Presentación EMAs

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EMAs Documentos, Imagenes, graficas, ejemplos.Aplicaciones para los arboles y vegetales en campo.Como se mide la variable en el campo para dar uso mejor a las mediciones y usar modelos.

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  • Estaciones Meteorolgicas Automticas

    Rodrigo Morales Zrate

    Ingeniero AgrnomoM. AgropempresasMagister en Horticultura

    romorales@utalca.cl

  • Presentacin

    Uno de los elementos centrales en la agricultura es la toma de decisiones

    productivas, decidir por ejecutar una trabajo, definir la oportunidad y el modo de

    accin ya sea en intensidad o duracin, etc. Para realizar esta toma de decisin los

    elementos ms relevantes son la informacin y la capacidad de emplear estos datos

    de un modo comprensivo para escoger la mejor va de accin.

    En general muchas de las decisiones en la produccin agrcola son tomadas como

    parte de un plan de produccin y en otros casos por un juicio que mucho tiene de

    subjetivo. Sin embargo, en los ltimos aos se ha intensificado la incorporacin de

    tecnologa y el uso de asesoras externas para complementar las capacidades que

    poseen las empresas agrcolas con miras a tomar mejores decisiones, ms

    informadas, que permitan mejorar los resultados.

    Actualmente existen redes generando informacin climtica. Pero, como sabemos si

    la informacin nos es til o siquiera si es vlida. Deben surgir dudas como: Como

    fueron tomados estos datos?, son representativos de mi zona?, bastan para el uso

    que quiero darles? y un largo etctera.

  • Sensores y Variables Climticas

    Estaciones Meteorolgicas Automticas

    Componentes de una EMA

    Condiciones de Instalacin

    Conectividad

    Calibracin y Mantencin

    Usos/Aplicaciones de la informacin de las EMAs

    EMAs en programacin de riego

    Marcas en Chile

    Manejo de la Informacin Climtica

    Sistema EVE del CITRA de la Universidad de Talca

    Estaciones Meteorolgicas Automticas

  • Sensores y VariablesLos sensores son instrumentos capaces de detectar magnitudes fsicas y transformarlos

    en variables que pueden ser interpretadas directamente o atravs de otros dispositivos.

    Caractersticas:

    Rango. Amplitud en la que efecta la medicin

    Resolucin. Variacin mnima percibida

    Precisin. Error mximo de medida

    Correlacin o Linealidad. Relacin entre la entrada y la salida

    Sensibilidad. Variacin en la salida

    Repetitividad. Error esperado al repetir la medida

  • Ejemplo:

    El termmetro de mercurio ha sido usado para aprovechar las propiedades de

    expansin del mercurio a distintas temperaturas.

    Donde?

    Como?

    Cuando?

    Peor que operar sin informacin

    es operar con informacin

    errnea

  • Vida til y Prdida de Sensibilidad

    Las propiedades de los materiales decaen con

    el uso, paso del tiempo y la accin de factores

    de desgaste como:

    Roce o trabajo mecnico

    Temperaturas extremas

    Radiacin solar

    Humedad

    Exposicin a agentes corrosivos

    Suciedad

    Buenos materiales/construccin constituye

    Factor de Calidad

    Durabilidad

  • Estaciones Meteorolgicas Automticas

    Definicin:

    Las EMAs son equipos electrnicos que empleamos para medir/estimar variables climticas

    Ventajas: Medicin continua, registros automticos.

    Son autnomas.

    No requieren de personal para su operacin diaria (vigilancia o mantenciones

    frecuentes)

    Fcil adquisicin e instalacin comparada a los equipos convencionales.

    Fcil integracin a sistemas de informacin computacionales.

    Desventajas:

    Requieren el desarrollo de capacidades para su uso adecuado.

    Incorporan elementos de costo adicional, adquisicin, reparacin y mantencin.

    En caso de falla o error puede ser relevante si la dependencia de estos datos es

    alta.

  • Componentes

    Para uso agrcola, la EMA debe medir al menos las variables:

    Temperatura

    Humedad Relativa

    Radiacin Solar

    Precipitaciones

    Velocidad del Viento

    Direccin del Viento

    Bsicamente se componen de:

    Registrador

    Higrotermmetro

    Piranmetro

    Pluvimetro

    Anemmetro y Veleta

    Sistema de Soporte

    Otros (panel solar)

    Integradores de equipos v/s fabricantes de sensores

  • Datalogger o registrador de datos:

    Bsicamente se componen de:

    Microprocesadores

    Memoria

    Puntos para conectar los sensores o puertas

    Fuente de alimentacin (bateras/pilas)

    Dispositivo electrnico que capta y almacena la informacin

    generada por los instrumentos o sensores en funcin del tiempo.

