Адаптация технологии скрининга рака груди предлагает лучший и безопасный способ проверки влажности зернового бункера и выявить кражу продукции

Метод электромагнитной визуализации, первоначально разработанный для обнаружения раковых опухолей молочной железы, теперь адаптирован для совершенно другого использования - поиска испорченного зерна в бункерах.

Исследовательский проект в Университете Манитобы использует электромагнитную визуализацию (EMI) для создания 3D-профиля бункера, показывающего карманы с повышенным содержанием влаги, где зерно перегреться и испортиться. Система является последней разработкой мониторинга хранилищ для обнаружения потенциального испорченного зерна. Цель - помочь фермерам справиться с многолетней проблемой потерь дохода из-за порчи урожая, что, по некоторым оценками, в Канаде достигает более миллиарда долларов в год.

Разработчики называют систему 3D EMI лучшей, нежели обычную систему с кабелями для контроля температуры, которые замеряют
уровни тепла в разных местах внутри зерновых бункеров. Пол Кард, генеральный директор 151 Research Inc. (компания принимает участие в этом проекте), говорит, что разница в том, что система EMI является упреждающей. Кабели датчиков сообщают вам о проблемах в хранилище, но EMI говорит, когда эта проблема начнется.

«В отличие от кабельной системы мы обнаруживаем предварительные условия, способствующие развитию проблем», - говорит Кард. -  «Тем самым, проблемы можно предупредить. Кард сотрудничает с профессорами, которые являются экспертами в сфере биосистем, электрической и компьютерной техники.

Идея возникла на основе трехмерной микроволновой системы визуализации для выявления рака в ткани молочной железы человека. Ученые увидели возможность адаптировать получение изображений зерна, но им пришлось потрудиться над проектом, так как зерновой бункер явно отличается от человеческой груди. Адаптировать технологию удалось студенту по имени Мохаммед Асефи.

Создание 3D-изображения

Команда начала экспериментировать, поместив небольшое количество испорченного зерна вместе со здоровым зерном в 80-тонный бункер в исследовательской лаборатории, и проверили, сможет ли технология найти испорченное зерно. Результаты оказались обнадеживающими, поэтому они продолжали тестирование.

Кард объясняет, что 24 антенны, выступающие в качестве приемников и передатчиков, распределены вокруг внутренних стен бункера. Синусоидальная волна транслируется из одного приемопередатчика и передается на другие для разработки 3D-профиля бункера и его содержимого. Поскольку способность зерна передавать электромагнитное излучение (называемое его диэлектрическим свойством) зависит от его влаги, это можно использовать для создания карты влажности, такой как 3D-сканирование, подобно компьютерной томографии для обнаружения опухолей.

Если пятна влажности найдены, информация может быть передана на компьютер или сотовый телефон, чтобы производитель мог прочитать результаты.

Кард говорит, что основным преимуществом системы EMI является то, что она дает полное представление о том, что происходит внутри бункера. Кабели датчиков указывают на повышение температуры, но они не скажут, является ли горячая точка размером с мяч для гольфа рядом с датчиком или размером с пляжный мяч в четырех футах от него. EMI определяет как проблему, так и ее величину, поэтому производители точно знают, с чем они имеют дело и где.

Другим преимуществом является то, что система может точно указать, сколько зерна находится в бункере. Неожиданное падение объема сигнализирует о возможности кражи зерна.

Антенны системы сделаны таким образом, чтобы выдерживать усилия, вызванные погрузкой и разгрузкой, сохраняя при этом все необходимые электрические характеристики.

Изобретатели предсказывают светлое будущее для EMI в сфере мониторинга зерновых бункеров, особенно когда бункеры становятся крупнее и зерно в них хранят намного дольше. Мониторинг зерна уже невозможно выполнить вручную, как это было раньше, поэтому инновации в отрасли очень важны. Использование 3D-изображений может не ограничиваться только сельскохозяйственной отраслью, а применяться к железнодорожным вагонам и океанским судам - ​​везде, где зерно перемещается валом и где сохранение качества является критическим.

Тестирование прототипа состоится этой осенью

Проект находится на завершающей стадии разработки. Кард сообщил, что планируется установить до десятка прототипов в бункерах возле Виннипега этой осенью. Коммерциализированный продукт запланирован к выпуску в течение сезона выращивания в 2018 году. Стоимость будет варьироваться в зависимости от размера бункера, но конкурентоспособна с кабельными мониторами.
Признавая, что новая технология не из дешевых, Кард говорит, что стоимость должна быть сопоставима со стоимостью урожая в бункере.

В настоящее время многие стальные бункеры превышают размер 20 000 бушелей, а цена на хранение в начале этого года была выше 11 долларов за бушель.
У системы есть еще одно преимущество системы - безопасность фермы. Было время, когда вам нужно было зайти в зерно, чтобы проверить его состояние. Были случаи, когда людей засыпало зерном, они задыхались в нем или были раздавлены.

3D-система избегает этой опасности, потому что вам не нужно входить в хранилизе, чтобы проверить состояние зерна. Система сообщает вам удаленно, если зерно находится под угрозой. Такое управление зерном является лучшим способом избежать несчастных случаев. (Источник и фото: Grainews. Автор текста и фото: Рон Фризен. На фото: Пол Кард (справа) проверяет настройку антенны на 3D-электромагнитную систему визуализации в исследовательской лаборатории хранения зерна).