Desarrollo de un instrumento para la medición digital de la altura de pasturas en sistemas ganaderos
Se desarrolla un instrumento digital para la medición de la altura de pasturas en sistemas ganaderos, con el objetivo de optimizar la alimentación del ganado y mejorar la productividad en la industria agropecuaria. A diferencia de los métodos tradicionales como el sward stick, el plato medidor de pa...
- Autores:
-
Olaya Sanmiguel, Luis Esteban
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/75898
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/1992/75898
- Palabra clave:
- Altura de pasturas
Sistemas ganaderos
Reducción de costos
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Sensores avanzados
Dispositivo portátil
Automatización agrícola
PCB
Curva S
Ingeniería
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Se desarrolla un instrumento digital para la medición de la altura de pasturas en sistemas ganaderos, con el objetivo de optimizar la alimentación del ganado y mejorar la productividad en la industria agropecuaria. A diferencia de los métodos tradicionales como el sward stick, el plato medidor de pasto (RPM) y el bastón electrónico, que requieren medición manual y presentan alta variabilidad en los resultados, este dispositivo integra sensores avanzados para automatizar el proceso, minimizando el error humano y el desgaste físico del usuario. Su diseño incorpora un sensor láser VL53L5CX que mide la altura en 64 puntos simultáneamente, un módulo GPS para registrar ubicación y tiempo, una pantalla LCD para visualización en tiempo real y un sistema de almacenamiento en microSD. Además, su estructura compacta y portátil, integrada en un bastón de hiking, facilita su manipulación en el campo. El desarrollo incluyó dos versiones del prototipo: una con PCB de 2 capas que utiliza módulos comerciales y otra con PCB de 4 capas que integra directamente los sensores para reducir costos y mejorar la estabilidad del sistema. Las pruebas de campo mostraron que el dispositivo tiene una precisión del 83.3% en entornos con pasto en etapa de crecimiento de raíces, aunque se identificaron inconsistencias en terrenos con alta variabilidad de altura, lo que sugiere la necesidad de ajustes en la calibración del sensor. Con un costo estimado de producción de $122 a $145 USD y un precio de venta proyectado de $159 a $189 USD, este dispositivo es significativamente más económico que opciones comerciales como el C-DAX ($6000 USD) o el RPM electrónico (725 euros), ofreciendo mayor funcionalidad a un menor precio. En conclusión, el instrumento desarrollado representa una solución innovadora y accesible para el sector ganadero, permitiendo optimizar el manejo de pasturas con datos más precisos y en menor tiempo. Su integración con tecnologías avanzadas no solo reduce costos operativos y mejora la eficiencia en la toma de decisiones, sino que también posiciona esta propuesta como una alternativa viable y competitiva en el mercado nacional e internacional. |
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Dupuy J., "Evaluación de pasturas, práctica con sentido," en INTA: Base Alfa, 2019. Pasture.io, "Grass Measuring," Pasture.io Pty Ltd, 2023. Recuperado de: https://pasture.io/grass-measuring. Barenbrug UK, “How to use a sward stick for increased grazing efficiency,” Farmers Weekly, 2023. Recuperado de: https://www.fwi.co.uk/business/business-management/agricultural-transition/how-to-use-a-sward-stick-for-increased-grazing-efficiency. AHDB, “Grass measuring methods for rotational grazing,” Agriculture and Horticulture Development Board, 2022. Recuperado de: https://ahdb.org.uk/knowledge-library/grass-measuring-methods-for-rotational-grazing. Murphy D., OBrien B., Hennessy D., Hurley M y Murphy M., "Evaluation of the precision of the rising plate meter for measuring compressed sward height on heterogeneous grassland swards," en Precision Agriculture, vol. 22, pp. 922-946, 2021, doi: https://doi.org/10.1007/s11119-020- 09765- 9. Infobae, “Glosario de tecnología: qué significa Autonomía de la batería,” en Infobae, 2024. Recuperado de: https://www.infobae.com/tecno/2024/06/03/glosario-de-tecnologia-que-significa-autonomia-de-la-bateria/#:~:text=Autonom%C3%ADa%20de%20la%20bater%C3%ADa%20se,se%20le%20d%C3%A9%20al%20mismo. Kasten-Dumroese R., Jacobs D. F. & Wilkinson K. M., “Fases de cultivo: establecimiento y crecimiento rápido,” Consejo Federal de Inversiones, Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico, Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, 2012. ISBN: 978-987-510-209-5. Fontagro, "Sistemas sostenibles de producción intensiva con adaptación al cambio climático para la agricultura familiar en la región andina," en Fontagro. Disponible en: https://www.fontagro.org/new/uploads/productos/18077_-_Producto_6.pdf. Demanet R. & Cantero E., "Métodos Directos e Indirectos para la Medición de Fitomasa de una Pradera," en Praderas y Pasturas, Universidad de La Frontera, 2008. Recuperado de: https://praderasypasturas.com/files/menu/catedras/praderas_y_pasturas/2008/48-Laboratorio-Medicion-de-Praderas.pdf SparkFun, “SparkFun Thing Plus - ESP32-S2 WROOM”, en Sparkfun: Start Something, 2024. Recuperado de: https://www.sparkfun.com/products/17743 Sparkfun, "SparkFun Qwiic OpenLog", en Sparkun: Start Something, 2024. Recuperado de: https://www.sparkfun.com/products/15164 Sparkfun, "SparkFun 16x2 SerLCD - RGB Backlight (Qwiic)", en Sparkun: Start Something, 2024. Recuperado de: https://www.sparkfun.com/products/16396 Sparkfun, "SparkFun GPS Breakout - Chip Antenna, SAM-M8Q (Qwiic)", en Sparkun: Start Something, 2024. Recuperado de: https://www.sparkfun.com/products/15210 Sparkfun, "SparkFun Qwiic ToF Imager - VL53L5CX", en Sparkun: Start Something, 2024. Recuperado de: https://www.sparkfun.com/products/18642 Sparkfun, "SparkFun Qwiic Button - Red LED", en Sparkun: Start Something, 2024. Recuperado de: https://www.sparkfun.com/products/15932 MikroElektronika, “Li-Polymer battery datasheet,” en Tienda MikroElektronika, 2013. |
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Con un costo estimado de producción de $122 a $145 USD y un precio de venta proyectado de $159 a $189 USD, este dispositivo es significativamente más económico que opciones comerciales como el C-DAX ($6000 USD) o el RPM electrónico (725 euros), ofreciendo mayor funcionalidad a un menor precio. En conclusión, el instrumento desarrollado representa una solución innovadora y accesible para el sector ganadero, permitiendo optimizar el manejo de pasturas con datos más precisos y en menor tiempo. 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