Programul PARTENERIATE - Proiecte Colaborative de Cercetare Aplicativă - PN-II-PT-PCCA-2013-4 - Contract 225

REZUMATUL PROIECTULUI  PRODUSE FINALE

REZULTATE AȘTEPTATE RAPOARTE DE ACTIVITATE

EVENIMENTE   PROMOVARE




Proiectarea, realizarea și experimentarea unui sistem mecatronic de monitorizare multispectrală a stării de vegetație aculturilor agricole 

- MoniCult -

- PN-II-PT-PCCA-2013-4-1629

Contract nr.225 din 01.07.2014

Valoarea totală a proiectului: 1.437.500,00 lei (din care: 1.250.000,00 lei de la bugetul de stat și 187.500,00 lei din alte surse atrase)

Durata proiectului: 39 luni (începând cu data de 01.07.2014 și terminând la 30.09.2017).

Perioada este împărțită în 4 etape aferente realizării proiectului, astfel: 

    • Etapa I cuprinsă între 01.07.2014 și 31.12.2014; 
    • Etapa II cuprinsă între 01.01.2015 și 31.12.2015; 
    • Etapa III cuprinsă între 01.01.2016 și 31.12.2016;
    • Etapa IV cuprinsă între 01.01.2017 și 30.09.2017.

Organizaţiile partenere în proiect:

- Universitatea Transilvania din Brașov, UTBv - Coordonator;

- Institutul Național de Cercetare Dezvoltare pentru Cartof și Sfeclă de Zahăr BrașovINCDCSZ - Partener 1;

- Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca, UTCN - Partener 2;

- S.C. Hibridul S.A. Hărman, HIB - Partener 3.

Director de proiect: Conf. dr. ing. Marius Cristian LUCULESCU

Universitatea Transilvania din Brașov, Facultatea Design de Produs și Mediu, 

Departamentul Design de Produs, Mecatronică și Mediu

  

Modificările climatice, economice şi antropice (presiunea exercitată de activităţile umane asupra agrosistemelor – reducerea biodiversităţii şi poluarea mediului) au condus la alterarea stabilităţii sistemelor agricole, mărirea vulnerabilităţii acestora şi ca urmare la diminuarea siguranţei şi securităţii alimentare. Managementul culturilor agricole, în condiţiile noi, create în ultima perioadă, impune tot mai mult monitorizarea resurselor de sol şi a dinamicii stării de vegetaţie a culturilor pentru intervenţiile, în timp real, privind alocarea de precizie (localizat şi economic) a input-urilor tehnologice (îngrăşăminte, pesticide etc.). 

În acest context, propunerea de proiect intitulată “Proiectarea, realizarea și experimentarea unui sistem mecatronic de monitorizare multispectrală a stării de vegetaţie a culturilor agricole –MoniCult” se constituie într-un instrument eficient și eficace de implementare a conceptului de agricultură de precizie, ca parte a agriculturii durabile. 

Managementul agricol de precizie are în vedere, printre altele, și monitorizarea stării de vegetaţie a culturilor agricole. Acest lucru se realizează prin calcularea și interpretarea unor indici de vegetație pe baza datelor spectrale culese de sisteme de achiziție specializate. Indicii de vegetaţie sunt corelaţi cu starea de dezvoltare şi sănătate a plantelor. Se obțin astfel informații despre stresul termic şi hidric, dăunători etc., de importanță maximă pentru intervenția la timp în ceea ce înseamnă nevoia de apă, pesticide și îngrășăminte la momentul, în cantitatea și în locul necesare, cu impact major economic și de protecție a mediului.

Produsele dezvoltate în cadrul acestui proiect sunt rezultatul unor complementarități și sinergii ale echipelor de cercetare și implementare ce formează consorțiul: Sistemul de Achiziție, Procesare, Stocare și Transmisie a Informațiilor Multispectrale (SAPSTIM) – un sistem inovativ ce oferă instrumentul de bază pentru culegerea datelor din teren, Sistemul Mecatronic Mobil Multispectral Terestru (SMMMT) și Sistemul Mecatronic Mobil Multispectral Autonom Aerian (SMMMAA) – ce înglobează componente mecanice, electronice și software, pornind de la elemente simple, oferind o soluție pentru posibilități financiare limitate ale fermierilor, și ajungând la o bijuterie a tehnologiei de vârf pe care o reprezintă drona ce monitorizează starea de vegetaţie a culturilor agricole. Acestor produse li se adaugă Tehnologia Inovativă de Monitorizare Multispectrală a Stării de Vegetaţie a Culturilor Agricole (TIMMSVCA),  bazată pe tehnici de inteligență artificială și care are în componență elemente GIS, peste care se suprapun informațiile agricole oferind printr-o interfață grafică de excepție un instrument valoros de decizie în ceea ce reprezintă astăzi managementul de precizie al culturilor agricole.

Un astfel de proiect nu ar fi putut fi abordat individual de niciunul dintre parteneri. Competențele și expertiza unui institut de cercetări agricole (P1) în ceea ce privește utilizarea informațiilor multispectrale pentru managementul de precizie sunt valorificate prin proiectarea și realizarea de către ceilalți doi parteneri (CO și P2), a unor modele de sisteme mecatronice (terestru și aerian) care să permită culegerea dinamică a informațiilor și interpretarea lor cu ajutorul unui sistem suport decizional. Rolul testării și validării rezultatelor revine partenerului P3 (IMM-ul) care implementează managementul la nivel de fermă, organizează şi realizează loturile demonstrative, monitorizează starea culturilor proprii, asigurând totodată polul cel mai semnificativ de diseminarea soluțiilor inovative oferite de către proiect.

