Castellano English
GUIA DOCENT
AGRICULTURA DE PRECISIÓ, AUTOMÀTICA I ROBÒTICA
Coordinació:
ESCOLA AGUSTI, ALEXANDRE
Any acadèmic 2023-24
GUIA DOCENT: AGRICULTURA DE PRECISIÓ, AUTOM... 2023-24

Informació general de l'assignatura
DenominacióAGRICULTURA DE PRECISIÓ, AUTOMÀTICA I ROBÒTICA
Codi102574
Semestre d'impartició2N Q(SEMESTRE) AVALUACIÓ CONTINUADA
Caràcter
Grau/MàsterCursCaràcterModalitat
Grau en Enginyeria Agrària i Alimentària3OBLIGATÒRIAPresencial
Nombre de crèdits assignatura (ECTS)6
Tipus d'activitat, crèdits i grups
Tipus d'activitatPRACAMPPRALABPRAULATEORIA
Nombre de crèdits0.41.41.13.1
Nombre de grups1111
CoordinacióESCOLA AGUSTI, ALEXANDRE
Departament/sCIÈNCIA I ENGINYERIA FORESTAL I AGRÍCOLA
Distribució càrrega docent entre la classe presencial i el treball autònom de l'estudiantHores presencials: 60
Hores no presencials: 90

Cada crèdit o ECTS equival a 25 hores de treball de l’estudiantat. 10 de les quals són presencials (és a dir, són activitats de l’estudiantat amb el professorat) i la resta, 15 hores, són de treball autònom.
Informació important sobre tractament de dadesConsulteu aquest enllaç per a més informació.
Idioma/es d'imparticióCatalà
Distribució de crèditsVeure taula de tipus d'activitats
Professor/a (s/es)Adreça electrònica professor/a (s/es)Crèdits impartits pel professoratHorari de tutoria/lloc
ARNO SATORRA, JAIMEjaume.arno@udl.cat1,5
ESCOLA AGUSTI, ALEXANDREalex.escola@udl.cat2,5
LLORENS CALVERAS, JORDIjordi.llorens@udl.cat2
Informació complementària de l'assignatura

Assignatura/matèria en el conjunt del pla d'estudis

En l’àmbit de l’especialitat d’Enginyeria Rural i Ambiental, l’enginyer/a agrari/a i alimentari/a ha de saber seleccionar i aplicar les tecnologies de la informació i comunicació (TICs) a l’agricultura i la ramaderia. Els sensors i els sistemes satel·litaris de navegació global (SSNG) per al monitoratge dels cultius i del bestiar, l’anàlisi de la informació espacial i els dispositius electrònics d’actuació variable en equips i maquinària agrícola són tecnologies cada cop més utilitzades en el sector agrari. Per altra banda, els sistemes d’automatització i control, i els sistemes robotitzats són un element clau en molts processos de producció agrària. La visió integradora d’aquestes tecnologies i la seva aplicació pràctica són els objectius fonamentals d'aquesta assignatura.

Recomanacions

Són especialment útils els coneixements previs assolits en les assignatures Fonaments de l’Enginyeria Rural i Topografia, SIG i Teledetecció i Estadística i Informàtica. Per altra banda, és aconsellable cursar aquesta assignatura simultàniament a les assignatures Mecanització Agrària, Regs i GNSS, MDT i CAD.

 

Nota important

Segons la normativa de la Universitat de Lleida, l'enregistrament de les sessions de classe i pràctiques sense permís i la seva utilització indeguda pot comportar sancions greus a l'alumnat, que poden arribar a implicar l'expulsió de la universitat.

