Sistema de monitoreo de turbidez y gestión remota de compuertas on-off para acueductos comunitarios en Ibagué

El informe aborda la problemática del acceso a agua potable segura en comunidades de Ibagué, específicamente en aquellas que dependen de acueductos comunitarios como Acuamiramar. Estos sistemas enfrentan desafíos financieros y operativos que comprometen la calidad del agua, especialmente en lo que r...

Full description

Autores:
Cantor Padilla, Juan Camilo
Bonilla Castro, Michelle Fernanda
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad de Ibagué
Repositorio:
Repositorio Universidad de Ibagué
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/5115
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/20.500.12313/5115
Palabra clave:
Ibagué - Acueductos comunitarios
Acueductos comunitarios - Ibagué
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description El informe aborda la problemática del acceso a agua potable segura en comunidades de Ibagué, específicamente en aquellas que dependen de acueductos comunitarios como Acuamiramar. Estos sistemas enfrentan desafíos financieros y operativos que comprometen la calidad del agua, especialmente en lo que respecta a la turbidez. La turbidez, un indicador de contaminación, se mide y gestiona manualmente en estos acueductos, lo que resulta en procesos lentos e ineficientes. La presencia de altos niveles de turbidez puede permitir la proliferación de microorganismos y partículas en suspensión, aumentando el riesgo de enfermedades transmitidas por el agua. La situación se agrava por la falta de sistemas de monitoreo en tiempo real, lo que dificulta el cumplimiento de la normativa vigente que establece límites para la turbidez en el agua potable. Para solucionar estos problemas, el informe propone el desarrollo de un sistema automatizado de monitoreo de turbidez con control remoto de compuertas. Este sistema, basado en sensores de turbidez y una interfaz móvil, permitirá medir la calidad del agua en tiempo real y tomar decisiones automáticas o remotas para regular el flujo de agua contaminada. El sistema propuesto utiliza componentes como la ESP32-WROOM, el sensor de turbidez SEN0189 y válvulas de cortina ON-OFF. La implementación de esta tecnología busca reducir los tiempos de respuesta ante eventos de alta turbidez, optimizar la gestión operativa del acueducto y garantizar el cumplimiento de las normativas. Además, se exploran posibles fuentes de financiamiento para facilitar la implementación del sistema en comunidades con recursos limitados. El proyecto ofrece una solución escalable y eficiente para mejorar la calidad del agua en acueductos comunitarios de Ibagué, fortaleciendo la gestión comunitaria del recurso hídrico y promoviendo la sostenibilidad y el bienestar de la población.
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La presencia de altos niveles de turbidez puede permitir la proliferación de microorganismos y partículas en suspensión, aumentando el riesgo de enfermedades transmitidas por el agua. La situación se agrava por la falta de sistemas de monitoreo en tiempo real, lo que dificulta el cumplimiento de la normativa vigente que establece límites para la turbidez en el agua potable. Para solucionar estos problemas, el informe propone el desarrollo de un sistema automatizado de monitoreo de turbidez con control remoto de compuertas. Este sistema, basado en sensores de turbidez y una interfaz móvil, permitirá medir la calidad del agua en tiempo real y tomar decisiones automáticas o remotas para regular el flujo de agua contaminada. El sistema propuesto utiliza componentes como la ESP32-WROOM, el sensor de turbidez SEN0189 y válvulas de cortina ON-OFF. La implementación de esta tecnología busca reducir los tiempos de respuesta ante eventos de alta turbidez, optimizar la gestión operativa del acueducto y garantizar el cumplimiento de las normativas. Además, se exploran posibles fuentes de financiamiento para facilitar la implementación del sistema en comunidades con recursos limitados. El proyecto ofrece una solución escalable y eficiente para mejorar la calidad del agua en acueductos comunitarios de Ibagué, fortaleciendo