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Title:
SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING AND REPORTING THE USE OF PESTICIDES IN AGRICULTURAL FOOD PRODUCTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/041059
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system (100) for measuring and reporting the use of pesticides in agricultural food production, which comprises: a tractor-driven spray device configured with a spray tank (10) containing a sprayed liquid (50) which passes under pressure through at least one nozzle (60); one or more flow meters (20) connected to the outlet of the spray tank (10), each associated with a spray array (70), each spray array (70) containing a plurality of nozzle (60); and a pressure tap (180) of the spray tank (10), to which are connected at least one digital pressure transducer (40) and at least one analogue pressure gauge (30), the one or more flow meters (20) and the digital pressure transducer (40) being connected to a CPU (80) that is protected from the environment.

Inventors:
BREINBAUER KREBS JAN (CL)
Application Number:
PCT/CL2018/050078
Publication Date:
March 07, 2019
Filing Date:
September 02, 2018
Export Citation:
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Assignee:
GREENTEKNIK SPA (CL)
International Classes:
A01M7/00; B05B9/06
Foreign References:
EP1183929B22010-09-15
US9643834B22017-05-09
US6003455A1999-12-21
Attorney, Agent or Firm:
PALMA RIVERO, Arnaldo (CL)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1 . - Un sistema (100) para la medición y reporte del uso de plaguicidas en la producción agrícola de alimentos, CARACTERIZADO porque comprende un equipo pulverizador impulsado por un tractor, que está configurado con un estanque pulverizador (10) que contiene el caldo pulverizado (50) pasando con presión por a lo menos una boquilla (60); a la salida del estanque pulverizador (10) se conecta uno o más caudalímetros (20), cada uno está asociado a una matriz de pulverización (70), donde cada matriz de pulverización (70) contiene una pluralidad de boquillas (60); una toma de presión (180) del estanque pulverizador (10), en donde se conecta a lo menos un transductor digital de presión (40) y a lo menos un manómetro análogo (30); en donde el uno o más caudalímetros (20) y el transductor digital de presión (40) se conectan a una CPU (80) que está protegida del medio ambiente, dicha CPU (80) comprende una unidad de memoria (90), una unidad del sistema de posicionamiento global GPS (1 10), una unidad de comunicación inalámbrica local Bluetooth (120) y un medio de comunicación inalámbrica remota a Internet (130); además, la CPU (80) se conecta una interfaz de comunicación (170) con un operador (230) del equipo pulverizador y tractor, en la cabina (150) y/o al volante (160) del tractor.

2. - El sistema (100) para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque cada uno o más caudalímetros (20) y el a lo menos un transductor digital de presión (40) se conectan de forma independiente a la CPU (80) a través de un cable, en donde el cada uno o más caudalímetros (20) miden la cantidad de litros de caldo pulverizados mientras que el a lo menos un transductor digital de presión (40) mide la presión de salida del caldo pulverizado, para todas las boquillas (60), y los caudales medidos corresponden al punto de paso por cada matriz de pulverización (70) y se puede medir caudal por cada boquilla (60).

3. - El sistema (100) para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque una persona calificada (123) se comunica con la CPU (80) para su configuración y calibración de los transductores digital de presión (40), que con la lectura de presión del manómetro análogo (30) se configuran los valores digitales y la escala de presión de trabajo del transductor digital de presión (40), y también se configura la cantidad de litros por pulso eléctrico respectivamente para cada caudalímetro (20).

4. - El sistema (100) para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 3, CARACTERIZADO porque la información de calibración y configuración es almacenada en la memoria (90) de la CPU (80) de la cantidad de caudalímetros (20) a conectar; y se configuran los parámetros de la CPU (80) como son: la frecuencia de medición, reporte y otros.

5. - El sistema (100) para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque los dispositivos y sensores, mide los indicadores agronómicos principales para calificar la calidad de una pulverización: caudal, velocidad y presión de pulverización; en donde estos datos medidos son reportados en tiempo real vía Internet desde el campo.

6. - El sistema (100) para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque mediante la unidad GPS (1 10) instalada dentro de la CPU (80) el sistema (100) se conecta al sistema satelital (220) obteniendo del sistema GPS, la Latitud y Longitud del equipo pulverizador para un punto específico en el área de pulverización; y además se obtiene la velocidad de movimiento del equipo pulverizador y del tractor, la fecha, tiempo, hora y a través de estos valores la CPU (80) es capaz de calcular la distancia lineal recorrida entre los puntos reportados, y también mide los valores leídos de cada sensor de caudal (190) y de cada transductor de presión (200).

