Proyecto de monitoreo del nivel del agua

Arduino UNO

Arduino Nano

Arduino Mega 1280/2560

NodeMCU 0.9 / 1.0

Wemos D1 Mini

ESP32 DevKit

Ethernet blindaje Wiznet W5100

Ethernet módulo Wiznet W5500

Ethernet módulo PHY LAN8720

Ethernet módulo ENC28J60

HC-SR04

HY-SRF05

JSN-SR04T

Parallax PING)))™

DYP-ME007

Descubra el poder de la monitorización del nivel de agua con nuestro panel de IoT, que cuenta con una interfaz web dinámica que funciona como centro neurálgico para visualizar mediciones precisas. Nuestro sistema utiliza sensores ultrasónicos, incluidos modelos populares como HC-SR04 y su variante resistente al agua JSN-SR04T, para registrar datos sobre el nivel de agua en pozos excavados a través de un nodo sensor equipado con un microcontrolador. Además de HC-SR04 y JSN-SR04T, nuestro programa admite varios sensores con señales Trigger/Echo, como RCW, US-XXX, IOE-SR0X, SR0X, HC-SR0X, HY-SRF0X, DYP-MEXXX y la serie Parallax PING)))™, lo que proporciona flexibilidad en la implementación. El nodo sensor realiza rutinariamente 10 mediciones promediadas con el sensor ultrasónico cada 5 minutos. Luego, los valores registrados se transmiten al servidor a través de múltiples opciones de interfaz, que incluyen WiFi, Ethernet, red IoT LoRaWAN, NB-IoT o Sigfox. Experimente la representación de datos en tiempo real en el tablero, que muestra el nivel de agua actual junto con la conversión de volumen para el pozo y un análisis de tendencias en comparación con la medición anterior. Profundice en los datos históricos a través de representaciones tabulares o gráficas con gráficos de líneas, lo que permite a los usuarios realizar un seguimiento de las tendencias del nivel de agua a lo largo del tiempo. Nuestra interfaz web es responsiva y se adapta perfectamente a las pantallas de teléfonos inteligentes, computadoras, tabletas y televisores inteligentes para una experiencia fácil de usar. Al recibir los datos, nuestro backend corrige el nivel de agua medido a la profundidad real del pozo, compensando la transmisión del sensor de niveles de agua diferenciales. Utilizando la altura real del nivel de agua y el diámetro conocido del pozo, nuestra interfaz web calcula el volumen del pozo en litros, lo que proporciona información valiosa para una gestión eficaz del pozo. Optimice el monitoreo del nivel de agua con nuestro tablero de IoT: precisión, flexibilidad y conectividad a su alcance.

Los sensores ultrasónicos funcionan enviando una señal de activación con una duración de 10 μs, que se refleja en la superficie del agua y regresa como eco. El método de tiempo de vuelo calcula el tiempo entre la transmisión y la recepción para determinar la distancia del nivel del agua al sensor. La velocidad del sonido se calcula en 343 m/s a una temperatura de 20 °C, lo que forma la base para una medición precisa de la distancia. Un parámetro esencial es el ancho del haz, que representa la característica de detección. El sensor HC-SR04 presenta una característica de detección estrecha de 15°, lo que lo hace adecuado para pozos y tanques más estrechos. Si bien el HC-SR04 es ideal para entornos más estrechos, no es impermeable y tiene un mayor riesgo de corrosión en condiciones húmedas. Por lo tanto, se recomienda colocarlo sobre el pozo para minimizar el impacto de la humedad. El JSN-SR04T, un sensor impermeable, tiene una característica de detección más amplia de 60°. Sin embargo, esto limita su uso en pozos estrechos, ya que el haz se ensancha con la distancia. Se requiere un diámetro de pozo mayor (por ejemplo, 6 metros de diámetro para una profundidad de pozo de 4,5 metros) para garantizar mediciones precisas sin reflejos. Los sensores ultrasónicos, en general, no requieren mantenimiento. Sin embargo, el sensor JSN-SR04T tiene una placa electrónica de control que no debe exponerse a la humedad ni al agua. Los sensores, incluido el JSN-SR04T, pueden medir una altura máxima de aproximadamente 400 a 450 cm, lo que proporciona un rango versátil para varias profundidades de pozo. Comprender las complejidades de los sensores ultrasónicos de nivel de agua permite un monitoreo efectivo, lo que garantiza precisión y confiabilidad en diversas condiciones ambientales. Explore las estrategias de colocación y las características de HC-SR04 y JSN-SR04T para obtener resultados óptimos en su sistema de medición de nivel de agua.

Mejore su experiencia de monitoreo de pozos con nuestra interfaz web avanzada, respaldada por un potente backend que aprovecha la trigonometría para estimar la profundidad máxima de su pozo. Esta solución innovadora está diseñada para calcular la profundidad óptima para cada sensor, en función de sus características únicas, lo que la hace accesible incluso para aquellos que no están familiarizados con la selección de sensores. El proyecto se integra perfectamente con microcontroladores, con la opción de utilizar la plataforma Arduino (Uno/Mega) ampliamente conocida en la revisión R3. Esta compatibilidad se extiende a los escudos Ethernet que se comunican a través de la interfaz ICSP. Alternativamente, los módulos Ethernet como Wiznet W5100, W5500 y USR-ES1, así como ENC28J60 de MicroChip con pila TCP de software, son totalmente compatibles, lo que permite la conectividad HTTP en el puerto 80. Explore la versatilidad de los microcontroladores WiFi, incluidos ESP8266 y ESP32 de Espressif Systems, que ofrecen varios modos operativos como StandBy, StandBy + OTA para actualizaciones de firmware remotas y modo de suspensión profunda para aplicaciones de consumo de energía ultrabaja. Los microcontroladores ESP se distinguen por ofrecer una comunicación cifrada a través del protocolo HTTPS. ESP32 va un paso más allá, permitiendo el uso de Ethernet PHY con la interfaz RMII LAN8720, soportando tanto conexiones HTTP como HTTPS. La seguridad es una prioridad con la incorporación de certificados Root CA en formato .pem directamente en el código fuente de los microcontroladores, almacenados en memoria flash (PROGMEM) para optimizar el uso de RAM. Estos certificados, emitidos por 10 a 20 años, eliminan la necesidad de renovaciones frecuentes. Acceda sin esfuerzo a datos en tiempo real sobre el nivel y el volumen del agua en formato JSON a través de la interfaz web. Lleve el monitoreo de su pozo al siguiente nivel integrando nuestro proyecto de monitorización del nivel de agua a través de MQTT en plataformas de automatización del hogar populares como Hassio, Domoticz y Loxone. Visualice datos en paneles dedicados como Grafana, Ubidots, Thingsboard o Cayenne. Potencie sus capacidades de control periférico utilizando datos de la interfaz web para gestionar el riego, el riego y las obras hidráulicas domésticas. Mejore su experiencia de monitoreo de pozos con nuestra solución fácil de usar y tecnológicamente avanzada, dirigida tanto a expertos como a principiantes.

Capturas de pantalla de la aplicación web de monitorización del nivel del agua

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Salida UART de nodos de sensores - FreeRTOS - ESP32:

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