Mushroom Commander – zarządzanie parametrami powietrza w uprawach grzybów

• regulatory do hal uprawy grzybów
• równoległa obsługa wielu hal uprawowych
  
• sterowanie temperaturą, wilgotnością, stężeniem CO2, przewiewem, nadciśnieniem
  
• pomiar temperatury w wielu punktach
  
• pomiar wilgotności względnej
• wyliczanie wielu dodatkowych parametrów
• oprogramowanie do archiwizacji, wizualizacji i monitorowania upraw
• zdalny dostęp, serwis i konsultacja przez Internet
• wsparcie od producenta
  

System Mushroom Commander zapewnia pełne i profesjonalne sterowanie parametrami powietrza przy uprawie grzybów w halach uprawowych. Konstrukcja regulatorów klimatu LAB-EL jest wynikiem ponad 20 lat doświadczeń zebranych podczas eksploatacji tych systemów w kilkuset farmach produkujących pieczarki w Polsce. Te doświadczenia pozwoliły na optymalizację procedur regulacji oraz są podstawą do ich dalszego rozwoju w kierunku wprowadzenia cyfrowych algorytmów prowadzenia uprawy.

Produkcja grzybów w każdym obiekcie produkcyjnym odbywa się zawsze równolegle w wielu halach uprawowych w taki sposób, by zapewnić ciągłość dostaw. Dzięki instalacji osobnego regulatora klimatu dla każdej hali system Mushroom Commander pozwala na sterowanie parametrami powietrza przy uprawie grzybów w dowolnej liczbie hal. Regulatory połączone są poprzez interfejs Ethernet we wspólną sieć informatyczną, której pracą steruje główny komputer wyposażony w specjalistyczny program LBX. Pozwala to na jednoczesny nadzór przebiegu produkcji prowadzonej we wszystkich halach uprawowych, który może być dokonywany zdalnie, z kilku dowolnie oddalonych od siebie miejsc.

Do każdego regulatora klimatu dołączone są czujniki mierzące następujące parametry w hali uprawowej: temperaturę i wilgotność względną powietrza, temperatury podłoża i stężenie dwutlenku węgla oraz temperatury w klimatyzatorze. Opcjonalnie można dołączyć czujnik do pomiaru nadciśnienia powietrza w hali. W ramach systemu kontrolowane są także zewnętrzne warunki klimatyczne: temperatura i wilgotność oraz opcjonalnie ciśnienie barometryczne, prędkość i kierunek wiatru. Na podstawie zebranych pomiarów i zadanych parametrów, korzystając z rozbudowanych wielowymiarowych algorytmów sterowania PID, regulatory wyliczają szereg dodatkowych parametrów oraz kontrolują siłowniki klap powietrza i zawory wody w klimatyzatorach w taki sposób, aby wytworzyć w hali właściwy mikroklimat (temperaturę, wilgotność względną i bezwzględną, deficyt wody, prędkość przepływu powietrza, stężenie dwutlenku węgla, nadciśnienie powietrza w hali) do produkcji grzybów.

Regulatory klimatu do uprawy grzybów oferowane są w dwóch wersjach:

• LB-762 z wyświetlaczem LED-owym (6 wyświetlaczy czterocyfrowych),
• LB-762A – z kolorowym wyświetlaczem graficznym LCD.

Każdy regulator LB-762 lub LB-762A ma wejścia pomiarowe pozwalające na dołączenie zestawu następujących czujników:

• 2 psychrometrów do pomiaru temperatury i wilgotności względnej powietrza w hali,
• 6 termometrów do pomiaru temperatury podłoża w hali,
• 4 termometrów do pomiary temperatur w klimatyzatorze,
• 1 dodatkowy termometr ogólnego zastosowania,
• 1 analogowy czujnik z wyjściem 0-10V (czujnik dwutlenku węgla),
• 2 inteligentnych czujników cyfrowych, (czujnika dwutlenku węgla, czujnika tlenu, czujnika różnicy ciśnień, precyzyjnego termometru wielokanałowego, psychrometru elektronicznego itp.).

Każdy regulator LB-762 lub LB-762A posiada zestaw wyjść do sterowania niezbędnymi elementami wykonawczymi w klimatyzatorze (centrali klimatyzacyjnej):

• 8 wyjść analogowych 0010V do sterowania standardowymi siłownikami,
• 1 wyjście cyfrowe do równoległego sterowania kilkoma siłownikami Belimo MP-Bus,
• 2 wyjścia analogowe izolowane galwanicznie 0-10V do sterowania falownikami regulującymi prędkość obrotową wentylatorów,
• 8 wyjść przekaźnikowych 230V do sterowania urządzeniami wykonawczymi w trybie „włącz-wyłącz”.

Wszystkie wyjścia można elastycznie skonfigurować do współpracy z dowolnym typem falowników (do sterowania prędkością wentylatorów), żaluzji (wypuszczających powietrze z hali) oraz klimatyzatora, niezależnie od ilości i konfiguracji jego wymienników i różnych źródeł zasilania.

