SISTEMA DE GESTIÓN DEL MATERIAL A GRANEL EN EL INTERIOR DE UN SILO.

SISTEMA DE GESTION DEL MATERIAL A GRANEL EN EL INTERIOR DE UN SILO 5 CAMPO DE LA INVENCION 1º 15 La presente invención se refiere a un sistema para gestionar el material a granel en el interior de un silo, aplicable al los sectores industriales de distribución de materiales a granel que se almacenan en silos metálicos, como por ejemplo el cemento, yeso, mortero seco, harina, cereales en grano, etcétera. Este sistema, además de monitorizar en todo momento la cantidad de material en el interior del silo, gestiona esta cantidad para alertar de posibles roturas de stock y ayuda al usuario recomendando el momento óptimo para reabastecer el silo. El sistema, una vez configurado, es totalmente autónomo, es decir que es autosuficiente en su uso, al no necesitar alimentación de energía eléctrica para funcionar, ni baterías, ni instalación de cables de comunicaciones de datos para transmitir la información del peso del material en el silo a otros equipos. 20 ANTECEDENTES DE LA INVENCION 25 30 Es práctica habitual utilizar silos metálicos en la industria para almacenar materiales como cemento, mortero, yeso, grano de trigo, etc. Conocer en todo momento la cantidad de material en el silo es muy importante para hacer un uso correcto del mismo. Existen varias técnicas para medir esta cantidad, unas de ellas basadas en pesar el silo instalando células de carga que se adhieren a las patas del silo, otras en medir el nivel de llenado por ultrasonidos, radar, láser, etcétera. La presente invención se refiere a las primeras, es decir silos en los que se instalan células de carga adheridas a sus patas para medir por peso la cantidad de material existente en el silo.

En la actualidad, cuando se sistema de medición con el desea instrumentar un silo para añadirle objeto de poder monitorizar la cantidad un de material en su interior, la práctica más habitual es instalar células de carga atornillándolas además de pegándolas a sus patas, que suelen ser vigas en perfil HEB, o tubos metálicos de perfil estructural. Estas células se conectan a un equipo electrónico que a su vez se conecta a la red eléctrica para 5 alimentarse y también se instalan cables de comunicaciones desde el silo, hasta la caseta de mando para transmitir los datos a un sistema de monitorización del peso. En la actualidad, los sistemas más avanzados, llevan una aplicación servidora en central que conecta los sensores de la Planta con las oficinas centrales a través de Internet, u otras redes de 1º telecomunicaciones. En el caso de silos móviles, que son trasladados con camión a las obras, la complejidad aumenta pues la operación de transporte y colocación del silo provoca impactos fuertes en las patas del silo que desajustarían y/o 15 romperían las células de carga que llevasen instaladas. Por este motivo, en la actualidad los silos móviles no llevan instaladas células en las patas, ni otros sistemas de medición. Pasamos a describir como son en la actualidad este tipo de instalaciones. El 20 silo (1) tiene en su interior el material a granel cuya cantidad deseamos monitorizar en cada momento. Cuanto más material tiene, a más tensión están sometidas sus patas (3) . Esta tensión se mide instalando células de carga (4) en dichas patas. En silos fijos, se suele instalar células (4) en todas las patas o sólo en algunas de ellas. Las señales de estas células se juntan 25 en una caja de sumas (5) , y desde esta caja se canaliza la señal (6) hacia la caseta de mando (2) . Muchas veces hay que pasar los cables por conducciones subterráneas (9) para llevar los cables (1 O) hasta el equipo electrónico de control (11) que realiza el pesaje y lo visualiza en un visor (12) . El silo dispone de un motor con tornillo sinfín (7) y conexión eléctrica (8) para 30 extraer el material del silo.

