1. Histórico do projeto
Uma unidade nacional de reserva de grãos gerencia o armazenamento de longo prazo e a rotação de trigo, milho e arroz. O depósito contém 32 silos verticais, incluindo:
| Material | Diâmetro | Altura | Quantidade |
|---|---|---|---|
| Trigo | 8 m | 25 m | 20 silos |
| Milho | 10 m | 30 m | 8 silos |
| Arroz | 12 m | 28 m | 4 silos |
A capacidade total de armazenamento chega a 150.000 toneladas.
Desafios antes da atualização do sistema
Por muitos anos, o depósito contou com entrada manual + medidores de nível por radar de ponto único, o que resultou em uma série de problemas:
- Entrada manual no silo a cada mês exigia que os operadores entrassem no silo, levando 1,5 horas por silo, com riscos de:
- Inalação de poeira
- Queda de altura
- O radar de ponto único só conseguia medir o ponto central, não conseguindo detectar:
- Segregação de materiais (comum em silos de milho)
- Condensação e acúmulo nas paredes (armazenamento de arroz em condições de alta umidade)
- Zonas locais de alto nível causando riscos de carga estrutural
- Os erros no cálculo do volume atingiram 8%–12%, afetando o planejamento da rotação de culturas.
- Em 2023, um silo de milho esteve prestes a sofrer sobrecarga estrutural devido a um excesso de enchimento local não detectado.
Para garantir o armazenamento seguro e atender aos padrões modernos de gestão de reservas de grãos, o depósito implementou o Sensor de nível por radar 3D de 80 GHz da série KLD900 para desenvolver um sistema de monitoramento inteligente em todas as dimensões.
2. Seleção de equipamentos e projeto do sistema
(A) Seleção do dispositivo — Sensor de nível por radar 3D da série KLD900
O KLD900 foi escolhido porque atende plenamente aos principais requisitos de medição de alta precisão, visualização 3D, controle de riscos e cobertura de silos de grande diâmetro.
Principais vantagens técnicas do KLD900
(1) Monitoramento 3D em 360° com base na tecnologia de matriz faseada
- Gera um modelo completo em 3D de nuvem de pontos da superfície do material
- 16.200 pontos de medição por varredura
- Identifica:
- Altos e baixos
- Segregação
- Acúmulo na parede
- Formas irregulares de materiais
(2) Alta precisão e ampla cobertura
| Especificação | Desempenho do KLD900 |
|---|---|
| Precisão da distância | ±2 mm |
| Precisão do volume | 2%–3% (silo cheio) |
| Raio efetivo | 15 m |
| Adequado para | Silos de até Ø12 m |
Um único KLD900 cobre até mesmo o o maior silo de arroz, sem a necessidade de união de imagens de vários dispositivos.
(3) Adaptabilidade ambiental
- Alças concentração de poeira ≤ 30 g/m³ com algoritmos de penetração de alta frequência
- Temperatura de operação de –40 ℃ a 75 ℃
- Proteção IP68, resistente à chuva, à neve e à condensação
(4) Interfaces de dados e compatibilidade
- Suporta Ethernet (Profinet / EtherNet/IP), Modbus-TCP e conexão sem fio 4G
- Fluxos:
- Dados de nuvem de pontos 3D
- Dados de nível/volume
- Totalmente compatível com o sistema existente do depósito sistema de monitoramento das condições dos grãos
(sensores de temperatura, umidade e gás)
(B) Projeto do sistema
(1) Implantação de dispositivos
| Tipo de silo | Diâmetro | Quantidade | Modelo KLD900 |
|---|---|---|---|
| Silos de trigo | 8 m | 20 | Padrão KLD900 |
| Silos de milho | 10 m | 8 | KLD900 com módulo de grande angular |
| Silos de arroz | 12 m | 4 | KLD900 com módulo de grande angular |
Método de instalação:
- Instalação com flange na parte superior
- Montado no centro do silo
- Mínimo A 4 m de distância da entrada de enchimento para evitar o impacto dos grãos
(2) Arquitetura do sistema
A estrutura de monitoramento inteligente de três camadas foi implantado:
① Camada de percepção
- Sensores de nível por radar 3D KLD900
- Sensores de temperatura e umidade
- Sensores de pressão nas paredes do silo
② Camada de transmissão
- Rede LAN Ethernet industrial para 28 silos nas proximidades
- Conectividade sem fio 4G para 4 silos remotos
③ Camada de Aplicação
Um sistema integrado Plataforma de Monitoramento Inteligente de Silos, com:
- Visualização 3D
- Cálculo inteligente de volume
- Sistema multidimensional de alerta de segurança
3. Execução do projeto e colocação em operação
| Palco | Ações-chave | Resumo |
|---|---|---|
| Instalação | Preparação do local, verificação da flange, montagem central superior | Instale o KLD900 no centro do topo do silo; flange DN150; mantenha a antena nivelada; passe o cabo por um trajeto protegido |
| Calibração | Testes estáticos e dinâmicos | Calibração em lote (50 t/etapa); erro de volume otimizado para 2–3%; varredura estável durante o carregamento/descarregamento |
| Integração de Sistemas | Alarme e integração de dados | Alarme de nível alto → alerta na sala de controle → notificação push no aplicativo → desligamento automático da válvula de entrada; dados 3D integrados ao sistema de temperatura e umidade |
| Resultado | Implantação e estabilidade | Todos os 32 silos foram concluídos; aceitos em 15 dias; o sistema funciona de forma confiável |
Para obter instruções sobre como selecionar a flange correta e os passos de instalação, consulte o manual: Manual do usuário do sensor de nível por radar 3D da série KLD900.pdf
4. Resultados e benefícios
- Precisão e eficiência: Monitoramento 3D de silos completos reduziu o erro de volume para ±0,51 TP3T e reduzir o tempo de monitoramento de De 1,5 hora a 10 segundos por silo.
- Segurança: Foram detectados casos de segregação de material e acúmulo nas paredes, evitando possíveis danos estruturais.
- Gestão e Custos: Acompanhamento do estoque em tempo real; redução dos custos com mão de obra e manutenção; otimização da rotação de culturas; aumento da eficiência operacional.
5. Conclusão
A aplicação de medidores de nível por radar 3D no monitoramento de silos nesta instalação de armazenamento de grãos superou as limitações dos métodos tradicionais de monitoramento, que se restringiam à “medição em um único ponto e à incapacidade de controlar a forma”. Isso permitiu atingir a meta de gestão inteligente de “visualização da forma da pilha de material, medição precisa e risco controlável” nos silos, oferecendo uma solução viável para o armazenamento seguro e a operação eficiente no setor de armazenamento de grãos. No futuro, a instalação de armazenamento planeja expandir ainda mais as funções do sistema, combinando algoritmos de IA para analisar tendências nas mudanças da forma da pilha de material e prever o risco de “condensação e superaquecimento” dos grãos. Simultaneamente, os dados do radar 3D serão integrados à plataforma provincial de supervisão das reservas de grãos, permitindo a interligação de dados em três níveis entre “armazém, cidade e província”, promovendo assim a transformação digital da gestão das reservas de grãos.
