Monitorización Medioambiental vía web a nivel de parcela

Transcripción

1 Monitorización Medioambiental vía web a nivel de parcela Marcos Martínez Peiró Titular de Universidad. Universidad Politécnica de Valencia. Socio Fundador. BALMART SISTEMAS ELECTRÓNICOS S.L. Sistemes de telecontrol i monitorització dels regadius. Jornada Tècnica de Referencia. TARREGA 20 d Octubre de

2 Estructura Presentación Monitorización Medioambiental. Fundamentos. Qué es la monitorización? Participantes en la monitorización. Procedimiento de monitorización clásico. Las nuevas tecnologías aplicadas al servicio de la monitorización. La administración y la monitorización. Conclusiones Un ejemplo práctico de sistema: RFreeNET Equipos Software Instalación Sensores Aplicaciones Futuros Proyectos I+D+i Eurostars: a la búsqueda de la experimentación. 2 2

3 Presentación BALMART es una Empresa de Base Tecnológica (EBT) creada en Spin-off UPV. Premio Mejor Empresa basada en investigación Fabricantes de Electrónica. Tecnologías inalámbricas. ISO 9001 en fabricación. ISO en fabricación. 3 3

4 Sectores de trabajo 4 4

5 La empresa Fabricante de Equipos Electrónicos OEM. Especializada en Red de Sensores Inalámbrica para Industria Control de Parámetros Energéticos Medioambiente Monitorización. Gestión Eficiente de Agua. Prevención de Incendios Forestales. Logística Localización Inalámbrica de Personas, Objetos y Vehículos. Diseño de Equipos de Comunicaciones. Diseño y Fabricación a Medida de Soluciones HW. 5 5

6 Monitorización Medioambiental MONITORIZACIÓN supervisión necesaria que nos asegura eficacia en el resultado final, evitando las posibles desviaciones que pudieran presentarse. OBJETIVO corregir el procedimiento antes de llegar a un resultado final no deseado. 6 6

7 Monitorización Medioambiental Estudio y manejo de microclimas para mejorar el rendimiento y la calidad de la cosecha. Permite aplicar métodos y técnicas específicas para cada cultivo o área. AGRICULTURA DE PRECISIÓN Optimización de la producción agrícola. Evitar exceso de recursos. Incrementar la calidad y cantidad de la producción. OBJETIVO Ahorro económico e incremento de beneficio. Uso preciso de tratamientos químicos (sólo se utilizan cuándo y dónde son necesarios). Gestión correcta del agua: toma de decisiones tácticas respecto al momento y la duración del riego a lo largo del ciclo de cultivo. Sabemos exactamente cuándo interesa cosechar, regar, fertilizar, etc en función de las condiciones meteorológicas y del cultivo. Seguimiento de heladas. Degradación de suelos. 7 BENEFICIO 7

8 Monitorización Medioambiental Temperatura Ambiente Humedad Ambiente. Lluvia. Viento. Rocio. Condiciones Meteorológicas Luminosidad. Radiación solar. Niveles CO2. Plagas. Condiciones Ambientales 8 Temperatura del suelo a diversos niveles. Humedad del suelo a diversos niveles. ph. Conductividad (CE). Condiciones del terreno Clorofila. Diámetro. Grosor. Aspecto. Calibre Condiciones del cultivo 8

9 Monitorización Medioambiental Evapotranspiración Reforestación Temperatura Ambiente. Humedad Ambiente. Lluvia. Viento. Rocío. Luminosidad. Radiación solar. Niveles CO2. Plagas. Alerta de Helada! Condiciones Meteorológicas Condiciones Ambientales Estrés hídrico 9 Fertilización Exceso de sales! Compactación del terreno. Temperatura enterrada a diversos niveles. Humedad enterrada a diversos niveles. ph. Conductividad (CE). Condiciones del terreno Clorofila. Diámetro. Grosor. Aspecto. Calibre Condiciones del cultivo Cosechar Sembrar 9

10 Monitorización Medioambiental Actores en la monitorización medioambiental. Propietarios Agricultores. Laboratorio de Análisis. Gabinete de Ingeniería. Técnicos de Campo de la Explotación. Análisis de datos Explotación agrícola Estudio de necesidad es Aprendizaje adaptativo. Toma de muestras Red de telemedida (WSN) 10 10

11 Monitorización Medioambiental Procedimiento de medida/monitorización clásico. Toma de muestra en campo y/o estación meteorológica. Visita periódica programada: diaria, semanal, mensual, estacional. Extracción de datos manual, documentación en papel, etc. Análisis de las muestras por expertos. Emisión de informes. Toma de decisiones en explotación. Defectos. Exceso de tiempo en la toma de decisiones. Exceso de recursos económicos (viajes, equipos, vehículos). Falta de interacción con el usuario/cliente. Consecuencias. Escasa implantación de la monitorización. Relegada a estudios científicos, universidad, centros de investigación

