MXPA03011163A - Proceso y aparato de deteccion, identificacion y cuantificacion densimetrica de insectos granivoros en existencias de cereales. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un proceso y a un dispositivo para la deteccion, la clasificacion y la cuantificacion densimetrica de insectos granivoros, de una o muchas familias de insectos que se presentan simultaneamente, en existencias de cereales y similares, que consiste en detectar a los insectos a traves de ruidos y sonidos y/o vibraciones infrasonicas emitidas por los insectos. Esto consiste en realizar las siguientes operaciones: registrar los sonidos reales en las existencias; eliminar ruidos conocidos de los parasitos; detectar en la curva envolvente de energia resultante las ventanas correspondientes a los picos de energia y determinar a partir de ellos la frecuencia media, el ancho espectral y la energia global; comparar la frecuencia media y el ancho de cada ventana con las ventanas de caracteristicas similares conocidas y listadas, a manera de que se realice una clasificacion taxonomica; finalmente comparar la frecuencia media y la energia global de cada ventana, con aquellas ventanas con caracteristicas conocidas y listadas, para realizar una cuantificacion densimetrica.

Description

PROCESO Y APARATO DE DETECCION, IDENTIFICACION Y CUANTIFICACIÓN DENSIMÉTRICA DE INSECTOS GRANIVOROS EN EXISTENCIAS DE CEREALES Campo de la invención La presente invención se refiere a un proceso, y su dispositivo de implementación, para la detección, la clasificación y la cuantificación densimétrica de insectos, de una o varias familias presentes simultáneamente, en existencias de productos alimenticios susceptibles de ser infestadas, tal como existencias de cereales .

