Diseño de una red de sensores móvil para el estudio de modelos de infiltración del agua en suelos agrícolas

Este trabajo consiste en el diseño, montaje y análisis de una red de sensores móvil que facilite la realización de estudios sobre la infiltración del agua en los distintos tipos de suelos agrícolas, concretamente para el sistema de riego por goteo (localizado). Para ello es necesario que la red de sensores ocupe un volumen significativo respecto al volumen que ocupan las raíces de los cultivos típicos para este sistema de riego (cultivos hortícolas y frutícolas principalmente). Los sensores utilizados son sondas de temperatura DS18B20 (después de haber descartado el uso de sensores de humedad del suelo YL-69/HL-69). Se ha validado la utilidad de los sensores de temperatura para la detección del avance del bulbo húmedo, mediante distintas pruebas (utilizando 3 tipos de suelo distintos y variando la temperatura del agua). El caudal del emisor utilizado en los distintos experimentos es de 2.4L/h. Finalmente se ha elaborado un prototipo de ‘pica’: un tubo de PVC de 1m de longitud, 3mm de grosor y unos 3cm de diámetro interno, en el que van insertados los sensores de temperatura, a 25cm de distancia cada uno. La pica posee una caja protectora en la parte superior, en la que se encuentra el microcontrolador (ESP32-WROOM) y toda la circuitería. Este prototipo sirve de precedente para el diseño una red de sensores práctica y precisa para la medición del avance del agua en riego localizado. Abstract: The present work consists of the design, installation and analysis of a sensor network, in order to facilitate the study of the wet bulb in drip irrigation systems, for the large variability of soils used in agriculture. To achieve this, the system (the sensor network) must cover enough space, according the crop characteristics (root depth and diameter). The sensors used for this experiment are DS18B20 temperature sensors (soil moisture sensor YL-69/HL-69 was also used but it was discarded after concluding they aren’t reliable for detecting water flow). The microcontroller used is ESP32-WROOM. Four experiments (changing water temperature and soil type) were performed in order to validate the utility of sensors DS18B20 for water flow detection. The emitter discharge rate used for the experiments was 2.4 L/h. Finally a sensor network prototype was built, which consist of a 1 meter PVC pipe (3mm thickness and 3cm of interior diameter), where all temperature sensors are embedded, each one separated 25cm from the others (placing then 4 sensors per pipe). At the top of the pipe there is a protective box which contains the microcontroler ESP32 and all the circuitry. This prototype can serve as a precedent for the design of a practical and accurate sensor network for water flow detection in drip irrigation systems.