ES2367503A1 - Sistema de gestión ambiental de explotaciones ganaderas, avícolas y similares. - Google Patents
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Abstract
Sistema de gestión ambiental de explotaciones
ganaderas, avícolas y similares, que comprende una unidad principal
(1) que gestiona de manera conjunta y en tiempo real todos los
recursos de la explotación, con una unidad central de proceso (11) y
un dispositivo de control y supervisión (13). Dicha unidad principal
(1) se conecta a una pluralidad de periféricos (2, 3), que controlan
diferentes recursos de la explotación por medio de la unidad central
de proceso (11), que en caso de fallo cada periférico (2, 3) sigue
controlando sus recursos asociados a través del dispositivo de
control y supervisión (13), y en caso de fallar también este
dispositivo (13) los periféricos (2, 3) toman el control mediante
las unidades auxiliares de proceso (21, 31), evitando de este modo
que cualquier fallo en la unidad principal (1) deje sin control las
condiciones ambientales de la explotación, actuando el sistema en
modo emergencia.
Description
Sistema de gestión ambiental de explotaciones
ganaderas, avícolas y similares.
La presente invención trata de un sistema de
gestión ambiental de explotaciones ganaderas, avícolas y similares,
que permite el control eficaz y global de todos los parámetros
ambientales de la misma. Además, este control puede realizarse de
forma telemática, monitorizado, de acuerdo a las necesidades en cada
momento, en tiempo real durante la permanencia de los animales y
también antes de la ocupación de la explotación, y siempre teniendo
en cuenta la seguridad de los animales. De este modo, se evitan
numerosos desplazamientos a la explotación, y resuelve los problemas
de sistemas de control independiente de los diferentes
parámetros.
Se conocen diferentes sistemas de control de
diferentes parámetros de las explotaciones ganaderas, donde estos
sistemas se dedican al control de uno de estos parámetros, como la
temperatura o la humedad, incluso el viento exterior. Sin embargo,
no se conoce un sistema que permite gestionar y controlar de manera
conjunto todos lo parámetros.
Por ejemplo, el documento ES 1038843 U describe
una calefacción para naves avícolas-ganaderas, del
tipo que comprende un quemador, una tolva de almacenamiento de
material combustible, un motor eléctrico, un extractor, un
ventilador y un termostato que regula la temperatura del quemador,
que incorpora un moto-reductor de sinfín accionado
por un temporizador que trasporta el material combustible desde la
tolva hasta el quemador, habiéndose previsto una cámara de aire
compuesta por un circuito de tubos y un ventilador centrífugo. Este
ventilador centrífugo es apto para introducir el aire en la cámara,
refrigerando los tubos y suministrando una considerable cantidad de
aire caliente a la nave, estando la temperatura regulada por un
termostato.
El modelo de utilidad ES 1008706 U trata de un
dispositivo regulador automático para el control de la temperatura
en naves de granja, constituido por dos sondas electrónicas
colocadas en el interior de la nave, una en el lado norte y otra en
el sur. Estas sondas realizan muestreos de la temperatura que son
transmitidos a una central de control encargada de efectuar lecturas
periódicas, hallando las medias de todas ellas y de todas las
influencias, tales como la dirección y velocidad del viento, en
función de cuyos datos la central activa unos módulos destinados
para la apertura o cierre de ventanas, indistintamente del lado
norte y del sur.
La patente ES 2010887 se refiere a un aparato
especialmente aplicable a naves industriales y granjas, que regula
automáticamente la tensión de alimentación de uno o más
ventiladores, en función de la diferencia en cada momento existente
entre la temperatura ambiente, captada por una sonda, y una
temperatura de consigna establecida por el usuario mediante un
potenciómetro, que comprende un circuito de control
independientemente del circuito de potencia que emite una señal con
una salida al exterior, susceptible de ser utilizada para accionar
otros circuitos de potencia auxiliares, pudiéndose además, gobernar
con un solo circuito de control tres circuitos de potencia para
regular automáticamente un corriente trifásica.
