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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
DISEÑO Y DESARROLLO DE PROTOTIPO DE UN DISPOSITIVO DE MEDICIÓN DE LA
CALIDAD DEL AGUA DE POZOS ARTESANALES APLICADO EN EL RECINTO EL
CACIQUE DE LA PARROQUIA JUNQUILLAL DEL CANTÓN SALITRE.
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
AUTOR (ES):
ORDÓÑEZ CONTRERAS TATIANA YULY
PONCE JÁCOME BRYAN JESUS
TUTOR:
ING. JENNY ELIZABETH ARIZAGA GAMBOA, Msi.
GUAYAQUIL – ECUADOR
OCTUBRE – 2019
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS / TRABAJO DE GRADUACIÓN
TÍTULO Y SUBTÍTULO:
Diseño y desarrollo de prototipo de un dispositivo de medición de la calidad del agua de pozos artesanales aplicado en el recinto El Cacique de la parroquia Junquillal del cantón Salitre.
AUTOR:
Ordóñez Contreras Tatiana Yuly Ponce Jácome Bryan Jesús
REVISOR(ES)/TUTOR(ES):
Ing. Luis Espín Pazmiño Ing. Jenny Arízaga Gamboa
INSTITUCIÓN:
Universidad de Guayaquil
UNIDAD/FACULTAD:
Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas
MAESTRÍA/ESPECIALIDAD:
Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones
GRADO OBTENIDO:
Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones
FECHA DE PUBLICACIÓN:
Octubre 2019 No. DE PAGINAS 126
ÁREAS TEMÁTICAS:
Networking y Telecomunicaciones
PALABRAS CLAVES/KEYWORDS:
calidad de agua, sensores, turbidez, pozos artesanales, potable.
RESUMEN/ABSTRACT
En los sectores rurales donde no hay un sistema de potabilización de agua, las personas están sujetas a diversos problemas mayormente de salud. En estos sectores el agua es obtenida por ríos o por medio de pozos artesanales que pueden estar contaminados o contener agua no apta para el consumo humano. El proyecto de titulación tiene como objetivo obtener los datos de medición del agua mediante sensores y permite verificar en tiempo real el nivel de pH, la turbidez y la conductividad para determinar la calidad relativa del agua determinando por lo menos si existen materiales pesados o partículas en suspensión que podrían contener trazas orgánicas no aptas para el consumo humano y que son mostrados en una aplicación Android para móviles. Para el desarrollo de las etapas del proyecto se usó la metodología PPDIO y para medir la aceptación del producto se realizaron encuestas a las personas que viven alrededor del recinto El Cacique, de la parroquia Junquillal del cantón Salitre. La funcionalidad del dispositivo se verificó mediante pruebas de validación del diseño propuesto en lo que corresponde a medir de forma relativa, la calidad del agua alcanzando así todos los objetivos propuestos del proyecto.
ADJUNTO PDF:
SI
NO
CONTACTO CON AUTOR:
Telefono:
0986570990 0939126954
Email:
tatiana.ordónezc@ug.edu.ec bryan.poncej@ug.edu.ec
CONTACTO CON LA
INSTITUCIÓN:
Nombre: AB. JUAN CHAVEZ ATOCHA
Telefono: 2307729
E-mail: juan.chaveza@ug.edu.ec
X
II
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del trabajo de titulación, “DISEÑO Y DESARROLLO DE PROTOTIPO DE
UN DISPOSITIVO DE MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA DE POZOS ARTESANALES
APLICADO EN EL RECINTO EL CACIQUE DE LA PARROQUIA JUNQUILLAL DEL CANTÓN
SALITRE.” elaborado por la Srta. ORDÓÑEZ CONTRERAS TATIANA YULY y el Sr. PONCE
JÁCOME BRYAN JESÚS. Alumnos no titulados de la Carrera de Ingeniería en Networking y
Telecomunicaciones de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de
Guayaquil, previo a la obtención del Título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones,
me permito declarar que luego de haber orientado, estudiado y revisado, la Apruebo en todas
sus partes.
Atentamente
ING. JENNY ARÍZAGA GAMBOA Msi.
TUTOR
III
DEDICATORIA
Dedico este trabajo de titulación a mis padres, que
son ese apoyo incondicional quienes a lo largo de
mi vida han visto por mi bienestar, salud y
educación para que yo siga adelante con mis
estudios, por ayudarme a llegar a este punto de
mi vida y de mi carrera y poder cumplir cada uno
mis objetivos, no dejarme vencer por las
adversidades por llenarme de sabiduría, fortaleza
y salud para seguir adelante y poder llegar a esta
meta que me llena de orgullo a mí y a ellos
también.
Tatiana Ordóñez Contreras
IV
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a mis padres, que son
quienes me han permitido trazar mi camino y
andar con mis propios pies, por apoyarme y
ayudarme en cualquier adversidad, también les
dedico a mis hermanos, que todos en conjunto me
hicieron ver que sin importar cuanto tiempo me
tome, todo se puede si de verdad se quiere.
Bryan Ponce Jácome
V
AGRADECIMIENTO
Agradecida siempre en primer lugar con Dios
por guiarme en mi camino y brindarme fortaleza,
salud, y sabiduría, permitiéndome culminar mi
carrera universitaria y superar un peldaño más
en mi vida, sin él no hubiera culminado esta
etapa de mi vida.
A mi padre y mi madre por haberme cuidado,
apoyado y velado por mi bienestar e inculcado
el estudio, ante todo, motivarme
constantemente durante esta etapa de mi vida,
gracias a todos por estar siempre presentes.
A mi tutora y docentes que gracias a su
sabiduría y consejos formaron parte de este
proceso y me ayudaron a culminarlo.
Tatiana Ordóñez Contreras
VI
AGRADECIMIENTO
Le agradezco primero a Dios por la vida y por las
bendiciones que me ha dado, la fuerza en esos
momentos en los cuales pensé que ya no podría.
A mi padre por todos los consejos, valores y
principios que me ha inculcado, a mis hermanas y
hermanos que durante todo este proceso me han
apoyado, a mi abuelita que siempre me ha dado
esos consejos de no rendirme jamás y a toda mi
familia y amigos que con sus oraciones, consejos
y palabras de aliento hicieron de mí, una mejor
persona y que de una u otra forma me acompañan
en todos mis sueños y metas.
A mi tutora por haberme guiado y ayudado no solo
en la elaboración de este trabajo de titulación,
sino también por haberme brindado el apoyo para
culminar todo este proceso y a mi jefa de trabajo
por brindarme su apoyo y comprensión para
poder asistir a la universidad.
Bryan Ponce Jácome
VII
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN
_____________________________ Ing. Fausto Cabrera Montes M.Sc
DECANO DE LA FACULTAD CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FISICAS
__________________________ Ing. Abel Alarcón Salvatierra Mgs
DIRECTOR CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING
Y TELEFOMUNICACIONES
____________________________ Ing. Luis Espín Pazmiño M.Sc PROFESOR REVISOR DEL
PROYECTO DE TITULACIÓN
_________________________ Ing. Ximena Acaro Chacón M.Sc.
PROFESOR DE ÁREA DESIGNADO EN EL TRIBUNAL
________________________________ Ing. Jenny Elizabeth Arízaga Gamboa Msi.
PROFESOR TUTOR DEL PROYECTO DE TITULACIÓN
_________________________________ Ab. Juan Chávez Atocha. Esp.
SECRETARIO TITULAR
VIII
DECLARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del contenido de este
Proyecto de Titulación, me corresponden
exclusivamente; y el patrimonio intelectual de
la misma a la UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL”
ORDÓÑEZ CONTRERAS TATIANA YULY
PONCE JÁCOME BRYAN JESÚS
IX
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
DISEÑO Y DESARROLLO DE PROTOTIPO DE UN DISPOSITIVO DE MEDICIÓN DE LA
CALIDAD DEL AGUA DE POZOS ARTESANALES APLICADO EN EL RECINTO EL
CACIQUE DE LA PARROQUIA JUNQUILLAL DEL CANTÓN SALITRE.
Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el título de
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autores: ORDOÑEZ CONTRERAS TATIANA YULY
C.I.: 0930931449
PONCE JACOME BRYAN JESUS
C.I.: 0924407281
Tutor: ING. JENNY ELIZABETH GAMBOA ARIZAGA, Msi
Guayaquil, OCTUBRE, 2019
X
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo Directivo de la
Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.
CERTIFICO:
Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los estudiantes
ORDÓÑEZ CONTRERAS TATIANA YULY y PONCE JÁCOME BRYAN JESÚS, como
requisito previo para optar por el título de Ingeniero en de Ingeniero en Networking y
Telecomunicaciones cuyo tema es: “DISEÑO Y DESARROLLO DE PROTOTIPO DE UN
DISPOSITIVO DE MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA DE POZOS ARTESANALES
APLICADO EN EL RECINTO EL CACIQUE DE LA PARROQUIA JUNQUILLAL DEL
CANTÓN SALITRE”
Considero aprobado el trabajo en su totalidad.
Presentado por:
ORDÓÑEZ CONTRERAS TATIANA YULY Cedula de ciudadanía N° 0930931449
PONCE JÁCOME BRYAN JESÚS Cedula de ciudadanía N° 0924407281
Tutor: ING. JENNY ELIZABETH ARÍZAGA GAMBOA Msi.
Guayaquil, OCTUBRE del 2019
XI
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato
DIGITAL
1. Identificación del Proyecto de Titulación
Nombre Alumno: Ordóñez Contreras Tatiana Yuly
Dirección: Juan Montalvo Mz. 1872 Sl.6
Teléfono: 0986570990 E-mail: tatiana.ordonezc@ug.edu.ec
Nombre Alumno: Ponce Jácome Bryan Jesús
Dirección: Guayacanes 5 Mz. 230 V 29
Teléfono: 0939126954 E-mail: bryan.poncej@ug.edu.ec
Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas
Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones
Profesor Guía: Ing. Jenny Elizabeth Arízaga Gamboa Msi.
Título del Proyecto de Titulación: DISEÑO Y DESARROLLO DE
PROTOTIPO DE UN DISPOSITIVO DE MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL
AGUA DE POZOS ARTESANALES APLICADO EN EL RECINTO EL CACIQUE
DE LA PARROQUIA JUNQUILLAL DEL CANTÓN SALITRE.
Tema del Proyecto de Titulación: calidad de agua, sensores, turbidez, pozos
artesanales, potable.
XII
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de Titulación
A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la
Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de este
Proyecto de titulación.
Publicación electrónica:
Inmediata X Después de 1 año
______________________ ______________________
Ordóñez Contreras Tatiana Ponce Jácome Bryan Jesús
3. Forma de envío:
El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como archivo .Doc. O
.RTF y. Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF.
