Medición de agua y transmisión de datos en sistemas de riego por gravedad

Transcripción

1 Medición de agua y transmisión de datos en sistemas de riego por gravedad Tacuarembó / Paso Farías, Agosto 2015 Equipo Técnico: Lisette Bentancor Pablo Duran Alberto Ruiz Víctor Castaño Proyecto Facultad de Agronomía, INIA FPTA Nº 292 Saman, Coopar S.A, Comisaco S.A., Casarone Agroindustrial S.A., Glencore S.A., Tobir S.A., A.C.A.

2 Estructura de la presentación Antecedentes Proyecto FPTA 292 Situaciones de aforo Fabricación e instalación de equipos Transmisión de datos y resultados Valoración económica

3 Temporada 2011/2012 Antecedentes

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5 Proyecto FPTA 292 Finalidad Lograr una metodología confiable y económica para la medición de agua y con el objetivo de contribuir a la optimización de la relación Consumo de agua/ton cosechadas. Propósito Mejorar la eficiencia en el uso del agua logrando un aumento de área irrigada, con el recurso disponible

6 Componentes Caudalímetros y contadores adecuados a las condiciones locales y energéticamente autónomos. Equipos de medición cuya cuota anual de amortización sea económicamente viable. Lograr la transmisión de datos en forma remota hasta un centro de control. Implementar una plataforma web para el acceso a la información incorporada a una Base datos.

7 Período de ejecución 3 años, Estrategia 1) Combinar de estructuras de aforo y componentes electrónicos considerando: la infraestructura existente la carga disponible en los puntos de medición sedimentos y elementos flotantes disponibilidad energética precisión en la medición y seguridad de los datos. 2) Optimización de la recolección, conectividad, transmisión y procesamiento de datos de los equipos evaluados 3) Reducción de costos de los equipos de medición, mantenimiento, y fabricación local de componentes

8 Año 1 Calibración de correntómetros portátiles existentes en las empresas del sector Compra y armado de equipos seleccionados Instalación de equipos y control periódico de los mismos Desarrollo de módulos de trasmisión de datos (circuitos y programación) Desarrollo de primera versión de Software para monitoreo de equipos y diseño de la base de datos Visitas de campo, jornada técnica, seminarios de capacitación y publicaciones técnicas de divulgación de resultados

9 Año 2 A partir de la evaluación de resultados, en interacción con técnicos y productores, rediseño de módulos y software desarrollados con incorporación de mejoras. Visitas de campo, jornada técnica, seminarios de capacitación y publicaciones técnicas de divulgación de resultados. Año 3 Aplicación de ajustes en interacción con técnicos y productores, según evaluación del primero y segundo año Visitas de campo, jornada técnica y seminarios de capacitación Entrega final

10 Condiciones generales de aforo en sistemas de riego por gravedad Baja calidad del agua en cuanto a elementos en suspensión o flotantes: vegetales, sólidos, desechos (bolsas plásticas, etc.). Reducida carga de los sistemas por gravedad. Grandes caudales que circulan en estructuras no estandarizadas, de dimensiones muy variables. Canales en tierra. Tuberías para el pase de agua de diferentes diámetros y materiales. Estructuras mixtas de riego y evacuación de lluvias que plantean variaciones de caudal importantes Posibles dificultades de acceso a la red de telefonía móvil según la ubicación. Ausencia de conexión a la red eléctrica; se requieren equipos autónomos. Posibles problemas de vandalismo. Necesidad de equipos de bajo mantenimiento, con emisión de alarmas.

