Wie funktionieren angeschlossene Silo-Füllstandssensoren?

Mit dem Internet verbundene IBCs und Silos sind eine der vielen Lösungen, die im Rahmen des digitalen Wandels in der Landwirtschaft entwickelt werden. Wertvolle Informationen werden ohne Verzögerung an andere angeschlossene Objekte oder direkt an den Landwirt über eine Web- oder Mobilanwendung übertragen.

Auch wenn es sowohl im Konzept als auch in der Anwendung recht simpel erscheint, bündelt ein angeschlossenes Silo tatsächlich viele Technologien. Welche Werkzeuge werden verwendet? Wie werden die Daten übertragen und gesichert? Welche Einrichtungen sollten für diese Sensoren vorgesehen werden? Dies sind einige der Fragen, die wir hier beantworten werden, um ein besseres Verständnis dafür zu bekommen, wie verbundene Silos funktionieren.

Die verschiedenen Messungen, die von den Sensoren in einem Silo ermöglicht werden

Angeschlossene Silosensoren übertragen Informationen über 3 Hauptkategorien von Messungen:

• die Höhe der Getreidebestände ;
• die Temperatur im Inneren des Silos;
• den Feuchtigkeitsgehalt des Getreides.

Füllstandssensoren sind wahrscheinlich die innovativsten auf dem Markt, und die Unternehmen, die sie entwickeln, konkurrieren miteinander, um immer effizientere Lösungen anzubieten. Ihr Ziel ist es, eine präzise und nahezu permanente Kontrolle zu bieten, um die Logistikstrategie anpassen zu können.

Was die Temperatur- und Hygrometriesensoren betrifft, so besteht ihre Funktion darin, bei der Entscheidungsfindung für die Aktivierung der Belüftung im Silo zu helfen und so die Gesundheitsrisiken, aber auch die Risiken einer Explosion der Silos zum Beispiel zu begrenzen.

Betriebsarten von Füllstandsensoren

Um die Funktionsweise eines vernetzten Silos vollständig zu verstehen, müssen wir einen genaueren Blick auf die verschiedenen Messtechnologien werfen, die sie beinhalten können.

Zum einen gibt es die angeschlossenen Silo-Füllstandssensoren, die sich im Inneren der Lagerräume befinden. Die meisten von ihnen arbeiten mit Elektroden, entweder als konduktive oder kapazitive Sensoren. In Getreide- und Pelletsilos ist diese Technologie jedoch nicht weit verbreitet, da sie hauptsächlich für die Füllstandsregelung von Flüssigkeiten entwickelt wurde.

Radar- und Ultraschallsensoren sind weiter verbreitet und werden ebenfalls im Silo positioniert. Sie senden elektromagnetische bzw. Schallwellen in Richtung des Korns aus und können so feststellen, wie weit sie von der Oberfläche des gelagerten Produkts entfernt sind und auf dessen Volumen schließen.

Schließlich gibt es nicht-intrusive Sensoren, die außerhalb des Silos platziert werden. Der Füllstand wird dank des erzeugten elektrischen Stroms erkannt, so dass sich das Silo je nach der Menge des enthaltenen Produkts sehr leicht verformt.

Die Implementierung von Tools zur Bestandskontrolle

Die Installation von Sensoren an angeschlossenen Silos hängt natürlich von deren Betriebsweise ab. Viele der aktuellen Modelle haben den Nachteil, dass sie im Inneren des Silos installiert werden müssen und daher Umweltproblemen (Staub, Feuchtigkeit usw.) ausgesetzt sind. Sie werden entweder unter der Abdeckung des Silos angebracht oder nach dem Durchbohren des Silos installiert. Die Gefahr des Eindringens von Wasser ist bei dieser Art der Installation nicht zu vernachlässigen.

Ein externer Sensor wird ebenerdig, einfach am Fuß des Lagers, innerhalb von 20 Minuten positioniert. Anschließend wird ein Isolierschaum aufgetragen, der vor wechselnden Temperaturen, Wasser, Staub usw. schützt.

Kommunikation zwischen Silos und Anwendern

Einmal installiert und eingerichtet, können die Sensoren in Betrieb genommen werden, um den verbleibenden Lagerbestand oder Informationen über Temperatur und Wasserdampfgehalt zu erfassen und zu übertragen.

Zusätzlich zu den bereits erwähnten verschiedenen Messarten müssen die Technologien für den Betrieb der angeschlossenen Silos daher eine Kommunikation zwischen dem Gerät und einer Displayschnittstelle ermöglichen. Mit Hilfe von Elektronik, Computercode und dem Einsatz von Funkwellen wird der Sensor dann verbunden.

