Fluensys | RASCONTROL
2516
page-template-default,page,page-id-2516,page-child,parent-pageid-2151,ajax_fade,page_not_loaded,,vertical_menu_enabled,qode_grid_1300,side_area_uncovered_from_content,qode-child-theme-ver-1.0.0,qode-theme-ver-11.0,qode-theme-bridge,wpb-js-composer js-comp-ver-7.1,vc_responsive

RASCONTROL

Implementarea multiplexoarelor CMOS într-o stație de control a calității apei pentru reducerea costurilor în acvacultura recirculantă

Informații generale

Titlu proiect: Implementarea multiplexoarelor CMOS într-o stație de control a calității apei pentru reducerea costurilor în acvacultura recirculantă
Acronim: RASCONTROL
Nr. contractului: 103PTE /23.06.2022
Denumirea Programului din PN III: Programul 2 – Creșterea competitivității economiei românești prin cercetare, dezvoltare și inovare
Cod proiect: PN-III-P2-2.1-PTE-2021-0189
Autoritatea Contractantă: Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării

Parteneri

P1 – Universitatea din Craiova
Responsabil proiect P1: Prof.univ.dr. Vily Marius Cimpoiasu

P2 – Universitatea Politehnică Timișoara
Responsabil proiect P2: S.l. Dr. Vasile Gherman

Alte informații

Director proiect: Cornelia PETRESCU
Perioada de implementare: 23/06/2022 – 22/06/2024
Durata proiectului: 24 luni
Denumire beneficiar: DFR Systems SRL

Rezumat

Automatizarea controlului apei este sustenabila economic in ferme mari de acvacultura cu recirculatie (RAS). Pentru a creste si eficienta economica a fermelor RAS mici concomitent cu mentinerea calitatii mediului am dezvoltat o noua ecotehnologie  – un comutator multiplexor pentru analiza/monitorizare/gestionare/ controlul proprietatilor apei. Acest multiplexor este inima sistemului de masura si control si va avea doua functii primare: (1) simplificarea sistemului, prin cuplajul a diversi electrozi cu un singur aparat de masura; si (2) automatizare, prin conectarea computerului central la echipamentele de corectare a compozitiei apei (inclusiv biofiltre).

Acest proiect va avansa de la TRL4 la o statie pilot de nivel TRL6 (validata tehnologic si experimental). Noutatea consta in folosirea de multiplexoare/comutatoare electronice CMOS „solid state”, care selecteaza digital combinatii de electrozi  pentru felurite masuratori. Alte noutati sunt realizarea unei noi sonde multielectrod si upgradarea softului pentru masura, comanda si comunicatie. Aceasta ecotehnologie va fi validata intr-un sistem experimental RAS pentru a-i verifica performanta in a controla parametri chimici esentiali in acvacultura (pH, O2, NH3, NO2. etc.). Sistemul RASCONTROL va functiona autonom, cu actiuni corectoare conform unui arbore decizional din software si cu supraveghere online.

Acvacultura va beneficia de acest sistem prin controlul chimiei apei si prin reducerea cheltuielilor de operare. Cuplarea cu echipamente de tratare a apei va creste si calitatea apelor reziduale din ferme de acvacultura.

Rezultate estimate

  • Model experimental realizat
  • Pilot realizat
  • Cerere de brevet de inventie
  • Activitati de diseminare

Obiectivul proiectului

Implementarea multiplexoarelor CMOS în sisteme automate de măsură, control și corecția calității apei din acvacultură, urmărind reducerea costurilor echipamentului pentru a-l face accesibil și fermelor RAS de dimensiuni mai mici.

Bugetul proiectului aprobat în cererea de finanțare

Valoarea totală a Contractului este de 1.472.532,00 lei, reprezentând suma totală alocată proiectului, atât de la bugetul de stat, cât și din alte surse (cofinanțarea), din care pentru anii bugetari:

Anul Sursa 1
Buget de stat
(lei)
Sursa 2
Cofinanțare
(lei)
Total
(lei)
2022 292.819 44.102 336.921
2023 663.381 152.306 815.687
2024 236.904 83.020 319.924
TOTAL (LEI) 1.193.104 279.428 1.472.532

ETAPA I – Perioada de implementare 23.06.2022 – 31.12.2022

In acvacultura cu recirculație (RAS), una dintre problemele cele mai importante pentru menținerea sănătății peștilor este managementul compoziției chimice a apei. Menținerea calității apei la anumite standarde, care să nu afecteze metabolismul peștilor, se realizează în primul rând prin monitorizarea continua a proprietăților fizico-chimice ale apei și ajustări corespunzătoare.

