer su deformación. La deformación producida es proporcional al peso aplicado, la cual se transforma en una señal eléctrica medible, conectando las galgas dentro de un puente de Wheatstone. Los cuatro hilos obtenidos del puente, dos de alimentación y dos de señal de salida, pueden conectarse directamente a un datalogger con suficiente resolución o a un indicador de pesada. El recipiente donde se aloja el cultivo, se apoya sobre 4 células de cargas, lo que implica disponer de: a) varios datalogger, b) un datalogger con multiplexor o c) 4 indicadores de pesada conectados a un datalogger. En los tres casos se realizaría la medida de forma individual y la suma por software. Otra forma de conocer el peso global del cultivo, utilizando un único datalogger o indicador de pesada, es mediante el empleo de un sumador electrónico. En los sumadores electrónicos se conectan todas las células de carga en paralelo y se regulan mediante potenciómetros de precisión. De esta forma conseguimos sumar todos los pesos y utilizar un único canal para la medida global del recipiente de cultivo (RC). Este sistema ha permitido resolver de una forma más económica y con la misma precisión, la medida del peso del RC.Palabras clave: adquisición de datos, datalogger, conexión de dispositivos IntroducciónUn conocimiento preciso de la evapotranspiración del cultivo (ETc), requerimiento hídrico del cultivo, es el punto de partida para mejorar la eficiencia del uso del agua y la optimización de la producción del cultivo [1,2,3]. Sin embargo, determinar la ETc de manera directa es complejo y difícil, por lo que métodos numéricos han sido desarrollados basados en información climática

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“…Jonathan W. Berry et al optimized the location of sensors in municipal networks to detect maliciously injected contaminants [3]. M. Jiménez-Buendía et al evaluated the water balance by developing new SCADA monitoring software and equipment to reduce costs [4]. M. Moy de Vitry et al used traditional and alternative sensors to monitor urban flash flooding experiments, providing both traditional measurement and video data [5].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Diagnose Urban Drainage Network Problem Based on Internet of Things and Big Data

Miao

Liang

et al. 2018

MATEC Web Conf.

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Urban drainage pipe network is an important foundation project in urban construction. It has a vital impact on urban waterlogging prevention and water pollution. However, in the current practice, there are many hidden problems in the pipe network, and it is difficult to check the pipe network problem, which restricts the understanding of the drainage system problem to a certain extent. In order to solve the two technical problems of drainage network survey and data statistics, the monitoring technology based on Internet of things and big data is adopted in this study. Taking the sponge city pilot area of a coastal city in China as the research area, the monitoring scheme was established and the monitoring data were obtained. Based on more than 6 million monitoring data, the automatic analysis algorithm is applied to analyse the problems of mixed connection of rain and sewage and tidal backwater in the pipeline network. The results show that there are a total of 17 outlets in 160 outlets with problems of rain and sewage mixing. Among them, there are four outlets with regular domestic sewage entering the rainwater pipe network, 7 outlets with irregular sewage entering the rainwater pipe network, and 6 outlets where sewage is smuggled into the rainwater pipe network. In addition, there is a sea tidal backwater phenomenon at one of the coastal rainwater outfalls.

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Development and assessment of a network of water meters and rain gauges for determining the water balance. New SCADA monitoring software

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Análisis de la velocidad de infiltración del agua en el suelo saturados mediante lisímetros de pesada

Análisis de la velocidad de infiltración del agua en el suelo saturados mediante lisímetros de pesada

Empleo de sumadores electrónicos en lisímetros de pesada de varías células de carga

Diagnose Urban Drainage Network Problem Based on Internet of Things and Big Data

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