Desenvolvimento de uma estação meteorológica de baixo custo e monitoramento em tempo real para manejo automatizado da irrigação
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Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
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Departamento de Engenharia
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-graduação em Engenharia de Sistemas e Automação
Agência de fomento
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos do desesenvolvimento sustentável
Dados abertos
Resumo
A irrigação é uma prática que aumenta a produtividade, além de possibilitar a expansão das
fronteiras agrícolas. Essa prática deve ser bem conduzida visando o uso eficiente da água
pelas plantas, o que requer mão de obra especializada, consequentemente eleva os custos de
operação. Diante disso, a presente pesquisa foi desenvolvida com o objetivo de implementar
um sistema de irrigação automatizado, partindo da demanda hídrica à operação do sistema.
Levando-se em consideração que a demanda hídrica diária é determinada pela evapotranspiração do cultivo, foi desenvolvida uma estação meteorológica de baixo custo, para aquisição
diária de dados, os quais permitiram estimar a evapotranspiração de referência (ET0) pelo modelo Penman-Monteith-FAO. Para a determinação da evapotranspiração diária da cultura (ETc),
ensaios preliminares foram estudados, levando-se em consideração o coeficiente de cultura, que
multiplicado pela ET0 forneceu a ETc com ajuste para irrigação localizada. Assim, diante da
quantidade de água requerida pela planta, associado às propriedades físico-hídricas do solo e
à hidráulica do sistema de irrigação, foi possível determinar a frequência e o tempo necessário
para que o sistema permaneça ligado de forma a atender as necessidades hídricas da cultura sem
que a mesma sofra estresse por falta ou excesso de água. Todo o gerenciamento/monitoramento
foi implementado de tal modo que o usuário possa acessá-lo de forma remota, por meio de um
aplicativo desenvolvido e com acesso a internet. Isso permitiu a transmissão de dados em tempo
real, como os dados da estação meteorológica e os logs do sistema informando o progresso da
irrigação, o que dispensa a presença do usuário ao local de plantio. Alem disso, permitiu o
supervisionamento de diversas áreas, simultaneamente a um baixo custo.
Abstract
Irrigation is a practice that increases productivity and enables the expansion of agricultural
frontiers. This practice should be well conducted aiming at the efficient use of water by plants,
which requires specialized labor, consequently it increases the operation costs. Based on that,
this work is aimed to implement an automated irrigation system, starting from the water demand
to the system operation. Taking into account that the daily water demand is determined by
the crop evapotranspiration, a low cost meteorological station was developed for daily data
acquisition, which allowed to estimate the reference evapotranspiration (ET0) by the PenmanMonteith-FAO model. To determine the daily evapotranspiration of the crop (ETc), preliminary
tests were performed, taking into account the crop coefficient, which multiplied by ET0 provided
the ETc with adjustment for localized irrigation. Given the amount of water required by the
plant, combined with the physical and hydrological properties of the soil and hydraulics of the
irrigation system, it was possible to determine the frequency and time required for the system to
remain connected to meet the water needs of the culture without stress due to the lack or excess
of water. All management/monitoring has been implemented in way that the user can access
it remotely through a developed application with internet access. This allowed real-time data
transmission, such as weather station data and system logs informing the progress of irrigation,
which eliminates the presence of the user at the planting site. This allows the supervision of
many areas simultaneously with low cost.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
Palavras-chave
ISBN
DOI
Citação
ROCHA, J. V. Desenvolvimento de uma estação meteorológica de baixo custo e monitoramento em tempo real para manejo automatizado da irrigação. 2019. 49 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas e Automação)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2019.