Sistemas de Cultivo

Optimización del control de la bomba de agua en una piscigranja “inteligente”

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By Milthon Lujan

Jeju, Corea.- Un grupo de investigadores desarrolló un diseño para una piscigranja “inteligente”, basado en el Internet de las Cosas (IoT), y optimizó el uso de la bomba de agua con la finalidad de reducir los costos de operación.

La industria de la acuicultura ha experimentado un tremendo crecimiento en los últimos año en todo el mundo. Entre otras razones, uno de los factores más importantes es que la acuicultura es considerado como uno de los negocios más rentables para invertir.

La producción de peces saludables requiere de un cuidado intensivo, y asegurar un ambiente de producción estable y saludable dentro del tanque de cultivo es una tarea desafiante.

Un sistema automatizado basado en el Internet de las Cosas (IoT) puede permitir monitorear de forma continua los tanques de peces, junto con la utilización óptima de los recursos. Puede alcanzarse una significativa reducción de los costos de producción si el equipamiento de la granja y las bombas de agua pueden operar solo cuando se necesitan usando esquemas de optimización.

La gestión de los sistemas de recirculación en acuicultura requiere de altos costos de mano de obra. Un sistema automatizados basados en el Internet de las Cosas (IoT) puede monitorear continuamente los tanques de los peces y volver el trabajo de los piscicultores más fácil. En las granjas de peces convencionales el equipamiento y las bombas de agua son mantenidos operando de forma continua, lo que resulta en el desperdicio de recursos. {mprestriction ids=»*»}

Un sistema basado en el Internet de las Cosas (IoT) puede ayudar en la utilización óptima de los recursos, con la finalidad de ahorrar recursos y alcanzar una sustancial reducción de costos. Los datos recolectados a través de la IoT pueden ser usados para el análisis a largo plazo y tomar mejores decisiones en el futuro sobre el uso eficiente de los recursos y maximizar la rentabilidad.

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En la actualidad, muchos estudios existentes en la literatura se han focalizados en el monitoreo remoto de las piscigranjas usados dispositivos de IoT. Ellos tratan de mejorar la eficiencia del trabajo de los acuicultores mediante el envío de notificaciones, recordatorios y alarmas. El objetivo principal es proveer monitoreo remoto de piscigranjas y permiten a los trabajadores remotamente controlar la operación de varios equipos cuando son requeridos.

Los investigadores de la Jeju National University presentaron un diseño general del sistema para las piscigranjas “inteligentes”. Ellos desarrollaron un esquema de optimización para el control de la bomba de agua, con la finalidad de mantener el nivel deseado de agua en un tanque de crianza de peces, con el consumo eficiente de agua a través de la apropiada selección de la tasa de flujo de bombeo.

Asimismo, los investigadores presentan un resumen de los trabajos científicos relacionados con el IoT aplicado a la acuicultura; presentan un diseño conceptual de una piscigranja “inteligente” con una formulación detallada del esquema de optimización propuesto.

Propuesta de Piscigranja basado en IoT

El diseño propuesto por los investigadores considera un ambiente cerrado (tanque de crianza de peces) que necesita ser controlado mediante un sistema automatizado basado en IoT para mantener un ambiente saludable para el crecimiento de los peces con una utilización eficiente de recursos. El proceso entero tiene cuatro etapas:

– La primera etapa: El ambiente del tanque es monitoreado mediante la recolección de varios datos (temperatura, nivel del oxígeno, nivel del agua, pH, etc) a través de sensores. Los datos de los sensores informan sobre las condiciones actuales en el tanque.

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– La segunda etapa: Se aplica un algoritmo para estimar las condiciones futuras usando algunos datos históricos. Esto ayuda en el ajuste/control de varios parámetros antes de que las condiciones del tanque empeoren.

– La tercera etapa: Las técnicas de optimización son requeridas para que las condiciones óptimas se mantengan para el crecimiento de los peces y respondan a los desafíos del sistema.

– La cuarta etapa: Los niveles son ajustados para controlar la calidad del agua en el tanque con la finalidad de optimizar el desarrollo de los peces.

“Nosotros observamos a través de los resultados de simulación que el esquema de optimización alcanzó una significativa reducción en el consumo de energía, comparado a los esquemas alternos, con bombeo a la máxima y mínima tasa de flujo” reportan los investigadores.

Referencia (abierto):
Ullah, Israr; Kim, DoHyeun. 2018. «An Optimization Scheme for Water Pump Control in Smart Fish Farm with Efficient Energy Consumption.» Processes 6, no. 6: 65.
http://www.mdpi.com/2227-9717/6/6/65 {/mprestriction}

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