El modelo de utilidad ES 190105 U consiste en un
dispositivo de aireación para naves avícolas o ganaderas,
constituido por al menos un conducto tubular de entrada de aire el
cual presenta uno de sus extremos cerrado en tanto que el extremo
opuesto está comunicado con el exterior de la nave a través de una
persiana reguladora de paso, contando dicho conducto con
alineaciones longitudinales de orificios de paso a través de su
pared lateral, y estando combinado dicho conducto con unos hueco de
salida forzada de aire, mediante la disposición de exhaustotes.
La patente US 5482210 trata de un sistema y un
método para el control el medio ambiente en un recinto para las aves
de corral asegurando la integridad de las señales de reacción
detectadas representativas de condiciones ambientales, incluyendo
temperatura y humedad, dentro del recinto. Además, asegura el
funcionamiento continuo de la vigilancia y de los sistemas de mando
asociados al mismo. Controla la ventilación a través de unos
ventiladores incluidos en el recinto, que proporcionan la
modificación exacta de la temperatura/humedad, cuando es necesario.
El sistema tiene uno o más calentadores, al menos tres sensores de
temperatura y por lo menos tres sensores de humedad situados en
relación y separados dentro del recinto.
Todos estos documentos anteriores tratan de
regular alguno de los parámetros del recinto de la granja, como la
temperatura o la humedad. Sin embargo, estos sistemas presentan el
inconveniente de necesitar de la presencia in situ del
operario para accionar los controladores. Además, otro problema
asociado es que estos sistemas controlan un parámetro, o a lo sumo
dos, de manera que pueden existir diferentes controladores en una
misma granja, pero actuando cada uno de manera independiente y sin
saber de qué modo está actuando cualquier otro. Otra problemática
asociada a estos sistemas es que no permiten programar el
acondicionamiento de la explotación con antelación a su ocupación
por los animales, de modo que en el momento que dichos animales
ocupan la explotación, las condiciones no son las óptimas para
ellos.
La presente invención resuelve de forma
plenamente satisfactoria la problemática anteriormente descrita.
Trata sobre un sistema de gestión ambiental de explotaciones
ganaderas, avícolas y similares, que gestiona eficaz y globalmente
todos los recursos disponibles, con capacidad heurística y sin
olvidar la gestión de los recursos energéticos. Es muy importante la
capacidad de controlar de manera global todos los controles, pues
resuelve los problemas de otras explotaciones donde los diferentes
controles actúan de manera independiente sin saber el funcionamiento
del resto.
El sistema hace posible esta gestión de forma
local o remota, de acuerdo a las necesidades, siempre teniendo en
cuenta la seguridad de los animales, disponiendo de varias unidades
de control para que, en caso de fallo, se controle igualmente la
explotación, de manera que con la existencia de partes redundantes
para incrementar la fiabilidad del sistema ante un fallo, se
garantiza el bienestar de la población. Además, el sistema dispone
de medios que logran controlar el acondicionamiento de la granja
antes de la ocupación de la misma por los animales, incluso permite
simular un amanecer u ocaso con la duración y periodos de tiempo que
el usuario determine.
El sistema comprende una unidad principal con
una serie de sistemas internos, entre los cuales se encuentra una
unidad central de proceso y un dispositivo de control y supervisión.
Con objeto de conseguir el control global de la explotación, se
dispone de una pluralidad de periféricos inteligentes, que al
detectar un fallo en la unidad central de proceso, controlan sus
recursos asociados a su sistema auxiliar y trabajan directamente con
el dispositivo de control y supervisión, por lo que la seguridad de
los animales es alta incluso frente a un fallo técnico. También para
seguridad se disponen las oportunas alarmas locales y remotas.
El sistema presenta además la máxima eficacia en
cuanto a la gestión y control de todos los recursos, tales como
humidificadores, nebulizadores, quemadores, ventanas y otros, y los
parámetros ambientales. Esto lo consigue gracias a la aplicación de
un sistema de gestión que tiene en cuenta simultáneamente todos los
factores internos y externos que influyen en las condiciones
ambientales de la explotación. Considera todas las condiciones
meteorológicas exteriores, incluso velocidad y dirección del viento,
orientación de las ventanas, humedad relativa, etc., sin olvidar el
número de animales, edad y peso.