Antecedentes de la invención En el campo de la agricultura y de la alimentación, los insectos causan muchos daños, tanto al nivel de las culturas como al nivel del almacenamiento de géneros. De modo general, para eliminar los insectos se procede a un tratamiento insecticida sistemático. Si bien resulta relativamente fácil determinar la naturaleza y la densidad de insectos mediante un simple control visual de la parte de las culturas que sobresale del suelo, no es lo mismo para los productos alimenticios, en particular los cereales, cuando son almacenados o transportados , tanto en un almacén como en un silo o un camión, ya que resulta muy difícil detectar el grado de infestación en el interior del lote. Actualmente, se procede al análisis por tamizado de una o varias muestras. Sin embargo, la infestación puede ser uniforme o no, y desarrollarse más o menos profundamente. Por lo tanto, para obtener resultados menos aleatorios, se toman muestras en las zonas susceptibles de contener insectos, por ejemplo en las zonas donde se ha observada una subida de temperatura, lo que puede significar la presencia de insectos. Si se descubre aunque fuera un solo insecto en una muestra, se procede al tratamiento de todo el lote, y si no se descubre ningún insecto en las muestras, ocurre muy frecuentemente, en caso de duda, que se trate también todo el lote. Se observan por lo tanto aplicaciones sistemáticas de insecticidas que resultan en un sobretratamiento . El inconveniente de este modo de actuar reside en que los tratamientos utilizados se realizan a base de productos químicos a menudo tóxicos . Se distinguen dos tipos de tratamiento, el tratamiento de choque y el tratamiento remanente. El tratamiento de choque es a base de diclorvos, clasificado como tóxico, que mata todos los insectos en 2 ó 3 horas, y que, debido a su gran volatilidad, desaparece casi totalmente al cabo de 48 horas. El tratamiento remanente utiliza moléculas de degradación lenta que permiten una acción remanente del insecticida, su eficacia se extiende en el tiempo, son necesarias 72 horas para matar todos los insectos, y la destrucción de los insectos reintroducidos es asegurada durante al menos 3 ó 4 meses . El uso de insecticidas es actualmente una gran preocupación de los cerealistas, en particular de los transformadores, los cuales van, por lo tanto, a proscribir a corto plazo, los insecticidas, al tiempo que van a pedir cereales exentos de insectos. Existen métodos alternativos que permiten luchar contra la infestación de los insectos, basados esencialmente en el enfriamiento de las existencias por ventilación. Estos métodos pueden permitir limitar los sobretratamientos , por otro lado requieren un riguroso seguimiento de las existencias y procesos fiables de detección de insectos . Ya se han propuesto dispositivos que permitían detectar la presencia de insectos, y eventualmente su clasificación así como su cuantificación . La mayoría de estos dispositivos son poco utilizados, ya que implementan medios de detección, medios de colección y medios de análisis de uso complejo. Así, del documento US 5.646.404 se conocen un aparato y un proceso para la detección cuantitativa de insectos granívoros, comportando dicho aparato medios infrarrojos capaces de detectar los insectos contenidos en una cantidad de granos que pasan por un canal. Este dispositivo consiste, en realidad, en una criba perfeccionada, dependiendo el resultado, aquí también, del lugar de toma de la muestra. También se conocen procesos de detección que utilizan medios capaces de detectar los insectos escuchando los ruidos que éstos hacen, tanto ruidos de desplazamiento como ruidos de masticación o similares. Sin embargo, estos procesos son confrontados con determinados problemas, en particular ruidos parásitos susceptibles de alterar el resultado, y, por otro lado, aquel de permitir difícilmente una clasificación y una cuantificación densimétrica de los insectos . El documento US 4.991.439 describe un aparato de este tipo, que utiliza un cristal piezoelectrico para detectar las vibraciones producidas por los insectos granívoros, permitiendo así, analizando las vibraciones y comparándolas con vibraciones conocidas, determinar la especie en cuestión. Este aparato viene propuesto en dos modos de realización, uno utilizable directamente en existencias y el otro mediante el análisis de una muestra. Los aparatos no son muy fiables desde el punto de vista del resultado, debido a los ruidos parásitos. Es la razón por la cual se prefiere aquel que funciona por toma de muestras, ya que permite mover la muestra hacia un lugar tranquilo para realizar su análisis lejos de los ruidos parásitos . El inventor de estos aparatos ya habla intentado resolver el problema planteado por la presencia de insectos en existencias de cereales y había desarrollado un aparato para la detección y la clasificación de insectos, el cual viene descrito en el documento US 4 895 025. Con este aparato se realizan almacenamientos de las señales acústicas emitidas por los insectos, se establece el valor medio de dichas señales, y se compara la amplitud media en función de la frecuencia con los datos conocidos que corresponden a un tipo de insectos. Este método permite efectivamente clasificar los insectos, pero, además de que no puede aplicarse el establecimiento de un valor medio de las señales frequenciales en caso de uso real en un ambiente operativo, este método presenta el inconveniente de no permitir distinguir entre los insectos cuando el ambiente testado contiene varias familias de ellos. En tal caso, ya que no es posible clasificar de modo exacto las distintas familias de insectos presentes en las existencias, resulta difícil contemplar una cuantificación densimetrica.

Sumario de la invención La presente invención tiene por objeto proponer un proceso para la detección, la clasificación y la cuantificación densimetrica de insectos granívoros, de una o varias familias de insectos presentes simultáneamente, en existencias de cereales o similares, que permiten paliar los diversos inconvenientes mencionados más arriba, mientras sea de uso sencillo, de fabricación relativamente sencilla y barata, en comparación con los dispositivos existentes . La presente invención tiene también por objeto proponer un dispositivo para la implementacion del proceso según la invención, y que está diseñado para cumplir tres funciones : - la detección de la eventual presencia de insectos en el volumen de granos examinado, - la estimación de la densidad de población de los insectos detectados, es decir, la importancia de la infestación . Se observará que el proceso según la invención no está limitado a un uso en productos de cereales, así, es posible utilizarlo en otros productos tales como por ejemplo oleaginosos. El proceso para la detección, la clasificación y la cuantificación densimétrica de insectos granívoros, de una o varias familias de insectos presentes simultáneamente, en existencias de cereales o similares según la invención es del tipo que consiste en detectar dichos insectos por medio de los ruidos y de las vibraciones sonoras y/o infrasonoras que emiten, y se caracteriza esencialmente por que consiste en realizar las siguientes operaciones : - almacenar los ruidos reales en dichas existencias, - eliminar los ruidos parásitos conocidos, - detectar en la curva envolvente de energía obtenida eventuales ventanas correspondientes a picos de energía y determinar su frecuencia media, su anchura espectral y la energía global, - comparar la frecuencia media y la anchura de cada una de dichas ventanas con aquellas de las ventanas de características similares conocidas y memorizadas, con vistas a una clasificación taxonómica, finalmente, comparar la frecuencia media y la energía global de cada una de dichas ventanas con aquellas de las ventanas de características similares conocidas y memorizadas, con vistas a una cuantificacion densimetrica.