7. - El sistema (100) para la medición y reporte del uso de plaguicidas según las reivindicaciones 1 a 6, CARACTERIZADO porque mide punto a punto la velocidad, fecha- hora, la posición, Latitud y Longitud, caudal y presión de pulverización, datos que luego se procesan en una Plataforma Web (290) que permiten informar dónde, cuándo y cuánto se pulverizo; reportes de estos datos son enviados en tiempo real vía Internet (210) utilizando un modem (132) y una Sim-Card (131 ); y en caso que no exista cobertura a Internet (210), los reportes de datos son almacenados en la memoria (90) interna de la CPU (80) para que una vez recuperada la conexión a Internet (210), estos reportes de datos son enviados de manera ordenada vía Internet a un Servidor de Base de Datos (280) ubicado en la Plataforma Web (290).

8.- El sistema (100) para la medición y reporte del uso de plaguicidas según las reivindicaciones 1 a 7, CARACTERIZADO porque el operador (230) del equipo pulverizador y tractor ingresa a través de una interfaz de comunicación (170) un número de orden de aplicación, número correlativo y único para el campo a trabajar, en donde este número es creado por el administrador o experto asesor agrícola en la Plataforma Web (290), número que luego se comunica al operador (230), comunicación del número de orden de aplicación al operador (230) puede ser verbal, en una hoja o a través de computador o celular.

9. - El sistema (100) para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 8, CARACTERIZADO porque la información de la orden de aplicación, generada por el administrador o experto asesor agrícola en la Plataforma Web (290), contiene el detalle de los productos a utilizar, los sectores por donde debe pulverizar, la velocidad, caudal, presión recomendada, la dosis de producto, el volumen de humectación, el nombre de las personas responsables, la fecha del periodo de pulverización, la configuración de las boquillas (60), el detalle del equipo pulverizador a utilizar y otras informaciones; de esta manera el operador (230) del equipo pulverizador confirma el número de orden de aplicación en la interfaz de comunicación (170), ya que toda la información y el detalle de qué, cómo, dónde, quién, para qué y por qué ya fue ingresado previamente por el administrador o experto asesor agrícola, en la Plataforma Web (290) quedando registrada la información en el Servidor de Base de Datos (280).

10. - El sistema (100) para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 9, CARACTERIZADO porque el operador (230), además debe confirmar que la configuración de boquillas (60) del equipo pulverizador está bien realizada antes de iniciar el reporte de los datos; con esto el equipo pulverizador comienza a medir y reportar la información en tiempo real al Servidor de Base de Datos (280), en donde se almacenan los datos de manera ordenada para ser procesados y presentados en la Plataforma Web (290) a través de reportes, en tiempo real a los usuarios, agricultores o administradores para optimizar la toma de decisiones y mantener un registro digital completo de los proceso de pulverización y uso de pesticidas.

1 1 . - El sistema (100) para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 10, CARACTERIZADO porque la información obtenida puede ser revisada en cualquier parte del mundo en un computador o celular con conexión a Internet a través de la Plataforma Web (290) y se accede a una página como un usuario con su clave de acceso al servicio, en donde los permisos y acceso de cada usuario para ver los reportes de la información se configuran en la Plataforma Web (290).

12.- Un método para la medición y reporte del uso de plaguicidas en la producción agrícola de alimentos, CARACTERIZADO porque comprende los pasos de: configurar un equipo pulverizador, con a lo menos un sensor de caudal de un estanque pulverizador que tiene a lo menos un transductor de presión, a lo menos un sensor de presión en una matriz de pulverización que contiene una pluralidad de boquillas; donde todos sensores y transductor están conectados a una CPU; disponer, junto con la CPU, de una unidad de memoria de almacenamiento, una unidad del sistema de posicionamiento global GPS, una unidad de comunicación inalámbrica local Bluetooth y un medio de comunicación inalámbrica remota a Internet; conectar una interfaz de comunicación con la CPU, para la comunicación con el operador del equipo pulverizador; configurar la CPU y calibrar cada sensor de caudal y transductor de presión respectivamente a través de pruebas operacionales en terreno; activar el sistema de posicionamiento global GPS; ingresar un número de orden de operación por parte de un operador del equipo pulverizador en la interfaz de comunicación, que ha sido generado por un Servidor de Base de Datos de un administrador o experto asesor agrícola; iniciar el trabajo de pulverización de acuerdo con la orden de operación; medir y reportar en tiempo real y en línea con el Servidor de Base de Datos del administrador o experto asesor agrícola, vía Internet, los datos de velocidad, caudal, presión y posición, los valores, asociados al número de orden de operación ingresado; y la información obtenida asociada a un número de orden puede ser consultada como un usuario y su clave de acceso, en una Plataforma Web, al servicio entregado por el administrador o experto asesor agrícola.

13. - El método para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 12, CARACTERIZADO porque el operador del equipo pulverizador confirma que reviso la configuración de las boquillas para la orden de aplicación respectiva.

14. - El método para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 12, CARACTERIZADO porque los datos medidos y reportados en tiempo real que son enviados por Internet son duplicados y enviados a la unidad de memoria de almacenamiento.

15. - El método para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 12, CARACTERIZADO porque en caso de que no haya conexión a internet los paquetes de datos se almacenan en la memoria interna y luego son enviados de forma ordenada. 16.- El método para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 12, CARACTERIZADO porque en la interfaz de comunicación del operador se visualizan en tiempo real los valores de velocidad, caudal, presión y el número de orden respectivo.