 

Avís important

És OBLIGATORI que l'alumnat porti els següents equips de protecció individual (EPI) en el transcurs de les pràctiques docents de laboratori: 

 

Els EPI s'hauran d'adquirir a la botiga ÚDELS de la UdL, situada a:

Centre de Cultures i Cooperació Transfronterera – Campus Cappont

Carrer de Jaume II, 67 baixos

25001 Lleida

http://www.publicacions.udl.cat/

Objectius acadèmics de l'assignatura

Els objectius a assolir inclouen:

  1. Donar a conèixer els elements bàsics que formen part d’un sistema d’automatització i control.
  2. Donar a conèixer i saber aplicar els sistemes per a l’adquisició i el monitoratge de cultius en el que es coneix com a Agricultura de Precisió.
  3. Donar  a  conèixer  els  sistemes  de  navegació  i  georeferenciació  i  les  tecnologies d’aplicació variable en equips i maquinària agrícola.
  4. Utilitzar i aplicar l’anàlisi espacial de dades per a la zonificació a nivell de parcel·la.
  5. Donar a conèixer les diferents metodologies i tècniques que proposen l’Agricultura i la Ramaderia de Precisió.
  6. Introduir els sistemes robotitzats i la seva aplicació en agricultura i ramaderia.
Competències

Competències bàsiques:

CB1. Que els estudiants hagin demostrat posseir i comprendre coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es recolza en llibres de text avançats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda del seu camp d'estudi.

CB2. Que els estudiants sàpiguen aplicar els seus coneixements al seu treball o vocació d'una forma professional i posseeixin les competències que solen demostrar-se per mitjà de l'elaboració i defensa d'arguments i la resolució de problemes dins la seva àrea d'estudi

CB3. Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins la seva àrea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes rellevants d'índole social, científica o ètica

CB4. Que els estudiants puguin transmetre informació, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat

CB5. Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessàries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia.


Competències generals:

CG1. Capacitat per a la preparació prèvia, concepció, redacció i signatura de projectes que tinguin per objecte la construcció, reforma, reparació, conservació, demolició, fabricació, instal·lació, muntatge o explotació de béns mobles o immobles que per la seva naturalesa i característiques quedin compresos en la tècnica pròpia de la producció agrícola i ramadera (instal·lacions o edificacions, explotacions, infraestructures i vies rurals), la indústria agroalimentària (indústries extractives, fermentatives, làcties, conserveres, hortofructícoles, càrnies, pesqueres, de salaons i, en general, qualsevol altra dedicada a Ia elaboració i / o transformació, conservació, manipulació i distribució de productes alimentaris) i la jardineria i el paisatgisme (espais verds urbans i / o rurals -parcs, jardins, vivers, arbrat urbà, etc.-, instal·lacions esportives públiques o privades i entorns sotmesos a recuperació paisatgística).

CG2. Coneixement adequat dels problemes físics, les tecnologies, maquinària i sistemes de subministrament hídric i energètic, els límits imposats per factors pressupostaris i normativa constructiva, i les relacions entre les instal·lacions o edificacions i explotacions agràries, les indústries agroalimentàries i els espais relacionats amb la jardineria i el paisatgisme amb el seu entorn social i ambiental, així com la necessitat de relacionar aquells i aquest entorn amb les necessitats humanes i de preservació de l'entorn.

CG6. Capacitat per a la direcció i gestió de tota classe d'indústries agroalimentàries, explotacions agrícoles i ramaderes, espais verds urbans i / o rurals, i àrees esportives públiques o privades, amb coneixement de les noves tecnologies, els processos de qualitat, traçabilitat i certificació i les tècniques de màrqueting i comercialització de productes alimentaris i plantes cultivades.

CG7. Coneixement en matèries bàsiques, científiques i tecnològiques que permetin un aprenentatge continu, així com una capacitat d'adaptació a noves situacions o entorns canviants.

CG8. Capacitat de resolució de problemes amb creativitat, iniciativa, metodologia i raonament crític.

CG9. Capacitat de lideratge, comunicació i transmissió de coneixements, habilitats i destreses en els àmbits socials d'actuació.

CG11. Capacitat per desenvolupar les seves activitats, assumint un compromís social, ètic i ambiental en sintonia amb la realitat de l'entorn humà i natural.

CG12. Capacitat per al treball en equips multidisciplinaris i multiculturals.

