Automatización del control de la aplicación de purines/ Francisco Javier Zarazaga

oye-closed - 20 Jun, 2019

 Francisco Javier Zarazaga Soria
Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas
Escuela de Ingeniería y Arquitectura-Universidad de Zaragoza
Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A)
javy@unizar.es

El gran lastre que ha acarrea el sector del porcino es el vinculado a los purines que se generan. Al margen de diferentes iniciativas que se están poniendo en marcha para buscar aprovechamientos de los mismos, el uso principal y más extendido es como fertilizante en diferentes cultivos. No obstante, este uso viene tildado de fama de mala praxis: “Lo tiran en cualquier cuneta”, “Se aplica en parcelas que no corresponden”, etc. Por otro lado, existen trabajos que abogan por la fertilización con purines como una posibilidad económica de conseguir reponer los nutrientes que son necesarios en las tierras de cultivo, siempre que se haga atendiendo a las necesidades específicas de los diferentes cultivos y a las características que el propio purín que se aplica tiene.

En este contexto, se ha venido trabajando en la posibilidad de incorporar automatismos de control que permitan optimizar la aplicación de los purines como fertilizante, a la vez que limitan la capacidad de operar fuera de la normativa, dotando al proceso de una mayor transparencia. Estos trabajos se han materializado en un prototipo que se compone de las siguientes piezas:

  • La integración de un sistema comercial de medición de la riqueza en nitrógeno en la cuba. Este sistema puede ser reemplazado por la incorporación de esta información de forma manual (obtenida por otros medios).
  • Un sistema de control del equipamiento de la cuba conectado al sistema de comunicaciones de la misma (bus CAN) y que garantiza el funcionamiento en degradado si no se pudiera operar con el resto del sistema.
  • Un equipo de gestión y comunicaciones, denominado Chamaleon y conectado al bus CAN, y que ha sido desarrollado para este proyecto. Este equipo actúa como eje central de las comunicaciones de la cisterna con el exterior.
  • Una aplicación móvil que permite la interacción del sistema con la nube, y su control por parte del operario de la cuba. La aplicación incorpora ayudas de guiado a granja de recogida y a parcela de aplicación.
  • Un sistema de información en la nube que sirve de apoyo a la planificación de los trabajos y reporta automáticamente las aplicaciones en los libros de aplicación de estiércoles y en el cuaderno de explotación agrícola.

 

El procedimiento operativo del prototipo desarrollado establece los siguientes pasos:

  • Desde el sistema de información en la nube se prepara la orden de trabajo en la que se especifica de dónde se recogen los purines, dónde deben ser aplicados y con qué riqueza. Esta orden se remite al operario que la recibe en la aplicación móvil.
  • Con ayuda de la aplicación móvil, el operario se desplaza a la instalación donde debe recoger el purín. A través del sistema de análisis de nitrógeno integrado, o directamente sobre la aplicación móvil, se incorpora información sobre la riqueza del purín.
  • Nuevamente con la ayuda de la aplicación móvil, el operario se desplaza a la parcela donde debe llevar a cabo la aplicación. Una vez en la misma, da inicio al proceso de aplicación a través de la aplicación móvil. Ésta se comunica con el equipamiento de la cuba dándole las instrucciones necesarias para aplicar el purín en función de las variables manejadas.
  • El sistema de control que va en el vehículo ajusta, en función de los parámetros establecidos y la velocidad a la que se desplaza, la cantidad de purín que se aplica actuando directamente en el mecanismo de regulación de salida correspondiente. A la vez va registrando la cantidad de purín que se aplica.
  • Una vez terminado el proceso de aplicación, los registros recopilados se transfieren a la aplicación móvil que la reenvía al sistema de información en la nube donde se procede a registrar las operaciones en los correspondientes libros que hay que presentar ante las administraciones públicas.

El prototipo de este sistema fue presentado en FIMA 2018 y que obtuvo el premio de Novedad Técnica.

 

Los siguientes pasos en los que se están trabajando son:

  • Control automático de parcela. El sistema no permitirá que se proceda a aplicar el purín en una parcela que no sea la establecida gracias al sistema GPS que lo equipa.
  • Aplicación variable de purines basada en un mapa. En la versión actual, el sistema se configura de manera fija para toda la parcela. En futuras versiones, se podrá suministrar un mapa de aplicaciones de tal modo que el sistema hará sus ajustes de modo automático con el fin de poder aplicar en cada momento y lugar la cantidad planificada.
  • Reporte de los mapas de aplicación para su análisis y comparación con mapas de suelo, cosecha, etc. en un contexto de agricultura de precisión.
  • Planificación logística de la gestión de purines. Yendo un paso antes de lo ya desarrollado, el sistema se podrá conectar con un sistema de gestión de balsas de almacenamiento y sistemas logísticos que establezcan los movimientos de purines y sus aplicaciones, generando las órdenes de trabajo que son el desencadenante del prototipo actual.
  • Registro de la operaciones en una red de blockchain de cara a garantizar la auditoría y transparencia de las mismas.

El trabajo expuesto forma parte del proyecto “Agroslab-GO: geolocalización y optimización de los procesos agrarios en entornos abiertos” que ha contado con el soporte de del Ministerio de Ciencia e Innovación del Gobierno de España y fondos FEDER de la Unión Europea, y la participación de la Universidad de Zaragoza y las empresas aragonesas Rigual s.a., 7eData s.l. y GeoSpatiumLab s.l..

https://www.agroslab.com/geolocalizacion-y-optimizacion/