Implementación de un sistema SCADA para evaluar diferentes estrategias de riego en olivares con sistema de riego por goteo Dr. Ing. Flavio Capraro CONICET - INAUT

Implementación Implementación de un sistema SCADA para evaluar diferentes estrategias de riego en olivares con sistema de riego por goteo Situación Actual En la provincial de San Juan los productores agrícolas, en particular los del sector olivícola, se ven forzados a utilizar sistemas de riego presurizado; debido al bajo nivel de precipitaciones (entre 90mm a 110mm anuales), altas temperaturas, baja humedad ambiente, y alta demanda evaporativa. Existen nuevas herramientas tecnológicas que permiten la apropiada supervisión y manejo de los sistemas de riego que posibilitan un impacto significativo sobre los recursos empleados, a fin de lograr el uso eficiente de agua y obtener una adecuada producción de cultivos en volumen y calidad. Generalmente los sistemas de riego instalados son controlados manualmente. La programación del riego se efectúa según la experiencia del agricultor (a ojo). La inspección del sistema es manual y discontinua en el tiempo; una falla o inconveniente en el riego demora mucho tiempo en detectarse y resolverse Para aumentar el rendimiento de los sistemas de riego se requiere la modernización empleando las nuevas herramientas disponibles. Los objetivos específicos de modernización incluyen: el aumento de la productividad del agua, el incremento de la rentabilidad, y el incremento de la fiabilidad y flexibilidad de las aplicaciones de riego.

Implementación Implementación de un sistema SCADA para evaluar diferentes estrategias de riego en olivares con sistema de riego por goteo Enfoque Tecnológico Desde el enfoque de la Ingeniería de Control de Procesos, en los últimos años los sistemas de control y los procesos automáticos han jugado un papel importante en la industria moderna, inclusive los proceso agroindustriales. La implementación de dispositivos de medición (sensores), dispositivos de manejo (actuadores), controladores automáticos, y sistemas de transmisión de datos brindan un gran conjunto de posibilidades en la recopilación, manejo y análisis de datos. Los elementos anteriormente mencionados generalmente son integrados en un programa informático de Control Supervisorio y Adquisición de Datos (SCADA Software), para lograr el seguimiento y manejo centralizado y en tiempo real del sistema o proceso.  En una planta industrial o proceso el sistema SCADA es el encargado de recoger y ordenar la información disponible en uno o más nodos distantes, transferir los datos a un sitio o lugar central, realizar los análisis y controles necesarios, y transmitir nuevamente las acciones requeridas para el control del proceso. 

Implementación Implementación de un sistema SCADA para evaluar diferentes estrategias de riego en olivares con sistema de riego por goteo Solución Tecnológica Se ha desarrollado un software SACADA que integra en una base de datos las mediciones de distintas variables, índices y parámetros intervinientes en el sistema suelo-agua-cultivo-clima. Con esta herramienta se visualiza la información de manera temporal (en gráficos históricos) y permite al agricultor tomar decisiones sobre el guiado de los cultivos y el manejo eficiente del riego. Objetivos de desarrollo del sistema SCADA : Contar con información objetiva, en línea y en tiempo real, organizada adecuadamente, y presentada en un entorno grafico de manera temporal. Tomar decisiones más acertadas y con menor margen de error sobre el manejo del sistema de riego Lograr el ahorro significativo de agua y de fertilizantes. Mejorar el producto final en calidad y cantidad, haciéndolo más competitivo. Llevar a cabo diferentes estrategias de riego en el cultivar, de manera particular, estrategias de “estrés hídrico” en determinados periodos del cultivo.