CG13. Correcció en l'expressió oral i escrita

CG15. Domini de les Tecnologies de la informació i la comunicació

CG16. Respecte als drets fonamentals d'igualtat entre homes i dones, a la promoció dels Drets Humans i als valors propis d'una cultura de pau i de valors democràtics

 

Competències específiques:

CEFB3. Coneixements bàsics sobre l'ús i programació dels ordinadors, sistemes operatius, bases de dades i programes informàtics amb aplicació en enginyeria.

CEMC6. Aixecaments i replantejaments topogràfics. Cartografia, Fotogrametria, sistemes d'informació geogràfica i teledetecció en agronomia.

CEMC9. Presa de decisions mitjançant l'ús dels recursos disponibles per al treball en grups multidisciplinaris.

CEMC10. Transferència de tecnologia, entendre, interpretar, comunicar i adoptar els avenços en el camp agrari.

CEMCR3. Mecanització agrària.
Motors i màquines agrícoles. Característiques i disseny de maquinària per a instal·lacions agràries. Automàtica agrària.

Continguts fonamentals de l'assignatura

Mòdul 0. Tecnologies de la Informació i la Comunicació (TIC) aplicades a l’agricultura (0,2 ECTS)

1. Monitoratge, control i eficiència dels sistemes de producció agrària
Tecnologies de la Informació i la Comunicació aplicades en els sistemes de producció agrària. Bases tecnològiques de l’automatització i el control de processos. Millora de l’eficiència i la sostenibilitat dels sistemes de producció agrària. Innovació en els processos de producció i transformació agrària.
 

Mòdul 1. Automatització de processos (2,8 ECTS)

2. Bases de l’automatització de processos
Sistemes automàtics. Principals components de naturalesa física: sensors, controladors i actuadors digitals. Adquisició, processament de dades i actuació automàtica. Sistemes de supervisió i control: tipus i exemples introductoris. Opcions de maquinari (hardware) disponibles al mercat: PC, sistemes integrats, PACs i PLCs.

3. Sensors per a la supervisió de processos
Tipus de senyals i tipus de sensors. Conversió A/D. Condicionament de senyals. Sensors per a la mesura dels paràmetres més habituals en agricultura.

Pràctica 1.1 - Adquisició de dades i calibratge de sensors

4. Controladors per a la supervisió i control de processos
Tipus de controladors i aplicacions en agricultura. Lògica digital i disseny de circuits combinacionals i seqüencials.

Pràctica 1.2 - Exemples pràctics de processos automàtics

Pràctica 1.3 - Control de processos mitjançant lògica digital

5. Disseny i implementació de sistemes de control. Desenvolupament de projectes.
Introducció a l’anàlisi de requisits i variables a supervisar i controlar. Aprenentatge mitjançant desenvolupament d'una aplicació real. Integració de components hardware i software.

Pràctica 1.4a - Connectant un PLC
Pràctica 1.4b - Control d'un sistema d'abastiment d'aigua mitjançant un PLC
Pràctica 1.5 - Alimentació de precisió en porcicultura
(activitat condicionada
a disponibilitat)
 

Mòdul 2. Sistemes robotitzats (0,6 ECTS)

6. Robòtica agrària
Conceptes bàsics sobre robòtica. Tipus de robots i les seves aplicacions. Control del moviment. Exemples de robots per a diferents tasques. Robòtica agrícola mòbil.

Pràctica 2.1 - Interaccionant amb robots
 

Mòdul 3. Agricultura de Precisió (2,4 ECTS)

7. Concepte i cicle de l’Agricultura de Precisió
La producció agrària com un procés a controlar. Adquisició de dades. Anàlisi i interpretació de la informació. Presa de decisions i actuació variable. Sistemes d’actuació variable en temps real (real-time sensor-based technologies). Sistemes d’actuació variable en base a mapes (map-based technologies).

8. Variabilitat i maneig diferenciat dels cultius
Variabilitat espacial de la collita. Variabilitat temporal de la collita. Variabilitat de la qualitat.