En la actualidad las células de carga se instalan atornilladas y pegadas al 5 alma de la viga. Para ello hay que realizar dos taladros de precisión del diámetro exacto totalmente normales al alma de la viga. Estos taladros se suelen realizar con un útil especial. Una vez que la célula está totalmente atornillada y el pegamento cementante se ha endurecido, se procede a su conexión y canalización a la instalación eléctrica. Este proceso de instalación es laborioso, complejo y artesanal, lo que traduciéndolo a negocio significa lento y caro. Además complica el mantenimiento posterior pues complica el reemplazo de células de carga que se puedan averiar. 1º 15 20 Debido a todo esto, en la actualidad, estas instalaciones suelen ser complejas y costosas. Muchas veces es necesario canalizar los cables por zanjas subterráneas para llevar la alimentación y los datos hasta la caseta de mando y control, donde suelen ir instalados los equipos de visualización al objeto de que sean cercanos al operador de la Planta. Como consecuencia de todo esto, la realidad de hoy en día es que muy pocos silos disponen de estos equipos y es el operador de la planta, al no disponer de un sistema de medida, quien sigue procedimientos operativos para inferir la cantidad de material en el silo y decidir cuando tiene que pedir material para rellenarlo. Si la Planta tiene más de un silo del mismo material, esta tarea del operador es más sencilla, pues puede pedir material cuando se le vacíe un silo, y mientras le llega el suministro pasar a trabajar con el otro silo, pero en este caso la inversión a realizar para disponer y mantener la instalación es más elevada, y el coste del inventario también es mayor, afectando al capital circulante. 25 SUMARIO DE LA INVENCION La presente invención desarrolla un sistema autónomo para gestionar el material a granel en silo, que se instala en el silo, y se caracteriza porque: 30

-Lleva empotrada en el propio equipo que se instala en el silo una aplicación de gestión del silo, que monitoriza el nivel de llenado en todo momento, alerta de futuras roturas de stock y recomienda cuando pedir material para rellenar el silo. 5 -No precisa de instalación de alimentación eléctrica, ni batería, ni precisa de instalación de cables de comunicaciones para transmitir los datos del pesaje. -Se puede instalar en silos móviles sin riesgos de roturas y/o desajustes. 1º 15 20 -Se puede conectar a Internet a través de una pasarela de comunicaciones vía radio. Puede informar de cualquier evento a través de Internet, incluso enviando mensajes a los usuarios finales. -Puede instalarse en cualquier momento sin necesidad de esperar a que el silo esté vacío, o se pare su operación. -En silos móviles, detecta si el silo se mueve, si está horizontal o vertical y su inclinación. -Desarrolla un método de instalación de las células de carga que da robustez al sistema, evita roturas, acorta tiempos de instalación y mejora el mantenimiento posterior. -Detecta si el silo está siendo llenado por otro proveedor distinto del que corresponde. Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue de realizaciones ilustrativas de su objeto en relación con las figuras que se acompañan. 25 DESCRIPCION DE LAS FIGURAS 30

La Figura 1 muestra en esquema un silo en el que se ha instalado un sistema convencional de medida del peso del material en el silo, según el estado de la técnica anterior a la presente invención. El silo (1) tiene en sus patas (3) instaladas células de carga (4) que miden el peso de todo el conjunto. Estas células de carga se juntan en la caja de sumas (5) y la señal analógica sumada (6) se canaliza mediante una zanja subterránea (9) hasta la caseta

de mando (2) a la que llegan los cables del silo (1 O) que se conectan al equipo electrónico (11) que a su vez tiene un visor de peso (12) .

La Figura 2 muestra en esquema una célula de carga (4) instalada en una pata de un silo (3) , que en este ejemplo es una viga de perfil HEB 140, según el estado de la técnica anterior al descrito en la presente invención. La célula va atornillada en sus dos extremos (13) al alma de la viga y va también pegada (14) . La célula se conecta a la caja de sumas (5) mediante un cable canalizado (15) .

La Figura 3 muestra en esquema un silo al que se le ha instalado el sistema objeto de la presente invención. La invención elimina el cableado y la alimentación de los equipos. Las células de carga (16) van conectadas al equipo electrónico (17) , que se alimenta de energía solar (18) a partir...

