Un gran distrito de riego incorpora sensores Doppler de bajo mantenimiento a su sistema de monitoreo

Canal de riego que suministra agua a campos agrícolas. Crédito: Adobe Stock.

Descripción general

En busca de una alternativa de monitoreo de flujo para áreas donde los medidores mecánicos eran problemáticos, el Distrito de Irrigación de California Central encontró una solución asequible y confiable con los medidores Mace AgriFlo XCi y los sensores de velocidad de inserción Doppler.

Desafío

Desde su punto de origen en la planta de bombeo Jones, el canal Delta Mendota de 117 millas de largo en el centro de California transporta agua desde el delta del Sacramento-San Joaquín hasta la cuenca de Mendota en el valle de San Joaquín, donde viaja a través de una red de 500 millas de canales alimentados por gravedad mantenidos por el Distrito de Irrigación de California Central (CCID) hasta su destino final: los campos de más de 1.600 productores del valle central.

El CCID está a cargo de monitorear cientos de desvíos, asegurándose de que el agua de riego llegue a su destino sin obstáculos y que los operadores del canal tengan la información que necesitan para anticipar la demanda durante la temporada de crecimiento.

Durante décadas, el distrito dependió en gran medida de medidores mecánicos de hélice para monitorear el caudal en los puntos de desviación a lo largo de los canales. Los medidores eran fáciles de conseguir y solían funcionar bien. Sin embargo, en varios lugares, se requería mantenimiento rutinario para garantizar que los medidores de hélice funcionaran según las normas del distrito.

AgriFlo XCi instalado en la derivación de un canal de riego. Crédito: In-Situ.

Solución

El CCID buscó una alternativa adecuada para monitorear el flujo en tuberías subterráneas de hormigón armado, con tamaños de entre 24 y 72 pulgadas. Encontraron lo que buscaban en... Maza AgriFlo XCi y Sensor de velocidad de inserción Doppler. El sensor utiliza un Doppler de onda continua de espectro avanzado para "ver" la velocidad a través de toda la sección transversal de la tubería y calcular un caudal promedio real.

Hasta la fecha, CCID ha instalado unos 20 medidores AgriFlo Serie 3, y aproximadamente la mitad de ellos monitorean tres sensores desde una sola unidad. En dos puntos de control de canales, CCID fue un paso más allá e instaló una tarjeta de interfaz de telemetría con salida Modbus que se integra con el sistema SCADA del distrito. Un PLC consulta periódicamente los datos del medidor y los envía al SCADA, donde pueden consultarse en tiempo real.

El personal del canal y los agricultores interactúan con las demás unidades AgriFlo a nivel local, recopilando datos precisos directamente del medidor. Dado que los sensores se insertan en las tuberías subterráneas y las cajas AgriFlo se encuentran dentro de armarios eléctricos montados, el equipo prácticamente no requiere mantenimiento y está protegido de la intemperie y el vandalismo.

Sensor de velocidad de inserción Dopper.

Resultados

La instalación de sensores subterráneos puede requerir mayor esfuerzo inicial que la de los medidores de hélice. Sin embargo, estos últimos suelen requerir visitas de campo más frecuentes, y los medidores eléctricos suelen tener programas de mantenimiento más rigurosos. Por el contrario, los sistemas Doppler proporcionan la precisión necesaria con un mantenimiento continuo mínimo y han demostrado ser una alternativa fiable.

El suministro de agua ocupa un lugar destacado entre las preocupaciones ambientales de California, y el CCID realiza un esfuerzo concertado para demostrar una gestión responsable del recurso.

Con la reciente aprobación de una legislación estatal que exige un mayor grado de precisión en la medición del agua, CCID está bien posicionada para cumplir con esos requisitos más estrictos y servir como modelo para el estado.