9. Georeferenciació de dades espacials
Sistemes Satel·litaris de Navegació Global (SSNG/GNSS) i aplicacions a l'Agricultura de Precisió.

Pràctica 3.1 - Sistemes Satel·litaris de Navegació Global i georeferenciació de dades discretes

10. Sistemes d’adquisició de dades (I). Sensors propers
Sensors i monitors de collita: Obtenció de mapes de collita. Sensors de sòl: Resistivitat elèctrica, Inducció electromagnètica, Espectrometria, Radar. Sensors de cultiu; Radiòmetres i sensors de reflectància espectral.

Pràctica 3.2 - Adquisició i georeferenciació de variables del sòl i del cultiu en continu

11. Sistemes d’adquisició de dades (II). Sensors remots
Imatges de satèl·lit i fotografia aèria. Fotografia tèrmica. Índexs de vegetació. Adquisició i calibració d’imatges.

12. Mapat i sistemes d’anàlisi de la informació
Sistemes d’informació geogràfica (SIG). Interpolació i mapat de la informació. Anàlisi i interpretació de dades. Oportunitat del maneig diferenciat i zonificació.

Pràctica 3.3 - Mapat de la informació espacial

Pràctica 3.4 - Zonificació a nivell de parcel·la

13. Sistemes de control i actuació: tecnologies de dosificació variable
Actuadors i tecnologies d’aplicació variable. Solucions diverses per a cultius diferents.
 

Activitats pràctiques
Totes les sessions pràctiques tindran una durada de 2 hores.

Pràctiques de laboratori
Pràctica 1.1 - Adquisició de dades i calibratge de sensors
Pràctica 1.2 - Exemples pràctics de processos automàtics
Pràctica 1.3 - Control de processos mitjançant lògica digital
Pràctica 1.4a - Connectant un PLC
Pràctica 1.4b - Control d'un sistema d'abastiment d'aigua mitjançant un PLC
Pràctica 1.5 - Alimentació de precisió en porcicultura
Pràctica 2.1 - Interaccionant amb robots

Pràctiques de camp
Pràctica 3.1 - Sistemes Satel·litaris de Navegació Global i georeferenciació de dades discretes
Pràctica 3.2 - Adquisició i georeferenciació de variables del sòl i del cultiu en continu

Pràctiques d’aula d’informàtica
Pràctica 3.3 - Mapat de la informació espacial
Pràctica 3.4 - Zonificació a nivell de parcel·la

 

 

Eixos metodològics de l'assignatura

 L'assignatura s'impartirà de forma presencial si les mesures anti-pandèmia ho permeten. Al començament de l'assignatura es disposarà de la programació detallada de l'assignatura a la carpeta de Recursos del Campus Virtual.

 

Tipus d'activitat

Descripció

Activitat presencial alumne

 

Activitat no presencial alumne

 

Avaluació

Temps total

 

 

Objectius

Hores

Treball alumne

Hores

Hores

Hores/ECTS

Lliçó magistral

Classe magistral (Aula. Grup gran)

Explicació dels principals conceptes

34

Estudi: Conèixer, comprendre i

sintetitzar coneixements

34

7

74h/3ECTS

Problemes  i

casos

Classe

participativa

(Aula.  Grup gran)

Aplicació dels conceptes teòrics

impartits a les classes magistrals

8

Resoldre problemes i casos i

aplicar-ho a un cas concret avaluable

8

13

27h/1.2ECTS

Laboratori Camp

Pràctica de

Laboratori (grup reduït)

Execució de la pràctica: aplicació

pràctica dels conceptes teòrics

14

Realitzar memòria (informe) de

l’activitat

14

8

38h/1.4ECTS

Aula d’informàtica

Activitat pràctica

(Grup mitjà)

Execució de la pràctica:

dimensionament i presa de

decisions

2

Realitzar memòria (informe) de

l’activitat

2

1

5h/0.2ECTS

Visites

tècniques

Activitat

pràctica (Grup gran)

Visita a empreses i/o

explotacions

2

Realitzar memòria (informe) de

l’activitat

2

1

5h/0.2ECTS

Totals

 

 

60

 

60

30

150h/6 ECTS

 

Observacions:

S’han considerat 25 hores d’activitat total per crèdit ECTS.