Monitorizarea calității apei trebuie făcută minuțios in diferite puncte critice ale sistemului RAS pentru a avea o imagine cât mai bună a evoluției sistemului din punct de vedere chimic si pentru a putea interveni punctual si rapid pentru corectarea parametrilor care depășesc anumite limite si pot afecta sănătatea peștilor. O astfel de monitorizare si corecție integrata a compoziției chimice a apei in RASuri se face prin automatizarea sistemului.

În fermele RAS de dimensiuni mari, automatizarea este totdeauna prezentă și sustenabilă. Dar, costurile ridicate ale sistemelor automate le fac mai puțin accesibile fermelor de dimensiuni mici și mijlocii.

Obiectivul principal în acest proiect este găsirea unei soluții de reducere a costurilor de control a compoziției chimice a apei în RAS, care ar face accesibila automatizarea sistemului si acestor fermelor mici si mijlocii. Aceasta se poate obține prin limitarea numărului de aparate de măsură, a numărului de electrozi și a echipamentelor de corecție a compoziției chimice a apei. Toate acestea pot fi obținute prin implementare de multiplexoare tip CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) în sistemul de management automat, si prin direcționare a fluxului apei din multe locații către un număr mai mic de puncte de observație (celule de măsură) precum si către stații centralizate de modificare a compoziției chimice a apei.

În cadrul primei etape s-a realizat proiectarea sistemului de monitorizare și s-a început realizarea modelului experimental.

ETAPA II – Perioada de implementare 01.01.2023 – 31.12.2023

Rezumat executiv al activităților realizate

Gradul de realizare a obiectivelor etapei anului 2023

Principalele obiective ale acestei etape intermediare a derulării proiectului RASCONTROL se referă la:

  • Realizare model experimental (partea a II-a)

  • Testarea modelului experimental în condiții de laborator

  • Protejare drepturi intelectuale

  • Diseminare rezultate în colaborare efectivă

  • Proiectare pilot a sistemului integrat

  • Realizarea instalației pilot – sistem integrat

Rezultate așteptate conform Planului de realizare

  • raport tehnic

  • 3 selectoare multi-canal și 3 pachete de electrozi asamblate, plăci PCB

  • raport testare și realizare soft upgradat

  • 1 CBI la OSIM

  • desene CAD pentru pilot și subansamble. Reproiectare bloc electronic.

  • realizare prototip

  • 1 articol ISI (publicat/acceptat spre publicare) și 1 BDI

  • participare la cel puțin 1 conferința/simpozion și la 1 salon de inventică internaţional

După cum s-a arătat în subcapitolele anterioare, toate aceste obiective au fost realizate cu succes de către echipele de cercetare implicate în proiect.

În cadrul Etapei 2 s-a finalizat și testat cu succes modelul experimental de instalație de laborator.

În cadrul Universității Politehnica Timisoara s-a realizat un nou laborator, cu aparatură și instalație experimentală pentru sistemele de acvacultură cu recirculare. „Laborator pentru testarea şi controlul calității apei în RAS” realizat în cadrul proiectului cuprinde toată infrastructura electrică și de alimentare cu apă și canalizare necesare pentru funcționarea stației pilot.

Acesta este format din două părți:

  1. partea de analiză și control;
  2. stația pilot formată din două instalații RAS identice proiectate să funcţioneze în paralel.

Pe baza rezultatelor obținute s-a proiect și realizat instalația pilot, ce urmează a fi testată în cadrul etapei 3 – 2024.

În ceea ce privește indicatorii de diseminare aceștia au fost depășiți. O cerere de brevet de invenție urmează să fie depusă la OSIM în cursul lunii decembrie 2023.

Rezultatele obținute în cursul etapei au fost premiate în cadrul a 2 saloane internaționale de inventică.