    Otras caractersticas

    Pantalla (Matriz o LCD)

    Medios de entrada (Teclados/Botoneras)

    Puertos para salida/entrada de datos (configuracin)

    Dispositivos de conectividad (inalmbrica)

  • Higrotermmetro:

    Se componen de:

    Termocupla

    Higrometro

    Estructura de proteccin

    instrumento que registra simultneamente la temperatura y la

    humedad relativa.

  • Piranmetro:

    Instrumento meteorolgico utilizado para medir de manera muy

    precisa la radiacin solar incidente (total).

    Su componente principal es una termopila

    (conjunto de termopares o termocuplas),

    cubiertas con un material negro para captar la

    radiacin.

    La mayora poseen estructura de proteccin para

    evitar los efectos del viento (domos)

  • Pluvimetro

    Consiste en un embudo de un rea conocida que colecta el agua y

    la conduce a una pequeo set de cubetas, con una bisagra en su

    punto medio.

    Pierden sensibilidad al aumentar la intensidad de

    la precipitacin.

    Requieren mayor mantencin y calibracin

  • Anemmetro y Veleta

    Para medir velocidad y direccin de viento.

    El anemmetro posee tres cazoletas o aspas sobre las cuales acta

    la fuerza del viento.

    La veleta gira sobre un eje, logra su medicin a travs de un

    potencimetro que indica la posicin relativa de esta.

  • Otros Sensores

    Humedad de Hoja

    Humedad de Suelo

    Sensores aplicados al control de riego

    Manometro

    Medidor de Nivel

    Monitores de riego

    Ambientales

    Calidad del aire

    Radiacin ultra violeta

  • Condiciones de Instalacin

    Cualquiera que sea la necesidad para la instalacin de la EMA, debe considerar la

    homogeneidad del entorno circundante y que los sensores queden expuestos a las

    condiciones predominantes del lugar.

    Para el caso del uso agrcola, las condiciones de instalacin de las EMAs se pueden segmentar

    dependiendo del destino de la informacin.

    Instalacin en campo: utilidad a nivel local, las mediciones captadas en estas condiciones

    reflejan solamente la realidad de esa ubicacin.

    Instalacin en condiciones de referencia: Instalaciones para un uso amplio como son las

    redes de EMAs para su aplicacin en riego.

    El orden de las sensiblilidad de las variables climticas a las condiciones locales son:

    1.- Velocidad de viento y humedad relativa

    2.- Temperatura y la pluviometra

    3.- Radiacin Solar

  • Cuando colocamos los equipos en el huerto, plantacin, invernadero, etc.

    Las mediciones captadas en estas condiciones reflejan solamente la realidad de esa locacin y la

    extrapolacin de estos debe realizarse con precaucin.

    Ejemplo:

    Podemos ubicar la EMA en un lugar estratgico dentro del campo, donde sabemos por experiencia que

    se presentan las temperaturas ms bajas o la humedad ms alta por falta de aireacin, etc. La

    informacin as generada nos ayuda a tomar decisiones que afectan a toda la explotacin.

    Instalacin en campo

  • Instalacin en referencia

    Concepto terico que consiste en una superficie de pasto creciendo activamente en ptimas

    condiciones de nutricin y reposicin hdrica, que es mantenido entre 18 y 25 cm de altura.

    Objetivo:

    Lograr que los datos capturados sean estandarizados

    Captar en forma libre de influencias el comportamiento de las variables agroclimticas.

    Permite crear bases de datos que sean comparables entre s.

    Principal uso en estimacin de la evapotraspiracin para su uso en riego.

  • Instalacin de Sensores

    En el caso de las EMAs modulares, la instalacin se realiza sobre un poste de aluminio. Las

    precauciones en la colocacin de los dispositivos es en lneas generales que deben limitarse las

    obstrucciones a las condiciones predominantes.

    Higrotermmetro. Instalar al menos a 1,2m sobre el nivel de la cobertura vegetal o del

    suelo.

    Radimetro. Instalar despejado de obstrucciones que proyecten sombra sobre el punto de

    medicin, adems son sensibles a la inclinacin. En esta zona deben ser instalados en

    direccin noroeste.

    Veleta y Anemmetro. Deben estar sujetos a los vientos predominantes y la veleta ajustada

    a la orientacin norte.

    Pluvimetro. Se recomiendan instalaciones no superiores a los 1,5m sobre el suelo, libre de

    obstrucciones y bien nivelado.

  • Instalaciones poco apropiadas

  • Conectividad

    Cmo se extrae la informacin generada por la EMA?.

    Puede estar permanentemente conectado a un computador

    Se pueden recolectar con un computador porttil

    Insertar tarjetas de memoria

    Tambin hay opciones de transmisin inalmbrica, bsicamente por

    radiofrecuencia.

    Estas pueden conectar la EMA a un receptor en distancias de 2 y hasta

    20 km sin intervencin de equipos adicionales (Ej UHF).

    Distintas alternativas que varan en:

    Consumo de energa y por lo tanto autonoma

    Distancia mxima de las comunicacin

    Costo de los equipos

    Aparte se encuentra el