11 Molinete

12 Canal de calibración Facultad de Ingeniería - IMFIA

13 EMPRESAS SITUACIÓN EQUIPOS INIA 33 Sin cuello 21 en hormigón hay corriente eléctrica Sensores de presión diferencial Chacra ha Sin cuello 16 regla COOPAR Canal derivador Sin cuello 24 doble sensor Caño Electromagnético Canal Sauce del Peñón 300 l ACA 1 regla SAMAN 3º levante caño 800 mm Placa de orificio 600mm sensor de presión Canal chacra 240ha Electromagnético Conexión 700l caño lleno Electromagnético CASARONE Vertedero rectangular Regla electrónica Canal Regla doble Canal chacra 105 ha max. 400l/s Sin cuello 16 sensor doble GLENCORE Canal max. 720l/s ACA 1 2 caños siempre llenos 1600/2000l/s Se calibra modelo, sensor de presión Chacra 86ha Electromagnético Chacra 50ha Venturi, eqpipe grande Canal de riego control de nivel Vertedero rectangular SP Durcas COMISACO Entrada a chacra 38ha Placa de orificio Canal de riego control de nivel Regla electrónica Canal de riego control de nivel Regla electrónica Canal de riego control de nivel Regla electrónica Chacra sorgo canal con compuerta Orificio de fondo sensor de hdif TOBIR Chacra maiz vertedero Cipolletti 1 regla electrónica Chacra sorgo Cipolletti ahogado Venturi, eqpipe 300/200 Cultivos, Aforador triangular Contador SP Durcas Fac.Agr.C.R.S. Riego superficial pasturas Venturi eqpipe 300/125

14 Saman mezcla de aguas

15 Casarone mezcla de agua

16 Saman trasvase de canales

17 Saman entrada chacra 240 ha

18 Casarone vertedero sifón Río Olimar

19 Glencore canal

20 Glencore cruce de avenida

21 Glencore canal de riego

22 Comisaco chacra 38 ha

23 Comisaco cambio de equipo

24 INIA 33 canal Paso de la Laguna

25 Tobir Cipolletti

26 Coopar canal de riego

27 Tobir orificio de fondo

28 Tipos de estructuras de aforo evaluadas Se ha procurado abarcar en el estudio, la mayoría de las situaciones reales existentes en los sistemas de riego del país, donde se hace necesario medir caudal, volumen o nivel de agua. Canales Aforadores de Cresta Ancha Aforadores Sin Cuello Vertedero Cipolletti Vertedero Triangular Compuertas de fondo en cámaras de derivación Tuberías de baja presión (derivación, o entubamiento de canal) Medidores electromagnéticos Placas de Orificio Tubos Venturi Calibración de estructuras de tubos (puentes, pases de agua, etc.) Control de nivel de agua Limnígrafos (reglas electrónicas) en canales. Limnígrafos en presas

29 Fabricación local e instalación de equipos

30 Planos Aforadores ACA

31 Aforador ACA

32 SAMAN Canal Sauce del Peñón Tipo de estructura de aforo: Aforador ACA con sensor de carga en sección de entrada Desde aguas abajo Aguas arriba con pantallas acondicionadoras de flujo Registrador con placa solar y módem

33 Planos Aforadores sin cuello

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35 Sin cuello Nº 24

36 COOPAR Canal derivador rango de caudales l/s. Tipo de estructura de aforo: Sin Cuello Nº 24 con sensores de Carga y presión diferencial Instalado y funcionando Fabricación local

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38 INIA 33 Paso de la Laguna Tipo de estructura de aforo: Sin Cuello Nº 21 con sensores de Carga y presión diferencial Vista general Detalle de registrador en caseta

39 Placa de orificio

40 Placa de orificio

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42 Placas de orificio Dispositivo deprimógeno 800/600 Rango de caudales 150/900l/s

43 Vertederos: Cipolletti y triangular 90 Se instalan para tener escurrimiento libre por lo que la pérdida de carga es siempre la carga de funcionamiento. Los rectangulares y trapezoidales responden a una fórmula donde la carga se eleva a 1,5. El triangular de 90 grados el exponente es 2.5 y está limitado a caudales menores. Capaz de medir caudales muy reducidos ( 0.5 l/s)

44 Fac. Agronomía - CRS Tipo de estructura de aforo: Vertedero triangular con registrador ESPAY - GPRS Vista instalación Vista vertedero triangular 90º Registrador transmisor ESPAY - GPRS

