Sistema automático de dosificación de nutrientes para un cultivo hidrópónico de fresas

Abstract

La expansión de la industrialización, el crecimiento exponencial de la población humana y la aparición del COVID-19 han producido un aumento notable en la demanda de alimentos; por ello, familias enteras alrededor del mundo tienen la necesidad de cultivar su propio alimento, teniendo en cuenta que la nutrición es un recurso fundamental y esencial para la supervivencia en la tierra. Actualmente, hay un progreso de innovación gigantesco en el sector agropecuario y tecnológico con la idea hidropónica. Cultivar una planta sin suelo genera el rendimiento de las cosechas en un período breve para cualquier condición climática. De esta manera, el presente trabajo ofrece la implementación de un sistema completamente automático de dosificación para cultivos hidropónicos. Se utiliza el software Movicon 11 y los controladores Arduino Mega y ESP32 para establecer una arquitectura SCADA con una comunicación Modbus TCP/IP basada en la industria 4.0 de bajo costo. Se recopilan los datos en tiempo real de los sensores de pH, CE para su respectivo monitoreo y control on/off en lazo cerrado. Además, debido a la absorción de nutrientes y actividad en el reservorio, estos parámetros experimentan una variación continua que orientan al sistema a realizar una auto compensación mediante la utilización de bombas peristálticas, reguladores de caudal y electroválvulas para equilibrar la concentración de pH, CE y suministrar la solución nutritiva. Por otra parte, el usuario puede ejecutar acciones en modo manual u automático desde la interfaz humano - máquina.