Desarrollo de una solución integral para la medición de variables meteorológicas

Esta monografía consiste en la investigación, diseño, e implementación del hardware y software de un prototipo experimental de una estación meteorológica automática (EMA). En el desarrollo del proyecto se fabrican sensores como un pluviómetro y un sensor de velocidad y dirección del viento, se aplic...

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Autores:
Fernández Velásquez, Camilo Antonio
Ramirez Buitrago, Salomon Felipe
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Repositorio:
RIUD: repositorio U. Distrital
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.udistrital.edu.co:11349/94360
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11349/94360
Palabra clave:
Estación meteorológica
Meteorología
Bajo costo
Sensores
Impresión 3D
IDEAM
Ingeniería Electrónica -- Tesis y disertaciones académicas
Weather station
Meteorology
Low cost
Sensors
3D printing
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description Esta monografía consiste en la investigación, diseño, e implementación del hardware y software de un prototipo experimental de una estación meteorológica automática (EMA). En el desarrollo del proyecto se fabrican sensores como un pluviómetro y un sensor de velocidad y dirección del viento, se aplican tecnologías de comunicación a larga distancia e implementan modos de funcionamiento para la sincronización de la fecha y hora en tiempo real con internet, así como el respaldo de la información de forma adecuada para garantizar siempre el menor tiempo de consumo y durabilidad de los componentes. El circuito de alimentación le permite a la EMA mantener 1.1 días de autonomía, reducir el costo y tener libertad de elegir varias clases de componentes en cuanto al panel solar y la batería. El emplazamiento del prototipo de estación se realizó en la sede del IDEAM de Puente Aranda en Bogotá, Colombia, el IDEAM permite la comparación con una estación patrón, los resultados muestran interesantes reducciones en los sensores fabricados en cuanto a la resolución exigida por la Organización Meteorológica Mundial (OMM), así mismo, de forma general en todos los sensores se cumplen los rangos de medición adecuados para las pruebas, en general la precisión de los sensores no cumplió con la OMM, pero muestran resultados aceptables para un prototipo implicando que el error relativo promedio es menor al 15%.
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El circuito de alimentación le permite a la EMA mantener 1.1 días de autonomía, reducir el costo y tener libertad de elegir varias clases de componentes en cuanto al panel solar y la batería. El emplazamiento del prototipo de estación se realizó en la sede del IDEAM de Puente Aranda en Bogotá, Colombia, el IDEAM permite la comparación con una estación patrón, los resultados muestran interesantes reducciones en los sensores fabricados en cuanto a la resolución exigida por la Organización Meteorológica Mundial (OMM), así mismo, de forma general en todos los sensores se cumplen los rangos de medición adecuados para las pruebas, en general la precisión de los sensores no cumplió con la OMM, pero muestran resultados aceptables para un prototipo implicando que el error relativo promedio es menor al 15%.This monograph consists of the research, design, and implementation of the hardware and software of an experimental prototype of an automatic weather station (EMA). In the development of the project, sensors such as a rain gauge and a wind speed and direction sensor are manufactured, long-distance communication technologies are applied, and operating modes are implemented for synchronizing the date and time in real time with the Internet, as well as the appropriate backup of the information to always guarantee the shortest consumption time and durability of the components. The power supply circuit allows the EMA to maintain 1.1 days of autonomy, reduce the cost, and have the freedom to choose various types of components for the solar panel and the battery. The prototype station was located at the IDEAM headquarters in Puente Aranda in Bogotá, Colombia. IDEAM allows comparison with a standard station. The results show interesting reductions in the manufactured sensors in terms of the resolution required by the World Meteorological Organization (WMO). Likewise, in general, all the sensors meet the measurement ranges appropriate for the tests. In general, the precision of the sensors did not comply with the WMO, but they show acceptable results for a prototype, implying that the average relative error is less than 15%.pdfspaUniversidad Distrital Francisco José de CaldasEstación meteorológicaMeteorologíaBajo costoSensoresImpresión 3DIDEAMIngeniería Electrónica -- Tesis y disertaciones académicasWeather stationMeteorologyLow costSensors3D printingIDEAMDesarrollo de una solución integral para la medición de variables meteorológicasDevelopment of a comprehensive solution for the measurement of meteorological variablesbachelorThesisMonografíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fRestringido (Solo Referencia)http://purl.org/coar/access_right/c_16ecInstituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM). «Diseño de la red hidrometeorológica». En: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) (2017)Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (Minambiente). «Colombia tiene 175 estaciones de monitoreo de calidad del aire.» En: Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (Minambiente) Agosto 2021 (2021). url: https://www.minambiente.gov.co/asuntos-ambientales-sectorial-yurbana/colombia- tiene- 175- estaciones- de- monitoreo- de- calidaddel-aire/.J. Palacio y Jefatura del Despacho Presidencial del Minambiente. «Colombia no está preparada para el cambio climático, según científicos.» En: Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (Minambiente) Marzo 2023 (2023). url: https://www.infobae.com/colombia/2023/03/23/colombia- no- estapreparada-para-el-cambio-climatico-segun-cientificos/.Centro de los objetivos de desarrollo sostenible para américa latina (CODS). «LOS RETOS DE LA AGRICULTURA COLOMBIANA FRENTE AL CAMBIO CLIMÁTICO». 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