El proceso según la invención permite detectar la presencia de insectos, pero también clasificarlos y cuantif carios , almacenando directamente y sin toma de muestras los ruidos y las vibraciones reales en las existencias . Según una característica adicional del proceso según la invención, también se efectúan las siguientes operaciones : - analizar la curva de las frecuencias y detectar ventanas de frecuencia que corresponden a los picos de frecuencia, y determinar su frecuencia media y su anchura espectral, - comparar las curvas de energía y de frecuencia, y eliminar las ventanas que corresponden a picos de energía o de frecuencia no coincidentes, - comparar las ventanas correspondientes a picos de frecuencia de los demás pares con valores similares conocidos y meraorizados, con el fin de determinar la taxonomía y el estado de desarrollo. Esta característica adicional permite hacer fiable el resultado obtenido, permite además una clasificación más precisa de las especies y en particular del estado de desarrollo, larva o adulto, por ejemplo. Según otra característica adicional del proceso según la invención, se efectúan mediciones de temperatura y/o de higroscopía que se integran al procesamiento de la señal , para ponderar el resultado obtenido . El hecho de tomar en cuenta la temperatura y/o el grado de humedad del grano permite refinar el resultado en cuanto a la clasificación taxonómica, puesto que las condiciones más favorables para una infestación por una determinada especie son conocidas y, por lo tanto, capaces de ser almacenadas al igual que los valores de frecuencia media, de anchura espectral y de energía global de las ventanas correspondientes a los picos de energía, y que los valores de frecuencia media y de anchura espectral de las ventanas correspondientes a los picos de frecuencia. El dispositivo que permite la implementación del proceso según la invención es del tipo que comprende medios que permiten detectar los ruidos sonoros y/o infrasonoros emitidos por insectos en existencias de cereales, y se caracteriza esencialmente por que comprende, por un lado, al menos un medio de soporte rectilíneo capaz de ser introducido en las existencias de cereales o similares, según una determinada profundidad, llevando dicho medio de soporte uno o varios de dichos medios sensores; por otro lado, medios de procesamiento de las señales detectadas ; y, por otro lado también, medios de visualización de los resultados. Según una característica adicional del dispositivo según la invención, éste comporta varios medios sensores distribuidos a lo largo del medio de soporte. Según un modo de realización particular del dispositivo según la invención, el medio de soporte consiste en un elemento tubular cuyo extremo libre se presenta en forma de punta. Según otra característica adicional del dispositivo según la invención, el medio de soporte está provisto de medios de prensión que autorizan su manejo y su transporte por un operador. Según otra característica adicional del dispositivo según la invención, éste comporta varios medios de soporte provistos, cada uno, de uno o varios medios sensores, y de medios de procesamiento de las señales detectadas, siendo dichos medios de procesamiento conectados a una central de gestión capaz de analizar los resultados memorizados por dichos medios de procesamiento y de visualizar dichos resultados . Según esta variante, es posible utilizar varios medios de soporte instalados en distintos puntos del montón de cereales, de modo que se efectúan simultáneamente varias mediciones susceptibles de acelerar los ritmos, siendo los distintos sitios de implantación de dichos medios de soporte respecto a la configuración del montón susceptibles de ser predeterminados e incluso integrados a la operación de procesamiento de la señal. Los distintos medios de soporte pueden ser implantados por separado por un operador, también pueden ser conectados físicamente y maniobrados por un robot manipulador capaz de efectuar, automá icamente o a petición, mediciones tanto en un silo como en el remolque de un vehículo de transporte. Según otra característica adicional del dispositivo según la invención, el medio de procesamiento de las señales detectadas comporta medios capaces de asegurar la adquisición de la información que procede de los sensores, medios capaces de realizar el procesamiento de la información adquirida o en vía de adquisición, medios de gestión del interfaz con el usuario, un banco de datos de perfiles de insectos reconfigurable dinámicamente, medios de almacenamiento de los resultados de los procesamientos efectuados durante una campaña de mediciones, medios de transmisión capaces de asegurar la descarga de las informaciones hacia una calculadora externa, mediante cualquier medio de comunicación informático. Las ventajas y las características del dispositivo según la invención aparecerán más claramente de la descripción que sigue, con referencia al dibujo adjunto, el cual representa un modo de realización no limitativo de la misma.