Este sistema de gestión proporciona un
equilibrio adecuado entre la gestión eficaz de los recursos
energéticos y el bienestar de la población contenida en la nave
gestionada, con una consecuente producción óptima teniendo en cuenta
el medio ambiente.
El control tiene en cuenta diariamente los datos
que existen en diferentes ficheros para obtener una crianza óptima,
que varían en función de la genética de los animales.
El sistema ofrece en tiempo real mediante
monitorización el estado de la instalación, temperaturas interiores
y exterior, nivel de ventilación, iluminación, población, peso,
pienso u agua consumidos, etc., y se muestra, mediante una pantalla
de visualización una serie de gráficos y tablas, el detalle de la
evolución y el histórico de los diferentes parámetros y eventos
acaecidos. Todo esto puede hacerse, además de manualmente, de forma
telemática.
El control manual permite al propietario
definir, de manera muy intuitiva, los parámetros deseados para la
instalación, facilitando al personal técnico las tareas de
mantenimiento.
La opción de control remoto permite monitorizar
y controlar los recursos de la granja de la misma manera que in
situ, con las ventajas que dicho control supone, pues evita
múltiples desplazamientos a la explotación, aumentando la calidad y
la comodidad en el trabajo de los gestores de las granjas.
Para completar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de
la realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante
de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter
ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La Figura 1.- muestra un esquema del sistema de
la invención, en una realización preferente en la que se ha
representado el sistema con dos periféricos, pudiéndose disponer de
tantos como recursos deseen controlarse al mismo tiempo. La unidad
principal se conecta a la red eléctrica a través de la fuente de
alimentación. Dentro de esta unidad principal se encuentra la unidad
central de proceso y el dispositivo de control y supervisión. Además
se dispone de un dispositivo de registro y almacenamiento de datos.
Una unidad de potencia establece o interrumpe el paso de la
corriente hacia los recursos de la explotación, pudiendo accionar
dicha unidad a distancia. El dispositivo de control y supervisión
establece una relación con una serie de periféricos conectado a la
unidad principal. Estos periféricos, con sus unidades de potencia y
elementos necesarios para llevar a cabo su función, disponen además
de una unidad auxiliar de proceso cada uno, que en caso de fallo en
la unidad central de proceso, permite seguir gestionando la
explotación directamente desde del dispositivo de control y
supervisión, y por sí solos en caso de fallo en este dispositivo de
control y supervisión.
La invención se refiere a un sistema de gestión
ambiental de explotaciones ganaderas, avícolas y similares. Este
sistema es novedoso, entre otras cosas, en cuanto a su gestión
inteligente gracias a un sistema de gestión, que permite actualizar
en tiempo real y al mismo tiempo todos los recursos de la granja.
Además, el sistema comprende una serie de sistemas auxiliares, que
en caso de fallo en la unidad principal, siguen gestionando la
explotación. También en caso de fallo, existen medios para la
activación de alarmas y envío de información, como mensajes cortos
de texto (SMS), a través de telefonía móvil.
El control de la explotación puede realizarse
tanto de manera manual como automática, y se dispone además de la
opción de control remoto. Los diferentes recursos y su evolución se
pueden observar a través de medios de visualización, mediante
gráficos, tablas y similares.
Entrando en la descripción de una posible
realización preferente de la invención, y sin considerarla
limitativa a dicha invención, el sistema descrito comprende una
unidad principal (1) que gestiona de manera conjunta y en tiempo
real todos los recursos de la explotación, estando dicha unidad
principal (1) conectada a una pluralidad de periféricos (2, 3),
donde cada uno de dichos periféricos (2, 3) controla diferentes
recurso de la granja por medio de la unidad principal (1), y donde
en caso de fallo de dicha unidad principal (1), cada periférico (2,
3) sigue controlando sus recursos asociados, evitando de este modo
que cualquier fallo en la unidad principal (1) deje sin control las
condiciones ambientales de la explotación. El número de periféricos
(2, 3) comprendidos en el sistema es función del número de recursos
que se desean controlar en la explotación.