17. - El método para la medición y reporte del uso de plaguicidas según la reivindicación 12, CARACTERIZADO porque al iniciar el trabajo de pulverización de acuerdo con la orden de operación, el operador del tractor conduce por los distintos sectores del campo pulverizando y esto se dibuja en un mapa con la información del GPS y se entregan finalmente en la Plataforma Web.

18. - El método para la medición y reporte del uso de plaguicidas según las reivindicaciones 12 a 17, CARACTERIZADO porque se entrega una realimentación en tiempo real al operador (230) sobre la posición y se muestran durante la pulverización en la pantalla los valores de caudal, velocidad, presión y el número de orden de aplicación; de modo que el operador (230) pueda corregir en tiempo real la pulverización en caso de que algún valor sea muy alto o bajo; ya que en caso de que alguno de los valores sea mayor o menor a lo deseado, el operador (230) manualmente puede reducir la velocidad, cambiar el caudal modificando la configuración de las boquillas o regulando la presión de trabajo del equipo pulverizador.

19. - El método para la medición y reporte del uso de plaguicidas según las reivindicaciones 12 a 18, CARACTERIZADO porque través de la conexión Bluetooth por parte de personal calificado (123) es posible modificar los parámetros de frecuencia de medición y reporte, como también se pueden activar algunas funcionalidades de medición y reporte, como, por ejemplo, cuando el tractor este detenido los valores de los sensores sean igual a 0; o sí el operador (230) se detiene a lavar las boquillas con agua pura del estanque de reserva porque alguna boquilla se tapó, esta información no se contabiliza como caldo de aplicación en la orden.

Description:
UN SISTEMA Y MÉTODO PARA LA MEDICIÓN Y REPORTE DEL USO DE PLAGUICIDAS EN LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA DE ALIMENTOS

CAMPO DE APLICACIÓN La presente invención se refiere a una herramienta tecnológica para la agricultura.

Más específicamente a un sistema y método para la medición y reporte del uso de plaguicidas en la producción agrícola de alimentos.

ANTECEDENTES Y ARTE PREVIO

En Europa desde el año 2001 , comienzan a existir Políticas Públicas dirigidas a disminuir el riesgo de contaminación ambiental. El Parlamento Europeo dicta la normativa 2009/128CE, que establece el marco de la actuación comunitaria para conseguir un uso sostenible de los plaguicidas. En Francia se presenta en el año 2015 un plan para disminuir el uso de agroquímicos en 50% al año 2025, con una baja mínima del 20% al año 2020. En España y Francia adoptan medidas que incluyen bonos y penalizaciones acorde al cumplimiento del objetivo.

Mientras que, en Latinoamérica, Chile, al subscribirse a la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), se plantea los objetivos de reducir sus índices residuales de plaguicidas en frutales de exportación. En respuesta a esto, el Instituto Chileno de Investigaciones Agropecuarias (INIA) ejecuta el proyecto "Desarrollo de Estrategias de Manejo Fitosanitario para Frutales de Exportación Tendientes a Reducir el Uso de Plaguicidas" - 2010 a 2013. Los objetivos se concentran en elaborar estrategias de manejo de plaguicidas, tendientes a disminuir o ajustar la carga por su uso, y mejorar la eficiencia de aplicación en uvas y manzanas de exportación para difundirlas al sector agro exportador, para el mejor manejo ambiental de los plaguicidas y para fortalecer la inocuidad alimentaria. Pero en el año 2013, se concluye que NO existen herramientas tecnológicas para abordar las problemáticas actuales en la agricultura, especialmente con el manejo de plaguicidas. Lográndose concluir que existe la necesidad de un sistema de medición en tiempo real que propicie la eficiencia en el uso de plaguicidas con equipos pulverizadores, con la creación de registros digitales que permitan obtener trazabilidad en la distribución y i aplicación de los productos fitosanitarios durante una pulverización en un área de una plantación agrícola de alimentos.

La patente de invención US6749128B1 con fecha 15.06.2004, de Michael Henry Aart Oosterman, titulada "Sistema de control pulverización", describe un aparato montado en un vehículo que mide la presión, la velocidad del vehículo y el caudal pulverizado en cada boquilla y a través de un microprocesador compara los valores medidos con los valores almacenados en el microprocesador para regularlos automáticamente si es que hubiese diferencia.

La solicitud de patente de invención US2004128045A1 con fecha 01 .07.2004, de Robert K. Benneweis, titulada "Sistema de agricultura de precisión para la aplicación de productos a un campo", describe un aparato que con información de posicionamiento global regula automáticamente el caudal de aplicación de productos de acuerdo a mapas previamente cargados en el aparato.

