Redistribución del caudal de agua de los barrios rurales en la parroquia Juan Montalvo de la ciudad de Latacunga mediante la automatización del proceso, usando instrumentos de medición de nivel y sistema de control

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.53591/easi.v3i2.1918

Palabras clave:

Canal Parshal, control, flujo, transmisor de nivel, válvula de control

Resumen

Este artículo analiza y presenta una propuesta para automatizar la distribución de agua potable a cuatro barrios rurales de la parroquia Juan Montalvo, en Latacunga, con el objetivo de optimizar su asignación. Durante muchos años, la escasez de agua y la ausencia de un sistema para su distribución eficiente han representado desafíos persistentes para los hogares en las áreas rurales de Ecuador. Para abordar esta problemática, se desarrolló una propuesta de control de caudal que considera tanto la disponibilidad continua del recurso, independientemente de la estación, como el tamaño de la población en cada barrio de Juan Montalvo. La solución propuesta incluye la implementación de un sistema de control PID para regular de manera proporcional la apertura y cierre de las válvulas de control. Los porcentajes de apertura de las válvulas se diseñaron en función del número de habitantes de cada barrio, lo que garantiza una distribución equitativa de los recursos hídricos entre las comunidades. La automatización del proceso de distribución de agua potable representa un avance significativo en la gestión de recursos hídricos. Esta propuesta minimiza el desperdicio al asegurar un control preciso de los flujos hacia cada barrio, contribuyendo al uso sostenible de los recursos hídricos.

Biografía del autor/a

Tania De La Cruz, Facultad de Sistemas y Telecomunicaciones de la Universidad Estatal Península de Santa Elena, La Libertad, 240350, Ecuador

Ingeniera en Electrónica e Instrumentación (2011, Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Latacunga – Ecuador). Técnico de sistemas de control certificado CCST I (2019, Sociedad Internacional de Automatización-ISA). Áreas de experticia: Supervisor eléctrico, instrumentación y control, control de calidad, precomisionado, comisionado y asistencia a la puesta en marcha en proyectos de refinería, extracción de gas y petróleo.

J. Figueroa Olmedo , Facultad de Sistemas y Telecomunicaciones de la Universidad Estatal Península de Santa Elena, La Libertad, 240350, Ecuador

Ingeniero Electrónico en Automatización y Control (2011, Escuela Politécnica del Ejercito ESPE, Sangolquí - Ecuador). Magister en Diseño Producción y Automatización Industrial (2017, Escuela Politécnica Nacional EPN, Quito-Ecuador). Docente Investigador de la Facultad de Sistemas y Telecomunicaciones de la Universidad Estatal Península de Santa Elena. Áreas de experticia: robótica móvil e industrial, automatización y control de procesos industriales, inteligencia artificial.

Citas

Andrade Cedeño, R. (2019). Módulo didáctico para controlar nivel y caudal de agua, mediante sistema SCADA, PLC y algoritmo PID. RIEMAT Revista de Investigaciones en Energía, Medio Ambiente y Tecnología, 4(2), 50-62. https://doi.org/10.33936/riemat.v4i2.2196

Andrade Falcones, C. F., & Colcha Valdez, J. (2019). Rediseño de la obra de captación, línea de conducción, reservorio y planta de tratamiento para el sistema de agua potable de la comunidad San Vicente de Andoas, cantón Pedro Vicente Maldonado, provincia de Pichincha [Tesis de grado, Universidad Politécnica Salesiana]. Repositorio Institucional, Quito. http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/19996

Bartolín Ayala, D. F. (2013). Confección de modelos de redes de distribución de agua desde un SIG y desarrollo de herramientas de apoyo a la toma de decisiones [Tesis doctoral, Universidad Politécnica de Valencia]. Repositorio Institucional. Valencia. http://hdl.handle.net/10251/33152

Castaño Giraldo, S. (2018). Válvula de Control – Elemento Final de Control. Control Automático Educación: https://controlautomaticoeducacion.com/instrumentacion/valvula-de-control/

CLIMATIQUES, M. D. (2019). Sampling Guide for Environmental Analysis: Book 3 – Flow Measurement Methods. Québec: Centre d’expertise en analyse environnementale du Québec. http://www.ceaeq.gouv.qc.ca/documents/publications/echantillonnage/debit_conduit_ouvC7.pdf

Cottengim, A., Nguyen, D., Gilman, J., & Reynolds, T. (2019). Online water quality and control system. InTech a publication of the International Society of Automation, 66(1), 36-40. https://www.isa.org/intech-home/2019/january-february/features/online-water-quality-and-control-system

Dehner, B. (2017). Optimizing to the tune of a PID equation. InTech a publication of the International Society of Automation. https://www.isa.org/intech-home/2017/may-june/features/optimizing-to-the-tune-of-a-pid-equation

Endress Hauser. (2024). Medición continua de nivel en líquidos y sólidos con sensores de nivel ultrasónicos. Endress Hauser México: https://www.mx.endress.com/es/instrumentacion-campo/medicion-nivel/medicion-nivel-ultrasonidos-sin-contacto

Endress Hauser. (2023). Información técnica Prosonic M FMU40/41/42/43/44 Medición de nivel ultrasónica. Endress Hauser. https://bdih-download.endress.com/files/DLA/47A881B973E301A7E10000000A35E035/TI365Fes_v04.07.pdf

