proyecto
Qimage: Medición del Caudal en Forma Remota
Registro en:
17IDAE-74689
2017-74689-INNOVA_PRODUCCION
Autor
Juan Martinez F.
Plataforma de Investigacion en Ecohidrologia y Ecohidraulica Limitada
Institución
Resumen
1. - Adaptar la Técnica de Lspiv a Ríos Turbulentos de Chile. 2. -disminuir el Tiempo de Procesamiento de Imágenes Secuenciales Obtenidas para Aplicar la Técnica Lspiv. 3. -validar bajo Condiciones Controladas el Algoritmo Generado para Lspiv. 4. -relacionar Matemáticamente los Parámetros Hidráulicos del Escurrimiento con la Topografía de la Sección de Escurrimiento. 5. - Desarrollar un Software para Obtención de los Parámetros Batimétricos de la Sección de Escurrimiento mediante Información Obtenida de la Aerofotogrametría. 6. - Desarrollo de Software de Obtención del Caudal Circulante. 7. -diseñar Dispositivo Genérico de Adaptación de la Cámara al Sistema de Medición Remota (dron). Generar un Sistema de Medición de Caudal mediante la Implementación de un Prototipo de Captura de Imágenes Secuenciales de Forma Remota el cual Permita la Determinación del Campo de Velocidades Superficiales en Cuerpos de Agua y la Estimación de la Sección de Escurrimiento. La Determinación del Campo de Velocidades se Realizará mediante la Interpretación de Imágenes Secuenciales Obtenida por el Dron mediante la Técnica de de Large Scale Particle Image Velocity (lspiv). La Estimación de la Sección se Realizará mediante Formulaciones Matemáticas entre Parámetros Hidráulicos y Topografía Obtenida por Aerofotogrametría En Vistas a la Situación Actual de Cambio Climático y Escasez de Recurso Hídrico Surge la Necesidad de Contar con Información Confiable y Oportuna de la Cantidad del Recurso Especialmente por Parte de las Instituciones Estatales y Empresas Productivas que Requieren Gestionar y Hacer un Uso Eficiente del Agua ya que Deben Asegurar la Disponibilidad de Éste para Seguir Desarrollando sus Operaciones Y/o para Invertir en Nuevas Iniciativas. Para esto es Usual la Medición de Caudales en Cuerpos de Agua de Interés Cuya Metodología Más Utilizada es el Aforo de Forma Manual en donde el Operario se Introduce en el Cuerpo de Agua Manipula el Dispositivo de Medición Tomando Lecturas y Registrándolas en una Planilla de Datos para que una Vez en Gabinete Sean Sistematizados y Analizados. Pero bajo Condiciones Adversas Tales Como: Ríos Turbulentos Y/o Profundos en Sitios de Difícil Acceso (bosques Quebradas Pronunciadas Alta Montaña) y en Zonas con Condiciones Climáticas Adversas Aumenta el Riesgo de Accidentes y la Probabilidad de No Llevar a Cabo el Aforo y Aumentar los Costos de la Logística del Terreno (prevención de Riesgos Transporte Alimentación y Personal). Esto Conlleva a Visualizar que Existe un Mercado que No Está Siendo Abordado con la Precisión que Requiere la Gestión Eficiente del Agua en Estos Días. Los Usuarios Identificados que Son Afectados por la Oportunidad Descrita Son:-organismos Usuarios de Agua (oua)-las Empresas Generadoras de Energía al Momento de Diseñar y Operar Centrales Hidroeléctricas Junto con Estimar los Caudales Ambientales Y/o Ecológicos. -las Empresas Mineras que Utilizan Agua Superficial para sus Procesos. -las Consultoras de Ingeniería o Medioambientales las Centrales Hidroeléctricas Suelen Emplazarse en Sectores en donde el Potencial Hidroeléctrico es Elevado es Decir donde la Diferencia de Cota es Importante Y/o donde el Caudal es Elevado. Esto Generalmente Suele Derivar en Ríos Altamente Correntosos Y/o de Difícil Acceso. La Minería Ubicada desde la Región de Coquimbo al Sur Utiliza Agua Superficial para sus Procesos Mineros y Además Debe Realizar una Vigilancia Frecuente de los Cauces Aledaños como Parte de sus Compromisos Ambientales. Debido a la Ubicación Geográfica Estos Ríos Tanto los de Captación de Agua como de Monitoreo Ambiental Suelen Ser Ríos Ubicados en la Cordillera por lo cual Son Altamente Turbulentos y de Difícil Acceso. Este Proyecto Tiene como Objetivo Generar un Sistema de Medición de Caudal mediante la Implementación de un Prototipo de Captura de Imágenes Secuenciales de Forma Remota (acoplado a un Dron) el cual Permita la Determinación del Campo de Velocidades Superficiales en Cuerpos de Agua y la Estimación de la Sección de Escurrimiento. La Solución Adoptada Consta de Tres Partes: la Primera Consiste en Definir un Nuevo Algoritmo que Disminuya el Tiempo de Procesamiento de las Imágenes Secuenciales Utilizadas en la Técnica Lspiv para la Determinación del Campo de Velocidades Superficiales del Río. La Segunda Parte Consiste en Estimar la Sección de Escurrimiento mediante la Relación de Parámetros Hidráulicos del Tramo de Río mediante Aerofotogrametría como por Ejemplo Pendiente de la Lámina de Agua Topografía Rugosidad del Lecho Etc. La Tercera y Última Parte Consiste en Diseñar un Dispositivo que Albergue el Sistema de Medición Acoplándolos a un Dron para Permitir la Estimación del Caudal en Forma Remota. Como Resultados del Proyecto se Aumentará el Nivel de Ventas en un Plazo de 2 a 4 Años Debido No Solo a una Diversificación de la Cartera de Clientes Sino que Además el Poder Abordar el Nicho de Mercado Referente a los Ríos Inaccesibles (25% de la Red Hídrica). Se Espera Aumentar el Nivel de Ventas en un 400% Dado que se Pasará de una Participación de Mercado de 3% a un 15%. Por Otra Parte la Medición Remota del Caudal Permitirá Mejorar la Capacidad de Respuesta Junto con Disminuir Costos Operacionales y Cantidad de Profesionales Necesarios. Se Espera que los Costos Unitarios de los Aforos Disminuyan desde $629. 589 a $444. 794. Esto Tiene como Consecuencia que Si se Disminuyen los Costos y el Precio de Mercado de Realizar Aforos se Mantiene ($700. 000 por Aforo) el Margen en la Empresa Aumentará de un 11% a un 57%. Corporación de Fomento de la Producción