Ilość wejść i wyjść każdego regulatora może być zwiększona poprzez uzupełnienie go dodatkowym modułem interfejsów LB-762-IO, który umożliwia dołączenie 4 anemometrów do pomiaru prędkości przepływu powietrza w hali.

Nadzór na pracą całego systemu sprawuje specjalistyczny program LBX, który podzielony jest na 2 części współpracujące ze sobą za pośrednictwem sieci internetowej:

• LBX Serwer – który nadzoruje komunikację z regulatorami, zarządza pomiarem dwutlenku węgla i gromadzi bazę danych pomiarowych,
• LBX Klient – który jest graficznym interfejsem użytkownika do programowania nastaw i wizualizacji pomiarów.

Specjalistyczny program LBX:

• umożliwia konfigurację regulatorów,
• pozwala na zaprogramowanie wymaganych parametrów mikroklimatu,
• pobiera i archiwizuje wszystkie dane pomiarowe ze wszystkich regulatorów dołączonych do systemu,
• sygnalizuje stany alarmowe w przypadku zbyt dużych odchyłek od zadanych wartości,
• wizualizuje bieżące i historyczne dane pomiarowe w postaci tabel i wykresów za dowolny okres czasu,
• wizualizuje bieżący i historyczny przebieg uprawy w postaci zdjęć poklatkowych z zainstalowanych kamer cyfrowych za dowolny okres czasu,
• umożliwia zdalny dostęp do historii bazy danych ze wszystkich dotychczasowych upraw na farmie,
• umożliwia kierowanie uprawą na odległość,
• umożliwia prowadzenie zdalnej konsultacji z zewnętrznym ekspertem od uprawy grzybów na odległość,
• umożliwia prowadzenie dalszych prac rozwojowych wynikających z ciągłego zabierania doświadczeń i propozycji zmian zgłaszanych przez uzytkowników.

Polska jest największym producentem grzybów na świecie, wytwarzającym około 30% grzybów w Unii Europejskiej. Polska jest też największym eksporterem grzybów na rynek UE, wysyłając ponad połowę produkcji do Niemiec, Holandii, Francji, Wielkiej Brytanii, krajów bałkańskich i innych. 80% eksportu stanowią pieczarki schłodzone – reszta trafia do zagranicznych odbiorców w postaci zamrożonej lub marynowanej.

Światowy rynek produkcji grzybów stale kwitnie. Jego wielkość wzrosła o 8% rok do roku, a plon prawdopodobnie podwoi się w 2023 roku w porównaniu do 2017 roku. W miarę wzrastającej konsumpcji grzybów dostawcy będą musieli zwiększyć skalę produkcji, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu.

Aby zmaksymalizować wydajność przy zachowaniu wysokiej jakości grzybów, muszą one być uprawiane w indywidualizowanych warunkach klimatycznych. Możliwość kierowania uprawą na odległość jest bardzo wygodna, ponieważ nie jest konieczna fizyczna obecność w obiektach produkcyjnych, które często korzystają z zewnętrznego doradztwa lub szkolą technologów. Doradztwo zewnętrzne pozwala na efektywny system zarządzania jakością oraz doskonalenie algorytmów produkcji. Połączenie algorytmów i wsparcia z odległości przez doświadczonego konsultanta prowadzi do maksymalnej wydajności i transferu wiedzy w zakresie uprawy grzybów.

Możliwość zapewnienia osobistych konsultacji i szkoleń praktycznych na stale rosnącym i ewoluującym rynku ma swoje ograniczenia. Aby usprawnić dzielenie się wiedzą, program LBX rejestruje szczegółowo warunki i efekty produkcji, dzięki czemu tworzy i aktualizuje bazę danych, która w przyszłości umożliwi doskonalenie cyfrowych algorytmów prowadzenia uprawy. W tym celu dane o idealnych warunkach klimatycznych dla każdej fazy wzrostu zbiera się w bazie danych oprogramowania nadzorującego LBX. Wszystkie hale uprawowe potrzebują dopasowanego zestawu odpowiednich warunków klimatycznych – w zależności od fazy wzrostu i zachowania podłoża – w celu optymalizacji wydajności i jakości grzybów. Algorytmy kontroli uprawy mogą zoptymalizować warunki w każdym z pomieszczeń uprawowych również na podstawie innych powiązanych czynników, takich jak podłoże, okrywa, rasa grzyba itp., by jeszcze bardziej podnieść wydajność i jakość produkcji. Będziemy wdrażać dalsze prace rozwojowe pozwalające na kontrolę zachowania zawiązków i grzybów przez kontrolę transpiracji.

Firma LAB-EL prowadzi dalsze prace rozwojowe nad powyższym systemem. Serdecznie zapraszamy do współpracy producentów, technologów i inwestorów. Jesteśmy otwarci na wszelkie pomysły, które w miarę możliwości będziemy wdrażać w naszych kolejnych opracowaniach.

Mushroom Commander zainstalowany w halach upraw