Fisher. (2021). Sistema de válvulas de control y actuador GX de Fisher™. Emerson. https://www.emerson.com/documents/automation/sistema-de-v%C3%A1lvula-de-control-y-actuador-gx-de-fisher-fisher-gx-control-valve-actuator-system-spanish-universal-es-134982.pdf

García Flores, J. C. (2020). Diseño de una metodología para control de pérdidas de agua potable para la zona alta del cantón Azoguez. Dominio de las Ciencias, 6(4), 452-470. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=8638140

Hendrick, N. (2019). InTech a publication of the International Society of Automation. Setting up an instrument calibration plan, 66(4), 38-40. https://www.isa.org/intech-home/2019/july-august/departments/setting-up-an-instrument-calibration-plan

Idrobo Oleas, P. A. (2018). Desarrollo de un modelo de simulación mediante el software Epanet de la red de distribución de agua potable de la cabecera cantonal de Guano, provincia de Chimborazo [Tesis de grado, Universidad Superior Politécnica de Chimborazo ]. Repositorio Institucional, Guano, Chimborazo, Ecuador. http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/9664

Inga Ferreyra, A. N. (2019). Redistribución del caudal, reducción de pérdidas de agua y aumento de la ganancia económica por el agua no facturada a través de una nueva sectorización para mejorar la prestación del servicio de agua potable en el Distrito de Huacho [Trabajo de grado, Universidad Nacional José Faustino Sanchez Carrión]. Repositorio Institucional., Huacho. https://repositorio.unjfsc.edu.pe/handle/20.500.14067/2758

Maldonado Ferrín, P. D., & Román Aldás, D. J. (2018). Desarrollo de un transductor para la medición de caudal en un aforador tipo Parshall en la acequia Pumamaqui de la cuenca del río Pisque [Tesis de grado, Universidad Politécnica Salesiana ]. Repositorio Institucional, Cayambe. https://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/15589

Molina, E., Quesada, F., Calle, A., Ortiz, J., & Orellana, D. (2018). Consumo sustentable de agua en viviendas de la ciudad de Cuenca. Ingenius Revista de Ciencia y Tecnología, 20(No. 20 (2018): july-december), 28-38. https://ingenius.ups.edu.ec/index.php/ingenius/article/view/20.2018.03

Monsen, J. (2023). Fundamentals of PID Control. InTech Official publication of the International Society of Automation, 70(3), 12-21. https://www.isa.org/intech-home/2023/june-2023/features/fundamentals-pid-control

Municipio de Latacunga. (2016). Plan de desarrollo y ordenamiento territorial 2016-2028.

Perez - Lopez, E. (2015). Los sistemas SCADA en la automatización industrial. Revista Tecnología en Marcha, 28(4), 3-14. https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?pid=S0379-39822015000400003&script=sci_abstract&tlng=es

Quishpe Estrada, F. d. (2017). Diseño de un prototipo de sistemas SCADA para el monitoreo de captación, almacenamiento y distribución de agua potable para la EP-EMAPAR [ Trabajo de grado, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo ]. Repositorio Institucional, Riobamba. http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/7337

Ramírez Luna, J. J., Carrasco Dehesa, U., & Camacho Peral, P. (2016). Medición de flujo de agua. Instituto Mexicano de Tecnología del agua. http://repositorio.imta.mx/handle/20.500.12013/2191?locale-attribute=en

Rivas, J. (2017, Octubre 27). ISA Sección Española. Elección de válvulas de control: https://isa-spain.org/eleccion-de-valvulas-de-control-1a-parte/

Rockwell Automation. (2017). Manual de usuario Sistema ControlLogix, Rockwell Automation Publication 1756-UM001P-ES-P.

Rockwell Automation. (2024). Especificaciones de módulos I/O ControlLogix, Rockwell Automation 1756-TD002R-EN-E. Rockwell Automation.

Rossman, K., Woo, H., Tryby, M., Shang, F., Janke, R., & Haxton, T. (2020). Manual del usuario de EPANET 2.2. EPA United States Environmental Protection Agency. https://www.epa.gov/system/files/documents/2021-07/epanet_users_manual_2.2.0-1.pdf

Secretaría del Agua. (2014). Norma CO 10.7 - 602 - Revisión. Norma de diseño para sistemas de abastecimiento de agua potable, disposición de excretas y residuos líquidos en el área rural. Secretaría del Agua.

Vásquez Martínez, M., Hernández Cadena, A., Jesús Magaña, J., Gómez Zea, J., & Garrido Vásquez, J. (2023). Beneficios de implementar la automatización en la industrialización de procesos. Innovación y desarrollo tecnológico revista digital, 15(3), 7. https://iydt.wordpress.com/wp-content/uploads/2023/07/3_24_beneficios-de-implementar-la-automatizacion1.pdf

Windhorst, J. (2012). The Importance of Correct Control Valve Fail-safe Mode Documentation in Avoiding Process Incidents. Procedia Engineering, 45, 880-887. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.08.253.

Publicado

09-01-2025

Cómo citar

De La Cruz, T., & Figueroa Olmedo , J. (2025). Redistribución del caudal de agua de los barrios rurales en la parroquia Juan Montalvo de la ciudad de Latacunga mediante la automatización del proceso, usando instrumentos de medición de nivel y sistema de control. EASI: Ingeniería Y Ciencias Aplicadas En La Industria, 3(2), 11–22. https://doi.org/10.53591/easi.v3i2.1918