Het op afstand monitoren van systeemcontroles wordt veel toegepast, onder andere bij nutriëntentoediening, verlichting en klimaatbeheersing, maar zulke geautomatiseerde systemen zijn niet de enige reden om sensoren en dashboards te in te zetten. Vooral bij vertical farming en dan met name in de hydrocultuur zien we het gebruik ervan. "Maar, we mogen ook zeker de wat minder spectaculaire kant waarbij deze manier van monitoren gebruikt kan worden niet vergeten. Wat we bij veel geautomatiseerde systemen over het hoofd zien, is de infrastructuur: de stroomvoorziening, ventilatoren, pompen en watertoevoer. Daarnaast speelt de veiligheid een grote rol. Bij hoeveel toedieningssystemen wordt hiermee in de leveringsvoorwaarden rekening gehouden?" vraagt Geoff Schaller van Arcoflex USA zich af.
"Neem een standaard nutriënten toedieningssysteem," stelt Geoff voor. "Er bevinden zich vele sensoren, relais en servomotoren in een gesloten systeem dat zichzelf voor het grootste gedeelte bedient. Van cruciaal belang hiervoor zijn de watertoevoer en vaak ook de luchtstroom. Wat gebeurt er als de stroom uitvalt? Wat als de pompen en ventilatoren het heel subtiel laten afweten? Proberen de slimme algoritme systemen het probleem dan automatisch aan te passen? Uitval van het systeem gaat langzaam en is onvermijdelijk wanneer deze algoritme systemen de echte oorzaak niet kunnen traceren. Voor de planten is de catastrofe niet te overzien en dat terwijl het eigenlijk niet nodig was geweest."
Volgens Geoff is de oplossing vrij eenvoudig: integreer het monitoren van de infrastructuur in je hele systeem. "Sensoren en besturingssystemen zijn in twee categorieën in te delen: infrastructuur en procesbeheersing. De meeste geautomatiseerde systemen scoren hoog op het onderdeel procesbeheersing, waarbij ze vaak vernuftige wetenschappelijke algoritmes gebruiken om de groei van de planten te optimaliseren. Waar ze vaak in gebreke blijven, is aan de infrastructurele kant van de zaak."
Andrew Headly & Geoffrey Schaller van Acroflex USA leggen dit jaar op Indoor Ag-Con hun visie op monitoren uit
Welke systeemonderdelen lopen gevaar?
Om te beginnen moeten we eerst bekijken welke delen van onze bestaande systemen gevaar lopen. Laten we drie kritieke onderdelen eens onder de loep nemen:
• Stroomvoorziening - zodra de elektriciteit uitvalt lopen de meeste hydrocultuur-
systemen serieus gevaar. Dan moet overgeschakeld worden op back-up generators.
Dit betekent dat het controlesysteem hierover moet kunnen beschikken en in de
meeste gevallen die wij bezochten hebben wij dit niet gezien.
langzaamaan; filters verstoppen en lekkage duikt op. Controle op de waterdruk en
-toevoer ziet hierop toe en voorkomt dat geautomatiseerde algoritmes doldraaien om
het probleem te compenseren. Het is een simpele maatregel die vaak over het hoofd
gezien wordt in de huidige toedieningssystemen.
• Luchtvoorziening - veel hydrocultuursystemen vertrouwen op een luchtstroom door wortelstelsels om de vochtigheid te beheersen. In kassen zijn ventilatoren van groot belang voor warmte- en koelingsprocessen en droging na besprenkeling. Uitval van ventilatoren resulteert onvermijdelijk in schimmelvorming en inconsistente groei. Bescherming hiertegen is vrij eenvoudig met temperatuurverschilcontroles en CT sensoren die de stroomtoevoer naar de ventilatoren in de gaten houden.