La solicitud de patente de invención US2013292487A1 con fecha 07.1 1.2013, de Patrick Jean Marie Ballu, titulada "Aparato de pulverización para maquinaria agrícola con piloto automático utilizando cartografía", describe un aparato que regula automáticamente la dosis de aplicación de productos de acuerdo a mapas cartográficos del cultivo.

Ningún documento en el estado de la técnica describe o enseña un sistema y método para la medición y reporte en tiempo real del uso de plaguicidas en la producción agrícola de alimentos

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Un primer objetivo de la invención es entregar un sistema para la medición y reporte del uso de plaguicidas en la producción agrícola de alimentos, que comprende un equipo pulverizador impulsado por un tractor, que está configurado con un estanque pulverizador que contiene el caldo pulverizado pasando con presión por a lo menos una boquilla; a la salida del estanque pulverizador se conecta uno o más caudalímetros, cada uno está asociado a una matriz de pulverización, donde cada matriz de pulverización contiene una pluralidad de boquillas; una toma de presión del estanque pulverizador, en donde se conecta a lo menos un transductor digital de presión y a lo menos un manómetro análogo; en donde el uno o más caudalímetros y el transductor digital de presión se conectan a una CPU que está protegida del medio ambiente, dicha CPU comprende una unidad de memoria, una unidad del sistema de posicionamiento global GPS, una unidad de comunicación inalámbrica local Bluetooth y un medio de comunicación inalámbrica remota a Internet; además, la CPU se conecta una interfaz de comunicación con un operador del equipo pulverizador y tractor, en la cabina y/o al volante del tractor; donde cada uno o más caudalímetros y el a lo menos un transductor digital de presión se conectan de forma independiente a la CPU a través de un cable, en donde el cada uno o más caudalímetros miden la cantidad de litros de caldo pulverizados mientras que el a lo menos un transductor digital de presión mide la presión de salida del caldo pulverizado, para todas las boquillas, y los caudales medidos corresponden al punto de paso por cada matriz de pulverización y se puede medir caudal por cada boquilla. Una persona calificada se comunica con la CPU para su configuración y calibración de los transductores digital de presión, que con la lectura de presión del manómetro análogo se configuran los valores digitales y la escala de presión de trabajo del transductor digital de presión, y también se configura la cantidad de litros por pulso eléctrico respectivamente para cada caudalímetro; la información de calibración y configuración es almacenada en la memoria de la CPU de la cantidad de caudalímetros a conectar; y se configuran los parámetros de la CPU como son: la frecuencia de medición, reporte y otros. Los dispositivos y sensores, mide los indicadores agronómicos principales para calificar la calidad de una pulverización: caudal, velocidad y presión de pulverización; en donde estos datos medidos son reportados en tiempo real vía Internet desde el campo. Y mediante la unidad GPS instalada dentro de la CPU el sistema se conecta al sistema satelital obteniendo del sistema GPS, la Latitud y Longitud del equipo pulverizador para un punto específico en el área de pulverización; y además se obtiene la velocidad de movimiento del equipo pulverizador y del tractor, la fecha, tiempo, hora y a través de estos valores la CPU es capaz de calcular la distancia lineal recorrida entre los puntos reportados, y también mide los valores leídos de cada sensor de caudal y de cada transductor de presión; además, mide punto a punto la velocidad, fecha-hora, la posición, Latitud y Longitud, caudal y presión de pulverización, datos que luego se procesan en una Plataforma Web que permiten informar dónde, cuándo y cuánto se pulverizo; reportes de estos datos son enviados en tiempo real vía Internet utilizando un modem y una Sim-Card; y en caso que no exista cobertura a Internet , los reportes de datos son almacenados en la memoria interna de la CPU para que una vez recuperada la conexión a Internet, estos reportes de datos son enviados de manera ordenada vía Internet a un Servidor de Base de Datos ubicado en la Plataforma Web. El operador del equipo pulverizador y tractor ingresa a través de una interíaz de comunicación un número de orden de aplicación, número correlativo y único para el campo a trabajar, en donde este número es creado por el administrador o experto asesor agrícola en la Plataforma Web, número que luego se comunica al operador, comunicación del número de orden de aplicación al operador puede ser verbal, en una hoja o a través de computador o celular. La información de la orden de aplicación, generada por el administrador o experto asesor agrícola en la Plataforma Web, contiene el detalle de los productos a utilizar, los sectores por donde debe pulverizar, la velocidad, caudal, presión recomendada, la dosis de producto, el volumen de humectación, el nombre de las personas responsables, la fecha del periodo de pulverización, la configuración de las boquillas, el detalle del equipo pulverizador a utilizar y otras informaciones; de esta manera el operador del equipo pulverizador confirma el número de orden de aplicación en la interfaz de comunicación , ya que toda la información y el detalle de qué, cómo, dónde, quién, para qué y por qué ya fue ingresado previamente por el administrador o experto asesor agrícola, en la Plataforma Web quedando registrada la información en el Servidor de Base de Datos. El operador, además debe confirmar que la configuración de boquillas del equipo pulverizador está bien realizada antes de iniciar el reporte de los datos; con esto el equipo pulverizador comienza a medir y reportar la información en tiempo real al Servidor de Base de Datos, en donde se almacenan los datos de manera ordenada para ser procesados y presentados en la Plataforma Web a través de reportes, en tiempo real a los usuarios, agricultores o administradores para optimizar la toma de decisiones y mantener un registro digital completo de los proceso de pulverización y uso de pesticida; y la información obtenida puede ser revisada en cualquier parte del mundo en un computador o celular con conexión a Internet a través de la Plataforma Web y se accede a una página como un usuario con su clave de acceso al servicio, en donde los permisos y acceso de cada usuario para ver los reportes de la información se configuran en la Plataforma Web