La distribució d'hores i d'activitats poden variar lleugerament.

 

 

Pla de desenvolupament de l'assignatura

Es carregarà una programació detallada de l'assignatura a la secció de Recursos del Campus Virtual a principi de curs. La programació contindrà la distribució dels crèdits en les diferents activitats i les dates, els llocs i els professors de cadascuna.

Sistema d'avaluació

L'avaluació de l'assignatura es farà d'acord amb la Normativa d'avaluació aprovada per la UdL. Aquesta normativa estableix que l’avaluació estàndard és l'Avaluació Contínua.

L’assignatura s’avalua en dos Blocs independents. Per un costat hi ha el Bloc 1 - Automàtica i Robòtica i, per l’altra, el Bloc 2 - Agricultura de Precisió. Cada bloc representa el 50 % de la nota de l'assignatura.

El Bloc 1, Automàtica i Robòtica conté els Mòduls 0,1 i 2, que s’avaluaran mitjançant un examen al 1r Parcial, la realització i presentació d'exercicis i tallers pràctics (pràctiques 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 i 1.5), la preparació, la participació i l'actitud a les sessions i la realització de possibles exercicis extra que es concretaran al llarg del desenvolupament de l'assignatura. L'examen té un pes del 55 % sobre la nota del Bloc 1. Els exercicis pràctics tenen un pes del 35 % sobre la nota del Bloc 1 i l'actitud, la participació i la preparació prèvia a les classes i pràctiques i els possibles exercicis extra tenen un pes del 10 % sobre la nota del Bloc 1.

El Bloc 2, Agricultura de Precisió correspon al Mòdul 3 i s’avaluarà mitjançant la realització d'un examen i la presentació d'un dossier de les pràctiques realitzades. L'examen té un pes del 50 % sobre la nota del Bloc 2. Per tal d'avaluar les pràctiques, l'alumnat haurà de lliurar un dossier únic elaborat de forma individual que englobarà les pràctiques 3.1, 3.2, 3.3 i 3.4. El pes del dossier de pràctiques és del 50 % sobre la nota del Bloc 2. Es proposa com a activitat opcional elaborar un document per al Repositori Digital d'Agricultura de Precisió (RDAP) del Grup de Recerca en AgròTICa i Agricultura de Precisió. Si, a criteri dels professors, el document té la qualitat suficient i es proposa per a ser publicat al repositori, l'alumne podrà obtenir 1 punt addicional a la nota final del Bloc 2.

Per a poder determinar la nota global és imprescindible treure una nota igual o superior a 4 punts sobre 10 en cadascun dels dos Blocs. En cas contrari, la nota global màxima que es podrà obtenir a l'assignatura serà de 4,9 punts sobre 10.

Així mateix, és obligatòria l’assistència a totes les sessions pràctiques. Si no s'hi assisteix no es podrà aprovar l'assignatura, llevat que sigui per causa de força major i justificada.

 

Tipus d'activitat

Activitat d'Avaluació

 

Pes qualificació

Procediment

Número

%

Lliçó magistral

Examen de continguts del Bloc 1

1

27,5

Problemes i casos Lliurament dels informes de pràctiques del Bloc 1 3-5 17,5
Participació i actitud a classe A totes les sessions del Bloc 1 1 5
Lliçó magistral Examen de continguts del Bloc 2 1 25
Lliçó magistral Document per al RDPA al Bloc 2 1 Opcional (10)

Laboratori/Camp

Aula d'informàtica

Lliurament del dossier de pràctiques d’Agricultura de Precisió del Bloc 2

1

25

Total

100

 

Observacions

Bibliografia i recursos d'informació

 Bibliografía bàsica

 

Bibliografía complementària

PDF