DVD-ROM: CD-ROM:
X
XIII
INDICE GENERAL
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................... II
DEDICATORIA ..........................................................................................................................III
DEDICATORIA ......................................................................................................................... IV
AGRADECIMIENTO .................................................................................................................. V
AGRADECIMIENTO ................................................................................................................. VI
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN .............................................................................. VII
DECLARACIÓN EXPRESA .................................................................................................... VIII
INDICE GENERAL .................................................................................................................. XIII
ABREVIATURAS .................................................................................................................... XVI
SIMBOLOGÍA ........................................................................................................................ XVII
INDICE DE TABLA ............................................................................................................... XVIII
INDICE DE GRAFICOS .......................................................................................................... XIX
Resumen ................................................................................................................................ XXI
INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... 1
CAPÍTULO 1 EL PROBLEMA .................................................................................................... 3
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................... 3
SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS .......................................................................... 9
CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA ................................................................10
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA ........................................................................................11
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .......................................................................................12
EVALUACIÓN DEL PROBLEMA ..........................................................................................13
OBJETIVOS ..............................................................................................................................14
Objetivo General: ..................................................................................................................14
Objetivos Específicos ............................................................................................................14
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA ..........................................................................................15
Metodología del proyecto ......................................................................................................16
ALCANCES DEL PROYECTO ..................................................................................................17
CAPÍTULO II .............................................................................................................................18
MARCO TEÓRICO ...................................................................................................................18
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO.........................................................................................18
XIV
Enfermedades por consumo de agua contaminada. .............................................................19
Signos de que el agua está contaminada ..............................................................................21
FUNDAMENTACIÓN TEORICA................................................................................................24
IMPLEMENTACIÓN DEL DISPOSITIVO...............................................................................24
Arduino .................................................................................................................................25
Sensor ..................................................................................................................................27
Android .................................................................................................................................28
Redes inalámbricas de área personal (WPAN) .....................................................................28
Bluetooth ...............................................................................................................................29
FUNDAMENTACIÓN SOCIAL ..................................................................................................30
FUNDAMENTACIÓN LEGAL ....................................................................................................31
Derechos del Buen Vivir ........................................................................................................31
Ciencia, Tecnología, Innovación y saberes ancestrales ........................................................31
Ley de Propiedad Intelectual .................................................................................................34
CAPÍTULO III ............................................................................................................................37
PROPUESTA TECNOLÓGICA .................................................................................................37
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD ...................................................................................................39
Factibilidad Técnica ..............................................................................................................39
Factibilidad Operacional ........................................................................................................41
Hardware a utilizar ................................................................................................................42
Sensor de pH ....................................................................................................................42
Sensor de Turbidez ...........................................................................................................45
Sensor de Conductividad ..................................................................................................47
Módulo Bluetooth ..............................................................................................................50
Arduino Mega ....................................................................................................................52
Software a utilizar ..................................................................................................................54
APP Inventor .....................................................................................................................54
Software Arduino ...............................................................................................................55
Especificaciones de Aplicación Android ................................................................................60
Factibilidad legal ...................................................................................................................61
Factibilidad Económica .........................................................................................................62
ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO.................................................................63
Metodología PPDIO ..............................................................................................................63
XV
Fases del PPDIO ..................................................................................................................63
ENTREGABLES DEL PROYECTO ...........................................................................................65
CRITERIOS DE VALIDACIÓN DEL PROTOTIPO ....................................................................65
POBLACIÓN Y MUESTRA ...................................................................................................66
Población ..............................................................................................................................66
Muestra .................................................................................................................................66
Instrumentos para la recolección de datos ............................................................................67
Investigación tipo encuesta ...................................................................................................67
Análisis de resultados .......................................................................................................67
PRUEBAS DE VALIDACIÓN DE FUNCIONAMIENTO .............................................................78
Prueba de nivel de calidad y contaminación del agua en pozos. ...........................................78
Análisis de resultados en campo ...........................................................................................79
CÁPITULO IV ...........................................................................................................................81
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL DISPOSITIVO .................................................................81
EVALUACIÓN DE CALIDAD DEL PROTOTIPO .......................................................................82
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................83
CONCLUSIONES .................................................................................................................83
RECOMENDACIONES .........................................................................................................84
BIBLIOGRAFÍA .........................................................................................................................84
ANEXOS ...................................................................................................................................89
XVI
ABREVIATURAS
OMS Organización mundial de la salud
INEC Instituto nacional de estadísticas y censos
Art. Artículo
WPAN Redes de área personal inalámbrica
pH Potencial de Hidrógeno
NTU Unidades Nefelométricas de Turbidez
NICROM Cromo Níquel
PPDIO Preparación, Planificación, Diseño, Implementación, Optimización
WPAN Redes de área personal inalámbrica
XVII
SIMBOLOGÍA
V Voltaje
G conductividad
S Siemens
cm centímetros
m Tamaño de la población
e Error de estimación
n Tamaño de la muestra
XVIII
INDICE DE TABLA
Tabla 1: Causas y Consecuencias del Problema ......................................................................10
Tabla 2: Delimitación del problema ...........................................................................................12
Tabla 3: Características de diseño del dispositivo .....................................................................40
Tabla 4: Detalles técnico del sensor de pH ...............................................................................44
Tabla 5: Especificaciones técnicas Sensor de Turbidez Sen 0189 ............................................46
Tabla 6: Especificaciones técnicas de Modulo Bluetooth Hc-05. ...............................................51
Tabla 7: Especificaciones técnicas de Arduino mega. ...............................................................53
Tabla 8: Especificaciones técnicas del dispositivo ....................................................................56
Tabla 9: Presupuesto del proyecto ............................................................................................62
Tabla 10: Resultados de la pregunta #1 ....................................................................................68
Tabla 11: Resultados de la pregunta #2 ....................................................................................69
Tabla 12: Resultados de la pregunta #3 ....................................................................................70
Tabla 13: Gráfico de resultados pregunta 4 ..............................................................................71
Tabla 14: Resultados de la pregunta #5 ....................................................................................72
Tabla 15: Resultados de la pregunta #6 ....................................................................................73
Tabla 16: Resultados de la pregunta #7 ....................................................................................74
Tabla 17: Resultados de la pregunta #8 ....................................................................................75
Tabla 18: Resultados de la pregunta #9 ....................................................................................76
Tabla 19: Resultados de la pregunta #10 ..................................................................................77
Tabla 20: Análisis de resultados en el recinto Cacique .............................................................79
Tabla 21: Pruebas de sensores ................................................................................................80
Tabla 22: Análisis de alcances del proyecto ..............................................................................81
Tabla 23: Calidad del prototipo .................................................................................................82
XIX
INDICE DE GRAFICOS
Ilustración 1: Acceso al Servicio de Agua para consumo humano.............................................. 4
Ilustración 2: Sistemas de Tratamiento de Agua para consumo humano ................................... 5
Ilustración 3: Porcentajes de personas por calidad del agua y área de residencia ..................... 6
Ilustración 4: Cumplimiento de la Norma INEN 1108 a nivel nacional. ....................................... 7
Ilustración 5: Ubicación del Recinto El Cacique ........................................................................11
Ilustración 6: Agua Contaminada ..............................................................................................20
Ilustración 7: Signos de que el agua está contaminada .............................................................21
Ilustración 8: Métodos de abastecimiento .................................................................................22
Ilustración 9: Tipos de pozos de agua .......................................................................................23
Ilustración 10: Pozo del recinto El Cacique. ..............................................................................23
Ilustración 11: Prototipo de Medidor de calidad del agua ..........................................................24
Ilustración 12: Tipos de placa Arduino ......................................................................................25
Ilustración 13: Elementos de un ambiente Arduino ...................................................................26
Ilustración 14: Tipos de sensores ..............................................................................................27
Ilustración 15: Arquitectura Android ..........................................................................................28
Ilustración 16: Tipos de redes inalámbricas ..............................................................................29
Ilustración 17: Conectividad Bluetooth ......................................................................................30
Ilustración 18: Medidor de agua PCE-CM 41 ............................................................................37
Ilustración 19: Medidor de calidad de agua HI9829 ...................................................................38
Ilustración 20: Sensor de pH .....................................................................................................42
Ilustración 21: Escala del pH .....................................................................................................43
Ilustración 22: Elementos del sensor de pH ..............................................................................44
Ilustración 23: Sensor de turbidez más tarjeta acondicionadora ................................................45
Ilustración 24: Materiales a utilizar ............................................................................................47
Ilustración 25: Proceso de soldadura de alambres ....................................................................48
Ilustración 26: Material termo retráctil .......................................................................................48
Ilustración 27: Elaboración de sensor .......................................................................................49
Ilustración 28: Sensor de Conductividad ...................................................................................49
XX
Ilustración 29: Módulo Bluetooth Hc-05 .....................................................................................50
Ilustración 30: Arduino Mega .....................................................................................................52
Ilustración 31: Cable puente hembra y macho ..........................................................................54
Ilustración 32: Logo de MIT App Inventor ..................................................................................54
Ilustración 33: Software Arduino ...............................................................................................55
Ilustración 34: Detalle del esquema del dispositivo ...................................................................56
Ilustración 35: Conexión de sensor de pH .................................................................................57
Ilustración 36: Conexión de sensor de turbidez .........................................................................57
Ilustración 37: Conexión de sensor de conductividad ................................................................58
Ilustración 38: Conexión de módulo bluetooth ...........................................................................58
Ilustración 39: Conexiones de sensores a tarjeta Arduino Mega ...............................................59
Ilustración 40: Ensamblaje de dispositivo ..................................................................................59
Ilustración 41: Interfaz de presentación de Aplicativo ................................................................60
Ilustración 42: Interfaz de resultados de Aplicativo ....................................................................61
Ilustración 43: Gráfico de resultados pregunta 1 .......................................................................68
Ilustración 44: Gráfico de resultados pregunta 2 .......................................................................69
Ilustración 45: Gráfico de resultados pregunta 3 .......................................................................70
Ilustración 46: Gráfico de resultados pregunta 4 .......................................................................71
Ilustración 47: Gráfico de resultados pregunta 5 .......................................................................72
Ilustración 48: Gráfico de resultados pregunta 6 .......................................................................73
Ilustración 49: Gráfico de resultados pregunta 7 .......................................................................74
Ilustración 50: Gráfico de resultados pregunta 8 .......................................................................75
Ilustración 51: Gráfico de resultados pregunta 9 .......................................................................76
Ilustración 52: Gráfico de resultados pregunta 10 .....................................................................77
Ilustración 53: Toma de muestra de agua .................................................................................78
XXI
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
DISEÑO Y DESARROLLO DE PROTOTIPO DE UN DISPOSITIVO DE MEDICIÓN DE LA
CALIDAD DEL AGUA DE POZOS ARTESANALES APLICADO EN EL RECINTO EL
CACIQUE DE LA PARROQUIA JUNQUILLAL DEL CANTÓN SALITRE.
Autores: Ordóñez Contreras Tatiana Yuly
Ponce Jácome Bryan Jesús
Tutor: Ing. Jenny Elizabeth Arízaga Gamboa Msi.
Resumen
En los sectores rurales donde no hay un sistema de potabilización de agua, las personas están
sujetas a diversos problemas mayormente de salud. En estos sectores el agua es obtenida por
ríos o por medio de pozos artesanales que pueden estar contaminados o contener agua no apta
para el consumo humano. El proyecto de titulación tiene como objetivo diseñar un dispositivo que
permita medir la calidad relativa del agua mediante sensores y verificar en tiempo real el nivel de
pH, la turbidez y la conductividad para determinar por lo menos si existen materiales pesados o
partículas en suspensión que podrían contener trazas orgánicas no aptas para el consumo
humano y que son mostrados en una aplicación Android para móviles. Para el desarrollo de las
etapas del proyecto se usó la metodología PPDIO y para medir la aceptación del producto se
realizaron encuestas a las personas que viven alrededor del recinto El Cacique, de la parroquia
Junquillal del cantón Salitre. La funcionalidad del dispositivo se verificó mediante pruebas de
validación del diseño propuesto en lo que corresponde a medir de forma relativa, la calidad del
agua alcanzando así todos los objetivos propuestos del proyecto.
Palabras claves: calidad de agua, sensores, turbidez, pozos artesanales, potable.
XXII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
DISEÑO Y DESARROLLO DE PROTOTIPO DE UN DISPOSITIVO DE MEDICIÓN DE LA
CALIDAD DEL AGUA DE POZOS ARTESANALES APLICADO EN EL RECINTO EL
CACIQUE DE LA PARROQUIA JUNQUILLAL DEL CANTÓN SALITRE
Autores: Ordóñez Contreras Tatiana Yuly
Ponce Jácome Bryan Jesús
Tutor: Ing. Jenny Elizabeth Arízaga Gamboa Msi.
ABSTRACT
In rural zones where there are not water purification systems, people are at the expense of different
problems specially health issues. In these sectors water is got at the rivers or through an artesian well
which could be contaminated or to contain water not able to be consumed by humans. This project has as
objective to design a device that measure the quality of water with sensors to verify Ph level, sediments or
conductivity to determine at least if it contains heavy metals or suspended particles that could contain
organic traces no allowed to human consumption; these parameters are shown in an Android application
for mobiles. For this project development and execution PPDIO methodology was used and to measure
the level of acceptance of such kind of device, enquires was done to the people who live around El Cacique
district that belong to Junquilllal zone from Salitre municipality. The functionality of the device was verified
doing test to validate the proposed design at least in the part corresponding to measure in a relative way,
water quality to attain all the objectives proposed in this project.
Keywords: water quality, sensors, turbidity, craft wells, potable.
1
INTRODUCCIÓN
El estudio acerca de la calidad del agua es un tema de investigación que se
viene realizando hace muchos años debido a diferentes factores como la
contaminación de los afluentes por desechos químicos o por basura, especialmente
de los afluentes de los ríos que son usados para los cultivos; de estas investigaciones
se ha podido determinar de manera general que actualmente los índices de
contaminación del ciclo vital del agua está en aumento y es uno de los problemas
ambientales más graves y con más peligrosas consecuencias para la salud humana.
El suministro de agua potable es un recurso natural promovido por el gobierno
y administrado por los Gobiernos Autónomos Descentralizados (GAD) a fin de tener
un control del recurso, mejorar la calidad de vida de sus usuarios y tratar de evitar
enfermedades; lamentablemente el sistema de abastecimiento de agua potable no es
un recurso del que todas las poblaciones gozan, debido a su situación geográfica o
por vivir muy apartado de los lugares donde existe una red de agua potable, por lo
que es de difícil acceso especialmente en zonas rurales formadas por comunas,
recintos o caseríos con pocos habitantes y que lleva a muchas familias a elaborar
pozos de forma artesanal o con maquinaria para poder extraer el líquido vital para su
suministro, para riego de sembríos o para su consumo diario, lo que conlleva en
muchos casos, a tener problemas en su salud por desconocer si es apta para el
consumo humano, ya que no conocen las vertientes de donde provienen este líquido.
En este proyecto se establece la posibilidad de determinar el nivel de
contaminación de un pozo de agua y detectar organismos o partículas posiblemente
contaminantes, por medio del uso de un dispositivo que entrega parámetros
indicativos de los niveles de salinidad, acidez, turbiedad y conductividad, mostrando
los resultados en tiempo real mediante una aplicación para móviles y determinar de
forma relativa qué tan saludable es el agua que se está consumiendo y decidir qué
medidas preventivas tomar de acuerdo al resultado que se obtenga. Para el desarrollo
de este proyecto, se ha dividido la tesis en cuatro capítulos:
2
Capítulo I.- Se expone la situación actual correspondiente al ámbito social y
el problema que afecta a las personas que viven en poblaciones rurales, planteando
causas y las consecuencias del problema, se explica el objetivo a alcanzar y el
alcance de este dispositivo desarrollado.
Capitulo II.- Se exponen los conceptos generales de los dispositivos físicos y
lógicos que se usan, junto con los conocimientos técnicos adquiridos que ayudan en
el análisis del problema, apoyados en una fundamentación teórica de referencias
bibliográficas relevantes al tema propuesto.
Capitulo III.- Se realizan estudios de campo y se toman muestras para la
experimentación y diseño, así como la realización de encuestas para determinar qué
tan factible es el dispositivo; nos permite conocer las características que tendrá, el
alcance del proyecto como tal y determinar el grado de aceptación del mismo en los
recintos o comunas que utilicen pozos de agua, concluyendo con un análisis
económico y técnico.
Capítulo IV.- Es la finalización del proyecto donde se exponen las
conclusiones y recomendaciones como resultado del análisis e implementación
realizado, así como la validación del mismo en cumplimiento con los objetivos
propuestos.
3
CAPÍTULO 1
EL PROBLEMA
Planteamiento del problema
Un sistema de gestión de agua potable es uno de los recursos más importante
de una población, además de asegurar el abastecimiento normal de agua potable,
permite tener una población más saludable y se cumple las necesidades básicas de
los consumidores; se considera agua potable aquella que cumple con los estándares
de calidad físicos y químicos establecidos por la Organización Mundial de la Salud;
actualmente en el Ecuador, según el Ministerio del Ambiente, se rigen con las normas
INEM 1108 para medir la calidad del agua potable y las normas TUSLAM para el agua
no potable o cruda.
Nuestro Gobierno, en trabajo conjunto con los Gobiernos Autónomos
Descentralizados Municipales (GAD), tiene como uno de los principales objetivos
tener un sistema de gestión para el servicio de agua potable en todas las parroquias,
recintos y comunas posibles, contribuyendo a que su población tenga una mejor
calidad de vida por medio de las redes públicas domiciliarias. Lamentablemente es
un servicio que no llega a todas las poblaciones del país siendo las más afectadas las
zonas rurales como los recintos, comunas, caseríos y en algunas ocasiones hasta
pueblos enteros. Esto se debe a diferentes factores, siendo el más común la situación
geográfica en la que se encuentran los habitantes que hace difícil realizar proyectos
de abastecimiento de agua potable.
Según datos del Instituto Nacional de Estadísticas y Censo (INEC) en el 2016,
fueron 148 GAD Municipales que brindaban un servicio de gestión de agua potable a
sus pobladores en las zonas rurales, mientras que los 67 restantes lo realizaban por
medio de juntas de aguas, que son organizaciones creadas por los pobladores para
la repartición del recurso hídrico y que comúnmente se da en las zonas rurales. Ver
Ilustración 1.
4
Ilustración 1: Acceso al Servicio de Agua para consumo humano
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce.
