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Guía9 min·

Control de nivel de agua en estanques y silos con LoRaWAN

Para medir el nivel de un estanque o un silo con LoRaWAN se instala un sensor de distancia en la parte alta, apuntando hacia el contenido. El sensor mide cuánto hay entre él y la superficie, un gateway recibe el dato por radio y un servidor de red lo entrega a tu aplicación. Con la altura del estanque y su forma, esa distancia se convierte en nivel, porcentaje y volumen. Esta guía te ayuda a elegir entre los sensores Dragino ultrasónicos y LiDAR de Zamper, a instalarlos y a calcular el volumen.

Las especificaciones salen del wiki oficial de Dragino. Cuando la ficha de Zamper difiere, usamos el wiki y lo indicamos. La disponibilidad al día de cada modelo aparece en su ficha.

Cómo funciona un sensor de nivel LoRaWAN

Estos sensores no tocan el líquido ni el material. Los montas arriba, miden la distancia hasta la superficie y la transmiten. Tú calculas el nivel restando esa distancia a la altura del sensor sobre el fondo. Como no hay piezas sumergidas, el contenido no moja ni corroe el sensor, aunque el polvo, la condensación o las gotas en la ventana sí pueden afectar la lectura. Funciona con batería y envía un mensaje cada cierto tiempo, así que sirve en estanques sin energía eléctrica cerca.

Ultrasónico o LiDAR: qué tecnología elegir

El sensor ultrasónico emite un pulso de sonido y mide cuánto tarda el eco. Su haz es ancho, así que lee la superficie más cercana dentro del cono. El LiDAR mide con un haz de luz infrarroja muy angosto y llega mucho más lejos. Para agua, te recomendamos partir por el ultrasónico. El wiki de Dragino advierte que el LiDAR puede dar lecturas erróneas con superficies muy reflectantes o transparentes, como espejos, vidrio o gotas de agua. Para material sólido en un silo, o cuando necesitas alcance largo, el LiDAR es la opción a evaluar. Existen otras tecnologías de nivel, como presión sumergible, radar y flotador, que quedan fuera de esta guía.

Cómo elegir según tu estanque o silo

Revisa cuatro datos antes de comprar. Primero, la distancia desde el sensor hasta el nivel más bajo que quieres medir: debe caer dentro del rango del sensor. Segundo, la distancia hasta el nivel máximo: todo sensor tiene una zona ciega cerca de sí mismo y el nivel máximo no puede entrar ahí. Tercero, el ancho del haz: el cono mide aproximadamente 2 × distancia × tan(ángulo/2). Con los 60° del LDDS45 y 3 m de distancia, cubre unos 3,5 m de diámetro; si tu estanque es más angosto o tiene objetos dentro del cono, el sensor puede leer paredes o accesorios en vez de la superficie. En ese caso evalúa una sonda de haz más angosto con el LDDS04 (la A13-15 tiene unos 20°) o un LiDAR. Cuarto, el contenido: líquido limpio, líquido con espuma, polvo o grano. Compara también la protección IP y la temperatura de operación con las de tu instalación.

Dragino LDDS45: ultrasónico para estanques

Según el wiki, el LDDS45 mide de 30 mm a 4.500 mm sobre un objeto plano, con precisión de ±(1 cm + 0,3 % de la distancia) y un ángulo de medición de 60°. Tiene caja IP66, cable de 25 cm, opera de -15 a 60 °C y usa una batería de litio de 8.500 mAh que Dragino declara de hasta 10 años, según cobertura e intervalo de envío. Es LoRaWAN 1.0.3 Clase A, con el AU915 entre sus bandas, y envía cada 20 minutos por defecto. Sirve de punto de partida para estanques de agua de hasta unos 4 metros.

Dragino LDDS04: cuatro sondas ultrasónicas en un nodo

El LDDS04 recibe hasta cuatro sondas de distancia y ahorra nodos cuando tienes varios estanques cerca. El wiki lista cuatro sondas compatibles, todas con compensación de temperatura, IP67 y precisión de ±(1 cm + 0,3 % de la distancia). La A02-15 mide de 3 a 450 cm con haz de unos 60°. La A01A-15 mide de 28 a 750 cm con haz de unos 40°. La A16-15 mide de 50 a 1.500 cm con haz de unos 40°. La A13-15 mide de 25 a 200 cm con haz de unos 20°, la más angosta para estanques con obstáculos. Las sondas se conectan aparte: confirma en la ficha cuáles incluye tu pedido. Usa batería de 8.500 mAh con hasta 5 años declarados y envía cada 20 minutos por defecto.

LiDAR de Dragino: LLDS12, LLDS40 y LDS40-LB

El LLDS12 mide de 0,1 a 12 m con material de 90 % de reflectividad y de 0,1 a 4 m con 10 %, con campo de visión de 3,6° y precisión de ±5 cm hasta 5 m y ±1 % de 5 a 12 m. El LLDS40 y el LDS40-LB llegan a 40 m con 90 % de reflectividad y a 13,5 m con 10 %, con campo de visión de 3°. Los tres tienen resolución de 1 cm, IP65, temperatura de -20 a 60 °C y batería de 8.500 mAh. Dragino declara hasta 5 años para el LLDS12 y el LLDS40. Los tres envían cada 20 minutos por defecto. El LDS40-LB suma Bluetooth 5.1 para configurarlo desde el teléfono. La reflectividad importa en un silo: un material oscuro devuelve poca luz y reduce el alcance real, así que calcula con la cifra de 10 %. Según el wiki, una señal débil vuelve poco confiable la lectura.

