Equipo de aplicación por pulverización portátil controlado por gps para uso docente e investigación.

La presente invención consiste en un equipo de aplicación por pulverización portátil controlado por GPS para uso docente e investigación que permite realizar la aplicación de herbicida localizada basada en mapas de mala hierba con un sistema de pulverización controlado por GPS,

integrando en una misma plataforma elementos de posicionamiento, instrumentación de medida y tecnología de aplicación variable para uso docente e investigación. La invención se encuadra en la agricultura de precisión e ingeniería de los recursos naturales.

DESCRIPCiÓN Equipo de aplicación por pulverización portátil controlado por GPS para uso docente e investigación 5 Objeto de la invención El área científica o técnica donde se encuadra la presente invención es el sector de la agricultura de precisión y en la docencia universitaria en el área de las nuevas tecnologías, sensores, y electrónica aplicada al control de la mala hierba. La presente invención integra la capacidad, con un coste asumible, de realizar una 10 aplicación variable de herbicida mediante el uso de la información procedente de un sistema GPS y consigue la interacción de los alumnos con los dispositivos utilizados, fundamental para el proceso educativo universitario. Este equipo puede ser utilizado en asignaturas de maquinaria agrícola, malherbología, aplicaciones de sistemas GPS, etc. consiguiendo transmitir la utilidad de este dispositivo y 15 como su uso optimiza los recursos a utilizar (herbicidas, etc.) , de manera que la cosecha sea de mayor calidad y sea obtenido el mayor beneficio económico y ambiental por unidad de superficie, o sea, mayor eficiencia. En el ámbito del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) , se destaca que una de las medidas necesarias para lograr un empleo estable de los estudiantes, 20 es el desarrollo de habilidades y competencias transversales como capacidad de manejar la información, de resolver problemas, de trabajar en equipo y de desenvolverse socialmente. En este sentido, la presente invención permite dotar al estudiante de un valor adicional de competencia y además se establece una nueva técnica de aprendizaje basada en prototipo, no habitual en la enseñanza 25 convencional. Este equipo docente prototípico muestra los conceptos básicos de la tecnología de aplicación variable de agroquímicos, usando para su control un sistema GPS, con el propósito de ser una herramienta fundamental en las asignaturas de maquinaria agrícola, malherbología, etc. para mejorar en los alumnos la comprensión de 30 conceptos fundamentales de la agricultura de precisión. Además este equipo presenta la ventaja en relación a otros sistemas usados en docencia que puede ser utilizado en condiciones reales de campo para ensayo de investigación en el ámbito de las aplicaciones de herbicidas. Al ser un equipo portátil, no necesita emplear ningún veh [culo autopropulsado para su arrastre, lo que lo hace muy 35 flexible incluso para trabajar en interior o aula. Estado de la técnica Actualmente, es cada vez mayor la integración de la ingeniería mecánica, la electrónica y la informática en los distintos campos. Esto ha permitido un aumento de flexibilidad, versatilidad, confialbilidad y la eficiencia en el diseño, fabricación y 5 mantenimiento de equipos y proc:esos agrícolas. En las ultimas dos décadas, ha sido posible una gestión controlada y localizada de la agricultura gracias a la disponibilidad de nuevas tecnologlas, incluidos los sistemas de posicionamiento global (GPS) , sistemas de inforrnación geográfica agrlcolas (AgGIS) , sensores, controladores de maquinaria agrk:ola '1 la alta resolución de teledetección (Bak y 10 Jacobsen, 2004; Griepenlrog el al., 2004; Slaughler el al., 2008; Sun el al., 2010) . 15 Como resultado, el concepto de Agricultura de Precisión (AP) emergió como la estrategia de gestión que utiliza tecnologías de la información para recopilar y procesar datos de múltiples fuent.es para facilitar las decisiones relacionadas con la producción de cultivos. Una gran variedad de operaciones agrícolas pueden ser beneficiarias de la tecnologia de aplicación de dosis variable. Por ejemplo, se han desarrollado sensores para detectar la densidad de población de malas hierbas existente en un cultivo (Vrindts, 2000; Seelan et al., 2003) , esto ha permitido diseñar 20 pulverizadores para tratar sólo aquellas áreas que contienen importantes poblaciones de malas hierbas. Se' han realizado trabajos de investigación sobre la detección de la variación geo-espacial de la compactación del suelo (Pérez et al., 2009; Andrade-Sánchez et al., 2008) , de modo que una labranza profunda se podria localizar, con el consecuente ahorro de tiempo y energía de la operación. 