Sistema ciberfísico de toma de muestras y monitoreo de agua de ríos cerca a campamentos mineros

Abstract

La industria minera peruana se destaca a nivel global debido a su extracción diversificada de minerales. Sin embargo, este proceso engendra la producción de desechos que se descargan en ríos y cuencas cercanas, lo que insta la necesidad de supervisar estos vertimientos para garantizar el cumplimiento de los límites establecidos. En la actualidad, este monitoreo se lleva a cabo en persona, pero esta aproximación resulta ineficiente debido a las extensas distancias entre las instalaciones mineras y los cuerpos de agua, además de la variabilidad en las propiedades del líquido a lo largo del tiempo. El objetivo es instaurar un sistema en las inmediaciones de un río capaz de recoger y analizar muestras de agua para verificar su conformidad con los límites autorizados por el Ministerio del Ambiente (MINAM). Este sistema se distingue por proporcionar muestras confiables al personal regulador, alertándolos ante posibles indicios de contaminación en el efluente, a la vez que ofrece un monitoreo en tiempo real. Dado su emplazamiento en zonas rurales, el sistema debe funcionar de manera autosustentable energéticamente. En conclusión, la propuesta de investigación se enfoca en la concepción de un sistema ciberfísico con aptitud para la toma de muestras del afluente y la implementación de un dispositivo de análisis para evaluar la contaminación de las muestras. Además, el sistema aprovecha la energía proveniente de los rayos solares y la del viento como fuente principal para garantizar su autosuficiencia energética. Este diseño se integra con una solución basada en Internet de las cosas (IoT) que facilita el seguimiento de los parámetros recolectados, los cuales se presentan al usuario a través de una plataforma web. El sistema en la nube ha sido sometido a pruebas y se ha desarrollado un prototipo para simular su funcionamiento.