12 Monitorización Medioambiental Procedimiento de medida/monitorización clásico. Toma de muestra en campo y/o estación meteorológica. Visita periódica programada: diaria, semanal, mensual, estacional. Extracción de datos manual, documentación en papel, etc. Análisis de las muestras por expertos. Emisión de informes. Toma de decisiones en explotación

13 Monitorización Medioambiental Exceso de tiempo en toma de decisiones Exceso de recursos económicos Falta de interacción con el usuario Escasa implantación Relegada a estudios científicos 13 13

14 Monitorización Medioambiental Mejoras en el procedimiento de toma de muestras. Uso de las Tecnologías de la Información y Comunicaciones (TIC). Telemedida. Incremento de los puntos de medida en el campo mediante el uso de Redes de Sensores Inalámbricas. Toma de muestras a demanda o programada. Almacenamiento de datos en BBDD. Informatización en la emisión de informes. 14 Acceso a la información a nivel mundial (web). 14

15 Monitorización Medioambiental Reducción del tiempo de respuesta del sistema Aumento de Beneficios de explotación Ahorro en costes de implantación WEB TIC BBDD WSN Implantación eficiente y real de la monitorización Agronomía Profesional al alcance de todos 15 15

16 Monitorización Medioambiental La administración y la monitorización. 16 Se ha invertido en las redes de telecontrol de regadíos. El agua llega a todos los consumidores. Distribución, bombeo, hidrantes, electroválvulas y contadores remotos. El agua se cobra a todos los consumidores. Métodos automáticos de apertura/cierre, facturación, etc. La monitorización sólo se ha apoyado desde un punto de vista científico (proyectos I+D+i). Cuándo monitorizamos? A) Tras la inversión en red de regadíos. B) En paralelo con la creación de infraestructuras. C) Cuando existe un cultivo o producción agrícola sensible a sus beneficios. 16

17 Monitorización medioambiental Es conveniente disponer de un sistema multisensorial, para supervisar varios parámetros de interés como las características del suelo y los factores ambientales. Es conveniente disponer de datos distribuidos en el terreno y no localizados sólo en hidrante. Las redes inalámbricas de sensores (WSN) están iniciando su presencia en el espacio agrícola y del medio ambiente. Económico Ligero Fácil de instalar Mínimo mantenimiento 17 17

18 Monitorización Medioambiental Sistema distribuido Red de Sensores Inalámbrica Medimos dónde necesitamos No restringidos al hidrante H T T T H 18 18

19 RFreeNET 19 Software Local Instalación Web Equipos Remotas Concentradora Datalogger Sensores Temperatura Humedad CE Aplicaciones Golf Invernaderos Frutales Tecnología 100% BALMART. US Patent para bajo consumo. Remotas Marcado CE ENAC/AENOR. Multisensor. Mínimo peso y tamaño. Autonomía Ilimitada. Local y Web. Compatibilidad. 19

20 RFREENET De un vistazo Remota Concentrador 800m 20 20

21 Producto 21 21

22 Concentrador RFREENET Soporta mas de 150 remotas. Pasarela 2,4GHz a TCP/IP y GSM/GPRS. Serie Modbus RS232/485. Entradas analógicas y digitales. Salidas analógicas y digitales. Pluviómetro, veleta, anemómetro. Sirena, actuador. Modo off-line. Datalogger. Mas de registros. Datos Gestionados en remoto API-XML, C o SQL

23 Concentrador RFREENET Concentrador 23 23

24 Remota RFREENET Banda 2,4GHz gratuita. Hasta 4 entradas de sensores analógicas. Hasta 4 entradas digitales (pulsos). Hasta 4 salidas digitales. Adaptación directa a DECAGON. Alimentación solar y carga de baterías. Todo en uno: Sensor, enrutador, repetidor de datos. Plug&Play: Autoenrutado y autodescubrimiento al darle al ON. Peso 250g. IP

25 Remota RFREENET Panel solar en tapa. Antena invisible integrada. Sensores con jack. Portapilas recargables. Autonomía ilimitada. Ligero (paquete de café). Hasta 800m (500m recomendado). UNE EN (2,4GHz espectro). EN (Emisión EM). EN (inmunidad electromagnética). EN (condiciones de trabajo)

26 Software Local. EcoLoader. EcoLoader es un software gratuito, que permite la programación, configuración, gestión y monitorización de una red de sensorización inalámbrica medioambiental RFREENET. Ecoloader funciona bajo sistema operativo Microsoft Windows y se ejecuta de forma local

27 Software Local. Ecoloader

28 Ecoloader. Instalación

31 Ecoloader. Operación

32 Software Web. GreenWeb Manager. 32 Acceso Web desde cualquier dispositivo. Múltiples niveles de usuarios. Ilimitadas instalaciones remotas. Visualización: Google Maps. Equipos, estados y eventos. Monitorización e Informes: Modificación de períodos de medidas. Habilitación de alertas. Volcado datos PDF, CSV. Configuración remota: Añadir/eliminar remotas, sensores de remotas, concentradoras, etc. Datos en la nube Abiertos y Compatibles. BALMART Hosting 24h/365d CCRR, clientes finales. Instalador, Gestor de sistema. Hardware Servidor de red con Linux, SQL, Php5, Apache2, 32