Fuente: (INEC, 2016, pág. 7)
En la Ilustración 2 se constatan los porcentajes de uso para los Sistemas de
Tratamiento de Agua que son para el consumo, en las estadísticas del INEC el
90,23% de los GAD Municipales poseen un servicio óptimo de agua potable, el 7,91%
no posee un sistema de saneamiento del agua y el 1,86% compra agua potabilizada.
Ver Ilustración 2.
5
Ilustración 2: Sistemas de Tratamiento de Agua para consumo humano
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce.
Fuente: (INEC, 2016, pág. 9)
Estos datos proporcionados por el INEC hacen referencia a censos realizados
a nivel nacional y se puede establecer que los sectores que carecen de un sistema
de potabilización son en su mayoría las zonas rurales; en el censo del 2016 también
se determinó a nivel nacional y por áreas de residencia el porcentaje de personas que
consumen agua contaminada y no contaminada. En la Ilustración 3 indica que a nivel
nacional el 79,3% consume agua no contaminada, siendo un 20,7% quienes si la
consumen; en el sector urbano el 84,6% no consume agua contaminada mientras el
15,4% si la consume y finalmente en las zonas rurales, el 31,8% consume agua
contaminada y el 68.2% no la consume. Ver ilustración 3.
6
Ilustración 3: Porcentajes de personas por calidad del agua y área de residencia
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce.
Fuente: (INEC, 2016)
En los porcentajes de agua contaminada se define los tipos de suministros de donde
la obtienen y que pueden ser:
Llave publica
Agua embotellada
Otras fuentes por tuberías
Carro repartidor o tanquero
Pozos no protegidos
Manantial/vertiente
Agua de lluvia
Ríos
7
La Norma INEM 1108 establece los estándares óptimos de agua potable para
el consumo humano, define ciertos factores químicos y físicos para determinar si el
agua es de calidad o no; estas normas rigen en nuestro país y actualmente el 74,42%
de los GADS Municipales cumplen con los estándares establecidos en el servicio de
gestión de agua potable, mientras que el 25.58% no cumplen con las normas. Este
estudio se detalla en la ilustración 4 a continuación. Ver ilustración 4.
Ilustración 4: Cumplimiento de la Norma INEN 1108 a nivel nacional.
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce.
Fuente: (INEC, 2016, pág. 14)
En Ecuador las zonas rurales formadas por recintos, parroquias o comunas es
muy común que no cuenten con un sistema de potabilización de agua, por lo que
recurren a otras alternativas para obtener el líquido vital como la realización de pozos
profundos, que es uno de los métodos que más se utilizan en los sectores más
vulnerables de la población siendo este el único medio que tienen para abastecerse
8
para el riego de sembríos y para uso doméstico (cocinar, lavar platos, lavar ropa,
bañarse, entre otros). La extracción del agua se lleva a cabo de manera manual o con
el uso de maquinaria como bombas de agua que facilitan la extracción y subida del
agua del pozo, también suele ser transportada a los hogares por baldes, barriles o
hasta tanques cuando no se posee una red de distribución interna que muchas veces
es también precaria a través de una conexión por tubería directa al domicilio. Existen
también comunas que poseen un pozo común en donde se llena una cisterna y
distribuye el agua a todos los hogares, esto en un trabajo de forma conjunta entre los
habitantes del sector, conocido como “juntas de agua”.
Muchos de estos pozos de extracción profunda son realizados de manera
artesanal sin ningún tipo de estudio de terrenos para determinar si el agua en ese sitio
es óptima para el consumo humano o si sirve para el riego de cultivos, se la usa sin
conocer el estado de salubridad de la misma, sin medir de alguna forma la calidad del
agua, que puede estar contaminada debido a organismos, bacterias, químicos
filtrados a través del suelo o incluso agua que pasa y se filtra a través de minerales o
zonas de depósitos de basura, que pudiera arrastrar consigo metales pesados o
radioactivos, debido al poco control o mal manejo de los desechos orgánicos,
químicos u hospitalarios de una ciudad cercana.
9
SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS
Tener un sistema de saneamiento de agua potable es de vital importancia y
ayuda para el desarrollo social y económico de una población, permitiendo tener una
calidad de vida más estable, una salud más óptima y evitando así enfermedades que
afecten con más incidencia a niños y a personas de la tercera edad por su condición
del sistema inmune, debido al consumo de agua insalubre.
Es de conocimiento público el arduo trabajo y propuestas que realizan los
GADS municipales con respecto al servicio de agua potable para poder cumplir con
el objetivo de otorgar una mejor calidad de vida a sus pobladores, satisfaciendo sus
necesidades básicas. Observando la Ilustración 3, según las estadísticas del INEN
aún existen sectores que se ven afectados por la falta de un sistema de agua potable
y se han visto en la necesidad de recurrir a otras medidas, gastando sus recursos
económicos, exponiéndose a enfermedades y afectaciones en la salud que pueden
llegar a ser irreversibles o causando epidemias a la población, por no tener un
monitoreo o control del agua no apta para el consumo humano.
El desarrollo de este dispositivo tiene como finalidad disponer de un medio de
bajo costo con la capacidad de otorgar una ayuda en este aspecto, al recinto el
Cacique y a largo plazo brindar un ahorro económico a las familias que se ven
afectadas en su salud, por la situación de no tener un saneamiento de agua correcto,
pudiendo considerarlo también como un dispositivo de prevención, como resultado de
usar correctamente la tecnología para fines de carácter social.
10
CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA
Tabla 1: Causas y Consecuencias del Problema
CAUSAS CONSECUENCIAS
Uso del agua de pozo sin potabilizar
para uso doméstico, sembríos y
animales sin ningún tipo de control ni
cuidado en el consumo.
Existe un riesgo que afectaría la salud,
al momento de consumir agua sin
potabilizar sin tener un control adecuado
generando enfermedades bacterianas y
problemas estomacales especialmente
en niños y personas de la tercera edad.
Falta de presupuesto en los GAD
municipales para llevar a cabo
proyectos sustentables para otorgar a
todos sus sectores un sistema de
distribución de agua potable.
Disminuye el proceso y financiamiento
de obras que ayuden a los sectores más
vulnerables.
No existe un estudio de terrenos al
momento de realizar un pozo profundo
para el abastecimiento de agua.
Si no se realiza un estudio previo al
terreno no se obtendría un
abastecimiento de agua óptimo, este
puede tener más sedimentos u obtener
un agua con alto grado de conductividad
debido a la presencia de metales tóxicos
o pesados en el subsuelo.
Situación geográfica de ciertos sectores
que imposibilita un conducto por
tuberías subterráneo para el
abastecimiento.
Al existir sectores muy alejados en el
campo donde no cuentan con carreteras
tienden a estar olvidados por las
autoridades.
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
11
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
Este proyecto se direcciona a un sector rural específico conocido como recinto
El Cacique ubicado en la parroquia Junquillal perteneciente al cantón Salitre de la
Provincia del Guayas, el mismo que presenta la problemática de no tener agua
potable y cuyos pobladores mayormente utilizan pozos artesanales para su uso y
consumo.
A continuación, se observa el mapa de la parroquia Junquillal y su ubicación
geográfica con los respectivos límites, indicando la ubicación del recinto El Cacique:
AL Norte ubicado en la afluencia del rio Macul en el rio Pula, al Sur con los cantones
Daule y Salitre, al Este con los cantones de Palestina, Santa Lucía y Daule y al Oeste
con los cantones Vinces, Vernaza y Salitre
Ilustración 5: Ubicación del Recinto El Cacique
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: (Junquillal, 2015)
Recinto Cacique
12
Para el 2015 según la proyección estadística realizada por el INEC el total de
población de la Parroquia Junquillal es de 14.575 habitantes con una extensión de
84,15 has, dentro de los cuales el recinto El Cacique cuenta con 35 viviendas.
(Junquillal, 2015)
Tabla 2: Delimitación del problema
Campo Informática
Área Informática de sensores
Aspecto Diseño de un prototipo que indique niveles de contaminación
del agua.
Tema Diseño y desarrollo de prototipo de un dispositivo de medición
de la calidad del agua de pozos artesanales aplicado en el
recinto El Cacique de la parroquia Junquillal del cantón Salitre.
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce.
Fuente: Datos de la investigación
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Es de conocimiento general que las personas que viven en las zonas rurales
son familias con un nivel económico bajo que trabajan de manera independiente en
actividades agrícolas sin respaldos de alguna empresa, muchas veces sin tener
afiliación al seguro social por desconocimiento lo que lo convierte en un sector
relativamente vulnerable, por lo que tendríamos que preguntarnos sobre ¿Qué
beneficios obtendrían las familias que viven en el recinto El Cacique al utilizar un
dispositivo que permita medir el nivel de contaminación de sus fuentes de agua en
tiempo real?
13
EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
Los aspectos considerados a evaluar en este proyecto son:
Delimitado: El diseño del prototipo para determinar el nivel de contaminación
del agua en los pozos ayudará a determinar el estado del agua que es consumida
normalmente y permitirá cubrir una necesidad básica de salud e higiene a las
personas que viven en el recinto usando tecnología open source y de fácil manejo.
Claro: El proyecto consiste en el diseño de un dispositivo conformado por
sensores que permite determinar el nivel de PH (salinidad, alcalinidad), la turbidez y
la conductividad para conocer de manera aproximada y relativa el nivel de
contaminación del agua en los pozos artesanos, el cual se apoya en un aplicativo que
nos muestra los valores y su interpretación para ayudar a las personas a tomar
medidas de algún tipo en caso de detectar contaminación en el afluente de agua que
usa y sentirse un poco más seguros al consumir dicha agua.
Concreto: Se analizará la problemática y situaciones críticas mediante
encuestas en el sector para obtener resultados claros y precisos, aplicando la
metodología de estudio PPDIO.
Evidente: Este proyecto beneficiará a una población de un sector rural
utilizando el dispositivo como ayuda o complemento para alcanzar una mejor calidad
de vida al evitar posibles enfermedades por consumir agua no potable.
Original: Se realiza el diseño de un dispositivo para verificar la calidad del
agua, de fácil uso y de bajo costo accesible a la población escogida y que entregue
datos claros, fácilmente entendibles y en tiempo real.
Factible: El dispositivo se desarrollará con componentes económicos, que se
encuentran dentro del país, será de un fácil manejo por cualquier persona por ofrecer
14
datos de fácil interpretación, junto con una aplicación gratuita, fácil de descargar y
compatible con dispositivos Android que son los más comunes en el mercado.
OBJETIVOS
Objetivo General:
Desarrollar un dispositivo basado en Arduino que permite determinar la
calidad del agua de pozos, utilizada para el consumo humano en el recinto EL
Cacique de la parroquia Junquillal del cantón Salitre, visualizando los datos por medio
de una aplicación desarrollada en Android.
Objetivos Específicos
Recabar información respecto al funcionamiento y aplicación tanto
software como hardware de controladores y sensores Arduino para la
elaboración del prototipo.
Diseñar y elaborar un dispositivo medidor de calidad de agua en pozos
del recinto El Cacique investigando los índices y estándares de la
calidad del agua permitidos por organizaciones internacionales.
Diseñar una aplicación Android para móvil, que se conecte por
Bluetooth al prototipo, para la visualización de los datos ingresados e
interpretados por los sensores desde un teléfono inteligente.
15
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
La contaminación del agua es uno de los problemas ambientales más graves,
y con más peligrosas consecuencias para la salud humana. Usar la tecnología y sus
avances para contribuir a la sociedad y que los habitantes de este recinto puedan
tener una mejor calidad de vida y un ahorro económico indirecto por solucionar ciertos
problemas de salud y seguir desarrollando sus actividades de forma normal.
Con el diseño del dispositivo de medición de contaminación del agua para el
recinto EL Cacique ubicado en la parroquia Junquillal del cantón Salitre, se busca
otorgar un dispositivo que ayude en el bienestar y desarrollo de las familias del sector
y que sea complementario a otros medios de purificación que tengan los habitantes
otorgando un dispositivo que, a diferencia de los que puedan existir en el mercado,
sea mucho más económico y de fácil manejo, ya que los dispositivos existentes son
de alto costo y de mayor complejidad en su uso además que requieren de un
conocimiento específico para interpretar sus funciones.
Este proyecto que tiene como objetivo la elaboración de un dispositivo para
medir el PH, la conductividad y la turbidez del agua de los pozos o ríos, única fuente
de agua para el consumo diario de los habitantes, por medio de sensores
especializados, permitirá mostrar datos referentes a niveles de contaminación
existentes en pozos de agua del recinto o comunidad donde se utilice. Los datos del
estado que se encuentra el agua serán mostrados en tiempo real a través de una
aplicación desarrollada para Android.
La información sobre los niveles de contaminación podría utilizarse para
modificar hábitos de consumo, desplazar los pozos o hacerlos más profundos o poner
en evidencia la necesidad de un sistema de filtrado de agua para su potabilización.
16
Metodología del proyecto
La metodología a usarse para el desarrollo del proyecto será PPDIO
acompañado de un proceso de investigación bibliográfica y de campo para la
recolección de información necesario para el desarrollo de la propuesta tecnológica,
así como para realizar las pruebas de ensayo de verificación y optimización del
producto. La metodología PPDIO tiene 6 fases de ejecución que permiten la ejecución
del proyecto de una manera ordenada y lógica:
Preparación. - En esta fase se analiza la problemática y los puntos críticos,
se determinan los requerimientos para alcanzar los objetivos del proyecto, se realiza
un levantamiento de información de campo y un análisis de recursos económicos.
Planificación. - El objetivo de esta fase es determinar cada una de las
actividades a realizar, se analizan los requisitos que se necesitan a lo largo del
proyecto.
Diseño. - Se realiza el esquema físico y lógico según los requerimientos
técnicos del proyecto, aquí se define el diagrama de bloques y detalle de los
componentes a utilizar.
Implementación. – Se ejecutan las fases de acuerdo con la planificación de
trabajo establecidas que incluyen el desarrollo del prototipo con su respectivo
instructivo.
Operación. - Se realiza el monitoreo continuo del funcionamiento del
dispositivo, en caso de presentar algún inconveniente o errores se realiza
correcciones o mantenimiento.
Optimización. - Se realiza un análisis para la mejora continua del proyecto,
resolviendo inconvenientes que afecten al funcionamiento del dispositivo, se evalúan
los resultados de las fases anteriores.
17
ALCANCES DEL PROYECTO
Este dispositivo será capaz de identificar el estado del agua por medio de
sensores de PH, turbidez y conductividad.
El dispositivo estará soportado por un microcontrolador Arduino que interactúa
con los valores que entregan los sensores para el procesamiento de la
información que es mostrada a través de una aplicación móvil.