Die Herausforderungen bei dieser Kommunikation zwischen Objekten in der Landwirtschaft bestehen nun darin, eine kostengünstige, stromsparende und überall einsetzbare Lösung zu haben. Um diese Herausforderung zu meistern, nutzen viele Hersteller von vernetzten Silosensoren sehr niedrige Bandbreiten, durch Betreiber wie Sigfox, die niedrige Frequenzen nutzen.

Zugriff auf Daten über einen Online-Dienst

Das Sammeln von Lagerinformationen ist eine Sache, sie zu visualisieren und für die Definition Ihrer Logistikstrategien zu nutzen, eine andere. Ermöglicht wird dies durch die webbasierte Connected-Silo-Monitoring-Plattform, die jeder Hersteller von Connected-Sensoren anbietet.

Es handelt sich um ein Dashboard, das alle wesentlichen Daten jedes Sensors auflistet: Füllstand, Alarmschwelle, letzter Low-Level-Alarm, Temperatur, usw. Diese an das Silo angeschlossene Plattform kann auch dazu verwendet werden, die Benutzer zu verwalten, die Zugang dazu haben, wöchentliche, monatliche oder jährliche Berichte über einen Sensor oder eine Gruppe von Sensoren zu erstellen oder Informationen über die Wartung dieser Überwachungssysteme zu erhalten.

Ein weiterer Vorteil solcher Plattformen ist die ERP-Integration, mit der Daten aus mehreren Anwendungen miteinander verknüpft werden können. Dadurch ist es möglich, einen globaleren Betrieb von angeschlossenen Sensoren vorzusehen. Zum Beispiel kann die Silo-Steuerungsplattform mit dem Auftragsmanagement-Tool verknüpft werden, so dass ein Lieferant direkt kontaktiert werden kann, wenn der Sensor anzeigt, dass der Bestand zu niedrig ist.

Informationen auf Knopfdruck auf Ihrem Smartphone oder Tablet

Eines der Hauptinteressen einer vernetzten Lösung ist der Zugriff auf die gewünschten Informationen in dem Moment, wo immer sie gewünscht werden und ohne Verzögerung. Die mobile Anwendung für angeschlossene Silos ist daher ein unverzichtbares Produkt, da sie von einem einfachen Smartphone aus aufgerufen werden kann.

Vereinfacht gegenüber der Web-Plattform liefert die Anwendung einige wichtige Daten: die verbleibende Getreidemenge in den Lagern natürlich, aber nicht nur. Die fortschrittlichsten Systeme ermöglichen es Ihnen zum Beispiel, die Aktienprognose für die nächsten Tage mit Hilfe von Grafiken zu visualisieren.

In diese Art der vernetzten Anwendung sind auch sehr nützliche Dienste integriert, wie z. B. die Möglichkeit, ein Getreidesilo manuell für leer zu erklären oder von einem Warnsystem zu profitieren, wenn eine optimale LKW-Ladung bestellt werden kann.

Das Problem der Sicherheit in verbundenen Silos

Bei der Diskussion über die Sicherheit im Zusammenhang mit vernetzten Silos und deren Betrieb gibt es zwei Arten des Denkens, die eingesetzt werden können:

• Datenschutz, der in einer vernetzten Umgebung immer sensibel ist;
• die Arbeitssicherheit der Landwirte und Genossenschaftsvertreter, die durch das Fernsteuerungssystem stark verbessert wird.

Zunächst einmal ist es wichtig zu wissen, dass die gesammelten Informationen von den Unternehmen geschätzt werden, da sie die Grundlage für die Entwicklung neuer Produkte und neuer Verkaufsstrategien für die Betreiber im Agrarsektor sind. Dennoch ist es notwendig, den Schutz dieser Daten, aber auch des gesamten Systems, zu gewährleisten, um die Risiken des Missbrauchs oder gar der Piraterie zu vermeiden. Aus diesem Grund betonen einige Sensorhersteller die Einhaltung der RGPD und die Zuverlässigkeit der Unternehmen, die Speicher- und Informationsverarbeitungsdienste anbieten.

Auch wenn manche diesem virtuellen Schutz skeptisch gegenüberstehen, kann man sagen, dass der Betrieb der vernetzten Produkte die physische Sicherheit der Personen gewährleistet, die die Getreidesilos benutzen. In der Tat kann alles aus der Ferne erledigt werden: Es besteht keine Gefahr, in das Silo zu fallen oder ungeschulten Staub einzuatmen.