Viljan lämpötilan seuranta on tärkeä osa nykyaikaista viljavaraston hallintaa. Siilon sisällä lämpötila voi vaihdella eri syvyyksissä ja eri paikoissa, ja paikalliset lämpötilan nousut voivat viitata kosteuden kulkeutumiseen, biologiseen aktiivisuuteen tai kehittyvään pilaantumista.
A viljan lämpötilan valvontakaapelitarjoaa käytännöllisen tavan mitata lämpötilaa jatkuvasti useista varastoidun viljan kohdista ja siirtää tiedot valvontajärjestelmään.
Mikä on aViljan lämpötilan valvontakaapeli?
Viljan lämpötilan valvontakaapeli on joustava kaapelikokoonpano, jossa on useita lämpötila-antureita, jotka on jaettu sen pituudelle.
Kaapeli ripustetaan normaalisti pystysuoraan viljasiiloon. Anturit on sijoitettu eri korkeuksille, jolloin järjestelmä voi mitata lämpötilaa varastoidun viljan eri kerroksista.
Tyypillinen järjestelmä koostuu:
| Komponentti | Toiminto |
|---|---|
| Lämpötilan valvontakaapeli | Sisältää useita lämpötila-antureita |
| Lämpötila-anturit | Mittaa lämpötila yksittäisistä pisteistä |
| Tiedonkeruuyksikkö | Lukee ja käsittelee anturitietoja |
| RS485 / tiedonsiirtoliitäntä | Siirtää mittaustiedot |
| Valvontaohjelmisto | Näyttää lämpötilatiedot ja hälytykset |
| Pilvi alusta | Mahdollistaa etävalvonnan ja -hallinnan |
Tärkein etu on seyhdellä kaapelilla voidaan valvoa useita lämpötilapisteitäsen sijaan, että mittaisit vain lämpötilaa jyvän pinnasta.
Kuinka lämpötilakaapeli toimii siilon sisällä?
Perustyöprosessi voidaan jakaa viiteen vaiheeseen.
1. Kaapeli asennetaan viljan sisään
Valvontakaapeli on sijoitettu pystysuoraan siilon sisään.
Siilon rakenteesta ja valvontavaatimuksista riippuen voidaan asentaa useita kaapeleita eri paikkoihin.
Esimerkiksi:
Jokainen anturi edustaa eri mittauspistettä.
Tämä antaa operaattorille mahdollisuuden ymmärtääpystysuora lämpötilan jakautuminenviljamassan sisällä.
2. Anturit mittaavat lämpötilaa eri syvyyksillä
Lämpötila-anturit asennetaan ennalta määrätyin välein kaapelia pitkin.
Kaapeli voi sisältää esimerkiksi antureita:
- 1 m
- 2 m
- 3 m
- 4 m
- 5 m
Todellinen anturin etäisyys ja mittauspisteiden lukumäärä voidaan räätälöidä siilon koon ja valvontavaatimusten mukaan.
Jokainen anturi mittaa ympäröivän viljan lämpötilaa.
3. Keräysyksikkö lukee anturit
Lämpötilakaapeli liitetään tiedonkeruuyksikköön tai RTU:hun.
Keräysyksikkö lukee peräkkäin jokaisen anturin ja muuntaa anturin signaalin lämpötila-arvoksi.
Digitaalisessa anturijärjestelmässä prosessi voidaan esittää seuraavasti:
Lämpötila-anturi → Hankintayksikkö → Digitaaliset lämpötilatiedot
Keräysyksikkö voi sitten liittää jokaisen mittauksen vastaavaan kaapelin ja anturin sijaintiin.
4. Lämpötilatiedot lähetetään
Mittausten keräämisen jälkeen tiedonkeruuyksikkö voi välittää tiedot teollisuuden viestintärajapinnan, kuten esimRS485/Modbus RTU.
Suuremmissa järjestelmissä tiedot voidaan sitten siirtää Ethernetin, 4G:n, LoRa:n tai muiden viestintämenetelmien kautta valvontaalustaan.
Tyypillinen arkkitehtuuri on:
Lämpötila-anturit
1
>>
Valvontakaapeli
2
>>
Tiedonhankintayksikkö
3
>>
RS485 / Modbus
4
>>
Yhdyskäytävä / viestintälaite
5
>>
Pilvi-alusta
6
Tämä tarkoittaa, että käyttäjien ei välttämättä tarvitse mennä siilon alueelle tarkistaakseen lämpötilatietoja.
5. Järjestelmä tunnistaa epänormaalit lämpötilan muutokset
Valvontaohjelmisto voi näyttää yksittäisten antureiden lämpötila-arvot ja vertailla mittauksia eri pisteiden välillä.
Esimerkiksi:
| Kaapeli | Kohta | Lämpötila | Status |
|---|---|---|---|
| Kaapeli 1 | T01 | 22,4 astetta | Normaali |
| Kaapeli 1 | T02 | 22,8 astetta | Normaali |
| Kaapeli 1 | T03 | 23,1 astetta | Normaali |
| Kaapeli 1 | T04 | 29,6 astetta | Huomio |
| Kaapeli 1 | T05 | 23,0 astetta | Normaali |
Huomattavasti korkeampi lämpötila yhdessä kohdassa voi viitata mahdolliseen paikalliseen ongelmaan.
