Monitoreo del grano almacenado, calidad OpenMote IoT
Todos los años, el sector agrícola sufre el deterioro o incluso la pérdida de grandes cantidades de grano almacenado debido al crecimiento de hongos y a la descomposición relacionada con los insectos.
El reto para los agricultores y las empresas que participan en el proceso de almacenamiento y distribución de cereales es garantizar la calidad del producto durante las diferentes fases y tipos de instalaciones en las que se transportan, procesan y almacenan los cereales.
Afrontando los riesgos
Según las investigaciones de prestigiosas universidades en zonas donde el cultivo de trigo es una parte esencial de la economía, el control del CO2 permite una vigilancia eficaz de la calidad del grano y otros indicadores clave, para garantizar que el producto esté en condiciones óptimas y siga siendo competitivo en el mercado.
- Normalmente, el aire ambiente tiene una concentración de CO2 de 350-400 partes por millón (ppm).
- Estudios pasados indican que una masa de grano estable tiene una concentración de CO2 de 400-600 ppm.
- Los niveles más altos indican una actividad biológica superior a la normal.
- Las concentraciones de 600 a 1.500 ppm indican el comienzo del crecimiento de moho, que desencadena con mayor frecuencia debido al almacenamiento del grano por encima del contenido de humedad de almacenamiento seguro, o a la infiltración de humedad en la estructura.
- Las concentraciones de 1.500 a 4.000 ppm y más indican claramente una grave infección de moho o una infestación de insectos de productos almacenados.
Estado del cliente
Nuestro cliente, con base en Canadá, necesita asegurar la calidad de su grano almacenado a través de la monitorización del CO2. Tener ese indicador clave le permitirá obtener más y mejor información -más rápida y barata- sobre el estado de su producto. Hasta ahora, el cliente tiene que hacer una inspección visual que lo obliga a ir al silo. La instalación de docenas de silos en grandes áreas de tierra facilita el proceso de cosecha, pero también implica:
- a dificultad de tener un buen control del estado del trigo almacenado en él;
- una inversión de tiempo para hacer un control visual de cada silo;
También existe un riesgo muy importante de no poder revertir un proceso de degradación del producto causado por un cambio en el entorno dentro de los silos y la pérdida de parte o la totalidad del grano almacenado. O el producto podría perder su calidad y ver su valor reducido en el mercado de manera significativa.
Solución propuesta
En base a las necesidades requeridas por el cliente, proponemos la instalación de diferentes sensores (no sólo los de CO2) para monitorear una serie de silos distribuidos en una gran área.
En cada silo se han instalado OpenMotes B, alimentados por paneles solares. De esta manera, se evita cualquier tipo de cableado entre los silos, ya que la comunicación entre los dispositivos OpenMote B es inalámbrica a través de la radiofrecuencia. Los diferentes OpenMotes B instalados en modo esclavo, recogen la información cada 30 minutos y la envían a un dispositivo maestro, que a su vez se comunica con un PLC conectado a la nube. Toda la información puede ser vista y procesada a distancia y de forma muy actualizada.
El módulo maestro también recoge otro tipo de datos como prueba para mejorar la instalación en el futuro.
En cuanto a la parte del software, ha sido programado usando Python por un lado, y bash scripts por el otro. Ambas soluciones son fácilmente adaptables y editables si el cliente necesita hacer algunos cambios en sus tiempos de lectura, tipos de sensores, señales a enviar a los actuadores, etc.
Beneficios
Hay una serie de claros beneficios obtenidos por el cliente gracias a este tipo de instalación:
- Ahorro de tiempo: se evitarán viajes innecesarios gracias a la verificación remota del estado de los cereales.
- Ecológico: evitar desplazamientos significa una menor emisión de partículas de CO2.
- Ahorro económico: gracias a la reducción de los viajes, el consumo de combustible será menor y se reducirá el desgaste del vehículo.
- Prevención de riesgos: reducir el número de viajes significa disminuir el riesgo de accidentes en el trabajo.
- Optimización de la producción: gracias al conocimiento en tiempo real del estado del producto, se minimizan las pérdidas materiales.
- Calidad del producto garantizada: gracias al control permanente de los niveles de CO2, los cereales se mantienen en buen estado.
- Sistema sin cableado y de bajo consumo alimentado por paneles solares.
- El sistema de radiofrecuencia utilizado funciona con señales de frecuencia sin licencia que no requieren un costo para el envío de datos.
- El cliente puede acceder y ampliar los diferentes módulos a su conveniencia sin tener que pagar un costo adicional.
- Si es necesario aumentar el número de elementos a vigilar, los OpenMotes B todavía tienen puertos libres para añadir más sensores o actuadores.
- Gracias al uso de paneles solares, no hay necesidad de cambiar las baterías.
- El dispositivo OpenMote puede anticiparse a quedarse sin baterías para mantener la instalación operativa.
¿Porque Industrial Shields?
La solución con OpenMotes B ha convencido al cliente porque tiene un precio muy competitivo; es fácilmente ampliable sin necesidad de costosas instalaciones, y no requiere el pago de ningún tipo de licencia de software para adecuar la programación a lo que el cliente requiere.
Es una solución robusta preparada para el entorno donde se instalará. El hecho de que sea una solución modular facilita también la elección con miras a ampliar o mejorar las posibilidades de gestión a distancia.
Como Industrial Shields es líder mundial en el desarrollo y la fabricación de equipos basados en hardware de código abierto, esto facilitó que el cliente tuviera plena confianza tanto en la empresa como en la solución propuesta por los técnicos de Industrial Shields.
