Comment surveiller la température de compostage de vos déchets ?

Sonde de temperature pour compost : application d'un système de surveillance de la température dans le processus de compostage des déchets biodégradables.

Objectif
Suivi du processus de compostage de déchets biodégradables pour la production de correctifs agricoles organiques.
L'intervention auprès du client visait à présenter une proposition de remplacement d'un système filaire par du sans fil. Mais aussi l'intégration avec l'automatisation de la supervision locale par l'utilisation des sorties analogiques existantes sur la passerelle PLUS WGW420, avec transmission des données à la plateforme Tekon IoT. Analyser et surveiller le processus de fermentation à travers la plateforme pour assurer la conformité et l'enregistrement du processus.

Sonde de temperature pour compost connectée

Gateway

La passerelle utilisée dans le projet était la passerelle sans fil WGW420, appartenant également à la famille PLUS. Elle permet d'inclure jusqu'à 55 transmetteurs dans le même réseau et assure une portée de communication jusqu'à 4 km (LoS).

Mesure de température

La mesure de la température se fait via une sonde PT100 à un ou deux point(s) de mesure. Cette dernière se connecte au transmetteur de température sans fil TWPH-1UT de la famille de produits PLUS.

Répéteur

Le répéteur WRP001 de la famille PLUS est là pour garantir une communication parfaite entre le transmetteur et la passerelle. On peut ainsi pallier aux interférences issues de l'infrastructure et la typologie des bâtiments environnants.

Le Module PIM101

Ce composant technologique a été incorporé pour servir de passerelle entre la Gateway et le cloud. Le PIM101 communique à travers le protocole Modbus RTU, et la connexion internet pour envoyer les données vers le cloud. L'intégration dans la plateforme Tekon IoT se fait avec le protocole REST API.

Plateforme TEKON IoT

La plateforme web entièrement développée par Tekon Electronics est la solution adaptée pour que la surveillance et les données aient un nouveau sens pour les organisations. L'utilisateur peut choisir les graphiques souhaités pour visualiser les données en temps réel, soutenus par un système d'alarme configurable pour chaque type d'application.

Une solution clé en main de surveillance de la température de compostage

Détails de la solution technique

Le compostage des déchets est un processus statique qui se produit naturellement. Le suivi des différentes phases (hydrolytique, thermophile, mésophile) se caractérise par des températures différentes de la matière première et une durée singulière. Le caractère naturel de ce processus signifie que la variation de la température entraîne la libération de gaz. Ces gaz ont un potentiel corrosif pour le métal, les équipements et les opérateurs. Donc une solution de supervision à distance est idéal pour les opérateurs. Quant aux sondes PT100 de cette application, elles viennent avec un support pour une boîte étanche. De ce fait il était possible de connecter le capteur au transmetteur sans fil et de loger l'alimentation électrique. Une option avec panneau solaire est désormais disponible, avec des batteries rechargeables.

À l'extérieur du bâtiment où sont déposés les résidus de compost et la sonde de mesure de la température PT100 correspondante, le répéteur sans fil PLUS WRP001 a été installé pour ajouter une redondance du signal provenant du transmetteur, améliorant ainsi le signal de communication vers la passerelle et réduisant ainsi le risque de problèmes de communication. Les données reçues par radio par la passerelle installée dans un autre bâtiment, dans la salle de contrôle et de supervision, sont lues par le module de communication joint, à travers le protocole de communication Modbus RTU.

Mise en service de la sonde de temperature pour compost et diagnostic

Il a été possible de visualiser la cadence du processus de compostage et d'assurer le profil de sécurité nécessaire à l'application. Ceci avec la configuration des alarmes en référence au contrôle de la température et de la qualité du signal. Après toutes les configurations, une analyse technique approfondie a été faite sur certaines des données collectées : RSSI, température de la sonde, température interne et tension d'alimentation de l'émetteur. Cette analyse visait à détecter toute erreur liée à la mesure de la température et à la communication entre les dispositifs, permettant ainsi d'évaluer et de mesurer les métriques de QoS (qualité de service).

Conclusion

La présence de câbles au-dessus des tas de compost laisse ouverte la possibilité de problèmes techniques causés par la circulation des machines et des opérateurs. L'absence de câbles dans la solution de mesure de la température développée par Tekon Electronics offre une mobilité accrue. Sans parler de la meilleure sécurité pour les équipements et les travailleurs. L'application conçue s'est avérée être une étude de cas réussie tant pour le processus du client que pour les technologies. Les principaux avantages constatés dans cette application :

Réduction des dommages sur les sondes de température causés par les machines lors de la manipulation des tas de compost

Calibrage facile des sondes par des laboratoires externes, simplifiant le processus de retrait des sondes du site

Exportation des données de processus pour le suivi des produits

La détection ou la prédiction des défaillances de communication, des problèmes de sondes de température et des problèmes de collecte de données (alarmes)

Portabilité des sondes qui permet de surveiller les tas de compost et les stations intermédiaires

Mais aussi l'augmentation du réseau de surveillance jusqu'à 55 points par passerelle, ce qui réduit les coûts d'installation et d'intégration.