Debe ser de fácil uso y manejo para cualquier persona, no necesita tener
conocimientos técnicos, debido a la población que se tiene prevista.
El prototipo consta de tres bloques o módulos que cumplen las siguientes
funciones:
Primer bloque: Fuente de poder. - Consta de una batería recargable
que alimenta de manera independiente a la placa Arduino y a los
sensores
Segundo bloque: Microcontrolador. - Corresponde a la placa Arduino y
los sensores, el conjunto es programado a través de la plataforma
Arduino IDE.
Tercer bloque: Aplicación móvil para Android. - Interfaz hombre
máquina que se desarrollará mediante la plataforma APP INVENTOR,
que sirve para el monitoreo de datos en tiempo real.
18
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO
En el desarrollo de este capítulo se presentan los dispositivos y elementos de
hardware y software que se utilizará para el diseño del prototipo, dando una breve
explicación y detalle de cada elemento tecnológico necesario para cumplir con los
objetivos del proyecto.
El estudio de campo se efectuó en la cabecera cantonal de Salitre donde está
ubicada la parroquia Junquillal, para conocer la infraestructura e identificar los puntos
críticos de los sistemas de agua que suministra al recinto El Cacique, y de esta
manera realizar mediciones con el fin de verificar la calidad del agua suministrada por
los pozos de la zona, y constatar si cumplen con los mínimos requerimientos de las
normas establecidas para el agua potable.
Según la Organización mundial de la Salud (OMS), “La calidad del agua
potable es una cuestión que preocupa en países de todo el mundo, en desarrollo y
desarrollados, por su repercusión en la salud de la población. Son factores de riesgo
los agentes infecciosos, los productos químicos tóxicos y la contaminación
radiológica”. (Organizacion Mundial de la Salud, 2017), generando un problema social
y una afectación a la salud a largo plazo en estas zonas rurales, esto lo indica la OMS,
“La salubridad y la calidad del agua son fundamentales para el desarrollo y el
bienestar humanos. Proporcionar acceso a agua salubre es uno de los instrumentos
más eficaces para promover la salud y reducir la pobreza.” (Organizacion Mundial de
la Salud, 2017).
Por lo que es un derecho para los pobladores el acceder a un sistema de
abastecimiento de agua correctamente bajo estándares establecidos, esto es una
19
misión de la sociedad y que el país tiene como uno de sus objetivos principales, que
es el bienestar de sus ciudadanos
Un gran porcentaje de las enfermedades en el mundo por infecciones
gastrointestinales, parasitarias son a consecuencia del consumo de agua insalubre la
cual presenta un grado de contaminación que no es perceptible en su mayoría por las
personas que la consumen como parte de su vida cotidiana, siendo los más afectados
los niños y personas de la tercera edad.
El consumo inadecuado de agua contaminada puede acarrear diversos
problemas de salud, ya se puede contraer infecciones por microorganismos o
enfermedades debido al consumo de productos químicos que se utilizan para los
sembríos y que pueden mezclarse con el agua en los pozos. A continuación, se
detalla que enfermedades o infecciones que son comúnmente contraídas por el
consumo indebido de agua no potable.
Enfermedades por consumo de agua contaminada
Hepatitis A
“La hepatitis A es una enfermedad del hígado altamente contagiosa y, a pesar
de que generalmente no suele ser peligrosa, en algunos casos puede evolucionar y
ser fatal cuando no es tratada. La hepatitis A se transmite a través del contacto con
heces contaminada, en este caso con la ingestión de agua contamina con
microorganismos de origen intestinal”. (Frazão, 2019)
Giardiasis
“La giardiasis es una infección del sistema digestivo causada por el parásito
Giardia intestinalis. Su transmisión se realiza a través del consumo de alimentos o de
agua contaminada por heces que contienen quistes del parásito, siendo na
enfermedad infecciosa que se transmite de una persona a otra”. (Frazão, 2019)
20
Amebiasis o Disentería Amebiana
“La amebiasis o disentería amebiana es una infección causada por el
protozoario Entamoeba histolytica, que se instala en el intestino e impide la absorción
de nutrientes importantes para el organismo. Su transmisión se realiza a través del
consumo de alimentos o de agua contaminada por heces que contienen quistes
maduros amebianos”. (Frazão, 2019)
Fiebre Tifoidea
“La fiebre tifoidea es una enfermedad infecciosa causada por la bacteria
Salmonella typhi, y su transmisión es a través del consumo de agua o de alimentos
contaminados con el parásito”. (Frazão, 2019)
Cólera
“El cólera es una infección que ocurre en el intestino, causado por una bacteria
que puede estar presente en agua contaminada o en alimentos, que produce unas
toxinas que desencadenan los síntomas de la enfermedad”. (Frazão, 2019).
Ilustración 6: Agua Contaminada
Fuente: (Frazão, 2019)
21
Signos de que el agua está contaminada
Las personas que habitan zonas rurales son las más expuestas a estas
enfermedades ya que usan de manera directa el agua de pozos, muchas veces el
agua que se encuentra en estos pozos subterráneos se llenan por la infiltración de
lluvia o desbordamiento de ríos. Podemos afirmar que el agua está contaminada
cuando:
Ilustración 7: Signos de que el agua está contaminada
Autores: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: (Frazão, 2019)
Muchas de las bacterias, gérmenes y demás organismos que contaminan el
agua están presentes en los pozos subterráneos de captación de agua que abastecen
a los pobladores; estos microorganismos provienen usualmente de pozos sépticos,
que en épocas de lluvias se desbordan debido a inundaciones, esta agua
contaminada llega tanto al rio como a los pozos de agua subterráneos que son de uso
doméstico y riego de sembríos.
Otras sustancias químicas como fertilizantes y pesticidas que son utilizados
en los sembríos provocan que el subsuelo se contamine pudiendo llegar a las aguas
subterráneas por infiltración del suelo debido a las lluvias y al riego hasta llegar a los
pozos de agua; las zonas rurales que se dedican a la agricultura y específicamente
al sembrío de arroz, en su mayoría también utilizan los pozos para el riego, aparte del
Parece sucia, turbia y con tierra
No se sabe de donde proviene el agua
Se notan pequeñas particulas de suspension en el agua
Poseen algun olor
Tienen una coloracion amarillenta o marron.
22
consumo habitual agravando el problema ya que se dispersa la contaminación a la
población que compra estos productos
“Muchas otras sustancias químicas, algunas de las cuales son potencialmente
tóxicas, pueden contaminarla y se atribuye su presencia a la composición del terreno
y a los vertidos de las explotaciones agrícolas o industriales. Las más frecuentes son
las sustancias orgánicas, los plaguicidas y los fertilizantes” (D´Angelo, 2016).
Como ya sabemos el uso que se le da al agua en las zonas rurales no solo
corresponde para el uso personal y doméstico, también es utilizado para el riego de
sembríos y para bebederos de animales, teniendo la dificultad de separar el agua
para suministro humano y de animales. Según la técnica de extracción de agua en
zonas rurales tenemos la siguiente clasificación:
Ilustración 8: Métodos de abastecimiento
Elaborado por: Tatiana Ordoñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
El abastecimiento por extracción de aguas subterráneas indica la elaboración
de pozos artesanales que pueden ser excavados de manera manual o perforados
mediante el uso de maquinarias perforadoras como lo muestra la Ilustración 9; estos
pozos son realizados en lugares estratégicos del terreno ya sea cerca de un rio o que
Abastecimiento por extraccion de aguas
subterraneas
Cavado
Perforado
Abastecimiento por extraccion de aguas
superficiales
23
el suelo tenga una humedad alta en su mayoría a solo 10 metros de profundidad para
economizar la mano de obra y porque se realizan en poco tiempo, lo que los hace
más probable a contaminarse ya que son pocos profundos, generalmente son
recubiertos de cemento y bloque y en la parte superior se instala una bomba eléctrica
que realiza la extracción del agua. Captación de agua superficial hace referencia al
suministro del líquido vital por medio de ríos, afluentes, lagos, arroyos, etc.
Ilustración 9: Tipos de pozos de agua
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: (Bogotá, s.f.)
Ilustración 10: Pozo del recinto El Cacique.
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
24
FUNDAMENTACIÓN TEORICA
IMPLEMENTACIÓN DEL DISPOSITIVO
Este prototipo está diseñado para el uso de las personas del recinto El
Cacique ubicado en el cantón Salitre, cuyas familias tienen por necesidad, pozos de
agua para el suministro y consumo de agua ya que no cuentan con una red de
suministro de agua potable, estos pozos están hechos de manera artesanal sin ningún
estudio previo al terreno o a la calidad del agua que abastecen, muchos de estos
pozos están solo tapados con tablas de madera o incluso hojas de zinc, lo q los hace
más probables a contaminarse.
Con este dispositivo que puede verificar en cierto grado la calidad del se
pueden tomar medidas de seguridad y prevención además de poderlo utilizar como
un complemento de prevención para las familias del recinto. A continuación, se indica
un esquema de construcción del prototipo de medidor de calidad de agua.
Ilustración 11: Prototipo de Medidor de calidad del agua
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
SensoresArduino Mega
Medidor de
calidad del agua
Bluetooth
Aplicación
25
Arduino
Es una placa formada por microcontroladores que puede ser programable
permitiendo crear diferentes tipos de micrordenadores, consta de puertos seriales
hembra en el cual se pueden conectar drivers y sensores para diferentes usos,
permitiendo configurar o programar mediante un código abierto, Arduino permite que
los usuarios puedan crear sus propias placas a partir de una misma base por lo que
es de hardware y software libre. En la Ilustración 11 se observa diferentes tipos de
placas Arduino:
Ilustración 12: Tipos de placa Arduino
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: (FM Yubal, 2018)
Arduino nos sirve para controlar elementos desarrollados de manera
autónoma acompañados de dispositivos que interactúan entre sí por medio de un
software complementando al hardware. También podemos afirmar que “Arduino es
una placa basada en un microcontrolador ATMEL. Los microcontroladores son
26
circuitos integrados en los que se pueden grabar instrucciones, las cuales las escribes
con el lenguaje de programación que puedes utilizar en el entorno Arduino IDE, estas
instrucciones permiten crear programas que interactúan con los circuitos de la placa”
(FM Yubal, 2018). En la Ilustración 12 se detalla la interacción entre el usuario
programador y el ambiente Arduino.
Ilustración 13: Elementos de un ambiente Arduino
Elaborado por: Tatiana Ordóñez Contreras – Bryan Ponce
Fuente: (Ardublock, 2014)
27
Sensor
Es un dispositivo electrónico que capta señales o magnitudes y es capaz de
transformarla de tal manera que la podamos interpretar mediante datos, hoy en día
podemos encontrar variedades de tipos de sensores desde los más comunes hasta
los más complejos, a continuación, en la Ilustración 13 se muestra algunos de los
tipos de sensores:
Ilustración 14: Tipos de sensores
Elaborado por: Tatiana Ordóñez Contreras – Bryan Ponce
Fuente: (Clishman Félix Villavicencio, 2016)
“Los sensores, en definitiva, son artefactos que permiten obtener información del
entorno e interactuar con ella. Así como los seres humanos apelan a su sistema
sensorial para dicha tarea, las máquinas y los robots requieren de sensores para la
interacción con el medio en el que se encuentran.” ( Julián Pérez Porto y Ana Gardey,
2010).
28
Android
“Android. Es un Sistema Operativo además de una plataforma de Software basada
en el núcleo de Linux. Diseñada en un principio para dispositivos móviles. Android
permite controlar dispositivos por medio de bibliotecas desarrolladas o adaptadas por
Google mediante el lenguaje de programación Java.” (Angel Vilchez, 2009)
Ilustración 15: Arquitectura Android
Elaborado por: Mirian García
Fuente: (Garcia, 2016)
Redes inalámbricas de área personal (WPAN)
Una red inalámbrica permite que dos equipos o más puedan estar
comunicados de manera remota, sin necesidad del uso de cableado desplazándose
dentro de una determinada área geográfica, hoy en día existen muchas tecnologías
basadas en redes inalámbricas y se diferencian por su velocidad de transmisión,
frecuencia y alcance en el que trabajan.
29
“Las redes inalámbricas permiten que los dispositivos remotos se conecten
sin dificultad, ya se encuentren a unos metros de distancia como a varios kilómetros.
Asimismo, la instalación de estas redes no requiere de ningún cambio significativo en
la infraestructura existente como pasa con las redes cableadas. Tampoco hay
necesidad de agujerear las paredes para pasar cables ni de instalar porta cables o
conectores. Esto ha hecho que el uso de esta tecnología se extienda con rapidez.”
(Villagómez, CCM Benchmark, 2017). En la ilustración 15 se muestran los tipos de
redes inalámbricas existentes.
Ilustración 16: Tipos de redes inalámbricas
Fuente: (Villagómez, CCM Benchmark, 2017)
Para este proyecto se utilizará la red inalámbrica Bluetooth para la
comunicación entre el prototipo y la aplicación.
Bluetooth
“Existen varios tipos de tecnología WPAN. La principal es bluetooth, lanzada
por Ericsson en 1994. Ofrece una velocidad máxima de 1 Mbps con un alcance
máximo de unos treinta metros. La tecnología bluetooth, también conocida como IEEE
30
802.15.1, tiene la ventaja de tener un bajo consumo de energía, algo que resulta ideal
para usarla en periféricos de pequeño tamaño.” (Villagómez, CCM Benchmark, 2018)
Ilustración 17: Conectividad Bluetooth
Fuente: (Martínez, 2014)
FUNDAMENTACIÓN SOCIAL
El diseño y elaboración de un dispositivo destinado a la comunidad rural o de
escasos recursos, realza el esfuerzo de la elaboración de este proyecto para aportar
en el uso de la tecnología en beneficios de los sectores más vulnerables con el
objetivo de mejorar su calidad de vida y contribuir con el progreso de las personas
que son parte de este grupo vulnerable. Es un deber y obligación para la educación
superior fomentar y ayudar en la investigación y desarrollo científico en beneficio de
los ciudadanos de estos sectores de la población.
Se basa en las necesidades actuales del sector de estudio (recinto El
Cacique), en conjunto con las familias que lo conforman, se puede indicar que el
dispositivo tendrá un impacto positivo en dicha comunidad ya que es de fácil manejo
y sobre todo beneficia a las personas aportando cierta seguridad al momento de
consumir agua de los pozos o ríos cercanos a sus viviendas.
31
FUNDAMENTACIÓN LEGAL
Este proyecto de tesis se encuentra dentro del marco legal demostrado a continuación
correspondiente a los artículos que conforman la Constitución de la República del
Ecuador actualmente.
