AGRO 2.0 I+D: Monitoreo de variables de huerto y control total del riego

En Chile ya son varias las empresas que ofrecen centralizar el manejo de los sistemas de riego, mediante sistemas de control computarizados en que se integra tecnología de monitoreo a través de distintos tipos de sensores, telemetría (transmisión de datos sin cables), automatización y control a distancia. En este artículo analizamos las propuestas de dos empresas especializadas en estos sistemas.
Los sistemas de riego manejados a través de cables son rígidos ya que los conjuntos de válvulas, que definen los sectores de riego, solo pueden abrirse o cerrarse en grupos predeterminados. Es decir, el sector A tiene un cable de control que abre todas las válvulas del sector A y el sector B tiene un cable de control que abre todas las del B (y así sucesivamente) más un neutro. Los sistemas de control inalámbricos, en tanto, permiten reagrupar las válvulas, redefiniendo los sectores de riego de forma dinámica, de acuerdo a los requerimientos del huerto. Incluso permiten hacer un manejo diferenciado por válvula e integrar variables relevantes (Caudal, pH, CE, etc.) y datos capturados por distintos sensores en el huerto (de humedad de suelo, de planta o atmosféricos). De este modo se puede, en una misma pantalla de computadora, manejar información sobre la ejecución automática de los programas de riego y fertilización (bombas, inyectores, etc.) junto a la información de las variables antes mencionadas.

Entre los principales beneficios de implementar estos sistemas se menciona importantes ahorros en mano de obra, agua, energía y fertilizantes, aumento de la producción y mejoras en la calidad de los productos cosechados.

AGROSUCCESS

“Lo que no se puede medir no se puede controlar”

“Nuestro sistema nació para operar bombas, fertirrigadores y válvulas de riego, pero también nació en función del monitoreo con sensores, ya que lo que no se puede medir, no se puede controlar. Nuestra orientación, como empresa de control automático, siempre estuvo centrada en medir factores relevantes del proceso agrícola y en el accionamiento automático de los equipos disponibles, que puedan mantener controlados esos factores. Por lo que abrir o cerrar válvulas, así como partir y parar bombas o fertirrigadores es parte integral de nuestra solución”, explica el ingeniero civil eléctrico Luis Elgueta, director y gerente general de Agrosucess.

Sensores de monitoreo de riego

Según Elgueta los agricultores empezaron a incorporar sistemas para monitorear el riego, pero, “nos dimos cuenta que muchos agricultores innovadores, que habían integrado tecnología a sus predios, han terminado con los aparatos guardados en una bodega. La gente del predio no tiene posibilidad de arreglar ese tipo de aparatos y ante cualquier falla necesitan soporte externo o simplemente nunca se reparan. A partir de ese problema diseñamos nuestra solución como un servicio”.

Según Luis Elgueta otra razón para funcionar como servicio es que frecuentemente cuando se integra tecnología de monitoreo de humedad del suelo, del estado hídrico de la planta (fitomonitoreo), de medición de variables atmosféricas o combinaciones de estas tecnologías, se genera una enorme cantidad de datos que los productores no son capaces de incorporar y analizar de modo de tomar buenas decisiones de riego.

“Recomendamos incluir siempre monitoreo en suelo, planta y ambiente”

En los sistemas instalados por Agrosuccess se utilizan sondas FDR para monitorear humedad de suelo o tensiómetros para medir la tensión del agua en el suelo, los que son adaptados eléctricamente para transmitir datos. En tanto que utilizan termocuplas para monitorear temperatura de hoja o dendrómetros para medir las variaciones de grosor de tronco, y también integran al sistema las estaciones meteorológicas de los clientes para conocer en cada momento las variables climáticas. Entre las ventajas de todos esos sensores está la capacidad de realizar lecturas continuas día y noche, “lo que permite trabajar en base a las tendencias de cada variable, las que en general son más importantes que los valores puntuales”, señala Elgueta.

Explica el ingeniero que las sondas FDR han demostrado lograr gran precisión y calidad de información, en tanto que los tensiómetros son los sensores más usados en agricultura y que mejor conocen los agricultores, además de que existe gran cantidad de bibliografía e investigaciones sobre su uso e interpretación de sus datos. La medición de temperatura de hoja mediante pequeñas termocuplas entrega información sobre si la planta está transpirando o no (estomas abiertos o cerrados), lo que se asocia con la disponibilidad de agua en el suelo. Finalmente, las estaciones meteorológicas tienen hoy costos muy accesibles para cualquier agricultor y su información es de mucha utilidad.

La cantidad de baterías de sensores a instalar dependerá del tamaño del predio y de la uniformidad del cultivo.

Transmisión y procesamiento de los datos

Los datos de monitoreo con sensores electrónicos, así como los comandos de operación de bombas, fertirrigadores, electroválvulas o cualquier otro equipo que se pueda controlar en forma eléctrica o electrónica, son trasmitidos por radio, sobre una red de nodos cooperativos que colaboran entre sí para llevar los mensajes a todos los rincones del campo. Los componentes electrónicos del sistema son diseñados y fabricados por Agrosuccess.

