Corporación Centro de Desarrollo Tecnológico Piscícola Surcolombiano ACUAPEZ

Introducción

Una forma de mostrar gran avance tecnológico en el campo piscícola es permitiendo el desarrollo e implementación de un sistema encargado de alertar de forma anticipada y oportuna, la variación de los niveles de oxígeno disuelto en los cuerpos de agua, además desarrollar un sistema que logre activar de forma rápida los correctivos necesarios para evitar la perdida del cultivo de los alevinos.

PATENTE EN TRAMITE

Proceso de patente de nuestro sistema se encuentra en tramites legales

Monitoreo del aporte de oxigeno disuelto proporcionado por el equipo de aireación

Monitoreo del aporte de oxigeno disuelto proporcionado por el equipo de aireación
Aireador ON - Aireador OFF

Comportamiento del oxígeno disuelto al activar el aireador

Comportamiento del oxígeno disuelto al activar el aireador
Al activar el aireador a las 17:37:41 horas, los niveles de oxígeno disuelto aumentaron, pero llegan a un valor máximo y a partir de ahí se mantienen constantes, esto evidencia que debido a la gran masa de agua presente la potencia del aireador no eleva los niveles de oxigeno disuelto mas, además, cuando el aireador es desactivado a las 17:45:15 horas, los niveles de oxigeno disuelto disminuyen con mayor rapidez.

SISTEMA INTEGRAL DE ALERTAS TEMPRANAS

SISTEMA INTEGRAL DE ALERTAS TEMPRANAS
Prototipo

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

Cualquier organismo heterótrofo (que se alimenta de otro) por más insignificante que sea, necesita del oxígeno para poder sobrevivir. Un organismo heterótrofo superior, como el ser humano por ejemplo, puede pasar unos 20 días sin comer, unos cinco días sin tomar agua, pero apenas unos pocos minutos sin oxígeno. A excepción del agua para tomar, este ejemplo vale también para la realidad de los organismos acuáticos de cultivo, es por esta razón que, en acuicultura, el oxígeno disuelto (OD) debe ser considerado el parámetro más importante de calidad de agua. Cuando los niveles de OD se encuentran muy bajos en los estanques de acuicultura, los organismos cultivados pueden estresarse y, eventualmente, morir. Durante el día el OD se incrementa hasta alcanzar un nivel máximo, debido casi totalmente a los procesos fotosintéticos. Ya durante la noche, la respiración biológica y oxidación química del sedimento provocan una pérdida substancial del OD presente en el estanque, Ya al entrar la noche, la actividad fotosintética disminuye rápidamente, dando lugar a los procesos de respiración (consumo de oxígeno), lo que provoca una disminución del oxígeno disuelto en el agua, pudiendo alcanzar concentraciones críticas que ponen en riesgo los organismos cultivados. Estas fluctuaciones del oxígeno disuelto en estanques varían de acuerdo con el tipo de cultivo que se está practicando. Ante el hecho inevitable de la caída del OD durante la noche, el acuicultor puede incorporar oxígeno a sus estanques mediante dos métodos principales: renovación de agua, que consiste en introducir agua con niveles altos de OD dentro de los estanques, o por medio de aireación mecánica del cuerpo de agua, utilizando para esto aireadores eléctricos o accionados a petróleo. Siendo que ambos métodos implican gasto de energía, y no garantizan un control adecuado sobre los niveles de OD. El presente proyecto pretende desarrollar un sistema que realice el monitoreo en tiempo real de los niveles de oxigeno durante todo el día, además de alertar de manera oportuna sobre un cambio en estos niveles, lo que permitirá al acuicultor evitar la mortalidad y oxigenar sus estanques solamente cuando sea necesario, reduciendo de esta manera excesivos costos en energía y al mismo tiempo, alcanzar niveles altos de producción.

