Radar de 80 GHz en el silo de alimento de una piscifactoría, para que el stock deje de ser una estimación

La situación

El alimento es el mayor costo operativo en la producción de peces y, en la mayoría de las granjas, vive en un silo que no da ninguna señal de cuán lleno está. La única forma honesta de averiguarlo es subir la escalera, abrir la escotilla superior y mirar dentro, y por eso existe la fotografía que encabeza esta página.

Funciona, en el sentido de que produce una respuesta. Lo que no produce es un número, ni un registro, ni una respuesta en ningún momento que no sea aquel en que alguien está allí arriba. Entre revisiones, la granja pide alimento contra una estimación y alimenta contra una estimación, y la estimación carga con más trabajo del que nadie querría. Un silo que se vacía antes de lo previsto se convierte en una entrega urgente; uno que se rellena demasiado pronto inmoviliza dinero y espacio en algo que no mejora con el almacenamiento.

Por qué radar, y por qué 80 GHz

Un silo de alimento es uno de los recipientes más difíciles de medir. Es alto y estrecho, tiene estructura en su interior, la superficie del material está inclinada y es irregular en lugar de plana, y durante una entrega todo el espacio se llena de polvo.

Eso descarta la mayoría de las opciones fáciles. Un medidor ultrasónico mide cronometrando un pulso a través del aire, así que el polvo, la temperatura y la humedad dentro del silo cambian la respuesta. El radar de menor frecuencia es inmune a eso, pero abre un haz más ancho, lo que en un silo estrecho significa captar las paredes y la estructura interna junto con el alimento.

El radar FMCW de 80 GHz es la especificación que responde a ambas cosas. El haz es lo bastante estrecho para mirar a lo largo del silo sin tocar sus lados, el ancho de banda es lo bastante amplio para separar la superficie real del material del ruido detrás de ella, y la frecuencia más alta refleja mejor sobre material granular fino y polvoriento que una más baja. Nada de esto depende del aire por el que viaja la señal.

Qué se instaló

El sensor es un sensor de nivel de radar FMCW de 80 GHz, montado a través de una brida de acero inoxidable en el centro de la tapa del silo. La segunda fotografía lo muestra en el estado en que estaba antes de que nadie se acercara al silo: sensor, brida y tapa montados y sellados sobre un banco de trabajo, de modo que la única parte del trabajo que hubo que hacer en lo alto de una escalera fue atornillar la tapa de vuelta.

De ahí en adelante es un tendido de cable. El sensor entrega RS485 Modbus RTU a un controlador Omni Genesis, y el controlador lleva la lectura hasta la plataforma por la misma conexión que usa para todo lo demás en la granja.

Nada entra en el silo. No hay sonda que la próxima entrega pueda enterrar, ni cable que se desgaste, ni flotador que se atasque, ni nada que sacar y limpiar. El sensor va en el techo y mira hacia abajo, y un silo lleno y uno vacío son para él el mismo trabajo.

Qué cambia en la granja

El nivel llega al mismo lugar que el resto de las mediciones de la granja, y esa es la parte que importa más que el sensor. Esta granja gestiona su producción con AquaOS, así que cuánto alimento hay en el silo queda ahora junto a los registros de alimentación y no en un cuaderno o en la memoria de alguien. El alimento que sale y el alimento que queda dejan de ser dos cuentas separadas que solo se concilian cuando una de ellas resulta estar equivocada.

El reabastecimiento también cambia de forma. Una estimación semanal se convierte en un nivel que cualquiera puede consultar, desde donde sea, en el momento en que necesita decidir. Es una afirmación más modesta de lo que suena y más útil: la mayoría de las emergencias de alimento no las causa una mala planificación, las causa planificar contra un número que nadie había comprobado.

Por qué importa

Hay aquí un patrón que no es exclusivo del alimento. Una granja suele conocer su agua: el oxígeno, la temperatura y el pH llevan años instrumentados porque la consecuencia de equivocarse llega en cuestión de horas. El inventario se ha dejado a la atención humana, porque la consecuencia de equivocarse llega despacio y se paga en dinero y no en peces.

Medir el silo pone la mayor línea de costo de la granja bajo la misma observación continua que el agua, con el mismo controlador y la misma plataforma. Es el tipo de instrumentación más fácil de justificar, porque mide precisamente aquello en lo que la granja ya gasta más.