La unidad principal (1) se conecta a la red
eléctrica a través de la alimentación (12) y comprende una unidad
central de proceso (11) y un dispositivo de control y supervisión
(13). Una unidad de potencia (15) establece o interrumpe el paso de
corriente en la unidad principal (1). La unidad central de proceso
(11) contiene todos los elementos necesarios para la gestión de los
periféricos (2, 3) e interfaz con el usuario y está conectada a un
dispositivo de control y supervisión (13), que se describe más
adelante. Además, dispone de un sistema de gestión en la unidad
principal (1) con medios para el control global y simultáneo de
todos los recursos de la granja asociados a periféricos. De este
modo, se proporciona en tiempo real un equilibro adecuado entre la
gestión eficaz de los recursos energéticos y el bienestar de la
población contenida en la explotación gestionada. De este modo, el
control de la explotación es óptimo en todo momento.
De forma continua, a través de medios de
visualización externa, como puede ser un monitor o proyector, se
presenta al usuario un menú, a través del que se puede ver el estado
y definir, de manera muy intuitiva, los principales valores y
parámetros de la instalación, como temperaturas, nivel de
ventilación, apertura de las ventanas, humedad, población, velocidad
y dirección del viento, etc. Estos datos se guardan en una unidad de
registro y almacenamiento de datos (14) que permite disponer de
ellos siempre que sea necesario.
La información facilitada respecto al estado de
la explotación a través de los medios de visualización, en tiempo
real, podría verse desde cualquier ordenador conectado a la red,
introduciendo una clave de acceso.
El menú del usuario facilita el paso a otro menú
de administrador desde donde se puede programar y activar toda la
infraestructura del control ambiental: colocar los recursos,
configurar alarmas, control de iluminación, preparación ambiental de
la nave, histórico de eventos, cambio de claves de acceso,
funcionamiento manual o automático, instalación/mantenimiento del
sistemas, y otros. El sistema dispone además de medios que permiten
el control telemático de la explotación, de manera que evita una
multitud de desplazamientos a la misma, con el consiguiente ahorro
de coste y tiempo.
A partir de los datos continuamente recibidos
del dispositivo de control y supervisión (13), datos como velocidad
y dirección del viento, humedad, temperatura interna y externa,
concentración de CO_{2}, etc., y en función del sistema de
gestión, datos históricos locales, datos históricos de crianza según
genética, recursos disponibles y disposición de éstos, peso y edad
de la población, y valores definidos por el usuario, se calcula el
momento óptimo para las activaciones de los ventiladores,
calefactores, nebulizadores, ventanas, y todo el resto de elementos
que intervienen en el control ambiental, transmitiéndose al
dispositivo de control y supervisión (13) la información pertinente
destinada a los diferentes elementos que integran la infraestructura
de la nave. Es importante hacer notar que los recursos se controlan
globalmente y nunca viendo cada uno de ellos de forma individual, de
manera que siempre que se modifique alguno de ellos tiene en cuenta
el estado del resto y cómo afectará a ellos.
El sistema de gestión contempla una estrategia
heurística, que va creando innovaciones continuas para obtener una
mejora continua en la gestión. Esta estrategia heurística consiste
en el empleo de un método que se basa en los resultados anteriores
del sistema de gestión ambiental en la explotación, y que se utiliza
para resolver problemas, desde calcular los recursos necesarios de
la explotación hasta planear las condiciones de operación del
sistema.
Se dispone además de medios para el registro y
almacenamiento de los datos, que recoge todas las actuaciones en
fecha y hora, así como los valores medios de dichos parámetros. En
caso de fallo en la unidad central de proceso (11), el sistema de
control y supervisión (13) asume el dominio directo sobre los
periféricos controlando las condiciones ambientales de la
explotación, cuando la situación lo requiere, trabajando en modo
emergencia.
