• Subsanar la falta de información en cantidad, calidad y extensión espacio-temporal de variables hidrológicas – ambientales para la toma de decisiones ante eventos hidrológicos extremos, monitoreo con fines de adaptación ante variabilidad climática y para el diseño de obras hidráulicas eficientes, seguras y rentables.
• Desarrollo de prototipos funcionales de bajo costo y tecnología simple de vanguardia acorde con las necesidades de las granjas en aguas continentales que permita realizar el conteo, la medición y la clasificación de peces de forma automatizada.

 2. Descripción Breve y Justificación del Megaproyecto

Para dar respuesta a la “Convocatoria de Megaproyectos de Innovación y Desarrollo tecnológico para Apoyar y Equipar Grupos de Investigación UAEM 2012” propiciada por el Plan Rector de Desarrollo Institucional 2009-2013, los Cuerpos Académicos de Hidrología, Tratamiento de aguas y control de la contaminación (TACC), Dinámica de Sistemas y Control (DSyC) y Diseño de Sistemas (DS), hemos visto la oportunidad de unir nuestras capacidades para realizar un megaproyecto que permita resolver problemáticas que los colegas de los CAs adscritos al Centro Interamericano de Recursos del Agua (CIRA) no han podido resolver de forma satisfactoria por falta de trabajo multidisciplinario con otras áreas de la ingeniería.

El CA de Hidrología, tiene la finalidad de realizar estudios teóricos para comprender, medir y representar mediante modelos matemáticos, los diversos componentes del ciclo hidrológico, haciendo énfasis en la adecuada representación del carácter estocástico de variables como precipitación, escurrimiento y temperatura, entre otras.

 El mayor problema que actualmente tiene este Cuerpo Académico es obtener datos confiables, recabados en tiempo quasi-real de diferentes puntos geográficos. En efecto, en la parte hidrológica, normalmente se utilizan datos hidro-meteorológicos proporcionados por la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). Sin embargo, las bases de datos de este organismo no están actualizadas, lo que limita la construcción de modelos y sistemas de alerta. Por otro lado, a través de proyectos de investigación se ha logrado la instalación de algunas estaciones de mediciones de variables de interés que están distribuidas en puntos alejados geográficamente. Para recabar la información es necesario que personal se desplace hasta ellas y recolecte la información generada en la mayoría de los casos con lápiz y papel, después el personal recolecta la información de los diferentes puntos geográficos y la ingresa en un sistema informático para su almacenamiento y con dicho sistema realizar un procesamiento estadístico de la información que interesa a dicho CA.

 El CA de Hidrología necesita automatizar no solo el proceso de recolección, almacenamiento y explotación de la información que utilizada. En los proyectos de investigación que ha desarrollado ha sorteado dichas problemáticas pero no como quisiera, ya que principalmente se ha comprado la tecnología para hacerlo, tecnología para aplicaciones muy específicas y de arquitecturas cerradas que no se pueden aplicar o transferir a diferentes aplicaciones, para realizar aplicaciones más generales,  dicho CA necesita conocimientos más allá de sus competencias.

El CA de Tratamiento de Aguas y Control de la Contaminación tiene como objetivo realizar estudios que permitan conocer el manejo adecuado de las técnicas de suministro y potabilización del agua, así como las tendientes a la conducción y recuperación para la reutilización de las aguas residuales.

 Una gran necesidad de dicho CA es el conteo, medición y  clasificación automatizada de peces para los estanques de truchas arcoíris que ha desarrollado. Actualmente, las actividades mencionadas se realizan manualmente, esto es,  el personal cuenta el número de peces, los captura, los mide y finalmente en función de la medición, los distribuye al estanque más adecuado. El contacto de los peces con los humanos representa un maltrato para ellos además de la lentitud  en que se realiza la transferencia a otros estanques. Por lo que es necesario realizarlo de una manera automatizada. Midiendo, contando y clasificando los peces a través de medios electrónicos y/o con cámaras y con modificaciones a las estructuras físicas de los estanques para controlar el paso de los peces a los diferentes estanques.

Para dar solución a estas dos grandes necesidades planteadas por los CAs del CIRA (que después podrán ser extendidas a otros contextos y proyectos),  los CAs DSyC y DS, proponen unir sus capacidades en este Megaproyecto desarrollando: sistemas electrónicos de puntos de medición automatizada, diseño e implementación de  sistemas de comunicación alámbricos e inalámbricos para recolección  y control de variables, implementación de infraestructura de redes y comunicaciones vía internet, sistemas de visión para clasificación y medición de peces automatizada, entre otras. Contado con el respaldo científico de los CAs de Hidrología y TACC para cumplir cabalmente los objetivos que en este megaproyecto se proponen.

Para cubrir las dos problemáticas descritas en el punto uno de esta propuesta, se han propuesto dos subproyectos para cada una de ellas. Los cuales se enlistan a continuación:

• Sistema de medición de variables hidrológicas-ambientales, captura y envió de datos en tiempo quasi real
• Innovaciones al procesamiento, estructuración de la información y visualización de variables hidrológicas-ambientales en tiempo quasi real
• Modelos físicos para el conteo y clasificación de peces
• Sistema  inteligente para el conteo, medición y clasificación de peces basado en visión artificial