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Las
estaciones meteorológicas están basadas en un modulo de adquisición de datos
denominado datalogger. Estos dispositivos estan dirigidos a recoger datos de cualquier tipo
de accesorio que proporcione señales analógicas, es decir, es un módulo de
propósito general.
El
datalogger interpreta estas señales para recoger y procesar las
estadisticas, histogramas,
formulaciones y demás funciones que producen el valor
instantaneo de los sensores
que se conecten al mismo. De esta forma, sea cual sea el tipo de
sensor, puede incorporarlo al sistema y a la misma vez atender
procesos de transmisión,
control, excitación, etc.
Estos módulos
no son muy potentes en cuanto a capacidad de cómputo, y debido a su diseño
de propósito general son bastante eficientes para todos los
accesorios, pero no alcanzan a cubrir todas las características
deseables que debiera tener un sistema de este tipo cuando se requiere
de él funcionalidad específica.
La solución
que proponemos es un modulo que, aunque tiene las posibilidades de un datalogger
normal, se ha diseñado de forma que cumpla la función específica de
estación meteorológica.
El sistema consta de dos partes autónomas:
La primera de ellas es el modulo central,
compuesto por dos microcontroladores. Uno de ellos realiza las
tareas
de comunicación entre el conjunto de datos almacenados en
formato de ingeniería. El otro microcontrolador que es el
encargado de realizar las tareas de enlace
entre el proceso de almacenamiento de datos y los sensores.
La segunda
parte del sistema es el conjunto de sensores.
El avance hacia
un sistema que cumpla verdaderamente los requisitos de una estación
meteorológica se encuentra en el diseño de los sensores.
Cada sensor
es autónomo, y consta de las etapas de captación, adaptación de señal y
tratamiento de la misma. Aparte del dispositivo de comunicación con el módulo
central. Para ello se
utiliza un microcontrolador del mismo potencial que los usados por el modulo
central. Con esto, nuestro sensor actúa como
un sistema de adquisición de datos con las mismas posibilidades y
potencial de un datalogger tradicional.
Los
pluviómetros
son un buen ejemplo de la utilidad de esta filosofía. Estos
equipos se calibran
con un valor de intensidad de lluvia de (según qué
fabricantes) 10, 20 o 30 litros/hora. Es decir, el sensor se
somete a una intensidad de lluvia de uno de estos valores para efectuar
su calibración. No obstante, se sabe que los errores que se
cometen cuando se producen lluvias de alta intensidad son muy grandes (
del orden del 15 - 20%). Para evitarlos se añaden al
diseño ciertos artilugios para paliar los errores, se palian
pero no se evitan.
En
el sistema IQ3000, el pluviómetro no solo tiene la capacidad de
medir la cantidad de lluvia, sino que además puede
utilizar los recursos de temporización del microcontrolador para
calcular la intensidad de
lluvia midiendo el tiempo entre basculaciones consecutivas. De esta
forma se puede modificar el valor (en cantidad de lluvia) que supone
una basculación en función de la intensidad de lluvia del
momento.
El
pluviómetro, así como cualquier sensor IQ3000,
proporciona al módulo central un valor de ingeniería,
mediciones
reales de lluvia, intensidad de lluvia, max. intensidad de lluvia, etc.
Con esta filosofía, el sistema adquiere potencial para conseguir
objetivos que hasta ahora no se han logrado con sistemas tradicionales.
Otro
punto
importante a resaltar es la ventaja que tiene un sistema de estas
características en cuanto a la instalación y
mantenimiento de redes de
EMAS. Tradicionalmente, la recalibración de sensores en campo
requiere la modificación del factor que se aplica a los mismos
en el datalogger, siendo necesaria la modificación del programa
interno de la estación. Con los
sensores IQ3000, la calibración se incorpora en el mismo sensor, y el cambio
de un sensor de un determinado tipo por otro similar se puede realizar en campo
sin actuar sobre el datalogger. Por
la misma razón y a diferencia de la forma de proceder con
sistemas tradicionales, el datalogger no requiere ser calibrado.
Para
terminar, cada sensor
proporciona datos hasta ahora resueltos añadiendo otro sensor,
como por ejemplo el
radiómetro ( radiación y horas de insolación) o
el pluviometro ( lluvia, intensidad de lluvia y minutos de lluvia).
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