ITSI20110003A1 - Sistema innovativo per monitorare lo stato del vino in barrique con apparato radio sul tappo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Durante il processo di lavorazione, spesso i vini sono stoccati in contenitori in legno detti barriques. Si tratta di contenitori di varie capacità (generalmente tra i 200 I e i 400 1, per un peso totale da 270 kg a 490 kg) realizzati in legno nobile, con il compito di invecchiare il vino, che rimane al loro interno per un periodo che va da alcuni mesi a qualche anno, modificando anche con l’apporto del legno le proprie caratteristiche organolettiche. Ogni barrique è dotata di un’unica apertura di circa 4 cm di diametro per rinserimento e l’estrazione del liquido. AH 'interno della cantina possono essere presenti da poche decine a qualche migliaia di barrique; sono stoccate generalmente in cataste a forma piramidale e devono essere movimentate il meno possibile. Durante il periodo di invecchiamento del vino, il legno delle barriques assorbe naturalmente una certa quantità di liquido; questo fa sì che periodicamente tali contenitori debbano essere rabboccati, in modo da evitare che il vino stia a diretto contatto con l’aria. E’ quindi particolarmente importante sapere quali sono le barriques da colmare e quali parametri ha il vino in esse contenuto.

Allo stato attuale della tecnica, l’operazione di colmatura è demandata in toto all’utente, che può avvalersi di strumenti che ne facilitino l’esecuzione ma deve comunque controllare in qualche modo il livello di tutte le barriques presenti per individuare quelle da colmare. Se si considera che per farlo occorre necessariamente togliere il tappo, spostare il contenitore (azione che a causa del peso può anche essere fonte di rischio per l’operatore), effettuare il controllo e rimettere successivamente tutto a posto, è chiaro che si tratta di un’operazione che richiede un tempo certamente non trascurabile, in particolare quando il numero delle barriques da controllare è molto grande. Inoltre, dato che l’operazione deve essere ripetuta periodicamente, ci si rende conto della necessità di diminuire il tempo impiegato, in modo da poter utilizzare in maniera più produttiva le risorse operative.

Allo stato attuale della tecnica, gli unici metodi impiegati per ottimizzare questo tipo di operazione sono la razionalizzazione e la programmazione degli interventi da parte dell’utente. Le operazioni di controllo e colmatura vengono programmate, in modo da controllare ogni barrique solo dopo un tempo tale da poter presupporre che il livello sia effettivamente calato al di sotto della soglia di tolleranza In questo modo però ci si espone a due tipi di problema: da una parte si controllano alcune barriques che non sono ancora scolme, con conseguente spreco di tempo, dall’altra si ritarda la colmatura di altre barriques che invece hanno già raggiunto il livello di tolleranza prima del controllo, esponendo il vino ad un possibile decremento qualitativo.

Il metodo attualmente utilizzato per il controllo e la colmatura delle barriques presenta dunque una serie di limiti che sono di seguito brevemente elencati:

1) E’ un metodo basato completamente suH’intervento dell’utente; possono dunque insorgere degli errori sia nella fase di pianificazione che in quella deH’effettuazione pratica del controllo, dovuti ad imperizia o incuria dell’operatore.

2) Richiede un notevole dispendio di tempo, di risorse umane ed energetiche, specie nel caso che le barriques presenti siano molte; pianificare gli interventi porta ad una riduzione del tempo operativo, ma richiede comunque del tempo aggiuntivo per la pianificazione stessa

3) Parte del tempo viene speso inutilmente per controllare barriques che non hanno bisogno di essere colmate; tale tempo viene ridotto con un’atenta pianificazione dei controlli, ma non può essere del tutto azzerato

4) Effetuando dei controlli periodici, ci saranno barriques che raggiungono il livello di tolleranza ben prima che l’operatore vada a colmarle; questo può provocare decrementi qualitativi nel vino contenuto. Anche questo rischio viene ridoto, ma non azzerato, dalla pianificazione dei controlli

5) Non vengono storicizzati i dati operativi, che potrebbero invece aiutare nell’ottimizzazione degli impianti di climatizzazione e umidificazione ambientale e quindi in una riduzione degli sprechi energetici.