El dispositivo de control y supervisión (13) se
encuentra asociado a la unidad central de proceso (11). Dicho
dispositivo de control y supervisión (13) recibe la información de
los periféricos (2, 3) y la envía a su vez a la unidad central de
proceso (11), que la muestra a través de medios de visualización
externa, con lo que el usuario es capaz de gestionar de manera
global y en tiempo real todos los recursos. Contiene todos los
elementos necesarios para la gestión/comunicación con los
transductores, comunicación con los periféricos (2, 3), conversión
de la información recibida desde la unidad central de proceso (11) y
comunicación con ella, etc.
Este dispositivo de control y supervisión (13)
transmite a la unidad central de proceso (11) toda la información
relativa a los controles de los periféricos (2, 3), y espera recibir
de dicha unidad central de proceso (11) las órdenes para la
activación de los dispositivos pertinentes encargados de variar las
condiciones de la explotación, y envía a los periféricos (2, 3) la
información necesaria para controlar su zona. Se incorporan además
los elementos de potencia que intervienen directamente sobre
recursos de la explotación, proporcionándoles tensiones variables o
del tipo conexión/desconexión.
El dispositivo de control y supervisión (13)
vigila también el funcionamiento de la unidad central de proceso
(11), que en caso de avería o cualquier fallo técnico que pudiera
darse, es capaz de impedir que las condiciones de la explotación
sean adversas y queden sin control, trabajando dicho dispositivo de
control y supervisión (13) en modo emergencia, asumiendo
directamente el control sobre los periféricos (2, 3).
El sistema propuesto puede adaptarse a las
necesidades personalizadas de casa usuario, de manera que puede
realizar el control sobre los parámetros que se desee. De este modo,
el número de periféricos (2, 3) dispuestos en el sistema varía en
función del número de recursos a controlar.
Cada periférico se encuentra equipado con todos
los elementos necesarios para su comunicación con otro periférico y
con el dispositivo de control y supervisión (13) de la unidad
principal (1), unidades de potencia (23, 33), alimentación (22, 32),
gestión/comunicación con los transductores y conexionar los
diferentes recursos de la instalación.
Los periféricos (2, 3) concentran las señales y
transmiten al dispositivo de control y supervisión (13) el estado de
cada uno de los recursos controlados (velocidad y dirección del
viento, humedad, temperatura interna y externa, etc.). Incorporan
además elementos de potencia (23, 33) que intervienen directamente
sobre los recursos de la infraestructura de la explotación,
proporcionándoles tensiones variables o del tipo
conexión/desconexión. Las intervenciones a realizar se reciben del
dispositivo de control y supervisión (13).
Cada uno de los periféricos (2, 3) dispone de
una unidad auxiliar de proceso (21, 31), que actúan directamente en
modo emergencia en caso de fallo del dispositivo de control y
supervisión (13). De este modo, ante cualquier fallo que pudiera
producirse en la unidad central de proceso (11) y dispositivo de
control y supervisión (13), el sistema es autosuficiente para
gobernar las diferentes funciones ambientales, sin dejar sin control
en ningún momento la explotación.
En caso de fallo en la unidad central de proceso
(11), las órdenes se reciben directamente del dispositivo de control
y supervisión (13), que trabajará en modo emergencia.
Entre los parámetros que el sistema puede
controlar, se encuentra la iluminación. Así, un dispositivo de
control de la iluminación implementado en la unidad principal (1), y
en conexión con el sistema de iluminación de la explotación es capaz
de simular el amanecer y ocaso con la duración y periodos de tiempo
que el usuario determine.
Además de todas los controles que realiza el
sistema con los animales dentro de la explotación, de manera global,
el sistema propuesto dispone de medios de programación en la unidad
central de proceso (11), que permite acondicionarla incluso antes de
su ocupación, de manera que cuando los animales ingresan en la
explotación, las condiciones ambientales ya son las óptimas. Es
decir, se programa las condiciones que se desean en la explotación
antes de que los animales ingresen en ella.
Claims (10)
1. Sistema de gestión ambiental de explotaciones
ganaderas, avícolas y similares, caracterizado porque
comprende una unidad principal (1) que gestiona de manera conjunta y
en tiempo real todos los recursos de la explotación, estando dicha
unidad principal (1) conectada a una pluralidad de periféricos (2,
3), donde cada uno de dichos periféricos (2, 3) controla diferentes
recursos de la granja por medio de la unidad principal (1), y donde
en caso de fallo de dicha unidad principal (1), cada periférico (2,
3) sigue controlando los recursos asociados, evitando de este modo
que cualquier fallo en la unidad principal (1) deje sin control las
condiciones ambientales de la explotación.
