Monitoraggio della catena del freddo

La conservazione dei prodotti (cibo, farmaci, materiali ecc…) è un aspetto fondamentale per le aziende. Tipicamente laboratori e industrie usano congelatori per la conservazione. La variazione delle temperature può influenzare la qualità del prodotto. Per questo motivo è importante tenere sotto controllo queste variazioni. Si può realizzare un sistema di controllo usando i prodotti di AirQ Networks.
In questo esempio sarà mostrato come poter controllare:

  • la temperatura di una cella frigorifera;
  • la temperatura di congelatori da -80°C;
  • la temperatura di un camion isotermico;

In realtà è possibile gestire situazioni più complesse, per esempio, il sistema potrebbe rilevare se la porta di un congelatore è stata lasciata aperta per troppo tempo.

L’applicazione deve rilevare le temperature, mostrare lo storico dei dati collezionati e attivare allarmi se alcuni valori di temperatura superano una certa soglia.

Si supponga di avere:

  1. una cella frigorifera;
  2. quattro congelatori da -80°C senza alloggio per sonda e con un contatto di allarme;
  3. un camion isotermico.

Oltre al rilevamento delle temperature, il sistema deve calcolare il registro HACCP automaticamente e attivare i seguenti allarmi:

  1. Inviare un SMS a un numero se la temperatura della cella frigorifera è fuori dall’intervallo [-25°C -15°C];
  2. Inviare un SMS a un numero se uno dei contatti di allarme dei congelatori è attivo (si supponga di usare contatti normalmente aperti);
  3. Inviare un messaggio Email quando il camion isotermico entra o lascia la base.
Congelatore

Congelatore

Cella frigorifera

Cella frigorifera

Camion isotermico

Camion isotermico

 

Le immagini sono in lingua inglese. Non preoccuparti: il software è multilingua.

Materiale occorrente

  • N° 1 sensore di temperatura AirQ 101 (per il punto 1);
  • N° 1 datalogger di temperatura AirQ 121 (per il punto 3);
  • N° 1 scheda di controllo con almeno 4 input, come la AirQ 305 o la AirQ 325 (per il punto 2);
  • N° 1 centralina ColdNET;
  • N° 1 Adattatore di corrente a 12V.

Il datalogger di temperatura è usato per il camion isotermico: quando il camion è fuori per le consegne, il datalogger è fuori dal campo radio della centralina e quindi colleziona le temperature rilevate dal sensore interno; quando il camion ritorna alla base, appena il datalogger rientra nel campo radio della centralina, scarica in essa tutti i dati raccolti.

Istruzioni passo passo

L’installazione dei sensori è il primo semplice passo. Essendo alimentati a batteria, i dispositivi AirQ 101 e AirQ 121 possono essere piazzati ovunque. Come regola generale, conviene provare diversi posti prima di decidere la posizione finale. Un aspetto importante è quello di evitare di posizionare il sensore troppo in prossimità di ventole o di sorgenti di calore.
Il passo successivo è quello di collegare i contatti di allarme dei congelatori alla scheda AirQ 305. La scheda poi va alimentata utilizzando l’adattatore di corrente. Ogni input della scheda poi è collegato a ciascuno dei contatti di allarme (normalmente aperti) dei congelatori.
Per completare l’installazione hardware, la centralina deve essere collegata a un router (o un apparato di rete equivalente) usando un cavo UTP, e alimentarla con l’adattatore di corrente.

Schema per la catena del freddo

Uno schema per il monitoraggio della catena del freddo

Configurazione software

Per configurare il software, si deve accedere al web server integrato della centralina ColdNET, scrivendo nella barra degli indirizzi del proprio browser l’indirizzo dell’applicazione come di seguito:

192.168.1.210:9090

L’indirizzo della centralina è fornito mediante DHCP. Per ottenere l’indirizzo si deve usare l’applicazione HomeNET Finder.

Dopo aver eseguito il login, si accede alla vista di stato dei dispositivi. In questa vista ogni dispositivo accoppiato alla centralina è rappresentato da un box.

Vista principale per la catena del freddo

Vista di stato dei dispositivi per il monitoraggio della catena del freddo

Dall’immagine precedente si può notare com’è possibile personalizzare il nome dei dispositivi, il nome degli input e dei relè della scheda di controllo. Ogni icona di input della scheda di controllo si illumina se il corrispondente contatto di allarme del congelatore è attivo. Il box del camion isotermico cambia il valore mostrato ogni volta che il datalogger è nel campo radio della centralina.Il box della cella frigorifera cambia il proprio valore ogni 4 minuti se la temperatura aumenta o diminuisce di 0.5°C, altrimenti effettua il controllo ogni 8 minuti se la temperatura è stabile.