Breve descripción de las figuras La figura 1 representa una vista esquemática en alzado de un dispositivo según la invención. - La figura 2 representa una vista esquemática de una variante del mismo dispositivo durante su uso. - La figura 3 representa una vista esquemática de otra variante del mismo dispositivo durante su uso.

Descripción detallada de la invención Con referencia a la figura 1 se puede ver que un dispositivo 1 para la detección, la clasificación y la cuantificación densimétrica de insectos o de familias de insectos en existencias de productos alimenticios susceptibles de ser infestadas, en particular en existencias de cereales, según la invención comprende esencialmente dos partes, es decir, una caña 2 destinada a ser introducida en las existencias de producto a controlar, y una cabeza 3. La caña 2 comporta varios módulos 20 de detección distribuidos longitudinalmente, en este caso dos, uno a poca distancia del extremo libre, y el otro en la zona mediana . La caña 2 comporta también un extremo cónico 21 que facilita la introducción en el producto, y que contiene un sensor de temperatura ambiente de baja inercia térmica y, eventualmente, un sensor de humedad. Se observará que la caña 2 puede comportar medios mecánicos, eventualmente motorizados, para facilitar la penetración en el producto. Estos medios pueden ser, por ejemplo, elementos de forma helicoidal de tipo taladro. La cabeza 3 contiene un sistema electrónico que permite asegurar la adquisición de la información que procede de los módulos de detección 20, éste realiza el procesamiento de la información adquirida o en vía de adquisición. El sistema electrónico gestiona el interfaz con el usuario en el modo de operación del aparato, integra una memoria de perfiles de insectos reconfigurable dinámicamente, es capaz de almacenar los resultados de los tratamientos efectuados durante una campaña de mediciones.

También puede asegurar la descarga de las informaciones hacia una calculadora externa a través de cualquier medio de comunicación informático. En este modo de realización, incorpora una fuente de alimentación eléctrica autónoma y recargable que facilita su desplazamiento y, por lo tanto, su uso, para realizar almacenamientos sucesivos en varios sitios. Con referencia ahora a la figura 2, se puede ver una variante 4 del dispositivo según la invención que comprende varias cañas 2 unidas mediante un bastidor 40 que las mantiene a una determinada distancia una de otra y que lleva una cabeza 3. Esta variante 4 permite realizar una toma de mediciones múltiples al mismo tiempo, eso con el fin de reducir el tiempo total de análisis de un lote o de efectuar una medición tridimensional en volumen. Las informaciones pueden, ventajosamente, ser transmitidas a una central que las gestiona y que puede almacenarlas e imprimirlas, realizándose la transmisión, preferiblemente, mediante conexión por radio o similar.

En la figura 2, el dispositivo según la invención viene manejado por dos operadores que lo desplazan e introducen las cañas 2 en un lote L de cereales, sin embargo, es posible, por supuesto, mecanizar el desplazamiento del dispositivo, mediante un robot, por ejemplo. Así, con referencia a la figura 3, se puede ver un dispositivo según la invención 5, según una variante, que comporta un brazo mecánico 50 previsto para realizar un control automático en un lote de cereales, en este caso en un lote L contenido en el remolque de un vehículo de transporte V. El dispositivo 5 comprende cañas 2 unidas mediante un bastidor 51, el cual viene suspendido al brazo mecánico 50 que permite mover las cañas 2. En este modo de realización, las informaciones recogidas por las cañas 2 son transmitidas mediante conexiones por cable 52 a una cabeza 3 dispuesta a monte del brazo mecánico 50. Se notará que una instalación similar montada fija en un silo puede ser utilizada como sistema de vigilancia permanente .