25 Estos son sólo dos ejemplos de te·cnologfa de aplicación variable. la tecnología de aplicación de dosis variable está siendo introducida paulatinamente por la mayoría de los fabricantes de equipos de aplicación, introduciendo sistemas más o menos sofisticados. Este hecho implica que las 30 diferentes figuras que integran el sector agrícola (estudiantes, agricultores, profesores e investigadores) debe·n de conocer la tecnología y estar familiarizadas con los diferentes equipos. las actividades prácticas para allumnos que estudian Ingeniero Agrónomo son 35 fundamentales, sobre todo en lel área de las nuevas tecnologías, sensores, electrónica, sistemas de guiado de vehículos agrícolas, AgGIS, telemetría, etc. Dux y Miles (2002) afirmaron qUE~ la ensef'ianza de la agricultura de precisión va más allá de observar la tecnologla y sus componentes, se debe conseguir la interacción de los alumnos con ICls dispositivos utilizados. Transmitir la utilidad de los dispositivos se consigue sólo cuando alumnos, profesores y dispositivos se 5 reúnen como parte de un sistem.a operativo. Los estudiantes necesitan aprender cómo usar y administrar los componentes de la agricultura de precisión, como parte de un sistema operativo. Es importante que los alumnos tengan la posibilidad de organizar su tiempo para el autoaprendizaje, objetivo de las patentes US 6595781 82 Y US 6775518 82, bien con sistemas grabados o con el 10 uso de prototipos accesibles en ht:lrario, Dickinson, et al., 2007 consiguieron que los resultados de su trabajo con un equipo prototípico docente, fueran utilizados como modelo de extensión universitaria, talleres profesionales y seminarios de capacitación. Slocombe et al. (1990) 15 utilizaron maquetas de laboratorio para mostrar a su alumnado la tecnología de aplicación de pesticidas, y JonhsCln et al. (1991) la tecnología de plantadoras. Más recientemente, Schmaltz (2008) y Schmaltz (2010) indicaron la creación de prototipo de invernadero y de puri'ficadores de agua por alumnos de ingeniería 20 La reducción del uso de productos fitosanitarios y fertilizantes es una preocupación de las diferentes administraciones. Actualmente los reglamentos y directivas (Directiva 91/1411CEE) sobre comercialización y uso de los productos fitosanitarios están en continua revisión por parte de la Unión Europea y sus objetivos son principalmente: aumentar la seguridad en salud humana y medio 25 ambiente y armonizar la autorización y comercialización de productos fitosanitarios. Así. la Comunicación de la Comisión Europea "Hacia una estrategia temática para el uso sostenible ele plaguicidas", sienta las bases para conseguir una utilización más sostenible de los plaguicidas, garantizando, al mismo tiempo, la protección necesaria de las cosechas. Por otro lado, la Directiva 911676/CEE del 30 Consejo Europeo, tiene por objetD proteger las aguas comunitarias contra nitratos de origen agrario, que son la principal causa de la contaminación desde fuentes difusas. En esta Directiva se in:sta a los Gobiernos de los diferentes Estados miembros a limitar la aplicación de~ abonos nitrogenados, 35 En la actualidad son varias IHS patentes que presentan metodologías y/o procedimientos basados en el uso de los sistemas de posicionamiento en tiempo real aplicado al sector agricola (US 2003187560, WO 9837977 y US6199000 Bl 20010306) , teledetección (P200503103) , y que conjugan ambos métodos con el uso de índices de vegetación para la aplicaciones de dosis variables sobre el terreno (US 7154859 B2, GB 2377034 A 20021231 Y NZ 247475 A 19951127) . 5 También existen algunas patente~s de equipos para la eliminación de mala hierba de forma optimizada, pero que en ningún caso consiguen la precisión y reducción del coste de la presente invención, que a titulo de ejemplo podemos mencionar las patentes U200602565, P0509571, E99119492 Y AU 2010101010 A4. En cualquier caso, son sistemas para trabajar en campo de forma directa y en 10 muchos casos acoplados a un ve~hículo de tracción, no pensados para su trabajo en interior y la formación técnica de alumnos. En esta relación de dispositivos; que hemos encontrado en la bibliografía se pueden señalar los siguientes inconvenientes: 15 1.°_ Alto coste. El coste de implementar un tractor con el equipamiento de agricultura de precisión equivalente en prestaciones al descrito en este documento es un 65% mayor que la realizaciéln del prototipo. 2°._ No es posible el seguimiento del trabajo del conjunto tractor-máquina por el alumnado. Los equipos de agricultura de precisión manejados en campo son de 20 utilidad limitada para nuestro fin, pues el alumno no puede visualizar el monitor mientras...