33 Software Web. GreenWeb Manager. Instalación Concentradora Remota 33 33

34 Software Web. GreenWeb Manager. Medidas Filtros Días 34 34

35 Software Web. GreenWeb Manager. Informes Tipo Filtros Días 35 35

36 Software Web. GreenWeb Manager. Gestión 36 36

37 Acceso Rápido Foto Últimas Medidas 37 Con un click en la remota Batería Solicitar datos YA 37

38 Acceso Rápido 38 38

39 Sensores Representación oficial en Europa de los equipos de Decagon Devices Inc. (USA) para Agricultura Profesional. Sondas ECH2O: Capacitivas (FDR), para la medida de la humedad en el suelo. Sensores Ambientales: anemómetros, pluviómetros, sensores de Tª, HR, radiación, humedad en hoja, etc.. 20 cm DATALOGER Equipos auxiliares para el registro y almacenamiento de datos monitorizados en continuo. 40 cm ECHO-TE-20 EC-5 ECHO-TE-20 ECHO-TE

40 Agua en el suelo % (m 3 m -3 ) 15/10/2010 Sondas ECH2O Sondas de tipo capacitivo (FDR) Robustas Precisas Asequibles Registro en continuo del contenido volumétrico de agua en el suelo HS Sat CC PM 0 28-abr 18-may 7-jun 27-jun 17-jul 6-ago 26-ago 15-sep 40

41 LabFerrer ha sido pionera en el desarrollo de un SERVICIO INTEGRAL para el apoyo en la gestión eficaz del agua de riego: ECH2O SYSTEM; en base a la monitorización y análisis de datos registrados mediante sondas ECH2O (Decagon) DESCARGA DE DATOS Manual o remota (BALMART) INSTALACIÓN MANTENIMIENTO DIAGNÓSTICO Ficha de riego 41

42 Instalaciones/Aplicaciones 42 42

43 Instalación Plug&Play Instalación de Instalación de la las remotas. concentradora Análisis del terreno. Localización de puntos de medida y tipo de sensor. Puerto serie. Software Local. Se da de alta la red de sensores. Led parpadeante de cobertura. Conexión de sensores previamente enterrados. Personalización de informes, parámetros, etc.. Desde software remoto web

44 I+D+i BALMART invierte en I+D: asociada a la Universidad Politécnica de Valencia para transferir resultados de investigación a productos de última generación. BALMART participa en proyectos europeos, nacionales y comarcales, con multitud de empresas y compañías internacionales, aportando coordinación, gestión, desarrollo y generación de nuevos productos y servicios

45 INSTALACIÓN RFREENET NODOS SENSORES ENLACE GPRS 2,4GHz RECEPTOR DE DATOS REMOTO TERRENO_A 2,4GHz NODOS SENSORES 2,4GHz INTERNET TERRENO_B HUELVA SEVILLA VALENCIA ZARAGOZA CLIENTES VISUALIZANDO VIA WEB LOS DATOS EN TIEMPO REAL DE SUS CULTIVOS 45

46 Caso 1. Cultivo Hidropónico. GATEWAY CONCENTRADOR DE COMUNICACIONES CUATRO NIVELES DE MEDIDA ENTERRADOS MEDIDAS DE HUMEDAD Y CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA NODOS SENSORES NODOS SENSORES RED DE SENSORES INALÁMBRICA TERRENO_A TERRENO_B Centro de Experimentación Agrícola Lepe. Cultivo Hidropónico en Invernadero. Medidas de Humedad enterrada y CE. Estudios de concentración de sales en tierras

47 Caso 2. PREVENCIÓN DE INCENDIOS MONITORIZACIÓN Y SENSADO Medida de temperatura y humedad ambiente en altura Medida de temperatura y humedad ambiente a ras de suelo Medida de contenido volumétrico de agua, conductividad eléctrica y temperatura del suelo a dos niveles edáficos VARIABLES CLIMÁTICAS Radicación solar Velocidad y dirección del viento Volumen de precipitaciones (pluviómetro) 47 47

48 EUROSTARS 48 48

49 EUROSTARS 49 49

50 EUROSTARS 50 50

51 EUROSTARS 51 51

52 EUROSTARS 52 52

53 EUROSTARS Consorcio Holanda: WaterWatch & BasFood LabFerrer (Cervera) BALMART (Valencia. Coordinadora) IrriMote Calibración de Imágenes Satélite mediante Remotas BALMART IrriLook 53 53

54 RFREENET BALMART SISTEMAS ELECTRONICOS Y DE COMUNICACIONES info@balmart.es Tel Tel. Labs: Marcos Martínez Peiró marcos.martinez@balmart.es mpeiro@eln.upv.es 54 54