Impactul aplicării unui management agricol de precizie se concretizează în obţinerea de producţii mari şi de calitate, optimizarea profiturilor economice, realizarea integrată a protecţiei mediului și mărirea durabilităţii sistemelor agricole. Toate acestea se reflectă asupra îmbunătățirii calității vieții.

Obiectivele specifice ale proiectului:

Obiectivul general îl constituie asigurarea unei soluții inovative de monitorizare multispectrală a stării de vegetație a culturilor agricole, bazată pe sisteme mecatronice, în vederea îmbunătățirii managementului agricol de precizie.

Obiective operaționale ale proiectului:

OB1. Proiectarea, realizarea și experimentarea unui Sistem de Achiziție, Procesare, Stocare și Transmisie a Informațiilor Multispectrale (SAPSTIM) pentru perfecționarea managementului culturilor agricole;

OB2. Proiectarea, realizarea și experimentarea unui Sistem Mecatronic Mobil Multispectral Terestru (SMMMT) de monitorizare multispectrală a stării de vegetaţie a culturilor agricole;

OB3. Proiectarea, realizarea și experimentarea unui Sistem Mecatronic Mobil Multispectral Autonom Aerian (SMMMAA) de monitorizare multispectrală a stării de vegetație a culturilor agricole;

OB4. Proiectarea, realizarea și experimentarea unei Tehnologii Inovative de Monitorizare Multispectrală a Stării de Vegetaţie a Culturilor Agricole (TIMMSVCA).

Produse finale ale proiectului

Tema de proiect își propune proiectarea, realizarea și experimentarea următoarelor produse:

  • - Model experimental al unui Sistem de Achiziție,Procesare, Stocare și Transmisie a Informațiilor Multispectrale (SAPSTIM) pentru perfecționarea managementului culturilor agricole;
  • - Modele experimental și funcțional ale unui Sistem Mecatronic Mobil Multispectral Terestru (SMMMT) de monitorizare multispectrală a stării de vegetaţie a culturilor agricole;
  • - Modele experimental și funcțional ale unui Sistem Mecatronic Mobil Multispectral Autonom Aerian (SMMMAA) de monitorizare multispectrală a stării de vegetaţie a culturilor agricole;
  • - Tehnologie Inovativă de Monitorizare Multispectrală a Stării de Vegetaţie a Culturilor Agricole (TIMMSVCA) pentru perfecționarea managementului de precizie al acestora.

SAPSTIM este un sistem special proiectat pentrua se integra cu cele două sisteme mecatronice mobile din cadrul proiectului și pentru a furniza întreaga paletă de informații pentru TIMMSVCA.

Rezultate așteptate în urma realizării proiectului

Urmare a realizării proiectului și utilizării produselor dezvoltate în cadrul acestuia, se așteaptă obținerea următoarelor rezultate:

a.   În ceea ce privește progresul în domeniul agricol, cu efecte asupra domeniilor economic, social și protecției mediului, sunt vizate:

  • - Creșterea preciziei managementului agricol cu impact major economic și de protecție a mediului;
  • - Optimizarea resurselor de apă, obținută prin monitorizarea atentă a stării de vegetație a culturilor cu ajutorul indicilor de vegetație calculați și distribuirea necesarului de apă al plantelor numai la momentul și în locul unde trebuie aplicat;
  • - Optimizarea costurilor de irigare, cu impact economic pozitiv;
  • - Optimizarea input-urilor chimice (îngrăşăminte şi pesticide) permițând cunoașterea precisă a momentului când sunt necesare, cantității care trebuie folosită și locului unde trebuie aplicate (impact economic pozitiv, dar mai ales în ceea ce privește protecția mediului);
  • Obţinerea de producţii mari şi de calitate, urmare a aplicării unui management agricol de precizie;
  • - Creșterea durabilităţii sistemelor agricole;
  • Realizarea integrată a protecţiei mediului.

b.   În ceea ce privește progresul în domeniul științific sunt vizate:

- Promovarea cercetărilor originale și creșterea capacității de cercetare, cu implicații favorabile asupra competitivității internaționale a cercetării românești;

- Creșterea numărului de cercetători prin implicarea studenților, masteranzilor și doctoranzilor în proiecte de cercetare, încurajand formarea cercetătorilor într-un mediu de înaltă calitate științifică;

- Creșterea vizibilității cercetării românești în plan internațional, în particular în cel european, prin creșterea calitățiiși mai buna valorificare a rezultatelor cercetării.

Aceste lucruri vor putea fi obținute prin:

-  Publicarea de lucrări științifice cotate, respectiv indexate ISI, conform planului de diseminare a propunerii de proiect,

-  Depunerea de cereri de brevete;

-  Diseminarea rezultatelor în cadrul unor workshop-uri, târguri, expoziții, evenimente de tip open-days;

- Raport de activitate - Etapa II;

- Raport de activitate - Etapa III;

- Raport de activitate - Etapa IV.

EVENIMENTE

Date de contact:

Conf.dr. ing. Marius Cristian LUCULESCU

Universitatea Transilvania din Brașov

Facultatea Design de Produs și Mediu

Departamentul Design de Produs, Mecatronică și Mediu

B-dul Eroilor nr.29, 500036, Brașov

Tel./Fax: +40268 41.63.52

E-mail: lucmar@unitbv.ro.