6) Le operazioni pianificate comportano la movimentazione delle barriques; a causa dei loro peso complessivo c’è la necessità di utilizzare macchinari di supporto (es. muletti elettrici) che assorbono un gran quantitativo di energia (molto più elevato di quello assorbito dall’intero sistema oggeto della presente domanda) e comportano rischi al personale addetto (non sono trascurabili gli incidenti in questa fase operativa del lavoro di cantina)

Il sistema oggeto della presente domanda, esplicativa e non limitativa, permete di risolvere i problemi suddeti fornendo all’operatore la possibilità di monitorare costantemente lo stato di tute le barriques presenti. In altre parole l’utente può controllare in ogni momento, in maniera veloce e diretta, quali sono le barriques che necessitano di un intervento, ad esempio di colmatura. In questo modo può intervenire tempestivamente e solo su quelle interessate, minimizzando i tempi dell’operazione, i rischi di calo qualitativo del prodotto, i consumi energetici ed i rischi per gli operatori. Con l'integrazione di un PC di supervisione, può inoltre creare uno storico da cui dedurre informazioni relative alla climatizzazione degli ambienti, alla qualità del legno delle barriques e ai costi di colmatura e di gestione degli impianti climatici.

Si fa riferimento alla Figura 1, che rappresenta il sistema in generale e in modo esplicativo e non limitativo, nella quale vengono elencate le seguenti parti componenti:

A: Barriques

B: Tappo dotato di scheda elettronica che integra:

Dispositivo che rileva la presenza di liquido

Modulo RF per la trasmissione dello stato

C: Modulo ricevitore RF

D: Impianto di supervisione con interfaccia utente per la visualizzazione dello stato delle barriques presenti.

E: PC di supervisione

Il sistema, di seguito descritto in modo esplicativo e non limitativo, consiste in un tappo all’interno del quale viene inserita una scheda elettronica che invia informazioni ad un impianto di supervisione.

La scheda inserita nel tappo (B) è in grado di realizzare due funzionalità principali:

Mediante un’apposita sensoristica, rileva la presenza di liquido al di sotto del tappo stesso. A seconda di come viene regolato, il dispositivo rileva il liquido ad una ben precisa distanza dalla base del tappo. In questo modo l’utente può stabilire a priori quale deve essere il livello di tolleranza al di sotto del quale non fare scendere il vino, in modo tale da essere avvertito della necessità di effettuare la colmatura solo al momento dell’effettiva esigenza.

Mediante un modulo RF, anch’esso inserito nel tappo, trasmette all’impianto di supervisione i dati desiderati. In questo modo, i dispositivi riceventi saranno informati dello stato delle varie schede e potranno mettere i dati a disposizione dell’utente tramite la relativa interfaccia, il tutto consentendo la movimentazione delle barriques da colmare in totale libertà (es. assenza di cavi)

Il principale problema nell’utilizzo di una scheda elettronica per la rilevazione e la trasmissione dei dati della barrique consiste nel suo consumo di potenza e quindi nella sua autonomia, dal momento che l’alimentazione deve necessariamente essere fornita da una batteria. Per superare tale difficoltà la scheda viene resa operativa solo al momento di trasmettere i dati al ricevitore. Per tutto il resto del tempo resta in uno stato non attivo, con pochissimo consumo di energia. Ad intervalli regolari viene attivata, rileva Io stato del vino nella barrique e invia i dati al ricevitore, per poi tornare subito in idle. Dal momento che l’applicazione non richiede un controllo dello stato in tempo reale, l’intervallo tra una trasmissione e l’altra può essere anche piuttosto lungo. In questo modo sì può raggiungere un’autonomia che supera la durata della vita media di una barriques, evitando la necessità di sostituire il tappo prima del contenitore.

I dati inviati dalie schede vengono ricevuti da un dispositivo (C) dotato di apposito modulo RE, in grado di processarli nella maniera opportuna. Generalmente il dispositivo ricevitore è integrato in un’interfaccia utente (D) mediante la quale vengono visualizzati i dati ricevuti. In questo modo l’utente può controllare direttamente lo stato di tutte le barriques presenti e individuare quelle che necessitano di colmatura. L’utilizzo di pannelli grafici come interfaccia utente consente di visualizzare i dati in maniera pratica, elegante e flessibile, rendendo l’oggetto di uso semplice ed efficiente.