Claims (10)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes:
2. REIVINDICACIONES : 1. Proceso para la detección, la clasificación y la cuantificación densimétrica de insectos granívoros, de una o varias familias de insectos presentes simultáneamente, en existencias de cereales o similares, del tipo que consiste en detectar dichos insectos a través de los ruidos y de las vibraciones sonoras y/o infrasonoras que éstos emiten, caracterizado porque consiste en realizar las siguientes operaciones : - almacenar los ruidos reales en dichas existencias, - eliminar los ruidos parásitos conocidos, - detectar en la curva envolvente de energía obtenida eventuales ventanas correspondientes a picos de energía y determinar su frecuencia media, su anchura espectral y la energía global, - comparar la frecuencia media y la anchura de cada una de dichas ventanas con aquellas de ventanas de características similares conocidas y memorizadas, con vistas a una clasificación taxonómica, finalmente, comparar la frecuencia media y la energía global de cada una de dichas ventanas con aquellas' de ventanas de características similares conocidas y memorizadas , con vistas a una cuantificación densimétrica. 2. Proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque se realizan las siguientes operaciones : - analizar la curva de las frecuencias y detectar ventanas de frecuencia que corresponden a los picos de frecuencia, y determinar su frecuencia media y su anchura espectral, - comparar las curvas de energía y de frecuencia, y eliminar las ventanas que corresponden a picos de energía o de frecuencia no coincidentes, - comparar las ventanas correspondientes a picos de frecuencia de los demás pares con valores similares conocidos y memorizados, con el fin de determinar la taxonomía y el estado de desarrollo.
3. 3. Proceso según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque se efectúan mediciones de temperatura y/o de higroscopía que se integran al procesamiento de la señal, para ponderar el resultado obtenido.
4. 4. Dispositivo que permite la implementación del proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, del tipo que comprende medios (20) que permiten detectar los ruidos sonoros y/o infrasonoros emitidos por insectos en existencias de cereales o similares, caracterizado por que comprende, por un lado, al menos un medio de soporte rectilíneo (2) capaz de ser introducido en las existencias (L) de cereales o similares, según una determinada profundidad, llevando dicho medio de soporte (2) uno o varios de dichos medios sensores (20) ; por otro lado, medios de procesamiento de las señales detectadas ; y, por otro lado también, medios de visualización de los resultados.
5. 5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque comporta varios medios sensores (20) distribuidos a lo largo del medio de soporte (2) .
6. 6. Dispositivo según la reivindicación 4 o la reivindicación 5, caracterizado porque el medio de soporte (2) consiste en un elemento tabular cuyo extremo libre se presenta en forma de punta (21) .
7. 7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que el medio de soporte (2) está provisto de medios de prensión que autorizan su manejo y su transporte por un operador.
8. 8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que comporta varios medios de soporte (2) provistos, cada uno, de uno o varios medios sensores (20) y de medios de procesamiento de las señales detectadas, siendo dichos medios de procesamiento conectados a una central de gestión capaz de analizar los resultados almacenados por dichos medios de procesamiento y de visualizar dichos resultados.
9. 9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque los distintos medios de soporte (2) son conectados físicamente y son susceptibles de ser maniobrados por un robot manipulador (50) .
10. 10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9 precedentes, caracterizado porque el medio de procesamiento de las señales detectadas comporta medios capaces de asegurar la adquisición de la información que procede de los sensores, medios capaces de realizar el procesamiento de la información adquirida o en vía de adquisición, medios de gestión del interfaz con el usuario, un banco de datos de perfiles de insectos reconfigurable dinámicamente, medios de almacenamiento de los resultados de los procesamientos efectuados durante una campaña de mediciones, medios de transmisión capaces de asegurar la descarga de las informaciones hacia una calculadora externa, a través de cualquier medio de comunicación informático.