Título II
Derechos
Capitulo II
Derechos del Buen Vivir
Sección III
Comunicación e información
Art 16.- Todas las personas, en forma individual o colectiva, tienen derecho a:
2.- El acceso universal a las tecnologías de información y comunicación
Sección VIII
Ciencia, Tecnología, Innovación y saberes ancestrales
Art. 385.- El sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y saberes
ancestrales, en el marco del respeto al ambiente, la naturaleza, la vida y la soberanía,
tendrá como finalidad:
1.- Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos.
3.- Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción nacional,
eleven la eficiencia y productividad, mejoren la calidad de vida y contribuyan a la
realización del buen vivir.
32
Titulo VI
Pertinencia
Capítulo I
Del principio de Pertinencia
Art. 107.- Principio de pertinencia.- El principio de pertinencia consiste en que la
educación superior responda a las expectativas y necesidades de la sociedad, a la
planificación nacional, y al régimen de desarrollo, a la prospectiva de desarrollo
científico, humanístico y tecnológico mundial, y a la investigación y actividades de
vinculación con la sociedad, a la demanda académica, a las necesidades de
desarrollo local, regional y nacional, a la innovación y diversificación de profesiones y
grados académicos, a las tendencias del mercado ocupacional local, regional y
nacional, a las tendencias demográficas locales, provinciales y regionales; a la
vinculación con la estructura productiva actual y potencial de la provincia y la región,
y las políticas nacionales de ciencia y tecnología.
“CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS
CREATIVIDAD E INNOVACIÓN”
Capítulo II
Acceso y soberanía del conocimiento en entornos digitales e informáticos
Art. 39.- Acceso universal, libre y seguro al conocimiento en entornos digitales.- El
acceso al conocimiento libre y seguro en entornos digitales e informáticos, mediante
las tecnologías de la información y comunicaciones desarrolladas en plataformas
compatibles entre sí; así como el despliegue en infraestructura de
telecomunicaciones, el desarrollo de contenidos y aplicaciones digitales y la
apropiación de tecnologías, constituyen un elemento transversal de la economía
social de los conocimientos, la creatividad y la innovación y es indispensable para
lograr la satisfacción de necesidades y el efectivo goce de derechos. El acceso
universal, libre y seguro al conocimiento en entornos digitales es un derecho de las y
los ciudadanos
33
Capitulo III
De los derechos de autor
Sección II
Objeto
Art. 104.- Obras susceptibles de protección. - La protección reconocida por el
presente Titulo recae sobre las obras literarias, artísticas y científicas, que sean
originales y que puedan reproducirse o divulgarse por cualquier forma o medio
conocido o por conocerse.
Las obras susceptibles de protección comprenden, entre otras, las siguientes:
7.- Proyectos, planos, maquetas y diseños de obras arquitectónicas y de ingeniería.
12.- Software.
DECRETO EJECUTIVO N° 10014
DEL SOFTWARE LIBRE
Art. 2.- Se entiende por Software Libre, a los programas de computación que se
pueden utilizar y distribuir sin restricción alguna, que permitan su acceso a los códigos
fuentes y que sus aplicaciones puedan ser mejoradas.
Estos programas de computación tienen las siguientes libertades:
Utilización del programa con cualquier propósito de uso común.
Distribución de copias sin restricción alguna.
Estudio y modificación del programa (requisito: código fuente disponible)
Publicación del programa mejorado (Requisitos: código fuente disponible)
34
Art. 3.- Las entidades de la Administración Publica previa la instalación del software
libre en sus equipos, deberán verificar la existencia de capacidad técnica que brinde
el soporte necesario para el uso de este tipo de software.
Art. 4.- Se faculta la utilización de software propietario (no libre) únicamente cuando
no exista una solución de Software Libre que supla las necesidades requeridas, o
cuando esté en riesgo la seguridad nacional, o cuando el proyecto informático se
encuentre en un punto de no retorno.
Para efectos de este decreto se comprende como seguridad nacional, las garantías
para la supervivencia de la colectividad y la defensa de patrimonio nacional.
Para efectos de este decreto se entiende por un punto de no retorno, cuando el
sistema o proyecto informático se encuentre en cualquiera de estas condiciones:
Sistemas en producción funcionando satisfactoriamente y que en un
análisis de costo beneficio muestre que no es razonable ni conveniente una
migración a Software Libre.
Proyecto en estado de desarrollo y que un análisis de costo- beneficio
muestre que no es conveniente modificar el proyecto y utilizar Software
Libre.
Periódicamente se evaluarán los sistemas informáticos que utilizan software
propietario con la finalidad de migrarlos a Software Libre.
Ley de Propiedad Intelectual
Sección V
Disposiciones especiales sobre ciertas obras
Párrafo primero
De los programas del ordenador
Art. 28.- Los programas de ordenador se consideran obras literarias y se protegen
como tales. Dicha protección se otorga independientemente de que hayan sido
incorporadas en un ordenador y cualquiera sea la forma en que estén expresados, ya
sea en forma legible por el hombre (código fuente) o en forma legible por maquina
(código objeto), ya sean por programas operativos y programas aplicativos,
35
incluyendo diagramas de flujo, planos, manuales de uso, y en general, aquellos
elementos que conformen la estructura, secuencia y organización del programa.
Art. 29.- Es titular de un programa de ordenador, el productor, esto es la persona
natural o jurídica que toma la iniciativa y responsabilidad de la realización de la obra.
Se considerará titular, salvo prueba en contrario, a la persona cuyo nombre conste en
la obra o sus copias de la forma usual.
Dicho titular esta además legitimado para ejercer en nombre propio los derechos
morales sobre la obra, incluyendo la facultad para decidir sobre su divulgación.
El productor tendrá el derecho exclusivo de realizar, autorizar o prohibir la realización
de modificaciones o versiones sucesivas del programa, y de programas derivados del
mismo.
Las disposiciones del presente artículo podrán ser modificadas mediante acuerdo
entre los autores y el productor.
Capítulo cuarto
Régimen de competencias
Art. 264.- Los gobiernos municipales tendrán las siguientes competencias exclusivas
sin perjuicio de otras que determine la ley:
4. Prestar los servicios públicos de agua potable, alcantarillado, depuración de aguas
residuales, manejo de desechos sólidos, actividades de saneamiento ambiental y
aquellos que establezca la ley.
Capítulo quinto
Sectores estratégicos, servicios y empresas públicas
Art. 314.- El Estado será responsable de la provisión de los servicios públicos de agua
potable y de riego, saneamiento, energía eléctrica, telecomunicaciones, vialidad,
infraestructuras portuarias y aeroportuarias, y los demás que determine la ley.
El Estado garantizará que los servicios públicos y su provisión respondan a los
principios de obligatoriedad, generalidad, uniformidad, eficiencia, responsabilidad,
universalidad, accesibilidad, regularidad, continuidad y calidad. El Estado dispondrá
36
que los precios y tarifas de los servicios públicos sean equitativos, y establecerá su
control y regulación.
Art. 318.- El agua es patrimonio nacional estratégico de uso público, dominio
inalienable e imprescriptible del Estado, y constituye un elemento vital para la
naturaleza y para la existencia de los seres humanos. Se prohíbe toda forma de
privatización del agua. La gestión del agua será exclusivamente pública o comunitaria.
El servicio público de saneamiento, el abastecimiento de agua potable y el riego serán
prestados únicamente por personas jurídicas estatales o comunitarias. El Estado
fortalecerá la gestión y funcionamiento de las iniciativas comunitarias en torno a la
gestión del agua y la prestación de los servicios públicos, mediante el incentivo de
alianzas entre lo público y comunitario para la prestación de servicios.
El Estado, a través de la autoridad única del agua, será el responsable directo de la
planificación y gestión de los recursos hídricos que se destinarán a consumo humano,
riego que garantice la soberanía alimentaria, caudal ecológico y actividades
productivas, en este orden de prelación. Se requerirá autorización del Estado para el
aprovechamiento del agua con fines productivos por parte de los sectores público,
privado y de la economía popular y solidaria, de acuerdo con la ley.
Sección cuarta
Hábitat y vivienda
Art. 375.- El Estado, en todos sus niveles de gobierno, garantizará el derecho al
hábitat y a la vivienda digna, para lo cual:
6. Garantizará la dotación ininterrumpida de los servicios públicos de agua potable y
electricidad a las escuelas y hospitales públicos.
37
CAPÍTULO III
PROPUESTA TECNOLÓGICA
El desarrollo de este prototipo tiene como finalidad otorgar un dispositivo de
bajo costo que sirva de ayuda a la comunidad y mejorar la calidad de vida de las
familias que se ven afectadas por la situación de no tener una potabilización de agua
correcta, es un dispositivo de prevención que trabajará como complemento en la vida
de los pobladores del recinto El Cacique.
Actualmente existen dispositivos medidores de calidad del agua, que ofrecen
diversos tipos de medición y ayuda al usuario, en Ecuador el desarrollo de dispositivos
tecnológicos para medir la contaminación del agua crece de manera poniendo como
ejemplo el medidor de agua PCE-CM 41 de la empresa española PCE – Instruments
hace posible la medición del valor de conductividad, la suma de toda la materia sólida
o sales disueltas (TDS - Total Disolved Solids) y la temperatura a un costo de $650,00.
Ilustración 18: Medidor de agua PCE-CM 41
Elaborado por: Tatiana Ordoñez – Bryan Ponce
Fuente: (PCE-Instruments, s.f.)
La empresa ecuatoriana Hanna Instruments presenta su sensor
multiparamétrico HI9829, es un medidor portátil impermeable que mide hasta 14
parámetros diferentes de la calidad del agua, posee un sensor múltiple con
microprocesador que permite la medición de parámetros clave que incluyen al pH,
38
conductividad, oxígeno disuelto, turbidez, amonio, cloruro, nitrato y temperatura, la
sonda transmite las lecturas de forma digital, a un costo elevado de $3292,00.
Ilustración 19: Medidor de calidad de agua HI9829
Elaborado por: Tatiana Ordoñez – Bryan Ponce
Fuente: (Instruments, s.f.)
Este proyecto consiste en la elaboración de un dispositivo que nos informe el
nivel de contaminación de los pozos de agua artesanales que utilizan las familias del
recinto El Cacique; este prototipo está conformado por un sistema de sensores que
permiten determinar el nivel de PH (ácido o alcalino), la turbidez del agua y el nivel de
conductividad apoyado con un aplicativo para teléfonos móviles que se conectará por
medio de bluetooth para mostrar los valores medidos e interpretados de manera
sencilla en tiempo real. Esta fácil lectura ayudará a las personas a tomar medidas si
tiene un caso de contaminación de su pozo o sentirse seguros de consumir el agua
si esta está dentro de los límites pre establecidos como apto para el consumo
humano.
Para el modelamiento de este proyecto tecnológico se diseñó un prototipo
basado en una tecnología Open Source como es la tecnología Arduino y que será
programado para analizar y mostrar la calidad de la muestra de agua. La toma de
datos se realiza a través de sensores especializados en un análisis especifico y
39
enviaran la información al microcontrolador Arduino Mega y que por medio de un
módulo de comunicación inalámbrica Bluetooth, enviará los datos ya procesados a la
aplicación del teléfono del usuario que puede leer los datos ya interpretados sin mayor
análisis como una de las funciones antes expuestas en los alcances del prototipo.
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD
Se ha realizado un análisis de las características requeridas para el diseño y
posterior implementación del dispositivo con la ayuda de los resultados de las
factibilidades por área de competencia involucradas en el proyecto, las cuales son:
Factibilidad Técnica
Factibilidad Económica
Factibilidad Operacional
Factibilidad Legal
Adicionalmente con la elaboración de encuestas realizadas en la población
que habita en el sector de interés, se determinó el impacto que tendría el dispositivo
no solo en el recinto el Cacique sino también en otros recintos que forman parte de la
parroquia Junquillal del cantón Salitre.
Factibilidad Técnica
Se considera factible la elaboración del hardware ya que, para el diseño del
dispositivo, se utilizó elementos de fácil acceso, adquiridos dentro del país y de
precios accesibles, adicionalmente por ser tecnología Open Source, el
microcontrolador Arduino que se considera un dispositivo de bajo costo, se programó
usando un software gratuito.
Para el desarrollo de la aplicación también lo consideramos factible ya que se
lo realizo con la plataforma de App Inventor que también es Open Source y no
representó gastos económicos, es una aplicación relativamente fácil de usar ya que
40
el desarrollo se realiza mediante capas o bloques, obteniendo una aplicación para el
sistema operativo Android compatible con la mayoría de los teléfonos inteligentes,
teniendo en consideración que en la actualidad la mayoría de los teléfonos son
smartphones, con el cual el usuario final podrá leer los resultados en tiempo real
cuando se realice la medición.
A continuación, en la tabla 3 se muestra el funcionamiento del dispositivo
detallando el criterio de diseño y los objetivos a cumplir.
Tabla 3: Características de diseño del dispositivo
CARACTERISTICAS DE DISEÑO
CRITERIOS OBJETIVOS
Detección de acidez y alcalinidad. Determinar el nivel de PH en el agua e indicar
si está en el rango correcto para consumo
humano
Detección de sólidos y coloración. Mostrar valores de turbidez mediante medición
de la dispersión de la luz
Detección de salinidad o metales
disueltos
Determinar si presenta componentes iónicos
provenientes de la disolución de metales
midiendo la conductividad del agua
Administración de aplicación para
el usuario
Desarrollar una interfaz amigable de fácil
manejo y comprensión de resultados de la
medición para el usuario.
Alimentación del dispositivo El dispositivo será alimentado mediante una
batería recargable de 5 voltios.
Elaborado por: Tatiana Ordoñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
41
Factibilidad Operacional
Este dispositivo fue desarrollado como ayuda o beneficio a las personas de
sectores rurales, como recintos, comunas entre otros, en este proyecto está enfocado
en los pobladores del recinto el Cacique y de recintos alrededores que utilizan pozos
artesanales para el suministro del agua a sus hogares, otorgando un dispositivo de
fácil manejo para el usuario y que muestra datos en tiempo real.
Con la ayuda de encuestas realizadas en campo a los recintos que pertenecen
a la parroquia Junquillal del cantón Salitre podemos determinar los siguientes
resultados del análisis de la factibilidad operacional:
De la pregunta 4 de la encuesta realizada, se determinó que la mayoría de los
pobladores (55%), para purificar el agua, proceden a hervirla antes de consumirla, el
resto de pobladores utiliza métodos poco funcionales como el cloro, sin saber qué
cantidades utilizar por cada litro en la mayoría de los casos, filtros que por el costo no
siempre suelen cambiarlos en el tiempo ideal o por el uso que se les da.