45 Aforador de orificio sumergido de 60*10cm Sensor de presión diferencial Rango de caudales entre 60 y 120 l/s.

46 Caudalímetro Ectromagnético De inserción. No provocan casi pérdida de carga Pueden medir un amplio rango de caudales. La instalación es sencilla y barata. Se adapta a un amplio rango de diámetros de tubo Requieren más energía (modulo de energía más grande) Debe trabajar a tubo lleno

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48 Coopar Tipo de estructura de aforo: Tubo con medición electromagnética Detalle medidor Vista general de la instalación Paneles solares y gabinetes de electrónica

49 Regla electrónica

50 COMISACO Canal de riego 2000 l/s Tipo de estructura de aforo: Canal de riego con vertedero rectangular y tubos bajo un camino

51 Tobir eqpipe 300/160

52 Fac. Agronomía - CRS Tipo de estructura de aforo: Tubo venturi eq-pipe 300/125 Vista lateral conexión sensor Conexión a tubo de represa Vista general de la instalación

53 Medición y transmisión de datos

54 Como llega la información al usuario Descripción de la interface con el usuario

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56 3 tipos de equipos Acequia Innova Importados ya hechos AgroTI

57 Acceso a la información

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71 Caudal Q l/s Calibración de Canal Ache Lectura de regla cm Q l/s Calibración canal Ache Ecuación que responde a un canal Un tubo u orificio sumergido sería de tipo: Q = K h Profundidad de agua h cm Q l/s = h h R 2 =

72 Caudal l/s Calibración de Canal de la Sierra Lectura de regla en cm caudal l/s Canal de la Sierra Ecuación que responde a un canal Un tubo u orificio sumergido sería de tipo: Profundidad de agua cm Q = K h 0.5 Q l/s = h h R 2 = El ajuste mejora al aumentar el número de aforos PRECAUCIÓN: CONOCER BIEN EL MODELO HIDRAULICO QUE SE MIDE

73 Resultados de medición con el medidor electromagnético (Seametrics) Ubicación: Comisaco chacra Superficie de la chacra: 86 ha Caudal medio durante el periodo medido: 1,63 l/s/ha

74 Resultados de medición con el medidor electromagnético (Darhor) Ubicación: Saman chacra Volumen total del periodo: m3 Superficie de la chacra: 240 ha Caudal medio durante el periodo medido (dic-enero): 1,73 l/s/ha

75 Problemas que hemos tenido Falta de comunicación con los equipos de inserción Seametrics Darhor Comunicación y subida de datos Alimentación de los equipos Seametrics Sulfatación de cables y mordidos por animales

76 Cosas que faltan Mas aforos para mejorar la calibración Comunicación con equipos de inserción Todas las sugerencias que se les ocurra

77 Evaluación económica Los costos son sin IVA Incluye: equipamientos de registro estructuras de aforo en el caso que sea necesario Costo total instalado

78 ACA Aforador U$S1.750 AgroTi Electrónica U$S Total instalado U$S Acequia Innova Electrónica U$S 970 Total instalado U$S 2.690

79 Sin Cuello Sin cuello 12 U$S AgroTi Electrónica U$S Total instalado U$S Sin cuello 16 U$S Acequia Innova Electrónica U$S Total instalado U$S AgroTi Electrónica U$S Total instalado U$S Sin cuello 24 U$S Acequia Innova Electrónica U$S Total instalado U$S 3.578

80 eqpipe 500/350 U$S Total instalado U$S /160 U$S Total instalado U$S /125 U$S Total instalado U$S 2.391

81 Caudalímetro Electromagnético Seametrics U$S Total instalado U$S Darhor U$S Total instalado U$S 3.329

82 ESPAY-gprs Electrónica U$S 958 Total instalado U$S 1.058

83 Regla electrónica Electrónica U$S Total instalado U$S 1.816

84 Placa de orificio 800/600 U$S Electrónica U$S 958 Total instalado U$S /280 U$S 800 Electrónica U$S 958 Total instalado U$S 1.740

85 Orificio de fondo Electrónica U$S 958 Total instalado U$S 1.058

86 GRACIAS