1. Antecedentes del proyecto
Una instalación de reserva nacional de cereales se encarga del almacenamiento a largo plazo y la rotación de trigo, maíz y arroz. El almacén contiene 32 silos verticales, entre los que se incluyen:
| Material | Diámetro | Altura | Cantidad |
|---|---|---|---|
| Trigo | 8 m | 25 m | 20 silos |
| Maíz | 10 m | 30 m | 8 silos |
| Arroz | 12 m | 28 m | 4 silos |
La capacidad total de almacenamiento alcanza 150 000 toneladas.
Retos previos a la actualización del sistema
Durante muchos años, el depósito dependió de introducción manual + medidores de nivel por radar de un solo punto, lo que provocó una serie de problemas:
- Introducción manual de datos de silos cada mes obligaba a los operarios a subir al interior del silo, llevando 1,5 horas por silo, con riesgos de:
- Inhalación de polvo
- Caída desde altura
- El radar de un solo punto solo podía medir el punto central, por lo que no detectaba:
- Segregación de materiales (habitual en los silos de maíz)
- Condensación y acumulación en las paredes (almacenamiento de arroz en condiciones de alta humedad)
- Zonas locales de alto nivel que provocan riesgos de sobrecarga estructural
- Se han producido errores en el cálculo del volumen 8%–12%, lo que afecta a la planificación de la rotación de cultivos.
- En 2023, un silo de maíz estuvo a punto de sufrir sobrecarga estructural debido a un desbordamiento local que pasó desapercibido.
Para garantizar un almacenamiento seguro y cumplir con las normas actuales de gestión de reservas de granos, el depósito implementó el Sensor de nivel por radar 3D de 80 GHz de la serie KLD900 para crear un sistema de monitoreo inteligente integral.
2. Selección de equipos y diseño del sistema
(A) Selección del dispositivo — Sensor de nivel por radar 3D de la serie KLD900
Se eligió el KLD900 porque cumple plenamente con los requisitos clave de medición de alta precisión, visualización en 3D, control de riesgos y cobertura de silos de gran diámetro.
Principales ventajas técnicas del KLD900
(1) Monitorización 3D de 360° basada en tecnología de matriz en fase
- Genera un modelo completo de nube de puntos en 3D de la superficie del material
- 16 200 puntos de medición por escaneo
- Identifica:
- Altibajos
- Segregación
- Acumulación en la pared
- Formas irregulares de los materiales
(2) Alta precisión y amplia cobertura
| Especificaciones | Rendimiento del KLD900 |
|---|---|
| Precisión de la distancia | ±2 mm |
| Precisión del volumen | 2%–3% (silo completo) |
| Radio efectivo | 15 m |
| Apto para | Silos de hasta 12 m de diámetro |
Un solo KLD900 cubre incluso el el silo de arroz más grande, sin necesidad de unir imágenes tomadas con varios dispositivos.
(3) Adaptabilidad ambiental
- Asas concentración de polvo ≤ 30 g/m³ con algoritmos de penetración de alta frecuencia
- Temperatura de funcionamiento De –40 °C a 75 °C
- Protección IP68, resistente a la lluvia, la nieve y la condensación
(4) Interfaces de datos y compatibilidad
- Compatible con Ethernet (Profinet / EtherNet/IP), Modbus-TCP y conexión inalámbrica 4G
- Corrientes:
- Datos de nubes de puntos en 3D
- Datos de nivel y volumen
- Totalmente compatible con el sistema actual del depósito sistema de monitoreo del estado del grano
(sensores de temperatura, humedad y gases)
(B) Diseño del sistema
(1) Implementación de dispositivos
| Tipo de silo | Diámetro | Cantidad | Modelo KLD900 |
|---|---|---|---|
| Silos de trigo | 8 m | 20 | Modelo estándar KLD900 |
| Silos de maíz | 10 m | 8 | KLD900 con módulo gran angular |
| Silos de arroz | 12 m | 4 | KLD900 con módulo gran angular |
Método de instalación:
- Instalación con brida en la parte superior
- Instalado en el centro del silo
- Mínimo A 4 m de distancia de la entrada de llenado para evitar el impacto del grano
(2) Arquitectura del sistema
A marco de monitoreo inteligente de tres capas se implementó:
① Capa de percepción
- Sensores de nivel por radar 3D KLD900
- Sensores de temperatura y humedad
- Sensores de presión para paredes de silos
② Capa de transmisión
- Red LAN Ethernet industrial para 28 silos cercanos
- Conexión inalámbrica 4G para 4 silos remotos
③ Capa de aplicación
Un sistema integrado Plataforma inteligente de monitoreo de silos, con:
- Visualización en 3D
- Cálculo inteligente del volumen
- Sistema multidimensional de alerta de seguridad
3. Ejecución y puesta en marcha del proyecto
| Escenario | Acciones clave | Resumen |
|---|---|---|
| Instalación | Preparación del emplazamiento, comprobación de bridas, montaje en la parte superior central | Instale el KLD900 en el centro de la parte superior del silo; brida DN150; mantenga la antena nivelada; tendido de cables protegido |
| Calibración | Pruebas estáticas y dinámicas | Calibración por lotes (50 t/paso); error de volumen optimizado a 2–3%; escaneo estable durante la carga y descarga |
| Integración de sistemas | Alarmas y vinculación de datos | Alarma de nivel alto → aviso a la sala de control → notificación push en la aplicación → cierre automático de la válvula de entrada; datos 3D integrados con el sistema de temperatura y humedad |
| Resultado | Implementación y estabilidad | Se han completado los 32 silos; se han puesto en servicio en 15 días; el sistema funciona de manera fiable |
Para obtener instrucciones sobre cómo seleccionar la brida adecuada y los pasos de instalación, consulte el manual: Manual del usuario del sensor de nivel por radar 3D de la serie KLD900.pdf
4. Resultados y beneficios
- Precisión y eficiencia: Monitorización 3D completa del silo error de volumen reducido a ±0,51 TP3T y reducir el tiempo de supervisión de De 1,5 horas a 10 segundos por silo.
- Seguridad: Se detectaron casos de segregación de materiales y acumulación de residuos en las paredes, lo que evitó posibles daños estructurales.
- Gestión y costes: Seguimiento del inventario en tiempo real; reducción de los costos de mano de obra y mantenimiento; rotación optimizada de cultivos; mayor eficiencia operativa.
5. Conclusión
La aplicación de medidores de nivel por radar 3D en la supervisión de silos en esta instalación de almacenamiento de granos ha superado las limitaciones de los métodos de supervisión tradicionales, que se limitaban a “mediciones de un solo punto y a la imposibilidad de controlar la forma”. Ha logrado el objetivo de gestión inteligente de “visualización de la forma de la pila de material, medición precisa y riesgo controlable” en los silos, proporcionando una solución viable para el almacenamiento seguro y el funcionamiento eficiente en la industria del almacenamiento de granos. En el futuro, la instalación de almacenamiento planea ampliar aún más las funciones del sistema, combinando algoritmos de IA para analizar las tendencias en los cambios de forma de la pila de material y predecir el riesgo de “condensación y sobrecalentamiento” del grano. Simultáneamente, los datos del radar 3D se integrarán en la plataforma provincial de supervisión de reservas de grano, lo que permitirá la vinculación de datos en tres niveles entre “almacén, ciudad y provincia”, promoviendo así la transformación digital de la gestión de las reservas de grano.