In caso di necessità per problemi nella comunicazione, o su esplicita richiesta dell’utente, possono essere utilizzati più dispositivi ricevitori, ognuno in grado di ricevere e processare i dati relativi ad un determinato sottoinsieme di barriques.

II sistema può essere eventualmente integrato con un PC (E) che consente la supervisione remota e permette di immagazzinare e storicizzare i dati rilevati. In questo modo l’utente ha la possibilità di visualizzare degli storici che possono fornire informazioni preziose, ad esempio relative alla frequenza delle operazioni di colmatura effettuate sulle varie barriques, per individuare quelle che ne hanno necessità più ricorrente, stabilirne le cause (deterioramento, posizione aH’intemo della cantina, climatizzazione inefficiente ecc.) e prendere le eventuali, opportune precauzioni. Non ultimo tale sistema consente un elevato risparmio energetico in quanto si vanno ad ottimizzare sia le operazioni di movimentazione che gli impianti di climatizzazione.

Il sistema può essere eventualmente esteso per il controllo di altri parametri relativi alla barrique e al liquido in essa contenuto. Integrando la necessaria sensoristica sulla scheda elettronica possono essere rilevati i dati desiderati, che saranno inviati al ricevitore e visualizzati nel modo opportuno mediante Γ interfaccia utente. In questo modo il sistema resta aperto ad eventuali sviluppi ed integrazioni che possono nascere da problematiche future o da esplicite richieste dell’utente.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema innovativo per il monitoraggio della necessità della colmatura delle barrìques. caratterizzato dal fatto che allo stato attuale della tecnica non esistono metodi analoghi per la risoluzione di questa problematica.
2. 2. Sistema come a rivendicazione del punto 1 , caratterizzato dal fatto che la rilevazione della presenza di liquido è effettuata mediante l’utilizzo di un particolare tappo dotato di un’apposita scheda elettronica.
3. 3. Sistema come a rivendicazione del punto 2, caratterizzato dal fatto che la scheda elettronica inserita sul tappo è dotata di un particolare sensore per la rilevazione della presenza o meno di liquido al di sotto del tappo stesso; tale sensore è regolabile in modo da permettere all’utente di stabilire la soglia di tolleranza da superare prima di segnalare la necessità di effettuare una colmatura.
4. 4. Sistema come a rivendicazione del punto 3, caratterizzato dal fatto che la scheda elettronica inserita nel tappo è dotata di un modulo RF ìn grado di scambiare dati con l’esterno, lasciando libertà di movimentare la barrique.
5. 5. Sistema come a rivendicazione del punto 4, caratterizzato dal fatto che la scheda elettronica sul tappo si attiva solo per brevi istanti ad intervalli regolari di tempo, verificando la presenza o meno del liquido e trasmettendo lo stato al ricevitore; in questo modo il consumo di energia è minimizzato, l’autonomia della batteria e quindi della scheda è notevolmente allungata nel tempo, superando nella generalità dei casi la durata della vita media di una barrique.
6. 6. Sistema come a rivendicazione del punto 5, caratterizzato dal fatto che lo stato di ciascuna scheda è trasmesso a intervalli di tempo regolari ad un dispositivo di ricezione integrato in un’interfaccia utente in grado di visualizzare lo stato delle schede presenti; in questo modo il sistema di superv isione fornisce all’utente in maniera immediata e contemporanea lo stato di tutte le barrìques.
7. 7. Sistema come a rivendicazione del punto 6, caratterizzato dal fatto che può essere interfacciato ad un PC per la supervisione remota e la storicizzazione dei dati.
8. 8. Sistema come a rivendicazione del punto 7, caratterizzato dal fatto che nella scheda elettronica sul tappo possono essere integrati altri tipi di sensori per la rilevazione di dati eventualmente necessari; tali dati potranno essere visualizzati nel modo opportuno tramite l’interfaccia utente.