PRUEBAS REALIZADAS EN LA ESTACIÓN PISCÍCOLA DE GIGANTE

NOTA: Este blog por ahora, muestra únicamente las pruebas del desarrollo del prototipo SIAT, debido a esto, no podrá verse el dispositivo flotando sobre la superficie del agua. Por lo tanto lo que se logra visualizar son todos los dispositivos utilizados en las diferentes etapas en tierra. El objetivo final será que el productor piscícola, conozca los beneficios de la implementación del SIAT. En próximos días se darán a conocer, fotos y videos del buen funcionamiento del Sistema Integral de Alertas Tempranas como dispositivo electrónico, directamente sobre la superficie del agua como resultado de la realización de nuevas pruebas.

SISTEMA INTEGRAL DE ALERTAS TEMPRANAS - SIAT

SISTEMA INTEGRAL DE ALERTAS TEMPRANAS - SIAT
El prototipo SIAT es completamente autónomo y funcional, como se observa en la grafica quedara ubicado sobre la superficie del agua sin ningún tipo de cable o conexión a la energía, pues funciona con energía solar y la transmisión de los datos es inalámbrica.

METODOLOGÍA DEL SISTEMA INTEGRAL DE ALERTAS TEMPRANAS - SIAT

Se implementó un sistema encargado de alertar de forma anticipada y oportuna la disminución de los niveles de oxígeno disuelto en los cuerpos de agua; el proceso realizado consta de las siguientes etapas:

ADQUISICIÓN DE DATOS

La primera etapa es la adquisición de datos, para esta función se utiliza un sensor ubicado directamente en el cuerpo de agua, el cual registra las variaciones de los niveles de oxigeno en el agua durante todo el día.

TRANSMISIÓN DE DATOS

Luego de la adquisición de los datos, se tienen en la salida del sensor unos valores de intensidad de corriente, estos se transmiten por un módulo que posee un protocolo de comunicaciones inalámbrico basado en el estándar de comunicaciones para redes inalámbricas IEEE_802.15.4. que permite que dispositivos electrónicos de bajo consumo de potencia puedan realizar sus comunicaciones inalámbricas. Las comunicaciones se realizan en la banda libre de 2.4GHz. Normalmente puede escogerse un canal de entre 16 posibles. El alcance depende de la potencia de transmisión del dispositivo así como también del tipo de antenas utilizadas (cerámicas, dipolos, etc). El alcance normal con antena dipolo en línea vista es aproximadamente de 1500m y en interiores de unos 100m. La velocidad de transmisión de datos de una red es de hasta 250,000bps. Una red la pueden formar, teóricamente, hasta 65535 equipos, es decir, el protocolo está preparado para poder controlar en la misma red esta cantidad enorme de dispositivos. Es especialmente útil para redes de sensores en entornos industriales, médicos y, sobre todo, domóticos. Los dispositivos finales no tienen capacidad de enrutar paquetes. Deben interactuar siempre a través de su nodo padre, debe de enlazarse con el modulo transmisor a la distancia para obtener los datos, que son ingresados al equipo portátil por medio de un cable mini USB.

TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN (SOFTWARE)

Una vez recolectada la información, es necesario procesarla, para este fin se desarrolló un software encargado de recibir la información la cual se organiza y procesa para ser entregada en forma de gráfica, en donde se muestran los niveles de oxigeno presentes en el cuerpo de agua, permitiendo al usuario consultar en tiempo real el comportamiento de estos, y realizar un perfil del comportamiento del oxigeno disuelto en su estanque o jaula flotante durante el día. Además de procesar y permitir la visualización de los niveles, la información también es comparada y ubicada dentro de los niveles de oxigeno adecuados para el correcto desarrollo de la especie presente en la jaula flotante o estanque, para ello se ubican dentro de un rango que sea normal y en el caso en que estos niveles varíen fuera de este nivel, el software automáticamente tendrá la opción de alertar al usuario de manera oportuna sobre cualquier variación perjudicial para la especie, en el caso en que se cuente con equipos de aireación, el sistema los activara de manera automática hasta que los niveles sean los adecuados permitiendo que se apliquen los métodos correctivos a tiempo sin desperdiciar recursos y con esto evitar pérdidas.