Technologický komplex Tech-In-Plar

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60646594%3A_____%2F21%3AN0000001" target="_blank" >RIV/60646594:_____/21:N0000001 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Technologický komplex Tech-In-Plar

Popis výsledku v původním jazyce

Prototyp sofistikované klimatické komory TECH-IN-PLAR s přesnou regulací a velkou prostorovou homogenitou mikroklimatických parametrů, s programovatelným robotickým manipulátorem a video monitorovacím systémem umožňuje plně automatizovaný provoz v čistém prostoru pěstební komory. Prototyp je zkonstruovaný na bázi přepravního lodního kontejneru, což zajišťuje snadnou mobilitu. Vnitřní prostor komory je členěný na 4 segmenty a to na sterilní kultivační místnost, přípravnu s řídícim střediskem, vstupní zónou a technickým prostorem. V kultivační místnosti se nachází robotický manipulátor s lineárním pojezdem, hydroponické regály s integrovaným osvětlením a video-monitorovací stanice. Ta umožňuje průběžné monitorování růstu vzorků rostlinného materiálu na základě analýzy obrazu z RGB kamery a monitorování fyziologických parametrů fotosyntézy pomocí měření chlorofylové fluorescence. Přípravna & Řídící středisko je prostor oddělený od kultivace prosklenou stěnou, která umožňuje neinvazivní kontrolu procesů v komoře bez narušování čistého prostoru. Přepážka obsahuje vstupní okno dimenzované pro sterilní plnění kazet a vyprazdňování kultivačního prostoru. Ze servisních důvodů jsou součástí přepážky také servisní dveře. V přípravně se nachází 2x 300L zásobníky hydroponického média a laboratorní zázemí pro přípravu vzorků. Prostor přípravny je sdílený také pro řídící středisko zahrnující počítače a pracovní prostor operátora. Vstupní zóna odděluje venkovní prostředí od prostorů, ve kterých probíhá již samotný provoz. Z prostorových důvodů jsou zde umístěné 2 PLC regulátory pro ovládání funkčních prvků komory a automatizované linky. V technickém prostoru se nachází technické zázemí pro celý komplex, tepelný výměník, centrální systém vzduchotechniky, přípojka na vodu a elektrickou energii. Všechny prvky a moduly technologického komplexu Tech-In-Plar jsou řízeny prostřednictvím PLC programovatelných regulátorů, který dál komunikují s centrálním řídícím softwarem na platformě Microsoft Windows. Zařízení je vybaveno nejen aktivními prvky, ale také systémem monitoringu veškerých mikroklimatických parametrů a průběhu růstu a fyziologického stavu vzorků. Systém je řízený dvěma nezávislými softwary: Software Fytoscope zajišťuje řízení a monitoring mikroklimatických podmínek, osvětlení a hydroponie, Software PlantScreen Server řídí robotický manipulátor a automatizovanou linku produkce a monitorování rostlinného materiálu. Toto řešení je marketingově flexibilní, umožňuje variabilitu konfigurace pro koncového zákazníka a je možné nabídnout I další varianty. Kromě kompletního řešení automatického provozu jen samotnou komoru s hydroponickým modulem, nebo samotný modul robotického manipulátoru.