Un segundo objetivo de la invención es entregar un método para la medición y reporte del uso de plaguicidas en la producción agrícola de alimentos, que comprende los pasos de: configurar un equipo pulverizador, con a lo menos un sensor de caudal de un estanque pulverizador que tiene a lo menos un transductor de presión, a lo menos un sensor de presión en una matriz de pulverización que contiene una pluralidad de boquillas; donde todos sensores y transductor están conectados a una CPU; disponer, junto con la CPU, de una unidad de memoria de almacenamiento, una unidad del sistema de posicionamiento global GPS, una unidad de comunicación inalámbrica local Bluetooth y un medio de comunicación inalámbrica remota a Internet; conectar una interíaz de comunicación con la CPU, para la comunicación con el operador del equipo pulverizador; configurar la CPU y calibrar cada sensor de caudal y transductor de presión respectivamente a través de pruebas operacionales en terreno; activar el sistema de posicionamiento global GPS; ingresar un número de orden de operación por parte de un operador del equipo pulverizador en la interíaz de comunicación, que ha sido generado por un Servidor de Base de Datos de un administrador o experto asesor agrícola; iniciar el trabajo de pulverización de acuerdo con la orden de operación; medir y reportar en tiempo real y en línea con el Servidor de Base de Datos del administrador o experto asesor agrícola, vía Internet, los datos de velocidad, caudal, presión y posición, los valores, asociados al número de orden de operación ingresado; y la información obtenida asociada a un número de orden, puede ser consultada como un usuario y su clave de acceso, en una Plataforma Web, al servicio entregado por el administrador o experto asesor agrícola. El operador del equipo pulverizador confirma que reviso la configuración de las boquillas para la orden de aplicación respectiva; y los datos medidos y reportados en tiempo real que son enviados por Internet, son duplicados y enviados a la unidad de memoria de almacenamiento; en caso de que no haya conexión a internet los paquetes de datos se almacenan en la memoria interna y luego son enviados de forma ordenada. En la interíaz de comunicación del operador se visualizan en tiempo real los valores de velocidad, caudal, presión y el número de orden respectivo. Al iniciar el trabajo de pulverización de acuerdo con la orden de operación, el operador del tractor conduce por los distintos sectores del campo pulverizando y esto se dibuja en un mapa con la información del GPS y se entregan finalmente en la Plataforma Web. También, se entrega una realimentación en tiempo real al operador (230) sobre la posición y se muestran durante la pulverización en la pantalla los valores de caudal, velocidad, presión y el número de orden de aplicación; de modo que el operador (230) pueda corregir en tiempo real la pulverización en caso de que algún valor sea muy alto o bajo; ya que en caso de que alguno de los valores sea mayor o menor a lo deseado, el operador (230) manualmente puede reducir la velocidad, cambiar el caudal modificando la configuración de las boquillas o regulando la presión de trabajo del equipo pulverizador. A través de la conexión Bluetooth por parte de personal calificado (123) es posible modificar los parámetros de frecuencia de medición y reporte, como también se pueden activar algunas funcionalidades de medición y reporte, como, por ejemplo, cuando el tractor este detenido los valores de los sensores sean igual a 0; o sí el operador (230) se detiene a lavar las boquillas con agua pura del estanque de reserva porque alguna boquilla se tapó, esta información no se contabiliza como caldo de aplicación en la orden.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La figura 1 describe un equipo pulverizador aplicando productos químicos en un huerto frutal.

La figura 2 describe un equipo pulverizador aplicando productos químicos en un campo sembrado.

La figura 3 describe un diagrama esquemático del sistema de la invención con sus componentes.

La figura 4 describe la conexión de la CPU con los distintos sensores.

La figura 5 describe el método de calibración de la invención.

La figura 6 describe el método de obtención de los parámetros de trabajo de la invención.

La Figura 7 describe el método operativo del operador de la invención.

