Laboratorio risorse idriche e agro-ambientali
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Conoscere le tecnologie di misura, controllo e regolazione delle portate irrigue in sistemi e impianti a pelo libero e in pressione, nonché di monitoraggio delle principali variabili agro-meteorologiche e di stato idrico del suolo. Conoscere i sistemi di immagazzinamento dati (datalogger), l'interfacciamento digitale/analogico dei sensori, la programmazione dei datalogger. Conoscere piattaforme IoT con sensoristica suolo-atmosfera per il supporto alla decisione irrigua. Conoscere sistemi di organizzazione, trattamento e condivisione dei dati georiferiti acquisiti (WebGIS). Le conoscenze e le competenze acquisite durante il primo anno del corso di studi e quelle sviluppate nel laboratorio saranno utilizzate per l'ideazione, la progettazione e la realizzazione di soluzioni da applicare a casi di studio relativi alla realizzazione di sistemi di monitoraggio di variabili agro-idrologiche e alla gestione automatizzata dell'irrigazione.
Risultati apprendimento attesi
Acquisire competenze in merito all'applicazione di tecnologie per la misura, il controllo e la regolazione delle portate irrigue in sistemi e impianti a pelo libero e in pressione.
Acquisire la capacità di installare e utilizzare sensoristica suolo-coltura-atmosfera.
Acquisire familiarità con l'utilizzo di piattaforme IoT basate su modelli di bilancio idrologico nel suolo agrario e sensoristica per il supporto alla decisione irrigua (DSS).
Acquisire la capacità di programmare data-logger, interfacciando sensori con uscite analogiche e digitali.
Acquisire la capacità di utilizzare sistemi di organizzazione e trattamento dei dati georiferiti acquisiti (WebGIS).
Progettare e gestire un sistema in semplificato di irrigazione automatizzata (programmazione del datalogger per l'apertura e chiusura di elettrovalvole sulla base dei dati acquisiti tramite sensoristica installata in campo).
Progettare e gestire un sistema semplificato di automazione di paratoie per la regolazione delle portate transitanti in un canale irriguo e quelle di adacquamento campo.
Acquisire la capacità di installare e utilizzare sensoristica suolo-coltura-atmosfera.
Acquisire familiarità con l'utilizzo di piattaforme IoT basate su modelli di bilancio idrologico nel suolo agrario e sensoristica per il supporto alla decisione irrigua (DSS).
Acquisire la capacità di programmare data-logger, interfacciando sensori con uscite analogiche e digitali.
Acquisire la capacità di utilizzare sistemi di organizzazione e trattamento dei dati georiferiti acquisiti (WebGIS).
Progettare e gestire un sistema in semplificato di irrigazione automatizzata (programmazione del datalogger per l'apertura e chiusura di elettrovalvole sulla base dei dati acquisiti tramite sensoristica installata in campo).
Progettare e gestire un sistema semplificato di automazione di paratoie per la regolazione delle portate transitanti in un canale irriguo e quelle di adacquamento campo.
Periodo: annuale
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
annuale
Programma
Misure e loro utilizzo in Sistemi di Supporto alle Decisioni
Sistemi di misura della portata in impianti in pressione (es. impianti irrigui) e a pelo libero (es. canali irrigui). [Fondamenti di foronomia, Caratteristiche/specifiche dei sistemi di misura (parshall etc.), corretto utilizzo e installazione, manutenzione etc.]
Sensoristica per la misura delle principali variabili agro-meteorologiche e di stato idrico del suolo [Caratteristiche dei principali strumenti di misura, accuratezza, precisione, installazione, calibrazione, manutenzione, etc.]
Sistemi di immagazzinamento dati (es. data logger, DL), logica di trasmissione del segnale digitale/analogico, programmazione del DL. [Passaggi di programmazione di DL, tipologia di segnali da trattare, conversioni del segnale elettrico nelle variabili fisiche, esempi di programmazione per sonde umidità, termometri, pluviometri etc.]
Piattaforme IoT con sensoristica suolo-atmosfera per il supporto alla decisione irrigua. Acquisizione, trasmissione, programmazione, gestione dei dati. Esempi di applicazione.