Název v anglickém jazyce

Technologic complex TECH-IN-PLAR

Popis výsledku anglicky

TECH-IN-PLAR is a prototype of a sophisticated climatic chamber with precise regulation and high spatial homogeneity of microclimatic parameters. The chamber includes a programmable robotic manipulator and a video monitoring system, allowing fully automatized service in a highly sterile environment of the growth chamber. The prototype is constructed on the basis of a shipping container. The advantage of this solution is its mobility. Chamber‘s inner space is divided into 4 segments, a sterile culture room, a preparation room with a control center, an entrance zone, and a technical space. The sterile cultivation room is the heart of the technological complex where the automated line is located. Inside the cultivation space, there is a robotic manipulator with linear travel, hydroponic racks with integrated lighting, and a video-monitoring station. The station allows continuous monitoring of the plant material growth, based on the analysis of images taken by the RGB camera and on the monitoring of physiological parameters of photosynthesis by measuring chlorophyll fluorescence. The Preparation & Control Center is space-separated from the cultivation by a glass partition wall, allowing non-invasive control of the process without disturbing the cleanroom. The partition contains an access window dimensioned for sterile filling and emptying of cassettes from the culture space. For service and occasional maintenance, a service door is also part of the partition. In the preparation room, there are 2x 300L hydroponic media tanks and laboratory facilities for sample preparation (sink, drip tray, preparation table, and shelves for laboratory equipment and stock solutions). The room is also shared with the control center, which includes computers and the operator‘s workspace. The entrance zone serves to further separate the outdoor environment. There are also 2 PLC controllers for the functional elements of the chamber and the automated line. In the technical space, there is a technical background for the whole complex, a heat exchanger, a central air conditioning system, water, and electricity connection. All elements and modules of the Tech-In-Plar technological complex are controlled via PLC programmable controllers, which further communicate with the central control software on the Microsoft Windows platform. The device is equipped not only with active elements but also with a system for monitoring all microclimatic parameters and the course of growth and physiological state of samples. The system is controlled by two independent software: Fytoscope software provides control and monitoring of microclimatic conditions, lighting, and hydroponics, PlantScreen Server software controls a robotic manipulator and an automated line for production and monitoring of plant material. The described solution is vastly flexible and adjustable according to the customer’s requirements. Besides the complex automated solution, the modules could be marketed individually – both the hydroponic growth chamber and the robotic manipulator module.

Druh

G_prot - Prototyp

CEP obor

—

OECD FORD obor

21101 - Food and beverages

Projekt

<a href="/cs/project/EG17_107%2F0012333" target="_blank" >EG17_107/0012333: Technologický Komplex</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2021

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

TECH-IN-PLAR

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Rozměry: Vnější rozměry: 2,40 m (š) x 12,20 m (d) x 2,90 m (v) Vnitřní rozměry: 2,20 m (š) x 10,40 m (d) x 2,00 m (v) Celkový vnitřní objem" 45,76 m3 Výška polic: 0,25 m (vzdálenost vzorku od světel) Piočet polic: 8 (2 hydroponické regály, 4 police/regál) Kultivační kazety: 0,300 m (š) x 0,365 m (d), variabilní počet vzorků/kazeta (min 20) Max počet kazet: 80; min 1600 vzorků rostlinného materiálu/systém Teplota: Operační rozsah: od +15°C do +40°C Stabilita: ±0,5°C Prostorová homogenita: Nehomogenita max. 2°C Koeficient teplotní vodivosti: 0,025 W/mK Regulace: možnost tvorby programů Relativní vlhkost: Operační rozsah: od 50% do 90% Prostorová homogenita: Max 5% Regulace: možnost tvorby programů Iluminace: Maximální intenzita: 400 µmol/m2/s Minimální intenzita: 15 µmol/m2/s Regulace: V rozsahu 0% - 100% nastavitelná intenzita, časování, modulace a diurnální cykly (rozbřesk, soumrak, oblaky). Růstová plocha nebo jednotlivé police můžou mít nezávislou a samostatní regulaci osvětlení. Možnost tvorby programů.

Ekonomické parametry

Hlavním ekonomických přínosem projektu je vyvinutí nového typu unikátního přístroje s vysokou přidanou hodnotou, co umožnilo firmě PSI (Photon Systems Instruments), s.r.o. uvést na trh inovativní produkční linii precizních a plně automatizovaných komor Growth Capsule Robotics (https://robotics.psi.cz/products/agro-science-production/). Vrámci projektu se firma seznámila s technologií robotický manipulátorů. Úspěšná integrace robotických ramen do pěstěbných komor či PlantScreenových stanic pro skríning rostlin a plodin otevírá nespočet možností aplikací nejen pro špičkovou zemědělskou produkci a rostlinný výzkum. Nesporným ekonomickým přínosem je také samotná existence prototypu komory Tech-In-Plar v areály PSI, který funguje jako marketingová showroom. Díky tomu PSI získalo v minulém roce velkou zakázku od Utrech Univerzity (Holandsko) na výrobu plně automatizované kultivační komory obsahující také plnící linku pro přípravu agarových Petriho misek.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

60646594

Název vlastníka

PSI (Photon Systems Instruments), spol. s r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—