sistema de control de dosificación y monitoreo (rescue 5.0) con servidor web para grifos de uso doméstico en la ciudad de Bogotá

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Universidad Distrital Francisco José de Caldas

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Resumen

This document presents the design, development, and implementation of an automated prototype aimed at saving and efficiently using drinking water in residential settings. The work addresses the critical issue of water waste in Bogotá, where factors such as domestic misuse, unequal consumption between social strata, and climatic phenomena such as El Niño have put the supply at risk, with reservoirs at critical levels and daily consumption per capita at 76.32 liters. As a solution, the RESCUE 5.0 system was built, which integrates an ESP32 microcontroller, YF-S201 flow sensors, proportional servo valves, and a PID control to regulate the flow in sinks, dishwashers, and showers. It also includes a Nextion TFT touchscreen as a graphical interface, a voice assistant using DFPlayer-MP3, and a server in MATLAB for remote monitoring and real-time data analysis. The device allows users to select modes of use, view consumption, receive auditory assistance, and control water expenditure accurately, promoting responsible and sustainable habits in households. In conclusion, this project provides an innovative, accessible, and adaptable technological tool that seeks to significantly reduce water waste in Bogotá, contributing to both environmental care and citizen awareness.

Descripción

Este documento presenta el diseño, desarrollo e implementación de un prototipo automatizado orientado al ahorro y uso eficiente del agua potable en entornos residenciales. El trabajo parte de la problemática crítica del desperdicio de agua en Bogotá, donde factores como el mal uso doméstico, la desigualdad de consumo entre estratos y fenómenos climáticos como El Niño han puesto en riesgo el suministro, con embalses en niveles críticos y un consumo diario por habitante de 76,32 litros. Como solución, se construyó el sistema RESCUE 5.0, que integra un microcontrolador ESP32, sensores de flujo YF-S201, servoválvulas proporcionales y un control PID para regular el caudal en lavamanos, lavaplatos y duchas; además, incluye una pantalla táctil TFT Nextion como interfaz gráfica, un asistente de voz mediante DFPlayer-MP3 y un servidor en MATLAB para el monitoreo remoto y análisis de datos en tiempo real. El dispositivo permite seleccionar modos de uso, visualizar consumo, recibir asistencia auditiva y controlar el gasto de agua de forma precisa, fomentando hábitos responsables y sostenibles en los hogares. En conclusión, este proyecto aporta una herramienta tecnológica innovadora, accesible y adaptable que busca reducir significativamente el desperdicio de agua en Bogotá, contribuyendo tanto al cuidado ambiental como a la concienciación ciudadana.

Palabras clave

Agua, Ahorro, Automatización, Adaptación, Control

Materias

Ingeniería en Control y Automatizacion -- Tesis y disertaciones academicas

Citación