Toepassing van fysieke en bio beveiliging
Een ander aspect van belang is de veiligheid. Ten eerste kun je niet zomaar mensen laten rondwandelen. Kranen, kleppen en armaturen zijn gevoelig en een achteloze stoot ertegen en dit kan je geautomatiseerde algoritmes overhoop gooien. Of misschien wil je mensen geen kijkje geven in je bedrijfsvoering. Met fysieke beveiliging dient dus goed rekening gehouden te worden bij het ontwerp van je geautomatiseerde systeem. Een andere kant van beveiliging wordt gevormd door het toepassen van bio beveiliging om ziektes en plagen te voorkomen. Wat dacht je van gevleugelde diertjes en ziektekiemen aan laarzen? Daartoe zijn voetbaden en luchtsluizen in het leven geroepen, maar wie houdt deze in de gaten? Bijna niemand. En dat is toch opmerkelijk wanneer je bedrijf platgelegd zou kunnen worden omdat iemand een deur open liet staan.
Koelruimtes en opslag
Nog een belangrijk onderdeel dat vaak vergeten wordt is de koelruimte. Je bedrijf kan het beste bedrijf van het land zijn, waar wanneer de geoogste producten niet correct worden opgeslagen dan verlies je je accreditatie of kun je je producten niet meer verkopen. Verlies van houdbaarheid of zelfs producten is het gevolg van het niet goed op temperatuur houden van je koelruimte. Veel omzet kan verloren gaan door te beknibbelen op een goedkope controle van je opslagruimte.
Monitoren op afstand
De woorden 'op afstand' impliceren dat je vanuit je luie stoel thuis of op kantoor van verre je apparatuur in de gaten kunt houden. Dit neemt met zich mee dat je een internetverbinding hebt. Het merkwaardig is dat we zijn tegengekomen dat de meeste groeisystemen hierin niet voorzien en ervan uitgaan dat de eindgebruiker voor een internetverbinding zorgt. Het probleem hierin is drieledig:
• Er zitten kosten en administratieve rompslomp aan het installeren hiervan vast en
het is bovendien niet eenvoudig te installeren. Een goed abonnement vinden is ook al
lastig. De meeste boeren en bedrijven laten het liever over aan de leverancier van hun
systeem, maar wie zit er te wachten op meerdere rekeningen?
• Wanneer de verbinding door de gebruiker geregeld wordt, wie is er dan
aansprakelijk voor ontstane schade wanneer de verbinding in gebreke blijft? Want hoe
betrouwbaar is die internetverbinding eigenlijk? Bij uitval van de systemen is de
eerstverantwoordelijke de verkoper van de apparatuur. Waarom zou je dit allemaal
niet omzeilen?
•Heeft de internetverbinding een back-up via een UPS systeem? Zo niet, dan kun je
de eigenaar niet eens waarschuwen bij een stroomuitval.
Naar onze mening moet een goed afstandsmonitoringssysteem ook voorzien in een internetportaal dat los van de eindgebruiker staat, want over het algemeen is de smalbandtoegang de oplossing en hebben de meeste systemen niet de juiste bandbreedte.
... en Controle
Controle met een grote C. Je kunt nog zo'n flitsend systeem hebben, als je de basisregels van controleren niet kunt naleven, dan kun je het allemaal wel vergeten. Enkele voorbeelden van simpele maatregelen:
• Laat een back-up ventilator starten wanneer de hoofdinstallatie uitvalt
• Laat een rood alarmlicht of een geluid afgaan wanneer een deur open staat
• Zet heaters en coolers in om de temperatuur te beheersen
• Start of voorkom bewateringssequenties
We willen hierbij wel opmerken dat we het over handmatig en niet over geautomatiseerd ingrijpen hebben. Bij automatisering hebben ingestelde algoritmes de controle, maar wat gebeurt er wanneer deze het laten afweten? Dan komt de mens in beeld. Hij heeft een dashboard waarop omstandigheden beschreven worden en knoppen waarmee hij van alles in gang kan zetten. En dat vanuit zijn luie stoel thuis.
Samenvattend
"Het monitoren van je infrastructuur is simpel aan te brengen en het kost niet veel. Ik heb wat relevante voorbeelden gegeven van wat naast het technisch monitoren gecontroleerd zou kunnen en moeten worden. Het lijkt erop dat veel systemen het onderdeel infrastructuur vergeten," concludeert Geoff Schaller. "Het wordt tijd dat we onze manier van denken opnieuw bekijken."
Voor meer informatie:
Arcoflex USA