Se obtiene un 100% de aceptación en las preguntas 6, 7, 8 y 9 en las que se
determina la necesidad de las familias del recinto de contar con un dispositivo de
prevención de posibles enfermedades a causa de la ingesta de agua contaminada.
En la pregunta 10, en su totalidad (100%), los pobladores del recinto están
dispuestos a pagar un valor entre $150 y $200 siendo el rango más económico
expuesto en la encuesta realizada.
Con estos resultados se determinó la factibilidad operacional que posee el
prototipo debido al grado de aceptación que tuvo en las encuestas, por parte de los
pobladores de los recintos, cumpliendo con los alcances que se expusieron en el
capítulo 1.
42
Hardware a utilizar
Procedemos a dar detalle de los elementos utilizados que conforman la
elaboración del prototipo:
Sensor de pH
Electrode e201-bnc
En muchos dispositivos que sirven para medir el estado del agua se integra
un sensor de pH, este sensor juega un papel importante al momento de medir el nivel
de contaminación del agua, la variable que mide es justamente el pH y nos determina
si un líquido es acido o alcalino; trabaja bajo una escala numérica que va del 0 al 14.
Ilustración 20: Sensor de pH
Fuente: (https://www.phidgets.com/docs/PH/ORP_Sensor_Primer, s.f.)
“Los datos de las mediciones que se obtienen por medio de este medidor, se
expresan en términos de la actividad de los iones de hidrógeno. El pH tiene un valor
que está directamente relacionado con las proporciones y concentraciones de
hidrógeno y de hidroxilo”. (Crisol, s.f)
El pH se define como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los
iones hidrógeno:
𝑝𝐻 = −𝑙𝑜𝑔10 𝑎𝐻 +
Las mediciones de acidez y alcalinidad están basadas en las concentraciones
de hidrógeno (H+) e hidroxilo (OH-), determinando que si existe una mayor
concentración iónica de (H+) entonces se considera como ácida y tendrá un valor de
43
pH menor a 7, por el contrario, si tiene más iones de (OH-) será alcalina y tendrá un
valor de pH mayor a 7, y si los valores de iones de hidrogeno es igual al valor de los
iones de hidroxilo entonces su valor será neutro con un valor de pH 7. Según la OMS
el rango ideal del agua para poder consumirla es de 6.5 hasta 7.5, siendo la ideal de
pH 7. En la Ilustración 20 se muestra la tabla de escala de niveles de pH en diferentes
líquidos identificado por colores.
Ilustración 21: Escala del pH
Fuente: (https://comofuncionaque.com/como-funcionan-los-medidores-de-
ph-y-su-importancia-en-los-cultivos/, Como funciona que?, 2017)
¿Cómo funciona?
El sensor de pH básicamente está formado por dos elementos: una bobina
móvil que actúa como medidor o también puede ser digital, trae una sonda en donde
se encuentran alojados dos electrodos, el funcionamiento consiste en que estos
electrodos al estar dentro de un líquido permitan fluir la electricidad formando un
circuito cerrado, estos electrodos el más importante está hecho de vidrio mientras que
el segundo electrodo es llamado “de referencia”, ambos suspendido en una solución
de cloruro de potasio, cuando se sumerge los electrodos en el líquido sucede un
intercambio de iones, esto crea un grado diferente de actividad de iones entre los
electrodos lo que resulta una carga eléctrica diferente, lo que produce una diferencia
de voltaje entre el electrodo de vidrio y el de referencia dando como resultado una
medida que representa el valor de pH.
44
Ilustración 22: Elementos del sensor de pH
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: (Calderón, 2013)
El sensor adquirido para la elaboración del dispositivo es del modelo pH
electrode e201-bnc y consta de tres elementos:
Sensor de pH.
Cable de conexión entre sensor y driver
Tarjeta acondicionadora de conversión a Arduino.
Tabla 4: Detalles técnico del sensor de pH
Especificaciones Detalle
Dimensiones 160 X 12 mm
Rango Ph 0 ~ 14
Punto cero (Ph) 7±0.5
Temperatura 0 ~ 80 °C
Ruido 0.5 mV
Salida Análoga
Alimentación de entrada 5 V
Elaborado por: Tatiana Ordoñez – Bryan Ponce
Fuente: (https://www.nextiafenix.com/producto/sonda-ph-e201-bnc/, s.f.)
Electrodo de
referencia Electrodo
de vidrio
45
Sensor de Turbidez
Analógico Sen 0189
La medición de la turbidez es una prueba que determina la calidad y
transparencia del agua. El sensor de turbidez tiene como función principal detectar
partículas suspendidas en el agua provocando que la luz que pasa al sensor se
disperse, interpretando que mientras mayor sea la dispersión de luz mayor es la
turbidez del agua. Se considera partículas suspendidas a sedimentos tales como
arcilla, arenillas o cualquier otro solido disuelto, además de microorganismos como
bacterias; el color del agua también es un indicativo de turbidez.
La turbidez se mide en Unidades Nefelométricas de turbidez, o Nephelometric
Turbidity Unit (NTU), según la OMS, la turbidez del agua para consumo humano no
debe superar los 2 NTU y estar idealmente por debajo de 1 NTU.
Ilustración 23: Sensor de turbidez más tarjeta acondicionadora
Fuente: (https://articulo.mercadolibre.com.ec/MEC-421468146-kit-sensor-de-
turbidez-tarjeta-acondicionadora-arduino-_JM?quantity=1, s.f.)
¿Cómo funciona el Sensor de turbidez Sen0189?
Se mide la cantidad de solidos suspendidos totales (TSS) en el agua, estos
son testados por el foto-sensor mediante la transmisión de luz y la velocidad de
dispersión que varía, a mayor cantidad de TTS mayor dispersión y a su vez el nivel
46
de turbidez aumenta en el agua. Este sensor tiene los dos modos de señal de salida
analógica y digital.
El sensor de turbidez se utiliza para realizar mediciones en pozos
subterráneos, ríos, caudales, arroyos, etc., El sensor adquirido para la elaboración
del dispositivo es del modelo Sen0189 y consta de tres elementos:
Sensor de turbidez.
Cable de conexión entre sensor y driver
Tarjeta acondicionadora de conversión a Arduino.
A continuación, se muestran las especificaciones técnicas del sensor de
turbidez Sen 0189.
Tabla 5: Especificaciones técnicas Sensor de Turbidez Sen 0189
Especificaciones Detalle
Voltaje de operación 5V DC
Corriente 40mA (MAX)
Tiempo de respuesta <500ms
Método de salida Análogo
Salida analógica 0-4.5V
Salida digital High/Low (Se puede ajustar el valor de
umbral al ajustar el potenciómetro)
Temperatura de operación -30ºC - 80ºC
Temperatura de almacenamiento -10- 80ºC
Peso 30 gramos
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: (https://articulo.mercadolibre.com.ec/MEC-421468146-kit-sensor-de-
turbidez-tarjeta-acondicionadora-arduino-_JM?quantity=1, s.f.)
47
Sensor de Conductividad
Este sensor no se pudo conseguir en el mercado ya que este dispositivo
electrónico no viene para ser conectado directamente al Arduino, viene como un
equipo completo con precios muy elevados por lo que se procedió a elaborar un
sensor de manera artesanal, con materiales apropiados teniendo resultados
bastantes fiables para un prototipo. Los materiales usados para la elaboración de este
dispositivo se enumeran a continuación.
Materiales
2 cable coaxial 15 cm de largo
2 alambre de nicrom de 10 cm (Cromo – Níquel)
2 cables puente de cobre de 10 cm cada uno
Material termo retráctil: 2 tiras finas de 15 cm
Estaño y pasta para soldar
Cautín
Ilustración 24: Materiales a utilizar
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
48
Proceso de elaboración
1. Se pelan los cables de cobre aproximadamente 1 cm y se sueldan cada uno
a cada extremo del alambre nicrom.
Ilustración 25: Proceso de soldadura de alambres
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
2. Se introduce cada tira soldada en un material termo retráctil y se ajusta
dándole calor al material, obteniendo dos tiras protegidas.
Ilustración 26: Material termo retráctil
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
49
Se retira el alambre central de cobre del cable coaxial y se introduce las dos
tiras antes soladas al interior, usando la malla del coaxial puesto a tierra, como
pantalla aislante de interferencia, de tal forma que solo sobre 1 cm de la punta del
alambre de nicrom, para minimizar cualquier tipo de inducción electromagnética
externa provocada especialmente por el contacto con la persona que está realizando
la medición.
Ilustración 27: Elaboración de sensor
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Así obtenemos nuestro sensor de conductividad la cual una va al puerto
analógico del Arduino mega y la otra a la fuente de 5 V.
Ilustración 28: Sensor de Conductividad
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
50
¿Cómo funciona el sensor de conductividad?
Se pone a nivel alto un pin digital para lanzar un pulso de 5 V y medir de esta
manera la conductividad eléctrica. Se llama a la función programada en el Arduino,
que pasa este valor analógico a una escala de valores compatible con los rangos pre
programados en el Arduino para comparación. Esto se logra multiplicando el valor
medido en voltios por 5.0 y dividiendo por 1024 que son los pasos o escala en la cual
miden las interfaces del Arduino. El siguiente paso es pasar el valor de la
conductividad eléctrica de voltios a MicroSiemens (uS)/cm, para obtener el valor de
conductividad. Para el caso de que sea negativo se considera una conductividad de
0 ms/cm. El rango de aceptabilidad según los estándares de la OMS debe ser igual o
menor a 0.5, donde un valor mayor significa mayor conductividad y por lo tanto un
indicio de tener metales disueltos en la muestra analizada.
Módulo Bluetooth
Es una tarjeta que básicamente permite una conexión inalámbrica segura
entre diferentes dispositivos ya sea entre microcontroladores, entre computadoras y
microcontroladores y entre tablets, Smartphones y microcontroladores, es de fácil
configuración y viene integrada un diodo led rojo que alerta cuando se establece la
conexión.
Ilustración 29: Módulo Bluetooth Hc-05
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: (Caldas, s.f.)
51
Existen dos tipos de módulos según la configuración en que trabajan, puede
ser de modo master o modo esclavo, el módulo Hc-05 trabaja en los dos modos,
viniendo esclavo por defecto.
Modulo bluetooth hc-05 como Esclavo:
Si se configura de forma esclavo, esta espera a que se efectúe la conexión
con otro dispositivo bluetooth para poder realizar la comunicación, este es el método
de comunicaciones entre computadoras, celulares, etc.
Modulo bluetooth hc-05 como Máster:
En este método de configuración, el modulo establece la conexión y solo
puede conectarse con un módulo esclavo, este método de conexión se realiza entre
módulos bluetooth, en la siguiente tabla se detallan especificaciones técnicas del
módulo a utilizar.
Tabla 6: Especificaciones técnicas de Modulo Bluetooth Hc-05.
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: (Caldas, s.f.)
Especificaciones Detalle
Bluetooth v2.0 + EDR (Enhanced Data Rate)
Frecuencia de operación: 2.4 GHz, banda ISM
Potencia de emisión ≤ 4 dBm, Clase 2
Alcance 5 m a 10 m
Sensibilidad ≤ -84 dBm a 0.1% BER
Velocidad Asincrónica: 2.1 Mbps (max.)/160 kbps,
sincrónica: 1 Mbps/1 Mbps
Voltaje de alimentación 3.6 V a 6 V
Perfiles Puerto serial Bluetooth
Dimensiones totales 1.7 cm x 4 cm aprox.
52
Arduino Mega
“El Arduino Mega es probablemente el microcontrolador más capaz de la
familia Arduino. Posee 54 pines digitales que funcionan como entrada/salida; 16
entradas análogas, un cristal oscilador de 16 MHz, una conexión a puerto USB, un
botón de reseteo y una entrada para la alimentación de voltaje a la placa. La
comunicación entre la computadora y Arduino se produce a través del Puerto Serie”.
(González, 2013).
Ilustración 30: Arduino Mega
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: (González, 2013)
El Arduino mega tiene como función principal ejecutar los códigos
desarrollados en su plataforma para el procesamiento de los datos recogidos por los
sensores de pH, turbidez y conductividad, para así emitir la información hacia la
aplicación e informar al usuario por medio del dispositivo móvil los datos
interpretados.
53
Tabla 7: Especificaciones técnicas de Arduino mega.
Especificaciones Detalle
Microcontrolador ATmega2560
Voltaje Operativo 5 V
Voltaje de Entrada 7-12V
Voltaje de Entrada(límites) 6-20V
Pines digitales de Entrada/Salida 54
Pines análogos de entrada 16
Corriente DC por cada Pin Entrada/Salida 40 mA
Corriente DC entregada en el Pin 3.3V 50 mA
Memoria Flash 256 KB
SRAM 8KB
EEPROM 4KB
Clock Speed 16 MHz
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: (González, 2013)
Cables puente Hembra y Macho
Estos cables nos facilitarán realizar las interconexiones que realizaremos
entre el Arduino mega y los drivers de los sensores, para interconectar módulos y
enviar pulsos eléctricos a las entradas seriales de nuestro prototipo, son fáciles de
usar ya que solo se conectan y no necesitan soldarse por lo que los hace de fácil uso
y rápidos de usar, se pueden utilizar en placas de protoboard para pruebas o
directamente en tarjetas y módulos, además los podemos reutilizar en futuros
proyectos.
54
Ilustración 31: Cable puente hembra y macho
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: (https://www.nextiafenix.com/producto/cable-dupont-macho-hembra/, s.f.) Software a utilizar
APP Inventor
“AppInventor es un entorno de desarrollo de software creado por Google para
la elaboración de aplicaciones destinadas al sistema operativo de Android. El lenguaje
es gratuito y se puede acceder fácilmente de la web. Las aplicaciones creadas con
AppInventor están limitadas por su simplicidad, aunque permiten cubrir un gran
número de necesidades básicas en un dispositivo móvil”. (Miguel Angel Abellán, s.f.)
Esta herramienta es de fácil uso, su programación es diseñada por bloques a
gustos e intuición del diseñador, al finalizar el desarrollo se podrá publicar en internet,
cabe mencionar que solo será descargada por teléfonos Android, así nos permite
crear nuestra aplicación del usuario en formato apk que estará alojada en la nube.
Ilustración 32: Logo de MIT App Inventor
Fuente: (https://www.tuappinvetorandroid.com/aprender/, s.f.)
55
Software Arduino
“El software de Arduino es un IDE, entorno de desarrollo integrado Es un
programa informático compuesto por un conjunto de herramientas de programación.
El IDE de Arduino es un entorno de programación que ha sido empaquetado como un
programa de aplicación; es decir, consiste en un editor de código, un compilador, un
depurador y un constructor de interfaz gráfica (GUI)”. (Arduino, 2017).