la gestión comunitaria del recurso hídrico y promoviendo la sostenibilidad y el bienestar de la población.The report addresses the problem of access to safe drinking water in communities in Ibagué, specifically those that depend on community aqueducts such as Acuamiramar. These systems face financial and operational challenges that compromise water quality, especially with regard to turbidity. Turbidity, an indicator of contamination, is measured and managed manually in these aqueducts, resulting in slow and inefficient processes. The presence of high turbidity levels can allow the proliferation of microorganisms and suspended particles, increasing the risk of waterborne diseases. The situation is aggravated by the lack of real-time monitoring systems, which makes it difficult to comply with the current regulations that establish limits for turbidity in drinking water. To solve these problems, the report proposes the development of an automated turbidity monitoring system with remote control of gates. This system, based on turbidity sensors and a mobile interface, will allow real-time measurement of water quality and automatic or remote decisions to regulate the flow of contaminated water. The proposed system uses components such as the ESP32-WROOM, the SEN0189 turbidity sensor and curtain ON-OFF valves. The implementation of this technology seeks to reduce response times to high turbidity events, optimize the operational management of the aqueduct and ensure compliance with regulations. In addition, possible funding sources are being explored to facilitate the implementation of the system in communities with limited resources. The project offers a scalable and efficient solution to improve water quality in community aqueducts in Ibagué, strengthening community management of water resources and promoting the sustainability and wellbeing of the population.PregradoIngeniero Electrónico1. Resumen........2 2. Introducción.......2 3. Planteamiento del problema.......2 4. Objetivos.......3 Objetivo general.......3 Objetivos Específicos......3 5. Marco de referencia.......4 ESP32-WROOM.......4 Sensor de Turbidez (sen0189)......5 Válvula de Cortina ON-OFF.......6 Módulo de relé doble.........6 Regulador de Voltaje.........7 Motorreductor DC......8 Sistemas IoT en Monitoreo de Agua......8 6. Estado del arte.......9 7. Metodología........9 7.1. Identificación de Parámetros Críticos de Turbidez para Intervención en la Calidad del Agua.......9 7.2. Diseño de un Sistema Electrónico de Monitoreo de Turbidez con Notificaciones en Tiempo Real..........10 7.3. Implementación de un Sistema de Compuerta On-Off Controlable Remotamente para Optimizar la Operatividad del Acueducto...........11 7.4. Verificar la Eficacia del Prototipo en Diversos Escenarios de Turbidez........12 7.5. Diagrama de flujo del sistema.........12 7.6. Ajuste y calibración del sensor de turbidez en la ESP32........14 7.6.1. Ecuación Original para Arduino (5V)...…….16 7.6.2. Problema al Usar la ESP32 (3.3V)......….17 7.6.3. Ajuste para la ESP32......….17 7.6.4. ¿Qué hace este ajuste?......….17 8. Resultados...........18 9. Conclusiones............21 10. Referencias.........22 11. Anexos...….23 11.1. Código Fuente......….23 11.2. Video explicativo del funcionamiento del sistema.........2325 pzáginasapplication/pdfCantor Padilla, J.C. & Bonilla Castro, M.F. (2025). Sistema de Monitoreo de Turbidez y Gestión Remota de Compuertas On-Off para Acueductos Comunitarios en Ibagué. [Trabajo ciclo coterminal, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5115https://hdl.handle.net/20.500.12313/5115spaUniversidad de IbaguéIngeníeriaIbaguéIngeníeria ElectrónicaJunta Administradora del Acueducto del Barrio Miramar, "Informe sobre el abastecimiento de agua en el barrio Miramar," Ibagué, Colombia, 2023.Y. Zhang, Y. Li, Y. Zhang, y X. Li, "High-Precision Monitoring System for Turbidity of Drinking Water by Using Scattering Method," IEEE Sensors Journal, vol. 22, n.º 24, pp. 23989-23996, 2022. [En línea]. Disponible en: https://ieeexplore.ieee.org/document/10299589/M. A. Hossain, M. S. Islam, M. S. Rahaman, y M. A. 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