Configurare la Dashboard

Sarebbe preferibile gestire il sistema usando un’interfaccia grafica che metta in evidenza solo quanto necessario, per esempio si vorrebbe mostrare:

  • Lo stato dei quattro input della scheda di controllo (quindi lo stato dei quattro congelatori);
  • La temperatura della cella frigorifera;
  • L’andamento delle temperature interne del camion isotermico.

Grazie alla dashboard è possibile realizzare un’interfaccia con le caratteristiche descritte. Seguendo la guida della dashboard, è possibile ottenere un’interfaccia grafica come nella seguente immagine:

dashboard per il monitoraggio della catena del freddo

Un esempio di dashboard per il monitoraggio della catena del freddo

Definire la logica di sistema

Per la definizione degli allarmi o di comportamenti complessi del sistema, si possono usare le regole del web server ColdNET.

Inviare un SMS ad un numero se la temperatura della cella frigorifera è fuori dall’intervallo [-25°C -15°C]

Nella vista di stato dei dispositivi, dal box del sensore della cella frigorifera, fare click sull’icona di gestione delle regole.

Nel box di aggiunta delle regole, si devono definire il nome della regola, alcune condizioni e un’azione:

  • Condizioni: la temperatura è maggiore di -15; la temperatura è minore di -25; le due condizioni devono essere collegate dall’operatore OR
  • Azione: inviare un SMS a un numero.
regola per la cella frigorifera

Una regola che controlla la temperatura della cella frigorifera

Si noti il contenuto del testo dell’SMS. La stringa <V>cold storage room (101.2.1.4).TEMP</V> è stata aggiunga cliccando sul menu a tendina relativo al sensore, presente sulla sinistra del box dell’azione sendSMS. Quando le condizioni della regola sono verificate, il software rimpiazza la stringa <V>…</V> con la temperatura rilevata dal sensore e quindi invia l’SMS usando il servizio web Igloo.

Inviare un SMS a un numero se uno dei contatti di allarme dei congelatori è attivo.

Per ognuno dei quattro input della scheda di controllo, bisogna definire la regola composta da:

  • Condizione: il contatto di allarme è attivo;
  • Azione: invia un SMS a un numero.
Una regola per l'allarme di un congelatore

Se un input della scheda di controllo ha valore booleano True, la centralina invia un SMS

In alternativa a creare quattro regole separate, si potrebbe realizzare una sola regola le cui condizioni collegate con l’operatore OR, sono:

  • il contatto di allarme 1 è attivo;
  • il contatto di allarme 2 è attivo;
  • il contatto di allarme 3 è attivo;
  • il contatto di allarme 4 è attivo.

Inviare un’Email se il camion isotermico entra/lascia la base

Per essere avvisati quando il camion lascia o ritorna alla base, è necessario scrivere le due regole:
regola 1:

  • Condizione: il camion lascia la base (il datalogger è fuori dal campo radio della centralina);
  • Azione: invia un’Email;

regola 2:

  • Condizione: il camion ritorna alla base (il sensore è dentro il campo radio della centralina);
  • Azione: invia un’Email;

Per verificare se il sensore è fuori o dentro al campo radio della centralina si può usare il parametro “collegato”.

Regola per il camion in uscita

La regola per il camion in uscita che usa lo stato del segnale del datalogger.

regola per il camion in rientro

La regola che notifica quando il camion ritorna alla base

 

Per la definizione delle due regole è di fondamentale importanza l’uso del parametro DURATION. Dalle due immagini precedenti si noti che il valore del parametro DURATION ha valore 10. Questo significa che la centralina deve inviare la Email entro 10 secondi. Dopo i 10 secondi l’azione è disabilitata e sarà riabilitata solo dopo che la condizione cambierà stato. Questo assicura che il messaggio per l’arrivo o per la partenza dalla base sarà inviato una sola volta e solo al cambiamento di stato.

Osservare i dati

Il web server ColdNET fornisce diversi strumenti per osservare i dati collezionati. Si possono osservare i dati in tabelle o in grafici. Per esempio, è possibile:

  • Osservare l’andamento delle temperature del camion isotermico rilevate durante le consegne;
  • Osservare i vecchi stati dei contatti di allarme dei congelatori.
Andamento delle temperature del datalogger

Andamento delle temperature del datalogger

Storico dei congelatori

Storico tabellare dei congelatori