Estación meteorológica Anemómetro y Pluviómetro

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo el desarrollo de una estación meteorológica de bajo costo compuesta por un anemómetro y un pluviómetro para evaluaciones climáticas previas a la instalación de aerogeneradores; en particular, en los ambientes urbanos donde la presencia de ráfagas y cambios súbitos de dirección caracterizan el recurso. Se estudian los instrumentos de medición existentes, identificando fortalezas y debilidades de cada uno. Basándose en ello, se seleccionan las clases de anemómetro y pluviómetro a implementar para ser utilizados en zonas urbanas: ultrasónico de dos ejes de medición y de cubeta basculante, respectivamente. Luego, se identifican las variables involucradas en el desempeño de cada uno de los instrumentos y se utiliza esta información como base de diseño y fabricación de un prototipo. En particular, se trabaja sobre las cualidades aerodinámicas y las fuentes de error, haciendo uso de la literatura disponible y valiéndose de herramientas de simulación por computadora. Además, para el anemómetro, se dispone de un novedoso método de procesamiento de señal que propone aumentar la precisión del instrumento. Una vez construidos, se calibran los prototipos según los lineamientos o recomendaciones que la organización Meteorológica Mundial (o WMO, por World Meteorological Organization, en inglés) expone. Por otro lado, se construye un equipo electrónico basado en la Raspberry Pi capaz de interpretar, almacenar y reportar las mediciones de la Estación Meteorológica en una interfaz accesible desde cualquier computadora conectada al sistema. Se incorpora el uso de la base de datos In uxDB, el entorno de programación por JavaScript Node-RED y la interfaz de reporte Grafana. Finalmente, se especifia el costo asociado a la fabricación e implementación de la Estación Meteorológica y es comparado con los instrumentos disponibles comercialmente en la actualidad.