La Figura 8 describe el método operativo de la invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La invención describe dispositivo y método para la medición y reporte del uso de plaguicidas en la producción agrícola de alimentos; existe métodos tradicionales de la aplicación de productos químicos, que dependiendo del tipo de cultivo se pueden distinguir básicamente dos, el primero se describe en la figura 1 que muestra un equipo pulverizador tirado por un tractor aplicando productos químicos en un huerto frutal para la humectación y cubrimiento del caldo de producto pulverizado mayormente en hojas y frutos. El caldo se considera la mezcla del producto químico aplicado con agua. El caldo es pulverizado con presión por unas boquillas mientras el operador del tractor conduce el tractor y opera el equipo pulverizador manualmente abriendo y cerrando matrices de pulverización por secciones. El uso de productos químicos se utiliza para distintos propósitos específicos en la agricultura desde abonar nutrientes a combatir enfermedades, virus e insectos. La producción agrícola tradicional se sustenta de aplicaciones pulverizadas para controlar las condiciones biológicas en el huerto. Los productos usados pueden ser de origen orgánico o químico dependiendo de los objetivos y de los mercados de venta del producto.

El segundo método se describe en la figura 2, que muestra un equipo pulverizador montado sobre un tractor aplicando productos químicos en un campo vegetal para la humectación y cubrimiento del caldo mayormente sobre los vegetales del campo. De igual manera que en el método anterior, los productos químicos son utilizados para el desarrollo, producción y protección de los cultivos en el campo. En las pulverizaciones a vegetales existe mayor desarrollo y uso de productos químicos para material vegetal transgénico particularmente para los cultivos industriales: maíz, soya y algodón. Nuevamente el operador del tractor y del equipo pulverizador conduce por el campo rociando y aplicando caldos escogidos, seleccionados por los expertos asesores o administradores del campo para obtener resultados específicos posteriores a la pulverización. A modo de ejemplo, un Estanque Pulverizador de 1 .000 litros relleno con 50 kilos de producto "A" y 1 .000 litros de agua para el control especifico de una enfermedad, pulverizados con una barra de pulverización de 4 metros de ancho, con un caudal de pulverización de 500 litros por hora, con presión de pulverización de 90 PSI a una velocidad del tractor de 7 km por hora tardaría 2 horas en pulverizar el caldo por estanque y cubriría 5,6 hectáreas. En un campo de 84 hectáreas de cultivo para cubrir homogéneamente el campo se necesitaría rellenar 15 veces el estanque pulverizador y pulverizar conduciendo por los distintos sectores del campo sin repetir, ni saltándose ninguna hilera.

En la figura 3 se muestra la invención, en donde un sistema (100) montado en un equipo pulverizador y tractor para medir y reportar en tiempo real los datos necesarios para interpretar digitalmente el proceso de pulverización y aplicación de productos químicos en un área predeterminada. El caldo se encuentra dentro de un estanque pulverizador (10) y sale el caldo pulverizado (50) pasando con presión por a lo menos una boquilla (60); a la salida del estanque pulverizador (10) se conectan un número de caudalímetros (20), en este caso dos, en donde cada uno está asociado a una matriz de pulverización (70), donde cada matriz de pulverización (70) contiene una pluralidad de boquillas (60); además, se provee de una toma de presión (180) del estanque pulverizador (10), en donde se conecta un transductor digital de presión (40) y un manómetro análogo (30). La cantidad de transductores de presión (40) a conectar y de manómetros análogos (30), dependen de la cantidad de tomas de presión (180) que tenga el estanque pulverizador (10). Los caudalímetros (20) y el transductor digital de presión (40) se conectan a una CPU (80) que está protegido del medio ambiente y es resistente al agua, barro, polvo, golpes, vibraciones y radiación solar. A su vez dentro de la CPU (80) se almacena una unidad de memoria (90), una unidad del sistema de posicionamiento global GPS (1 10), una unidad de comunicación inalámbrica local Bluetooth (120) y un medio de comunicación inalámbrica remota a Internet (130). Mediante un conector tipo "plug and play" (140) a la CPU (80) se conecta una interfaz de comunicación (170) con el operador (230) del equipo pulverizador y tractor, en la cabina (150) y/o al volante (160) del tractor. La conexión de los sensores a la CPU (80), que se muestra en la figura 4, corresponde al tipo de cada uno de los caudalímetros (20) y transductores digitales de presión (40) se conectan de forma independiente a la CPU (80) a través de un cable. Los caudalímetros (20) miden la cantidad de litros de caldo pulverizados mientras que el transductor digital de presión (40) mide la presión de salida del caldo pulverizado, para todas las boquillas (60). Los caudales medidos corresponden al punto de paso por cada matriz de pulverización (70) y se puede medir caudal por cada boquilla (60).