Järjestelmä voi luoda hälytyksen määritettyjen lämpötilakynnysten tai lämpötilanmuutossääntöjen mukaisesti.
Miksi useat lämpötilapisteet ovat tärkeitä?
Siilon sisällä olevan viljan lämpötila ei välttämättä ole tasainen.
Eri alueilla voi olla erilaisia olosuhteita seuraavista syistä:
- Kosteuden siirtyminen
- Ympäristön lämpötilan muutokset
- Viljan hengitys
- Mikrobien toiminta
- Epätasainen viljatäyttö
- Huono ilmanvaihto
- Kondensoituminen
- Paikallinen lämmitys
Yksi lämpötila-anturi ei välttämättä havaitse paikallista kuumaa pistettä.
Useat pystysuunnassa viljan läpi jaetut anturit antavat täydellisemmän kuvan lämpötilaprofiilista.
Jos esimerkiksi useimmat mittauspisteet ovat noin 22–24 astetta, mutta yksi piste nousee vähitellen 28–30 asteeseen, valvontajärjestelmä voi korostaa kyseisen paikan lisätarkastuksia varten.
Kuinka monta lämpötilakaapelia siilo tarvitsee?
Jokaiselle siilolle ei ole yhtä numeroa.
Tarvittava määrä riippuu tekijöistä, kuten:
- Siilon halkaisija
- Siilon korkeus
- Viljatyyppi
- Varastointikapasiteetti
- Kaapelin mittausalue
- Anturin etäisyys
- Seurannan tarkkuusvaatimukset
- Sovellettavat säilytysstandardit
Suuremmassa siilossa useita kaapeleita voidaan jakaa vaaka-alueelle.
Viljan lämpötilan valvontakaapeli vs. manuaalinen mittaus
| Ominaisuus | Lämpötilakaapeli | Manuaalinen mittaus |
|---|---|---|
| Mittauspisteet | Useita | Yleensä rajoitettu |
| Jatkuva seuranta | Kyllä | Ei |
| Etävalvonta | mahdollista | Yleensä ei |
| Kuuman pisteen tunnistus | Kyllä | Vaikeampaa |
| Tietojen tallennus | Automaattinen | Manuaalinen |
| Reaaliaikainen hälytys | mahdollista | Rajoitettu |
| Suuri siilosovellus | Sopiva | Vähemmän tehokas |
Suurissa viljavarastoissa automaattinen valvonta voi vähentää merkittävästi toistuvien manuaalisten mittausten tarvetta.
Mitä tulee ottaa huomioon viljan lämpötilakaapelia valittaessa?
Kun valitset kaapelia siilokäyttöön, tulee ottaa huomioon useita teknisiä tietoja.
Mittauspisteiden lukumäärä:Kaapelissa tulee olla riittävästi antureita vaaditulle valvontasyvyydelle.
Lämpötilan tarkkuus:Viljan varastoinnissa anturin tarkkuus vaikuttaa suoraan lämpötilan seurannan ja hälytyspäätösten luotettavuuteen.
Mekaaninen lujuus:Kaapelin tulee kestää asennusta, viljapainetta, vetovoimia ja pitkäaikaista käyttöä säilytysympäristössä.
Ympäristönsuojelu:Suojaus kosteutta, pölyä ja mekaanisia vaurioita vastaan on tärkeää pitkäaikaisessa käytössä.
Anturin tiedonsiirto:Erilaiset lämpötilakaapelit voivat käyttää erilaisia anturiarkkitehtuureja ja tiedonsiirtomenetelmiä. Yhteensopivuus hankintajärjestelmän kanssa tulee varmistaa ennen asennusta.
Viestintäprotokolla:Teollisiin järjestelmiin,RS485 ja Modbus RTUkäytetään yleisesti hankintalaitteiden ja korkeamman tason ohjaus- tai valvontajärjestelmien välillä.
Asennusmenetelmä:Kaapelirakenteen tulee sopia siilon tyyppiin, asennuskorkeuteen ja odotettavissa olevaan viljan liikkeeseen.
Johtopäätös
Viljan lämpötilan valvontakaapeli toimii sijoittamalla useita lämpötila-antureita eri paikkoihin siilon sisällä. Anturit mittaavat jatkuvasti ympäröivän viljan lämpötilaa, ja keräysyksikkö kerää ja välittää tiedot valvontajärjestelmään.
Perusperiaate on yksinkertainen:
Useita antureita → Lämpötilakaapeli → Tiedonkeruu → Viestintä → Valvontaalusta → Hälytys
Järjestelmän arvo tulee sen kyvystä näyttäämissä tapahtuu lämpötilan muutoksia, ei pelkästään sitä, onko siilon kokonaislämpötila korkea.
Viljavarastoissa oikein suunnitellusta lämpötilan seurannasta voi siksi muodostua tärkeä osa ennaltaehkäisevää varastointia.
ZSTC lämpötilakaapelit ja viljanvalvontaratkaisut