Sistemi di organizzazione dati e trattamento delle informazioni. [Es. Dati, vettoriali, dati raster, organizzazione dati, Geodatabase + caso studio]
Controllo
Sistemi di controllo e regolazione automatica delle portate negli impianti irrigui statici in pressione [elettrovalvole, etc.]. Programmazione delle centraline. Esempi di applicazione.
Sistemi di controllo e regolazione automatica delle portate in macchine irrigue con ali articolate. Programmazione dei pannelli. Esempi di applicazione.
Sistemi di controllo e regolazione automatica delle portate negli impianti irrigui a gravità [PLC, SCADA, etc.]. Esempi di applicazione.
Esperienze pratiche
Pianificazione, progettazione e installazione di un sistema di monitoraggio delle principali variabili agro-idrologiche per la gestione di un impianto di irrigazione
Automazione e controllo di paratoie automatizzate (es. programmazione PLC e sensoristica, programmazione a blocchi, interfaccia di comando).
Sistemi di misura della portata in impianti in pressione (es. impianti irrigui) e a pelo libero (es. canali irrigui). [Fondamenti di foronomia, Caratteristiche/specifiche dei sistemi di misura (parshall etc.), corretto utilizzo e installazione, manutenzione etc.]
Sensoristica per la misura delle principali variabili agro-meteorologiche e di stato idrico del suolo [Caratteristiche dei principali strumenti di misura, accuratezza, precisione, installazione, calibrazione, manutenzione, etc.]
Sistemi di immagazzinamento dati (es. data logger, DL), logica di trasmissione del segnale digitale/analogico, programmazione del DL. [Passaggi di programmazione di DL, tipologia di segnali da trattare, conversioni del segnale elettrico nelle variabili fisiche, esempi di programmazione per sonde umidità, termometri, pluviometri etc.]
Piattaforme IoT con sensoristica suolo-atmosfera per il supporto alla decisione irrigua. Acquisizione, trasmissione, programmazione, gestione dei dati. Esempi di applicazione.
Sistemi di organizzazione dati e trattamento delle informazioni. [Es. Dati, vettoriali, dati raster, organizzazione dati, Geodatabase + caso studio]
Controllo
Sistemi di controllo e regolazione automatica delle portate negli impianti irrigui statici in pressione [elettrovalvole, etc.]. Programmazione delle centraline. Esempi di applicazione.
Sistemi di controllo e regolazione automatica delle portate in macchine irrigue con ali articolate. Programmazione dei pannelli. Esempi di applicazione.
Sistemi di controllo e regolazione automatica delle portate negli impianti irrigui a gravità [PLC, SCADA, etc.]. Esempi di applicazione.
Esperienze pratiche
Pianificazione, progettazione e installazione di un sistema di monitoraggio delle principali variabili agro-idrologiche per la gestione di un impianto di irrigazione
Automazione e controllo di paratoie automatizzate (es. programmazione PLC e sensoristica, programmazione a blocchi, interfaccia di comando).
Prerequisiti
Gli studenti devono avere delle solide conoscenze negli argomenti di matematica e fisica. Per frequentare con profitto il laboratorio gli studenti dovrebbero aver già superato l'esame dell'insegnamento di 'Macchine Impianti e Strutture Produttive per l'Agricoltura' e nella fattispecie la parte relativa all'idrologia del suolo e irrigazione.
Metodi didattici
Lezioni teoriche in aula, attività di campo, seminari, visite tecniche.
Materiale di riferimento
Slides e manuali tecnici che verranno suggeriti durante il corso.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una prova orale e la realizzazione di un elaborato progettuale sugli argomenti affrontati durante il laboratorio.
Studentesse e studenti con DSA o disabilità sono pregate/i di contattare via mail il docente almeno15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) o [email protected] (per studenti con disabilità).
Studentesse e studenti con DSA o disabilità sono pregate/i di contattare via mail il docente almeno15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) o [email protected] (per studenti con disabilità).
- CFU: 10
Attivita' di campo: 112 ore
Lezioni: 24 ore
Lezioni: 24 ore
Docenti:
Facchi Arianna, Masseroni Daniele
Turni:
Docenti:
Facchi Arianna, Masseroni Daniele
Docente/i