Una persona calificada (123) se comunica con la CPU (80) para su configuración y calibración de los transductores digital de presión (40), que con la lectura de presión del manómetro análogo (30) se configuran los valores digitales y la escala de presión de trabajo del transductor digital de presión (40), y también se configura la cantidad de litros por pulso eléctrico respectivamente para cada caudalímetro (20). Toda la información de calibración y configuración es almacenada en la memoria (90) de la CPU (80) de la cantidad de caudalímetros (20) a conectar, como se muestra en la figura 5; esta calibración se realiza con un Smartphone (122), o similar, mediante un enlace de una comunicación inalámbrica local (121 ), de aproximadamente de 30 metros de alcance, como máximo, en este caso, se utiliza la unidad de comunicación inalámbrica local Bluetooth (120). Opcionalmente, se puede realizar esta comunicación inalámbrica local (121 ) mediante Wifi y conectarse, con cualquier dispositivo móvil que permita hacer el enlace, como ser una Tablet. A través del enlace establecido con la CPU (80) y el Smartphone (122) se configuran los parámetros de la CPU (80) como son: la frecuencia de medición, reporte y otros. En la figura 6, se enseñan los dispositivos y sensores, que miden los indicadores agronómicos principales para calificar la calidad de una pulverización: caudal, velocidad y presión de pulverización. Los datos medidos son reportados en tiempo real vía Internet desde el campo. Mediante la unidad GPS (1 10) instalada dentro de la CPU (80) el sistema (100) se conecta al sistema satelital (220) obteniendo del sistema GPS, la Latitud y Longitud del equipo pulverizador para un punto específico en el área de pulverización. Además, con la misma unidad GPS (1 10) se obtiene la velocidad de movimiento del equipo pulverizador y del tractor, la fecha, tiempo, hora y a través de estos valores la CPU (80) es capaz de calcular la distancia lineal recorrida entre los puntos reportados. A su vez la CPU (80) mide los valores leídos de cada sensor de caudal (190) y de cada transductor de presión (200). Así el aparto (100) mide punto a punto la velocidad, fecha-hora, la posición (latitud, longitud), caudal y presión de pulverización, datos que luego se procesan en una Plataforma Web (290) que permiten informar dónde, cuándo y cuánto se pulverizo. Los reportes de estos datos son enviados en tiempo real vía Internet (210) utilizando un modem (132) y una Sim- Card (131 ). En caso de que no exista cobertura a Internet (210), los reportes de datos son almacenados en la memoria (90) interna de la CPU (80) para que una vez recuperada la conexión a Internet (210), de todos modos, estos reportes de datos son enviados de manera ordenada vía Internet a un Servidor de Base de Datos (280) ubicado en la Plataforma Web (290).

En la figura 7 se describe como el operador (230) del equipo pulverizador y tractor ingresa a través de una interfaz de comunicación (170) un número de orden de aplicación, número correlativo y único para el campo a trabajar. Este número es creado por el administrador o experto asesor agrícola en la Plataforma Web (290), número que luego se comunica al operador (230). La comunicación del número de orden de aplicación al operador (230) puede ser verbal, en una hoja o a través de computador o celular. La información de la orden de aplicación, generada por el administrador o experto asesor agrícola en la Plataforma Web (290), contiene el detalle de los productos a utilizar, los sectores por donde debe pulverizar, la velocidad, caudal, presión recomendada, la dosis de producto, el volumen de humectación, el nombre de las personas responsables, la fecha del periodo de pulverización, la configuración de las boquillas (60), el detalle del equipo pulverizador a utilizar y otras informaciones. De esta manera el operador (230) del equipo pulverizador solo se debe preocupar de confirmar el número de orden de aplicación en la interíaz de comunicación (170), ya que toda la información y el detalle de qué, cómo, dónde, quién, para qué y por qué ya fue ingresado previamente por el administrador o experto asesor agrícola, en la Plataforma Web (290) quedando registrada la información en el Servidor de Base de Datos (280). Esto permite que la tarea del operador (230) del tractor sea simple, en donde solo debe confirmar el número de orden de aplicación en la interfaz de comunicación (170) y luego debe confirmar que la configuración de boquillas (60) del equipo pulverizador está bien realizada antes de iniciar el reporte de los datos. Una vez confirmado por el operador (230) estos dos valores, el equipo pulverizador comienza a medir y reportar la información en tiempo real al Servidor de Base de Datos (280), en donde se almacenan los datos de manera ordenada para ser procesados y presentados en la Plataforma Web (290) a través de reportes, en tiempo real a los usuarios, agricultores o administradores para optimizar la toma de decisiones y mantener un registro digital completo de los proceso de pulverización y uso de pesticidas. La información obtenida puede ser revisada en cualquier parte del mundo en un computador o celular con conexión a Internet a través de la Plataforma Web (290) y se accede a una página como un usuario con su clave de acceso al servicio. Los permisos y acceso de cada usuario para ver los reportes de la información se configuran en la Plataforma Web (290). La interíaz de comunicación (170) es resistente al agua, barro, polvo, golpes, vibraciones y radiación solar. Está compuesta, en este ejemplo, por una pantalla de cristal líquido LCD (172) de 20 x 4 caracteres y una botonera (171 ) de 5 botones. Además, esta misma pantalla de cristal líquido LCD (172) entrega una realimentación en tiempo real al operador (230) sobre la posición y se muestran durante la pulverización en la pantalla los valores de caudal, velocidad, presión y el número de orden de aplicación. De esta manera se entregan herramientas para que el operador (230) pueda corregir en tiempo real la pulverización en caso de que algún valor sea muy alto o bajo. En caso de que alguno de los valores sea mayor o menor a lo deseado, el operador (230) manualmente puede reducir la velocidad, cambiar el caudal modificando la configuración de las boquillas o regulando la presión de trabajo del equipo pulverizador. Por otra parte, a través de la conexión Bluetooth por parte de personal calificado (123) es posible modificar los parámetros de frecuencia de medición y reporte, como también se pueden activar algunas funcionalidades de medición y reporte, como, por ejemplo, cuando el tractor este detenido los valores de los sensores sean igual a 0; o sí el operador (230) se detiene a lavar las boquillas con agua pura del estanque de reserva por que alguna boquilla se tapó, esta información no se contabiliza como caldo de aplicación en la orden.

