Instituto de Automática - Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de San Juan

Desarrollo, construcción y evaluación de un prototipo de medición de índice de verde (2016)

Descripción: Este proyecto se presenta el diseño y construcción de un prototipo de medición de índice de verde (NDVI) de bajo
costo para detectar el estado sanitario de una plantación de vid en forma no invasiva e inmediata empleando una
única cámara de visión.Se propone el diseño, desarrollo, construcción y validación de dos versiones del prototipo de
medición de NDVI: uno para uso en una posición fija sobre una porción del cultivo y otro adecuado para su montaje
sobre un vehículo de alas rotativas. El primero contará con alimentación solar, conexión a una estación meteorológica
y a un sensor de humedad de suelo. Los datos recopilados serán enviados a un servidor propio a instalar en el
Instituto de Automática empleando como medio de envío de datos la red la red celular GSM/GPRS. Este monitoreo a
distancia permitirá obtener los datos a medida que sean obtenidos, controlando la correcta operación del dispositivo
y optimizando mediante el acceso remoto los costos de visitas periódicas para relevar los datos. Adicionalmente se
permite también la consulta por medio de internet para las partes interesadas de todos los datos medidos.El segundo
prototipo se instalará en un vehículo de alas rotativas ya disponible y su finalidad será la generación de fotografías georeferenciadas
de una extensión mayor del mismo cultivo. Dicho relevamiento no será realizado continuamente como en
el primer caso, sino que se realizará con una frecuencia acordada con el Ing. Agrónomo a cargo de la explotación. Se
pretende con este proyecto validar la utilidad de esta tecnología no invasiva durante al menos una temporada completa
formalizando su empleo en campo. Se realizarán importantes estudios estadísticos y de correlación con los datos de
NDVI y los datos atmosféricos reales así como también se analizará la extrapolación de los datos locales del equipo fijo
con los datos completos entregados por un vehículo de alas rotativas para el resto de la finca.Objetivos secundarios
pero no menos importantes de este proyecto son la formación de recursos humanos en los temas específicos de
agricultura de precisión y análisis de datos; así como también la disponibilidad de tecnología transferible tangible para
el Instituto de Automática que puede ser fácilmente replicada a otros actores del sistema productivo.

: Sistema de medición de índice de verde instalado en la finca
Instalación y puesta en marcha de un sistema de medición de humedad de suelo y variables climáticas, y de control automático de un sistema de riego por goteo (2015)

Se ha realizado la instalación de un sistema de control automático de riego en un olivar intensivo, basado en la monitorización remota del nivel de evapotranspiración y la humedad del suelo, y se desarrollaron estrategias de riego que permiten maximizar la producción y calidad, aumentar la eficiencia en el uso del agua, y minimizar los costos energéticos incurridos en la extracción y distribución de agua. La experiencia se ha realizado en un olivar de 90hs, ubicado en Cañanda Honda, al sur de la provincia de San Juan. Se instalaron diez estaciones de medición de humedad de suelo, una estación meteorológica automática, y una estación de control de riego automático.

Estación Meteorológica Automática
Desarrollo de tecnologías de recopilación, análisis y gestión de la información de imágenes obtenidas por medio de vehículos no tripulados (aéreos y terrestres) y sensores remotos. (2014)

El proyecto tiene por objetivo proporcionar los medios técnicos que permitan recabar información de diferente índole de los cultivos de maíz y de su entorno.
Para cumplir con el objetivo de este proyecto se utiliza la información proporcionada por sensores de diferentes tipos: de distancia, gps, además de diferentes clases de cámaras: color, estéreo e infrarrojas.
La información obtenida se procesa con un software diseñado específicamente para este fin.
Los sensores se montan en dos tipos de vehículos, aéreo y terrestre, ambos telecomandados. Toda la información del entorno obtenida por medio de estos sensores es georeferenciada por medio de los gps a bordo de los respectivos vehículos. Esta característica de georeferenciación permite al software diseñado para el análisis de los datos, presentar los mismos en forma de mapas del cultivo mostrando la información recabada por cada tipo de sensores en diferentes capas que pueden superponerse o no según el tipo de análisis que se realice.
El vehículo aéreo a utilizado es del tipo multirotor con la suficiente capacidad de carga para transportar los diferentes sensores necesarios para realizar el relevamiento de datos, y con la autonomía necesaria para las tareas de recabado de datos y almacenamiento de los mismos.
El vehículo terrestre es del tipo todo terreno y su tamaño permite que se desplace entre las filas del cultivo de maíz para tomar datos con sensores de imagen y de distancia.
El control de la trayectoria tanto del vehículo aéreo como del terrestre se realiza a través de una minicomputadora de a bordo.

Imágenes obtenidas por medio de vehículos no tripulados (aéreos y terrestres) y sensores remotos.
Relevamiento Autónomo y no invasivo de variables vegetales en cultivos intensivos (2014)

En este proyecto se propone obtener conocimientos y tecnología aplicada que permitan la correcta medición y
recolección de variables de interés para la explotación agrícola intensiva en nuestra región (vides, olivos y árboles
frutales). El desarrollo se enfoca en dos áreas: por un lado en el desarrollo y lectura de sensores de las variables de
interés y por el otro, en el control de vehículos terrestres que transportan en forma autónoma dichos sensores. El
objetivo apunta al desarrollo de sensores para detectar la sanidad vegetal de una forma no invasiva, puntualmente
empleando cámaras de video en la zona del infrarrojo cercano. Luego, mediante la recolección automática de esta
información georreferenciada es posible detectar problemas puntuales dentro de la plantación para poder resolverlos
eficientemente. En este proyecto también se contempla la formación de recursos humanos a nivel de grado y de
posgrado en dicha temática.
Sistema electrónico de detección de vehículos Escuela de Caminos de Montaña –FI-UNSJ. (2012)

El sistema consiste de cinco estaciones de detección de vehículos y una estación supervisora, todas portátiles, que permite medir la velocidad en diferentes puntos simultáneamente guardando la información a través de un software de monitoreo.
Cada estación de medición se compone de:
• Un par de receptores y de emisores fotoeléctricos tipo barrera • Un circuito electrónico que utiliza un microprocesador para capturar el tiempo de paso de cada vehículo y resolver la gestión de las comunicaciones con las otras estaciones.
• Sistema de comunicación inalámbrica para comunicar las estaciones.