Elgueta destaca la flexibilidad que otorgan las comunicaciones inalámbricas, que pueden configurarse y reconfigurarse en forma virtual y en línea, sin necesidad de realizar modificaciones físicas en el terreno y adecuándose rápidamente a las necesidades cambiantes del campo. Además explica que es complicado cablear en un campo en producción, ya que realizar excavaciones implica gran riesgo para las matrices de agua y canalizaciones eléctricas existentes.

Los datos transmitidos llegan a un centro de control que generalmente está ubicado en alguna oficina principal del predio, pero además se pueden acceder a través de Internet desde cualquier parte del mundo. “Tanto los datos capturados por los sensores, como los generados por la ejecución automática de los programas de riego, se muestran de forma gráfica en una interfaz unificada, que permite tener en un mismo gráfico información del suelo, de la planta, del ambiente y de las acciones de riego y fertilización realizadas. Esto permite tomar decisiones bien informadas para el presente y el futuro”, afirma Luis Elgueta. Además, los datos pueden exportarse a Excel y a otras plataformas para un examen posterior o más detallado.

NOVEDADES AGRÍCOLAS

Una plataforma de control de gestión del campo

“El control inalámbrico que ofrece Novedades Agrícolas Chile S. A., no se relaciona directamente con sensores más o sensores menos. Nuestra concepción de monitoreo y control corresponde más bien a una plataforma generada sobre la base del control de la gestión. Para esto utilizamos un software de última generación, que permite la comunicación inalámbrica vía radio (UHF) con cada uno de los elementos de accionamiento automático con que cuentan los sistemas de riego y fertirrigación. Esto significa el control sobre válvulas eléctricas de los sectores de riego, sensores de nivel de agua, bombas, sensores de pH y C.E. (conductividad eléctrica), sensores de humedad de suelo, sensores de estación meteorológica, etc.”, explica el ingeniero agrónomo Sergio Andrés Seguel, gerente general de la empresa.

“Los sensores son elementos adicionales para la plataforma de control inalámbrica”

El sistema planteado permite el control y monitoreo integral de cualquier sistema de riego y fertirrigación, y genera registros en cada una de las etapas de la gestión, lo que permite una adecuada toma de decisiones. Seguel estima, a grandes rasgos, que el costo de instalar el sistema de riego con control inalámbrico es solo un 30% superior al costo del controlado con cables, “valor que se recupera rápidamente, redestinando mano de obra y mejorando el resultado agronómico del cultivo, gracias a una mejor gestión”, señala el agrónomo. Además, considera que “los sensores son elementos adicionales para la plataforma de control inalámbrica ya que lo más importante es la plataforma misma con la que se puede lograr un adecuado monitoreo y control del sistema”.

“El sistema es capaz de agrupar válvulas de riego según criterios agronómicos”

Entre las ventajas del control inalámbrico, Seguel remarca su versatilidad ya que con él se es capaz de agrupar válvulas de riego según criterios agronómicos y -de manera dinámica en el tiempo- cambiar los grupos cuando se requiera, directamente desde la consola del PC. También destaca su seguridad de operación. “Tanto el deterioro como la sustracción de los cables de señal complican actualmente la operación de los sistemas. Es cada vez más común ver equipos de riego que deben ser activados manualmente, válvula por válvula, debido a fallas en los cables”.

El programa, además, permite tomar decisiones lógicas como por ejemplo detener la bomba si el caudal excede los rangos permitidos (por una posible rotura de matriz), sugerir tiempos de riego, o encender alarmas si algún parámetro se sale de los rangos especificados. Uno de las razones más interesantes para instalar estos sistemas es conseguir una alta uniformidad de huerto. “Si el cultivo presenta baja uniformidad producto de variaciones en el tipo de suelo, exposición al sol, calidad de plantas u otra causa, el sistema permite hacer un manejo diferenciado por válvula y un monitoreo de las variables relevantes, como humedad del suelo, radiación, temperatura, etc., lo que permite tomar decisiones acertadas en el manejo.

Por “seguridad y probada efectividad”, dice Seguel, “recomendamos la comunicación vía radio (UHF), ya que no tiene limitaciones de ningún tipo. Todas las demás plataformas como Internet, GPRS, WiMax, Satélite, etc., si bien están disponibles, dependen siempre de un servicio externo, el que puede fallar”. El sistema de control de riego computarizado de Novedades Agrícolas está compuesto por equipos Motorola, entre otros componentes, el sistema de control de riego Irrinet y las unidades de radio PiccoloXR.

Señala el gerente general que en el sistema propuesto todos los registros quedan disponibles en el PC a través del software del sistema, el que está en español y es muy amistoso. “La interfaz gráfica muestra instantáneamente las válvulas que están abiertas y cerradas, en diferente color, sobre un plano de la instalación. En la misma pantalla se muestran gráficamente niveles de estanques, caudales, pH, CE, bombas activas/detenidas, presiones de trabajo, datos de sensores y cualquier otra variable que se requiera monitorear.

fuente: redagricola.com