En la figura 8 se describe la posibilidad que un operador (230) independiente a la interfaz de comunicación (170), de manera complementaria puede con un Smarthpone utilizar aplicaciones móviles de los sistemas operativos iOS y Android para comunicarse con la CPU (80) en tiempo real a través del canal Bluetooth. Con estas aplicaciones mediante un mapa tipo Google Earth y gracias al GPS y los sensores conectados a la CPU (80) el operador (230) identifica en tiempo real y en el mapa donde se encuentra pulverizando sin necesidad de tener cobertura a Internet.

Una vez conectados los sensores al equipo pulverizador se procede con la calibración de los sensores para que la CPU (80) pueda interpretar los pulsos electrónicos de los sensores y transformarlos en valores digitales de presión (PSI o BAR) y de flujo (litros). Una vez completado esta configuración se debe crear en el Servidor de Base de Datos (280) a través de la Plataforma Web (290) el número de orden de aplicación. Este paso puede ser realizado por el mismo operador (230) y/o por personal administrativo del campo. Con el número de orden de aplicación creado, el operador (230) del equipo pulverizador antes de comenzar la pulverización debe ingresar a través de la interfaz de comunicación (170) el número de orden de pulverización, este número será enviado en todos los paquetes de datos vía Internet al Servidor de Base de Datos (280), en donde se almacenan ordenadamente y luego se procesan en reportes en tiempo real y para visualizarlos se accede con las credenciales de usuario en la Plataforma Web (290). Posterior al ingreso del número de orden, el operador (230) debe confirmar pulsando un botón que realizo una inspección visual de la configuración y estado de las boquillas. Este paso de inspección visual de las boquillas es para evitar confusiones de las distintas posibilidades de configuración de boquillas para los distintos cultivos, ya que un mismo equipo pulverizador puede ser utilizado para pulverizar productos químicos a distintas especies de alimento y árboles o plantas con distinta densidad o etapa de crecimiento, todo esto influye en la configuración y tipo de boquillas a utilizar. Luego de haber confirmado el número de orden y confirmada la inspección visual de las boquillas, el sistema (100) entra en modo de medición y reporte en línea. La unidad GPS y el modem con conexión a Internet quedan a la espera de las confirmaciones en la interíaz de comunicación, por parte del operador, que se enciendan y reciban señales de operación. De tal manera que una vez que comenzado el modo de medición y reporte en línea, se comienzan a enviar al Servidor de Base de Datos (280) los paquetes de datos que contienen toda la información de posicionamiento global GPS, la información del número de orden de aplicación y la información de los valores medidos de presión y caudal de los sensores. Toda esta información es enviada junta en un solo paquete de datos al Servidor de Base de Datos (280), entonces si el equipo pulverizador comienza a moverse esta información es comunicada al Servidor de Base de Datos (280) vía Internet gracias a la variación de valores medidos por el GPS y esto queda finalmente visualizado en un trayecto de recorrido en un mapa en la Plataforma Web (290).

El operador conduce el tractor con el quipo pulverizador al sector de la plantación y una vez ya dentro del huerto o campo vegetal abre manualmente las secciones de pulverización (70) del equipo pulverizador y comienza a pulverizar el caldo. Momento en que los sensores de caudal empiezan a registrar la cantidad de caldo pulverizado y reportando los valores en los paquetes de datos. Como también se reportan el valor de presión de trabajo a través de las lecturas del transductor de presión. El operador del tractor conduce por los distintos sectores del campo pulverizando y esto se dibuja en un mapa con la información del GPS y se entregan finalmente en la Plataforma Web (290) el reporte de la cantidad de caldo aplicado, el caudal instantáneo, la velocidad instantánea, la presión de trabajo, el tiempo de pulverización y la superficie cubierta en hectáreas, además de otros reportes que generar valor para el agricultor. De manera simultánea el operador (230) en terreno del equipo pulverizador puede determinar si el comportamiento de la actividad corresponde con los valores informados a través de la interíaz de comunicación que muestra en tiempo real los valores de velocidad, caudal y presión del equipo pulverizador.