5 1. Sistema de gestión del material a granel en el interior de un silo, caracterizado porque comprende: Un conjunto de células de carga (16) instaladas atornilladas en soportes (35) que van soldados a las patas del silo y cuya tensión puede regularse 1º apretando o aflojando un tornillo (31 ) ; Un equipo electrónico (17) que mide la tensión en las células, calcula el peso del material en el silo y lo transmite vía radio hacia una pasarela de comunicaciones (25) que lo enlaza a Internet; Un panel solar fotovoltaico que alimenta el sistema con energía del sol y 15 elimina la alimentación del equipo a la red eléctrica. Un conjunto de supercaps que almacenan energía eléctrica permitiendo que el sistema funcione en periodos de ausencia de luz, y evita utilizar baterías que se puedan deteriorar en el tiempo. Un acelerómetro que permite medir si el silo se mueve y su inclinación. 20 un termistor (48) con adaptación de señal hacia una entrada analógica del microprocesador (39) al objeto que el equipo electrónico pueda medir la temperatura del ambiente y realizar cálculos de compensaciones de temperatura en la medida de las células de carga; un reloj de tiempo real que permite al microprocesador (39) medir lapsos 25 de tiempo y registrar eventos con fecha, hora minutos y segundos. un canal de comunicaciones serie con etapa de conversión a vía radio (45) que permita al sistema comunicarse con otros dispositivos exteriores; una unidad electrónica (44) de gestión de la energía que racionaliza el uso de ésta y permita prolongar la duración de la energía almacenada en los 30 supercaps (19) .

2. Sistema según reivindicaciv.. vOl 0\JLvii"-Udo porque puede alertar en

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cualquier momento, por si mismo al usuario del riesgo de rotura de stock, es decir, que el silo se quede vacío de material, de acuerdo a como haya sido configurado por el usuario.

3. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque puede alertar en cualquier momento, por si mismo al usuario de variaciones de stock que se consideren significativas, de acuerdo a como hayan sido configuradas por el usuario.

4. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque se puede ser instalado y calibrado en cualquier momento y sin necesidad de esperar a vaciar y/o llenar el silo.

5. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque se puede calibrar y/o operar desde cualquier lugar del Mundo, siempre que se le provea de una conexión a Internet.

6. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque detecta si el silo está en posición vertical, horizontal, o intermedia, y si está siendo movido, como ocurre durante el transporte y/o porque transmite esta información al usuario.

7. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque informa al usuario cuando el silo no está suficientemente vertical para funcionar evitando caídas.

8. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque permite liberar de tensión cada célula de carga, simplemente aflojando uno de los tornillos (31) que la sujeta, debido a que ésta no tienen porqué instalarse pegada, y de esta forma se evita su rotura durante el transporte.

9. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque detecta fallos de funcionamiento en una o varias de las células de carga instaladas dando seguimiento a una banda de correlación de medida configurable por el usuario, e informa de este fallo al usuario.

10. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque detecta posibles degradaciones en el tiempo en las células de carga instaladas en el silo, predice cuando van a fallar en el futuro y se lo transmite al usuario.

11. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque, puede configurarse para que de seguimiento a los suministros del material de granel con el que se llena el silo, y de esta forma pueda detectar incumplimientos en el suministro de dicho material e informe de esto al usuario.

12. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque, puede configurarse para realizar de forma automática el pedido hacia el suministrador del material a granel para rellenar el silo a través de Internet.

5 13. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque, puede configurarse para dar seguimiento un posible SLA (Service Level Agreement) , es decir, un contrato de acuerdo en el nivel de servicio, firmado entre el operador del silo y el suministrador de material al silo, e informar de forma automática a una de las partes o a ambas de los incumplimientos en el suministro regulados por el mencionado contrato. 1º 14. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque permite instalar células de carga en las patas de los silos móviles sin que se rompan durante el transporte y puesta en marcha del silo, al permitir realizar estas operaciones dejando las células de carga libres por uno de los lados. 15 15. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque permite en la puesta en marcha del silo ajustar la tensión de esfuerzo a un valor en cada célula de carga para conseguir en su uso la repetitividad en la medida. 20 16. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque además de midiendo el peso del material en el silo, estima el nivel de llenado del silo integrando el consumo eléctrico del motor de extracción de material del silo. 25 17. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque además de midiendo el peso del material en el silo, detecta que el silo está vacío midiendo el consumo eléctrico del motor de extracción de material del silo.

18. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque además de midiendo el peso del material en el silo, detecta que el silo está siendo llenado midiendo la sobre presión que se produce en el interior del silo cuando un camión le está rellenando. 30 19. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque detecta si el silo está siendo sometido a una presión excesiva en el momento del suministro e informa de ello a través de Internet. 35 20. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque sigue un ciclo configurable por el usuario, en el que la electrónica se duerme y se despierta para ahorrar de energía eléctrica. 40

21. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque instala las células de carga totalmente aisladas eléctricamente, lo que permite protegerlas de las sobre tensiones que puedan aparecer en el entorno, como por ejemplo las que se generan debido a las tormentas.