Ilustración 33: Software Arduino
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce Fuente: (Arduino, 2017)
Con el software IDE se realizó la programación de los sensores en la tarjeta
Arduino Mega, obteniendo así el prototipo con las siguientes especificaciones:
56
Tabla 8: Especificaciones técnicas del dispositivo
Prototipo de medidor de agua
Especificaciones
Batería recargable 5 voltios
Bluetooth V.2
Arduino Mega
Sensor de pH e201-bnc
Sensor de turbidez Sen 0189
Sensor de conductividad realizado didácticamente
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Ilustración 34: Detalle del esquema del dispositivo
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
57
Se realizaron las conexiones correspondientes directamente en la tarjeta
Arduino Mega, trabajando en conjunto con la elaboración de la aplicación Android,
realizando pruebas individuales con cada sensor. En la Ilustración 35 tenemos la
conexión del sensor de pH e201-bnc a la tarjeta Arduino mega.
Ilustración 35: Conexión de sensor de pH
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Se realiza la conexión del sensor de turbidez Sen 0189 a la tarjeta Arduino
mega, tal como lo muestra la Ilustración 36.
Ilustración 36: Conexión de sensor de turbidez
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
58
Conexión de sensor de conductividad a la tarjeta Arduino mega, se visualiza
en la Ilustración 37.
Ilustración 37: Conexión de sensor de conductividad
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
En la ilustración 38 tenemos la conexión física del módulo bluetooth HSc05
para establecer conexión inalámbrica con el dispositivo móvil.
Ilustración 38: Conexión de módulo bluetooth
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
59
Luego de realizar las debidas pruebas y comprobar el funcionamiento de cada
sensor en el prototipo, se obtiene como resultado el dispositivo como se muestra en
la Ilustración 39 y 40.
Ilustración 39: Conexiones de sensores a tarjeta Arduino Mega
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Ilustración 40: Ensamblaje de dispositivo
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
60
Especificaciones de Aplicación Android
La aplicación se desarrolló con una interfaz sencilla de tal manera que sea de
fácil comprensión para los usuarios del recinto, la pantalla inicial presenta la opción
“CONECTAR”, la cual permite conectarse por medio de la señal Bluetooth al
dispositivo, teniendo también el botón “DESCONECTAR” y “SALIR” para cerrar la
aplicación, así como se muestra en la Ilustración 41.
Ilustración 41: Interfaz de presentación de Aplicativo
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
La aplicación muestra los resultados receptados y analizados por los sensores
del dispositivo, mostrando un mensaje de aprobación o desaprobación de consumo
al agua que se está midiendo, adicional a esto indica el detalle de lo que midió cada
sensor: pH, turbidez y conductividad, comparando a un rango de valores que están
dentro de los límites aprobación. Teniendo en cuenta que para obtener un resultado
61
de “AGUA ACEPTABLE” los tres sensores deben tener los valores dentro de los
rangos permitidos, caso contrario obtendremos “AGUA NO ACEPTABLE”.
Ilustración 42: Interfaz de resultados de Aplicativo
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Factibilidad legal
Este proyecto de tesis está dentro del marco de cumplimiento del Código
Orgánico De La Economía Social De Los Conocimientos Creatividad E Innovación de
la Ley Orgánica de Educación superior, determinando que se encuentra dentro del
margen legal del estado ecuatoriano.
Por lo tanto, el prototipo se ha realizado dentro de las leyes vigentes ya
descritas en el Capítulo II, dando por confirmado que no existe afectación a terceras
personas relacionadas con el funcionamiento del dispositivo.
62
Factibilidad Económica
Como se indica en la factibilidad técnica, se utiliza elementos que están
disponibles dentro del mercado nacional a bajo costo, además de usar herramientas
Open Source como son Arduino y App Inventor; gracias a estas plataformas de
desarrollo la codificación no genera costos adicionales y al ser tecnologías que están
en auge, permite el incremento de nuevas funcionalidades si se desea.
Uno de los objetivos de este proyecto de tesis es ser diseñado con dispositivos
de bajo costo adquiridos dentro del país, además de usar también tecnología open
source, con la finalidad de que sea un dispositivo fácil de conseguir, al alcance
económico de las familias que conformar el recinto El Cacique presentándose como
un dispositivo de complemento y ayuda tecnológica. En la tabla 9 se muestra el
presupuesto del proyecto donde se detallan los valores de cada dispositivo que se
usó en su elaboración.
Tabla 9: Presupuesto del proyecto
Cantidad Detalle Precio unitario Precio total
1 Arduino mega Atmega 328p $24,00 $24,00
1 Modulo Bluetooth Hc-05 $9,00 $9,00
1 Sensor pH e201-bnc $35,00 $35,00
1 Sensor de turbidez Sen 0189 $30,00 $30,00
1 Sensor de conductividad $2,80 $2,80
1 Power Bank 5 V $20,00 $20,00
1 Recursos humanos $30,00 $30,00
1 Materiales extras $10,00 $10,00
TOTAL $160,80
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
63
ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO
Metodología PPDIO
Esta metodología consiste en realizar el análisis de cada proceso que se
llevara a cabo a lo largo de todo el proyecto, definiendo las actividades que se van a
realizar, implementando y operando cada recurso de manera exitosa la tecnología
que se utilizará. Finalmente se logra optimizar el desempeño a través del ciclo de vida
del proyecto.
Como se mencionó en el capítulo I se utilizará la metodología PPDIO y a
continuación se dará detalle de cada una de las fases.
Fases del PPDIO
Fase de Preparación
Se inicia con la realización y entrega del anteproyecto con el tema de tesis a
realizar, definiendo una problemática, dando una solución al problema propuesto,
justificando el propósito de la tesis a realizar cumpliendo los objetivos propuestos en
el capítulo 1, revisando que se necesita para cumplir los objetivos proyectados
anteriormente.
Fase de Planificación
En esta fase se establece la parte investigativa del proyecto, recabando
información acerca del hardware que se utilizará para poder realizar el diseño de
nuestro prototipo, además se consideró la realización de encuestas para la parte de
análisis y aceptación del prototipo.
Fase de Diseño
En esta tercera fase se definió el planeamiento físico que tendrá el prototipo,
considerando la mejor distribución de los elementos a utilizar para obtener el
dispositivo que cumpla con las características antes mencionadas en el capítulo 1,
también se estableció el diseño lógico y la interfaz visual de la aplicación Android de
tal manera que sea amigable y fácil de comprender.
64
Fase de Implementación
Se realizó la ejecución de todo lo diseñado en la fase anterior, haciendo la
configuración y programación de los dispositivos que necesitaremos, se armó el
dispositivo correctamente para el funcionamiento del dispositivo, las actividades que
fueron realizadas son:
Configurar y programas el hardware mediante el software de Arduino, estos
son el Arduino mega, módulo bluetooth y sensores.
Desarrollar la aplicación móvil Android que tendrá el usuario para la
visualización de datos.
Realizar el prototipo con los dispositivos Arduino Mega, módulo de bluetooth
Hc-05, sensor de pH e201-bnc, sensor de turbidez Sen0189, sensor de
conductividad, batería recargable, y caja donde se almacenará toda la
circuitería.
Adicional a esto una vez el usuario tenga instalada la aplicación procede a
conectarse al dispositivo por medio de la señal Bluetooth, haciendo click en el botón
CONECTAR, a continuación puede hacer uso del medidor de agua y los datos que
obtengan los sensores captados por el Arduino Mega son transformados y enviados
a la aplicación indicando un mensaje de “AGUA ACEPTABLE” o “AGUA NO
ACEPTABLE”, dando detalle de los niveles de turbidez, conductividad y pH que
presenta el agua testeada además de los rangos que son permitidos para que el
usuario tenga conocimiento de lo que está sucediendo.
Fase de Operación
En esta fase se ejecutaron las pruebas para verificar el correcto
funcionamiento y estado del prototipo, el monitoreo se lo realizó en cada uno de los
sensores y escenarios posibles, realizando pruebas con diferentes tipos de líquidos
para poder validar si existen fallas a nivel físico o lógico en el prototipo. Se realizaron
las diferentes pruebas de validación detalladas en el capítulo IV de este documento.
65
Fase de Optimización
Se realizaron pruebas constantes en el transcurso de elaboración del prototipo
con el objetivo de minimizar fallas en su ejecución, los errores encontrados fueron
corregidos reconfigurando el dispositivo, se realizó un manual para comprensión y
maneja del dispositivo y de la aplicación.
ENTREGABLES DEL PROYECTO
Dentro de los alcances del proyecto, para cumplir con los objetivos propuestos se
entrega junto con el documento de tesis la siguiente información:
• Código fuente de programación de Arduino, en el anexo 1 al final del
documento.
• Código fuente de la aplicación realizada en App Inventor, en el anexo 2 al final
del documento.
• Preguntas y respuestas de las encuestas realizadas en campo, en el anexo 3
al final del documento.
• Manual de usuario, en el anexo 4 al final del documento.
CRITERIOS DE VALIDACIÓN DEL PROTOTIPO
Para evaluación de aceptación del prototipo se realizaron recolección de datos
mediante encuestas dirigidas a los pobladores de los recintos de la parroquia
Junquillal del cantón Salitre. Gracias a estos resultados se determina el grado de
aceptación para el uso de dispositivos tecnológicos en beneficio de las familias que
no tienen agua potable y se proveen de pozos artesanales, sirviendo de respaldo a la
propuesta de titulación del presente proyecto.
66
POBLACIÓN Y MUESTRA
Población
Para recolección de datos se realizaron encuestas a los pobladores del recinto
Cacique y otros recintos pertenecientes a la parroquia Junquillal, para obtener un total
de 460 familias o viviendas en condiciones aceptables según datos del INEC y que
actualmente no poseen agua potable y se abastecen por medio de pozos y otros
medios.
Muestra
Para realizar el cálculo de tamaño de la muestra a la cual dirigiremos la
encuesta, se utilizará la siguiente fórmula con el fin de realizar los cálculos
estadísticos necesarios.
Fórmula para calcular el tamaño de la muestra
Ecuación 1 Cálculo de la muestra
n =m
e2(m − 1) + 1
Cálculo para el tamaño de la muestra
m = Tamaño de la población (460)
e = Error de estimación (0.06)
n = Tamaño de la muestra
Resolución al cálculo de la muestra
𝒏 =460
(0,06)2(460 − 1) + 1 𝑛 =
460
2,6524
𝑛 = 460
(0,0036)(460) + 1 𝑛 = 173,427
𝑛 = 460
(1,6524) + 1 𝑛 = 173
El número total de encuestas a realizar para efectos del análisis es de 173.
67
Instrumentos para la recolección de datos
Investigación tipo encuesta
El propósito de la encuesta es de conocer el porcentaje de aceptación que
puede tener el dispositivo tecnológico propuesto en beneficio de las familias que no
tienen agua potable de la parroquia Junquillal, por lo cual se formularán 10 preguntas
de opciones múltiples como respuesta dirigidas a un total de 173 personas. El modelo
de encuesta esta adjunta al final en el Anexo 3.
Con los resultados de las encuestas se buscar realizar un análisis de
aceptación del prototipo medidor de calidad del agua dentro del grupo poblacional
que se realizado la muestra, se validó la necesidad de contar con un dispositivo con
las funciones específicas en este capítulo.
Análisis de resultados
El proceso de análisis de las preguntas en la encuesta se realizó en función
de conocer la problemática y las necesidades del grupo de personas que poseen
pozos de agua subterráneo, cuyo objetivo es demostrar la factibilidad del proyecto
propuesto de titulación permitiendo conocer además el grado de aceptación del
mismo.
68
Pregunta 1:
¿Con que frecuencia usted y su familia consumen agua no potabilizada o de pozo?
Tabla 10: Resultados de la pregunta #1
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
MUCHA 155 90%
POCA 14 8%
NUNCA 4 2%
TOTAL 173 100%
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Ilustración 43: Gráfico de resultados pregunta 1
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la encuesta
Interpretación:
En base a los resultados se analiza la frecuencia de consumo de agua no
potable en los recintos, obteniendo que el 90% de los encuestados lo hace con mucha
frecuencia, un 8% lo realiza de forma regular y el 2% nunca consume agua de pozo.
MUCHA90%
POCA14%
NUNCA4%
PREGUNTA 1
69
Pregunta 2
¿Considera que usted y su familiar están expuestos a enfermedades por su
consumo?
Tabla 11: Resultados de la pregunta #2
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
SI 173 100%
NO 0 0%
TOTAL 173 100%
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Ilustración 44: Gráfico de resultados pregunta 2
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la encuesta
Interpretación:
Se verifica que el 100% de las familias encuestadas están conscientes del
riesgo al que se exponen al consumir agua no potable, lo cual es un indicador de que
existe una problemática a nivel de riesgos.
Si100%
NO0%
PREGUNTA 2
70
Pregunta 3
¿Cuál es su nivel de preocupación ante las enfermedades que están expuesto usted
y su familia por el consumo de agua de pozo?
Tabla 12: Resultados de la pregunta #3
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Ilustración 45: Gráfico de resultados pregunta 3
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la encuesta
Interpretación:
Analizando los datos mostrados, se obtiene que un 53% de encuestados se
muestra con un nivel de preocupación alto ante los diferentes riesgos a los que se
exponen al consumir agua no potabilizada de pozos, un 38% de los encuestados
afirman tener una preocupación de nivel medio, lo que quiere decir que intentan
sobrellevar los riesgos al consumir el agua, y por último un 6% que afirma no tener
ninguna preocupación al momento de usar agua de pozo.
Alta53%
Media38%
Baja8%
PREGUNTA 3
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
ALTA 92 53%
MEDIA 66 38%
BAJA 15 8%
TOTAL 173 100%
71
Pregunta 4
¿De qué manera usted potabiliza (desinfecta, purifica) el agua de pozo que consume?
Tabla 13: Gráfico de resultados pregunta 4
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Ilustración 46: Gráfico de resultados pregunta 4
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la encuesta
Interpretación:
Según los datos de las encuestas a las familias del recinto con respecto a la
forma de desinfectar el agua, 45% indicaron que hierven el agua con el objetivo de
así eliminar posibles bacterias en el agua, el 31% de los encuestados vierten cloro
directamente en el agua para desinfectarla, un 14 % utilizan filtros que son colocados
después de la bomba de extracción de agua, y finalmente un 8% utiliza el agua sin
ningún tipo de prevención.