2. Sistema de gestión ambiental de explotaciones
ganaderas, avícolas y similares, según reivindicación 1,
caracterizado porque el número de periféricos (2, 3)
comprendidos en el sistema es función del número de recursos que se
desean controlar en la explotación.
3. Sistema de gestión ambiental de explotaciones
ganaderas, avícolas y similares, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la unidad principal dispone de una
unidad central de proceso (11) asociada a un dispositivo de control
y supervisión (13), donde dicho dispositivo de control y supervisión
(13) recibe la información de los periféricos (2, 3) y la envía a su
vez a la unidad central de proceso (11), que la muestra a través de
medios de visualización externa, con lo que el usuario es capaz de
gestionar de manera global y en tiempo real todos los recursos.
4. Sistema de gestión ambiental de explotaciones
ganaderas, avícolas y similares, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque dispone de medios para el control
telemático del sistema.
5. Sistema de gestión ambiental de explotaciones
ganaderas, avícolas y similares, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la unidad principal (1) dispone de un
dispositivo de registro y almacenamiento de datos (14) conectado a
la unidad central de proceso, de manera que permite la recuperación
y visualización de datos, así como estadísticas de los diferentes
parámetros controlados.
6. Sistema de gestión ambiental de explotaciones
ganaderas, avícolas y similares, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque dispone de medios que en caso de fallo
activan un dispositivo de alarma del sistema, que permite la
visualización externa del fallo en los medios visuales y el envío de
información a través de telefonía móvil.
7. Sistema de gestión ambiental de explotaciones
ganaderas, avícolas y similares, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque cada periférico (2, 3) dispone de una
unidad auxiliar de proceso (21, 31) que gestiona sus recursos
asociados en caso de fallo en el dispositivo de control y
supervisión (13), de manera que los periféricos (2, 3) trabajarán en
modo emergencia.
8. Sistema de gestión ambiental de explotaciones
ganaderas, avícolas y similares, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque dispone de un dispositivo de control de
iluminación, localizado en la unidad central de proceso (11) y
conectado al sistema de iluminación de la explotación, de manera que
permite variar la iluminación de la explotación simulando el
amanecer y el ocaso.
9. Sistema de gestión ambiental de explotaciones
ganaderas, avícolas y similares, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la unidad central de proceso (11)
dispone de medios de programación para el acondicionamiento de la
explotación con anterioridad a su ocupación por los animales.
10. Sistema de gestión ambiental de
explotaciones ganaderas, avícolas y similares, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en caso de
fallo de la unidad central de proceso (11), la unidad de control y
supervisión (13) comunica directamente a todos los periféricos (2,
3) las acciones a realizar sobre los recursos asignados a cada uno
de ellos, de manera que la unidad de control y supervisión trabajará
en modo emergencia.
Priority Applications (1)
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| ES200930005A ES2367503B1 (es) | 2009-03-24 | 2009-03-24 | Sistema de gestión ambiental de explotaciones ganaderas, avícolas y similares. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0530875A (ja) * | 1991-07-26 | 1993-02-09 | Buzen Etsugu Farm:Kk | ウインドウレス鶏舎のｆａ化システム |
| US5482210A (en) * | 1993-08-30 | 1996-01-09 | Georgia Tech Research Corporation | Poultry environmental control systems and methods |
| WO1997046834A1 (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-11 | Monitrol Inc. | Fail-safe networked control system for ventilation units |
| WO2000062135A1 (en) * | 1999-04-09 | 2000-10-19 | Abb Automation Inc. | Digital controller redundancy using neural network fault detection |
| WO2005082134A1 (en) * | 2004-03-01 | 2005-09-09 | Monitec Pty Ltd | Method and apparatus for environmental control |
-
2009
- 2009-03-24 ES ES200930005A patent/ES2367503B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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