Sistema de control y comunicaciones de un perfilador marino


Estudiante: Gemma Berciano Rodríguez
Tutores: Aurelio Vega Martínez (DIEA), Jorge Cabrera Gámez (DIS)
Fecha lectura: 14/09/2021
Lugar: Salón de Actos del Edificio de Electrónica y Telecomunicación
Resumen castellano:
Los gastos y las dificultades logísticas del despliegue de equipos de monitoreo científico en ambientes acuáticos son las mayores limitaciones que existen para realizar dichos registros de datos. Es por ello por lo que se comenzó a crear alternativas menos costosas utilizando placas de microcontroladores de código abierto como la desarrollada en este trabajo.
Este TFM forma parte de un proyecto de investigación llamado “METEROSECO: Hacia una Nueva Metodología para el Estudio de Funciones y Servicios Ecosistémicos de Hábitats Submarinos”, en el que trabajan tres institutos de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria: el Instituto Universitario de Acuicultura Sostenible y Ecosistemas Marinos (IU-ECOAQUA), el Instituto Universitario de Sistemas Inteligentes y Aplicaciones Numéricas en Ingeniería (IUSIANI) y el Instituto Universitario de Microelectrónica aplicada (IUMA). El objetivo principal de este proyecto es el estudio de la influencia de la configuración espacio-temporal de dos hábitats marinos en la provisión de funciones y servicios ecosistémicos. Para cumplir este objetivo se ideó un sistema de bajo consumo equipado con sensores y encargado de recoger datos a lo largo de una columna de agua llamado perfilador marino.
Este TFM se encargó de la realización del sistema de control y comunicaciones del perfilador marino. Para ello se contó con la colaboración del Laboratorio de Fabricación de Prototipos y Sistemas Electrónicos del IUMA y el Laboratorio de Robótica del SIANI puesto que disponían de los recursos necesarios para la elaboración del proyecto.
Para comenzar se realizó un estudio sobre los sistemas de monitoreo acuático de bajo consumo existentes y sobre los hábitats de estudio de este proyecto: las praderas de Cymodocea nodosa y los fondos de rodolitos. A continuación, se realizó el diseño de una estructura en 3D que soportara la electrónica a utilizar, buscando que fuera sencillamente modificable, de fácil montaje y acceso a los componentes. A la par se estudió y se verificó el funcionamiento de todos los componentes que integran el sistema de manera individual.
Finalmente, se realizó un programa en Arduino IDE en el que el sistema realiza un recorrido vertical, simulando el recorrido que se haría a lo largo de una columna de agua con una parada a mitad de camino para la lectura de sensores y otra al llegar al punto más alto para el guardado de datos y la comunicación vía GMS. Se comprobó su funcionamiento realizando una prueba en el laboratorio.
Resumen inglés:
The expenses and logistical difficulties of deploying scientific monitoring equipment in aquatic environments are the major limitations to such data recording. That is why less expensive alternatives were created using open source microcontroller boards such as the one developed in this project.
This Master’s project is part of a research project called “METEROSECO: Hacia una Nueva Metodología para el Estudio de Funciones y Servicios Ecosistémicos de Hábitats Submarinos”, on which three institutes of the University of Las Palmas de Gran Canaria are working: the University Institute of Sustainable Aquaculture and Marine Ecosystems (IU-ECOAQUA), the University Institute of Intelligent Systems and Numerical Applications in Engineering (IUSIANI) and the University Institute of Applied Microelectronics (IUMA). The main objective of this project is to study the influence of the spatial-temporal configuration of two marine habitats on the provision of ecosystem functions and services. To meet this objective, a low-power system, called marine profiler, equipped with sensors and in charge of collecting data along a water column was designed.
This Master’s project was in charge of the execution of the control and communications system of the marine profiler. The Manufacturing Laboratory of IUMA Electronic Systems and Prototypes, and the SIANI Robotics Laboratory collaborated in this project since they had the necessary resources for its development.
To begin with, a study on existing low power consumption aquatic monitoring systems and the habitats to be studied in this project was carried out: the Cymodocea nodosa meadows and rhodolith beds. Next, a 3D structure was designed to support the associated electronics, making it simple to modify, and easy to assemble and access the components. At the same time, the functioning of each component that makes up the system was studied and verified individually.
Finally, a program was developed in Arduino IDE. In it the system carries out a vertical path, simulating the one that would be made along a column of water with a halfway stop for sensor reading and another stop when the highest point for data storage and communication via GMS is reached. Its functioning was verified by performing a test in the laboratory.
Tribunal:
  • Presidente: Francisco Javier del Pino Suárez
  • Secretario: Luis Miguel Hernández Acosta
  • Vocal: Fernando de la Puente Arrate
Documentos: Resumen Póster Memoria