Cloro31%
Filtro14%
Hirviéndola45%
Consumo sin potabilizar
8%
PREGUNTA 4
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
CLORO 55 31%
FILTRO 25 14%
HIRVIÉNDOLA 79 45%
LA CONSUMO SIN
POTABILIZAR
14 8%
TOTAL 173 100%
72
Pregunta 5
¿Sabe usted que existen sensores que pueden verificar la calidad del agua?
Tabla 14: Resultados de la pregunta #5
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Ilustración 47: Gráfico de resultados pregunta 5
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la encuesta
Interpretación:
Según nuestros datos con respecto al conocimiento sobre sensores de
prevención, el 66% de los encuestados no conocen sobre sensores de calidad de
agua, lo cual es comprensible debido a la escasa tecnología en estos sectores rurales,
por el contrario, el 33% si conoce sobre sensores de prevención.
Si33%
NO66%
PREGUNTA 5
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
SI 58 33%
NO 115 66%
TOTAL 173 100%
73
Pregunta 6
¿Considera usted necesario tener un dispositivo que le indique la calidad del agua
que utiliza para su consumo?
Tabla 15: Resultados de la pregunta #6
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Ilustración 48: Gráfico de resultados pregunta 6
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la encuesta
Interpretación:
Se determina que un 100% de las personas encuestadas están de acuerdo
con el desarrollo de tecnologías que permitan determinar la calidad del agua que
consumen, debido a las posibles enfermedades y riegos que se exponen provocados
por el uso deliberado del agua de los pozos. Resulta evidente la aprobación por parte
de los encuestados apoyando firmemente el desarrollo de tecnologías que busquen
brindar seguridad a las personas que viven en estas zonas rurales.
Si100%
NO0%
PREGUNTA 6
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
SI 173 100%
NO 0 0%
TOTAL 173 100%
74
Pregunta 7
¿Considera positivo el uso de un dispositivo tecnológico que le ayude a verificar si el
agua que utiliza es apta para su consumo?
Tabla 16: Resultados de la pregunta #7
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Ilustración 49: Gráfico de resultados pregunta 7
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce Fuente: Datos de la encuesta
Interpretación:
Se obtiene como resultado de esta pregunta que el 100% cree necesario el
desarrollo de tecnologías y elaboración de dispositivos que permitan monitorear el
estado de calidad del agua en sus pozos, con lo cual se busca otorgar como beneficio
la tranquilidad de los usuarios y sus familias.
Si100%
NO0%
PREGUNTA 7
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
SI 173 100%
NO 0 0%
TOTAL 173 100%
75
Pregunta 8
¿Considera necesaria este tipo de ayuda tecnológica para los pobladores de los
recintos?
Tabla 17: Resultados de la pregunta #8
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Ilustración 50: Gráfico de resultados pregunta 8
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce Fuente: Datos de la encuesta
Interpretación:
Como resultado a esta pregunta se concluye que el 100% de los encuestados
si considera necesario la elaboración de dispositivos tecnológicos enfocados en
mejorar la calidad de vida de las personas que residen en los diferentes recintos,
obteniendo una aprobación contundente por parte de los usuarios.
Si100%
NO0%
PREGUNTA 8
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
SI 173 100%
NO 0 0%
TOTAL 173 100%
76
Pregunta 9
¿Estaría dispuesto a adquirir un dispositivo que le indique el nivel de contaminación
del agua?
Tabla 18: Resultados de la pregunta #9
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Ilustración 51: Gráfico de resultados pregunta 9
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce Fuente: Datos de la encuesta
Interpretación:
Según los resultados a esta pregunta se concluye que el 100% de los
encuestados si estaría dispuesto a adquirir un dispositivo tecnológico de este tipo,
con esto confirmamos la factibilidad que tendría el desarrollo del equipo, ya que se
considera positivo la elaboración de un prototipo de prevención.
Si100%
NO0%
PREGUNTA 9
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
SI 173 100%
NO 0 0%
TOTAL 173 100%
77
Pregunta 10
¿Cuánto seria el precio que estaría dispuesto a pagar por adquirir un equipo de
medición de este tipo?
Tabla 19: Resultados de la pregunta #10
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Ilustración 52: Gráfico de resultados pregunta 10
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce Fuente: Datos de la encuesta
Interpretación:
En base a los datos analizados se busca determinar la importancia económica
del proyecto, obteniendo que el 100% de los encuestados prefiere un rango de precio
entre 150-200 dólares americanos, cifras que según manifiestan están acorde a sus
posibilidades económicas.
150 - 200100%200 - 250
0%No es
relevante0%
PREGUNTA 10
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
150 - 200 173 100%
200 - 250 0 0%
No es relevante
0 0%
TOTAL 173 100%
78
PRUEBAS DE VALIDACIÓN DE FUNCIONAMIENTO
En esta sección se dará detalle de cada una de las pruebas posibles del
funcionamiento del dispositivo con la finalidad de validad el funcionamiento y el
cumplimiento de los alcances de este proyecto establecidos en el capítulo 1.
Prueba de nivel de calidad y contaminación del agua en pozos.
Este análisis de validación tiene como objetivo verificar el funcionamiento de
los sensores de pH, turbidez y conductividad, y revisar su alcance de acuerdo con las
características de los sensores, es importante recalcar que se puede obtener datos
en tiempo real; además, mediante la programación desarrollada para el Arduino
mega, se estableció la configuración de los tres sensores para indicar la calidad del
agua en los pozos.
La toma de muestra se realiza mediante la recolección de agua de los pozos,
colocada en tres recipientes, estos deben estar limpios para tener resultados más
óptimos, se sumerge los tres sensores sin mojar los cables, uno por cada recipiente,
como se muestra en la Ilustración 52 y se espera los resultados en la aplicación.
Ilustración 53: Toma de muestra de agua
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce Fuente: Datos de la investigación
79
Análisis de resultados en campo
Se realizó pruebas del dispositivo en el recinto El Cacique en la Parroquia
Junquillal, mediante toma de muestra de los pozos, con el objetivo de verificar el
funcionamiento del dispositivo y el impacto en los pobladores como ayuda social. A
continuación, en la Tabla 20 se muestran los resultados tomados de cinco pozos,
siendo uno por familia. Al final del documento en Anexo 6 se tiene evidencia de fotos
de las muestras tomadas en los pozos de las familias del recinto EL Cacique.
Tabla 20: Análisis de resultados en el recinto Cacique
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Familia Ubicación geográfica
Valor de pH
Valor de turbidez
Valor de conductividad
Resultado
Contreras Vega Lat: 1°39'42.6" S
Lon: 79°52’20.2” O
7.4 0.6 0.27 Agua Aceptable
Campuzano Andrade Lat: 1°39’38.0” S
Lon: 79°52’15.5” O
7.4 2.2 0.39 Agua No
Aceptable
Campuzano Plúas Lat: 1°39’38.7” S
Lon: 79°52’14.9” O
7.4 1.4 0.26 Agua Aceptable
Sánchez Arreaga Lat: 1°39'37.7" S
Lon: 79°52'13.8" O
7.5 1.1 0.25 Agua Aceptable
Pacheco Rodríguez Lat: 1°39'33.8" S
Lon: 79°52'16.3" O
7.4 0.9 0.28 Agua Aceptable
80
En la Tabla 21 se muestra la prueba de sensores frente a diferentes
escenarios, según sea los resultados que arroje el dispositivo medidor.
Tabla 21: Pruebas de sensores
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
Pruebas Situación Resultado de la prueba
Escenario 1: El nivel de pH no está dentro del
rango 6,5 – 7,5
La aplicación da resultado agua no
apta para el consumo
Escenario 2: El nivel de pH está dentro del
rango 6,5 – 7,5
La aplicación da resultado agua
apta para el consumo
Escenario 3: El nivel de turbidez es de 2,1 en
adelante
La aplicación da resultado agua no
apta para el consumo
Escenario 4: El nivel de turbidez es inferior o
igual a 2
La aplicación da resultado agua
apta para el consumo
Escenario 5: El nivel de conductividad es
mayor a 0.5V
La aplicación da resultado agua no
apta para el consumo
Escenario 6: El nivel de conductividad es
inferior o igual 0.5V
La aplicación da resultado agua
apta para el consumo.
81
CÁPITULO IV
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL DISPOSITIVO
Para esta sección se analizarán los criterios de aceptación del dispositivo,
comprobando que se cumpla con los alcances y objetivos del proyecto, expuestos en
el capítulo 1, así como también las especificaciones técnicas en el capítulo 3. Los
niveles de cumplimiento, así como los resultados obtenidos están expresados en la
tabla
Tabla 22: Análisis de alcances del proyecto
Descripción Resultado Porcentaje de cumplimiento
Resultados en tiempo real
Si cumple: Indica valores inmediato al momento de la medición
100%
Dará resultados de características del agua
Si cumple: Arrojará resultados de pH, turbidez y conductividad
100%
Dará mensaje de alerta en tiempo real
Si Cumple: Indicara un mensaje de agua aceptable y agua no aceptable, dependiendo del resultado obtenido por los sensores
100%
Batería autónoma Si cumple: Mediante una batería recargable conectada al dispositivo
100%
Bajo costo Si cumple: Elementos utilizados para el desarrollo del prototipo y software open source con Ide de programación gratuitos
100%
Administration de dispositivo
Si cumple: Fácil manejo de la aplicación. No necesita registrarse, la conexión es inmediata.
100%
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
82
EVALUACIÓN DE CALIDAD DEL PROTOTIPO
Tabla 23: Calidad del prototipo
Evaluación Resultado
Ubicación del dispositivo Los tres sensores están ubicados de forma central
uno alado del otro para el fácil análisis del agua.
Operadoras de celular
compatibles
Cnt, Claro, Tuenti, Movistar
Restricciones Activar Bluetooth
Instalación Fácil
Modo de conexión Fácil
Manipulación Fácil
Detección Tiempo real
Elaborado por: Tatiana Ordóñez – Bryan Ponce
Fuente: Datos de la investigación
83
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
El dispositivo electrónico desarrollado en Arduino, está formado por tres
sensores y configurados respecto al funcionamiento de cada sensor, siendo
capaces de medir y dar resultados de los parámetros principales de medición
de la calidad de agua que son el Nivel de pH por el sensor e201-bnc, turbidez
por el sensor Sen0189 y el sensor de conductividad realizado didácticamente.
Se elaboró un dispositivo que permite verificar el nivel de contaminación del
agua dentro de los pozos, siguiendo estándares y normas de calidad
presentadas por organizaciones mundiales de la salud, permitiendo al usuario
actuar de manera preventiva en el caso de presentar contaminación, utilizando
tecnología de bajo costo y softwares libre, ayudando así a las familias del
recinto, ya que al ser una zona rural y de bajos recursos económicos cumple
con ser un dispositivo de ayuda social y de prevención.
El dispositivo tiene la capacidad de realizar el monitoreo en tiempo real,
tomando los datos receptados por los sensores, interpretándolos y
presentándolos en una aplicación Android para móvil descargable y
compatible a cualquier Smartphone, mostrando así los resultados de pH,
Turbidez y Conductividad, e indicando también los rangos permitidos de los
mismos
84
RECOMENDACIONES
Para un correcto funcionamiento del dispositivo se debe activar la señal
inalámbrica Bluetooth del teléfono, además de tener en cuenta el manual de
usuario para hacer un buen uso del dispositivo y aprovechar todas sus
funcionalidades.
Antes y después de cada prueba que se realice se debe de verificar que los
sensores estén correctamente limpios ya que, si están sucios de alguna
prueba anterior o con agua, puede verse afectada el proceso de medición y
mostrar resultados irreales.
Es importante que el electrodo de vidrio del sensor de pH se mantenga
siempre con humedad preferiblemente con agua destilada para evitar perder
la sensibilidad de la membrana de vidrio del sensor.
Al momento de estar encendido el dispositivo y sumergir el sensor de
conductividad, debe evitar que estos hagan contacto en sus puntas, para
evitar problemas en su funcionamiento.
No se deben de introducir dos sensores o más en un mismo recipiente ya que
cada sensor trabaja de manera independiente y al estar juntos se alterarían
los resultados entre ellos.
85
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93
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Anexo 3
Encuesta
Encuesta dirigida a las familias de los recintos de la parroquia Junquillal del
cantón Salitre para determinar el grado de aceptación del dispositivo
tecnológico medidor de calidad del agua en pozos.
¿Con que frecuencia usted y su familia consumen agua no potabilizada o de pozo?
Mucha
Poca
Nunca
¿Considera que usted y su familiar están expuestos a enfermedades por su
consumo?
Si
No
¿Cuál es su nivel de preocupación ante las enfermedades que están expuesto usted
y su familia por el consumo de agua de pozo?
Alta
Media
Baja
No me preocupa
¿De qué manera usted potabiliza (desinfecta, purifica) el agua de pozo que consume?
Cloro
Filtro
Hirviéndola
La consumo sin potabilizar
94
¿Sabe usted que existen sensores que pueden verificar la calidad del agua?
Si
No
¿Considera usted necesario tener un dispositivo que le indique la calidad del agua
que utiliza para su consumo?
Si
No
¿Considera positivo el uso de un dispositivo tecnológico que le ayude a verificar si el
agua que utiliza es apta para su consumo?
Si
No
¿Considera necesaria este tipo de ayuda tecnológica para los pobladores de los
recintos?
Si
No
¿Estaría dispuesto a adquirir un dispositivo que le indique el nivel de contaminación
del agua?
Si
No
¿Cuánto seria el precio que estaría dispuesto a pagar por adquirir un equipo de
medición de este tipo?
150-200
200-250
No es relevante
95
ANEXO 5
Manual de Usuario
Para el funcionamiento de la aplicación debe estar activado el sistema
Bluetooth en el teléfono.
Se procede a encender la batería del dispositivo así se podrá detectar por la
señal Bluetooth en el teléfono.
Al iniciar la aplicación tenemos la interfaz principal con las opciones Conectar
y Desconectar
96
Al dar click en Conectar aparecerá la dirección física del dispositivo con el cual
debemos conectarnos.
Se procede a realizar la medición colocando cada sensor en un recipiente
independiente para evitar alteraciones en los resultados. Se debe tener en
cuenta de no mojar los cables.
Cuando se procede a realizar el testeo del agua saldrá en la pantalla
automáticamente los resultados con los mensajes correspondientes a: Agua
Aceptable o Agua no Aceptable.
97
Una vez finalizado el testeo del agua damos click en Desconectar y luego en
Salir para cerrar la aplicación.
98
Anexo 6.- Pruebas de campo
Imágenes de evidencia de recolección de muestra en los pozos del recinto El Cacique
en la parroquia Junquillal, poniendo a prueba el funcionamiento del dispositivo
medidor de calidad de agua en pozos.
Pozo #1.- Familia Contreras Vega
Resultados:
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