Dónde y cómo instalar el sensor

Móntalo en la parte alta, en vertical y apuntando a la superficie, en un punto sin tuberías ni escalones dentro del haz. Deja entre el sensor y el nivel máximo más distancia que su zona ciega. No lo pongas sobre la entrada de llenado: el chorro y la turbulencia alteran la lectura. Con LiDAR, no dejes vidrio ni acrílico entre el sensor y el contenido, y no limpies la ventana con alcohol, porque el wiki indica que es de acrílico. En estanques metálicos o con tapa cerrada, comprueba que la señal de radio salga: un nodo bajo una tapa metálica pierde alcance, así que busca un punto despejado para el nodo o la antena.

Cómo pasar de distancia a nivel y volumen

Mide una vez la distancia H desde el sensor hasta el fondo del estanque. Con cada lectura d, el nivel es h = H - d. En un estanque cilíndrico vertical de diámetro D, el volumen es π × (D/2)² × h. En uno rectangular de largo L y ancho A, es L × A × h. Ejemplo: un estanque de 2,5 m de diámetro con el sensor a 3,0 m del fondo. Si el sensor lee 1,2 m, el nivel es 1,8 m y el volumen es π × 1,25² × 1,8 ≈ 8,8 m³, unos 8.800 litros. En este ejemplo, un sensor de 60° a 3 m del fondo cubre un cono de unos 3,5 m, más ancho que el estanque de 2,5 m, así que conviene una sonda de haz angosto. El porcentaje de llenado es h dividido por la altura útil máxima. Si el fondo es cónico, hay tolva o la forma es irregular, no hay fórmula simple: arma una tabla de calibración con volúmenes conocidos a distintas alturas. Configura el cálculo en tu plataforma o en un decodificador del payload.

nivel (m)  = H - d
volumen (m³) cilindro = π × (D/2)² × nivel
volumen (m³) caja     = L × A × nivel
porcentaje = nivel / altura_útil × 100

Cómo llega el dato: gateway y servidor de red

El sensor transmite por radio LoRa. Un gateway dentro de su alcance recibe el mensaje y lo reenvía por internet al servidor de red, que lo entrega a la plataforma donde ves el nivel y configuras alertas. Chile usa el plan AU915-928, así que sensor y gateway deben compartir región y plan de canales. En el LDDS45, el payload trae la distancia en milímetros, el voltaje de batería y una bandera de interrupción, y puede sumar un sensor de temperatura DS18B20. Los Dragino LPS8v2 son gateways de interior. Si tu estanque está a la intemperie, revisa los gateways de exterior de la categoría. Para entender la red completa, lee qué es LoRaWAN y cómo elegir el gateway correcto.

¿Controla la bomba o la válvula?

Estos sensores miden y reportan el nivel; no accionan una bomba por sí solos. El control (encender o apagar una bomba) se programa en tu plataforma o en un controlador aparte, a partir de la lectura. Cuéntanos tu caso en la cotización y vemos qué combinación aplica.

¿Qué sensor sirve para el nivel de un estanque de agua?

Para agua limpia y hasta unos 4 metros, el LDDS45 ultrasónico. Si tienes varios estanques cerca, el LDDS04 conecta hasta cuatro sondas en un solo nodo. Para mayor profundidad o un haz muy angosto, evalúa el LiDAR con cuidado: el wiki advierte lecturas erróneas con superficies muy reflectantes o transparentes y con gotas entre el sensor y el objeto. Prueba en tu estanque antes de instalar varios.

¿Sirve un sensor de distancia para un silo de grano o polvo?

Puede servir, y el LiDAR de largo alcance es el candidato. Pruébalo con el material real: la reflectividad del grano o del polvo cambia el alcance, y el polvo en suspensión puede afectar la lectura. El wiki no entrega cifras para esos casos. Cotiza con el tipo de material, la altura del silo y el nivel máximo, y te ayudamos a elegir.

¿Funciona con espuma, vapor o condensación?

El wiki de Dragino no da criterios para espuma, vapor ni condensación. La espuma puede devolver un eco distinto al de la superficie y la condensación puede ensuciar la ventana del sensor. Si tu proceso los genera, instala el sensor en el estanque real, revisa la lectura durante unos días y compárala con una medición manual.

¿Cuánto dura la batería de estos sensores?

Dragino declara hasta 10 años para el LDDS45 y hasta 5 años para el LDDS04, el LLDS12 y el LLDS40, con batería de litio de 8.500 mAh. La duración depende de la cobertura del gateway y del intervalo de envío. Por defecto envían cada 20 minutos y puedes alargar ese intervalo para ahorrar batería.

¿Funcionan en Chile?

Chile usa el plan LoRaWAN AU915-928. El wiki de Dragino lista AU915 entre las bandas de estos sensores. Antes de comprar, confirma en la ficha que el modelo sea AU915 y que tu gateway use el mismo plan de canales. Si tienes varios estanques o un silo, cotiza con altura, forma y material.

Fuentes técnicas

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Categoría Nivel de estanques y silosSensor de distancia ultrasónico LoRaWAN LDDS45 8500 mAh - DraginoLDDS04 Sensor de distancia 4 canales LoRaWAN AU915 - DraginoSensor de distancia LiDAR LoRaWAN LLDS12 - DraginoSensor de distancia LiDAR LoRaWAN LLDS40 0,1 a 40 m - DraginoSensor de distancia LiDAR LoRaWAN LDS40-LB 0,1 a 40 m - DraginoGateways LoRaWANGateway Dragino LPS8v2Gateway Dragino LPS8v2 4G¿Qué es LoRaWAN y cómo funciona?Cómo elegir el gateway LoRaWAN correctoCotiza tu proyecto
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