1. Equipo de aplicación por pulverización portátil controlado por GPS para uso docente e investigación, caracte!rlzado por integrar en una misma plataforma 5 móvil componentes de posicionamiento, instrumentación de medida y tecnologia de aplicación variable como son electroválvulas de sección, un medidor de caudal, un regulador de caudal, un si'stema de distribución, un sistema DGPS y controlador de secciones, utilizan<10 un sistema de posicionamiento que controla y ajusta de forma precisa la aplicación de agroquímicos, as! como un sistema de 10 pulverización para conseguir una aplicación variable automática basada en la localización y la información agronómica.

2. Equipo de aplicación por pulverización portátil controlado por GPS para uso docente e investigación caractE~rizado por estar compuesto de un sistema L5 eléctrico que conecta los dispositivos electrónicos del sistema de posicionamiento, el medidor de caudal y el regulador de caudal, a un controlador automático de apertura y cierre de hasta 10 tram () s de pulverizador.

3. Equipo de aplicación por pulverización portátil controlado por GPS para uso 20 docente e investigación, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: -el controlador unido al sistema de posicionamiento permite, a través de interruptores, decidir la dosificación y apertura/cierre de secciones según el tipo de aplicación que necesite realizar. -el medidor de caudal se compone de tres hilos; alimentación, tierra y señal. La 25 señal entrega pulsos a 12 V cuando hay movimiento de flujo. Este se conecta al controlador a través de un circuito que cuando recibe un pulso de 12 V una el pin 13 del controlador con tierra (O V) para que el controlador detecte el pulso.

4. Equipo de aplicación por pulverización portátil controlado por GPS para uso 30 docente e investigación, según re'ivindicaciones anteriores, caracterizado porque el contenedor metálico alberga los elementos de presión y energia, y da soporte en su parte superior al equipo controlador de tramos y al sensor de posicionamiento. 3.

5. Equipo de aplicación por pulverización portátil controlado por GPS para uso docente e investigación, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por: -un sistema de aire comprimid" formado por un envase presurizado de CO2, preferentemente una botella de aire comprimido o gas inerte, como fuente de energía para impulsar el liquido a presión a través de las boquillas. -la barra de tratamientos se dividEl en cuatro secciones, cada una con una boquilla 5 de pulverización, preferentemente del tipo de abanico plano y separadas 50 cm cuyo desplazamiento horizontal es;ta limitado por dos finales de carrera de varilla. -cada sección está controlada pOlr una electroválvula de sección que funciona en modo ~todo o nada", abriendo o cerrando completamente el circuito. -un medidor de flujo y medidor de presión instalado en la tubería principal del 10 sistema de distribución y cableados para registrar la información.