Módulo de detección y medición.
Automatización y Optimización del Flujo Vehicular, a través de Semáforos Inteligentes. (2012)

Se realizó el desarrollo teórico y tecnológico del prototipo del semáforo inteligente. El mismo está constituido por un conjunto de sensores de lazo inductivo ubicados debajo de la calzada, los cuales permiten sensar el estado del volumen del flujo vehicular en cada momento y en cada una de las arterias. Esta información del estado del flujo vehicular es realimentada a una computadora de control, la cual mediante una estrategia y algoritmo de control óptimo permite tomar la decisión de alterar la fase (tiempo de encendido de cada luz del semáforo), de forma tal de descongestionar el tráfico vehicular en forma automática en dicha intersección en función de la cantidad de vehículos en ese momento. El sistema está diseñado para que a la salida de los colegios, ubicados en las cercanías de la intersección, se habilite una vía más (una fase más) en el sistema, permitiendo el cruce seguro de los estudiantes por las sendas peatonales.
El sistema está colocado y en funcionamiento en la intersección de calles de doble mano, Santa María de Oro y Sargento Cabral, en el Departamento de Rivadavia, San Juan.

Unidad controladora y sensores de lazo inductivo ubicados debajo de la calzada.
Desarrollo de un sensor de humedad de suelos agrícolas destinado al control automático del riego. (2003)

Este sensor es del tipo capacitivo, lo que lo hace menos sensible a las variaciones de la salinidad y de la temperatura que los clásicos sensores basados en la medición de conductividad. El sensor desarrollado tiene también su señal de salida en lazo de corriente de 4-20 mA, lo que permite su alimentación remota y el envío de los datos a distancias de hasta 1200m.

Esquema de sensor de humedad.
Desarrollo de un anemómetro y un instrumento para la medición de la dirección del viento. (2003)

Estos instrumentos junto a los sensores de temperatura y humedad del aire mencionados anteriormente y un programa digital para adquisición, procesamiento, almacenamiento y presentación de los datos en una PC, constituirán una estación meteorológica básica.

Anemómetro
Diseño y const. de un equipo para la calibración de sensores de humedad basado en soluciones saturadas de LICL, NACL y K2SO4, incluye la medición de la temp. en dicha calibración. (2000)

Diseño y const. de un equipo para la calibración de sensores de humedad basado en soluciones saturadas de LICL, NACL y K2SO4, incluye la medición de la temp. en dicha calibración.

Equipo para la calibración de sensores de humedad
Diseño y const. de sensores de temperatura con circuitos integrados y sensores de humedad relativa capacitivos, ambos con encapsulado en acero inoxidable, para la mediciónes ambientales. (1999)

Estos sensores incluyen el circuito para transmisión en lazo de 4-20 mA. Los dos sensores pueden instalarse por separado o pueden instalarse juntos en un portasensores especialmente diseñado que refleja la luz solar y se refrigera por convección, con el objeto de evitar el autocalentamiento de los sensores permitiendo medir la temperatura y humedad en ambientes con elevada radiación solar.

Sensores de humedad y temperatura.
Utilización de cámaras CCD. (1998)

Desarrollo de sistemas de visión artificial con cámaras CCD lineales y matriciales monocromáticas con los elementos de iluminación apropiados para la realización de inspección y control de calidad en líneas de producción utilizando técnicas de procesamiento digital de imágenes. Aplicación a la inspección de frascos de mermelada de la industria alimenticia y la inspección de chapa de acero laminada electrocincada.

Sistemas de visión artificial con cámaras CCD lineales y matriciales monocromáticas e iluminación.

Sensores

Desarrollo, construcción y evaluación de un prototipo de medición de índice de verde (2016)

Instalación y puesta en marcha de un sistema de medición de humedad de suelo y variables climáticas, y de control automático de un sistema de riego por goteo (2015)

Desarrollo de tecnologías de recopilación, análisis y gestión de la información de imágenes obtenidas por medio de vehículos no tripulados (aéreos y terrestres) y sensores remotos. (2014)

Relevamiento Autónomo y no invasivo de variables vegetales en cultivos intensivos (2014)

Sistema electrónico de detección de vehículos Escuela de Caminos de Montaña –FI-UNSJ. (2012)

Automatización y Optimización del Flujo Vehicular, a través de Semáforos Inteligentes. (2012)

Desarrollo de un sensor de humedad de suelos agrícolas destinado al control automático del riego. (2003)

Desarrollo de un anemómetro y un instrumento para la medición de la dirección del viento. (2003)

Diseño y const. de un equipo para la calibración de sensores de humedad basado en soluciones saturadas de LICL, NACL y K2SO4, incluye la medición de la temp. en dicha calibración. (2000)

Diseño y const. de sensores de temperatura con circuitos integrados y sensores de humedad relativa capacitivos, ambos con encapsulado en acero inoxidable, para la mediciónes ambientales. (1999)

Utilización de cámaras CCD. (1998)