Sistema Experimental de Riego por Goteo Implementación Implementación de un sistema SCADA para evaluar diferentes estrategias de riego en olivares con sistema de riego por goteo Sistema Experimental de Riego por Goteo El sistema de riego por goteo fue instalado en un olivar (cv. Arbequina), localizado en la estación experimental Pocito, INTA, ubicada al sur de la provincia de San Juan (31°39'14.13"S, 68°35'15.94"O). El marco de densidad de la plantación del cultivar es de 6m x 2m (olivar intensivo). Se ha subvidivido en cuatro parcelas de experimentación, en cada zona se establecieron dos puntos de medición

Implementación Implementación de un sistema SCADA para evaluar diferentes estrategias de riego en olivares con sistema de riego por goteo Equipamiento Montado

Diagrama del Sistema SCADA Implementación Implementación de un sistema SCADA para evaluar diferentes estrategias de riego en olivares con sistema de riego por goteo Diagrama del Sistema SCADA

Pantalla Principal del Sistema SCADA Implementación Implementación de un sistema SCADA para evaluar diferentes estrategias de riego en olivares con sistema de riego por goteo Pantalla Principal del Sistema SCADA

Implementación Implementación de un sistema SCADA para evaluar diferentes estrategias de riego en olivares con sistema de riego por goteo Resultados La integración del equipamiento instalado y el software desarrollado han resultado en un sistema robusto de monitorización y control de un sistema de riego por goteo. Las principales características del SCADA desarrollado son: simple operación, fácil mantenimiento, y bajo costo. Entre septiembre de 2011 y mayo de 2012, el sistema SCADA fue utilizado para realizar RDI en olivos, aplicándose diferentes tratamientos de riego en cada zona y durante diferentes etapas del estado fenológico del olivo. Ello se llevo a cabo como una continuación de las investigaciones y los trabajos presentados por (Pacheco et al; 2011) y (Vita et al.; 2011).  El SCADA mostró un alto grado de robustez. Cuando se produjeron fallas en el sistema, los mensajes de alerta se registraron correctamente. Los instantes de “inicio” y “tiempo de duración” del riego se cumplieron con gran precisión.  Cuando el controlador de riego fue configurado en el modo “realimentado”, las acciones de riego se basaron en la medición de la humedad del suelo, nivel de ET0, la cantidad de agua aplicada en los ciclos de riego anteriores, y en base a las demandas futuras (riego bajo demanda), optimizándose el consumo de energía y el uso de agua.

Implementación Implementación de un sistema SCADA para evaluar diferentes estrategias de riego en olivares con sistema de riego por goteo Conclusiones El sistema SACADA presenta los valores instantáneos e históricos relacionados con la operación del sistema de riego por goteo: el agua aplicada por dicho sistema, la humedad del suelo en diferentes lugares y las variables climáticas. El hecho de contar con la información centralizada, ordenada y publicada, permitió al usuario tomar decisiones, establecer estrategias de riego, analizar las condiciones de desarrollo de los cultivos, y definir mensajes de alarmas. El sistema SCADA ha funcionado con éxito durante largos períodos de tiempo; se ha podido obtener información relevante sobre el rendimiento del sistema de riego por goteo, el uso del agua, el estado de los cultivos, y el clima. Al contar con acceso remoto al sistema SCADA permitió a los usuarios monitorizar y tomar decisiones de forma remota en cualquier momento del día, accediendo al sistema fuera de los horarios normales de la jornada laboral. Si bien no se puede generalizar un porcentaje de ahorro en los recurso, éste sistema tiene la capacidad de aumentar la productividad del uso del agua y reducir el consumo de energía eléctrica. Incluso se puede pensar en que dicho ahorro de agua y energía podrá emplearse para ampliar el área cultivada de un emprendimiento agrícola.

Implementación Implementación de un sistema SCADA para evaluar diferentes estrategias de riego en olivares con sistema de riego por goteo Trabajos Futuros Desarrollo de una plataforma de asesoramiento al regante que permita evaluar los modos de control automáticos de riego en función de las necesidades del productor (suelo, cultivo, estrategias de riego, disponibilidad de agua, etc.) Escalamiento del sistema SCADA a una finca de 90hs de olivos, ubicada en la localidad de Cañada Honda, departamento Sarmiento, al sur de San Juan. En marco de un convenio de transferencia tecnológica entre INAUT – INTA – Consultora InterAgro S.A.

Dr. Ing. Flavio Capraro Gracias por la atención brindada … CONICET - Instituto de Automática (INAUT) E-mail: fcapraro@inaut.unsj.edu.ar Implementación de un sistema SCADA para evaluar diferentes estrategias de riego en olivares con sistema de riego por goteo