ETAPA III – Perioada de implementare 01.01.2024 – 22.06.2024

Gradul de realizare a obiectivelor etapei anului 2024

Principalele obiective ale acestei etape intermediare a derulării proiectului RASCONTROL se referă la:

  • Testare instalație pilot de monitorizare RASCONTROL în cadrul unui sistem de acvacultură cu recirculare

  • Realizare manual de utilizare sistem RASCONTROL

  • Diseminare rezultate

Rezultate așteptate conform Planului de realizare

  • raport experimentări și rapoarte de încercare;

  • soft de citire și comunicație;

  • manual de prezentare și utilizare;

  • 1 articol ISI (publicat/acceptat spre publicare);

  • 1 articol BDI (publicat/acceptat spre publicare);

  • participare în cadrul a cel puțin 1 la conferința/simpozion;

  • participare în cadrul a 1 salon de inventică internațional;
    250 broșuri (A5, 4 pg.).

În anul 2024 a fost implementată Etapa 3 a proiectului RASCONTROL. S-a finalizat testarea instalației pilot de monitorizare a calității apei provenite din fermele de piscicultură. Pentru testarea pilotului, în cadrul Universității Politehnica din Timișoara s-a dezvoltat o instalație de testare – 2 linii de sisteme de acvacultură cu recirculare au fost realizate. Un program software, aferent sistemului RASCONTROL, a fost realizat.

Indicatorii tehnici asumați prin Cererea de finanțare au fost atinși, sistemul RASCONTROL fiind dezvoltat și testat. Planul de realizare al proiectului a fost respectat.

Un manual de utilizare a fost întocmit de către cei trei parteneri ai proiectului, astfel încât lansarea în producție să fie cât mai facilă, iar utilizatorii finali să primească informațiile necesare montării și utilizării sistemului de monitorizare și control calitate apă provenită din acvacultură.

Indicatorii de diseminare prevăzuți în Cererea de finanțare, au fost depășiți. Și în cadrul Etapei 3, rezultatele proiectului au fost premiate în cadrul unui salon internațional de inventică.

Diseminare rezultate în colaborare efectivă

Ca indicatori de diseminare pentru anul 2024, în cadrul planului de realizare sunt menționate următoarele:

  • 1 articol ISI (publicat/acceptat spre publicare);

  • 1 articol BDI (publicat/acceptat spre publicare);

  • participare în cadrul a cel puțin 1 la conferința/simpozion;

  • participare în cadrul a 1 salon de inventică international;

  • 250 broșuri printate (format broșură: A5, 4 pg.).

Activități de diseminare

A. Articole publicate

  1. Model dinamic pentru luarea de decizii logice pentru managementul azotului în RAS, Vasile Daniel GHERMAN, Vily Marius CIMPOIASU, Ioana Corina MOGA, Radu POPA, Proceedings of ISB-INMA TEH 2022 (BDI), https://isbinmateh.inma.ro/archive/
  2. Vasile Daniel GHERMAN, Vily Marius CIMPOIASU, Ioana Corina MOGA, Radu POPA, Conservation of Aquatic Ecosystems by Constraining Nitrogen Pollution Through Aquaculture Effluents, International Journal of Conservation Science Volume 14, Issue 3, July-September 2023: pg, 1107-1126, ISSN: 2067-533X, DOI: 10.36868/IJCS.2023.03.21 (ISI, FI: 0.8 (2022)), https://ijcs.ro/current-issue/
  3. Radu POPA, Vily Marius CIMPOIASU, Ioana Corina MOGA, Vasile Daniel GHERMAN, Biofiltre cu recirculare sub formă de insule plutitore – principii operaționale și constrângeri de durabilitate, Buletinul AGIR 2/2023, ISSN-L 1224-7928, Online: ISSN 2247-3548, pg 19-24 (BDI)
    https://www.buletinulagir.agir.ro/numar_revista.php?id=168
    https://www.buletinulagir.agir.ro/articol.php?id=3288

B. Articole în curs de publicare

  1. Vasile Gherman, Radu Popa, Ioana Corina Moga, Vily Marius Cimpoiasu, Proiectarea unui model experimental pentru un sistem de monitorizare RAS, în publicare in cadrul Proceedings of ISB-INMA TEH 2023 (BDI)
  2. Vasile Daniel GHERMAN, Vily Marius CIMPOIASU, Ioana Corina MOGA, Radu POPA, A Green Biotechnology to Prevent Harmful Algae Blooms in Freshwater Lakes, International Journal for Conservation and Science (ISI), articol în curs de publicare
  3. Radu POPA, Vily M. CIMPOIASU, Ioana Corina MOGA, Vasile Daniel GHERMAN, Monitorizarea apelor uzate generate de fermele piscicole, pentru protejarea mediului înconjurător, Buletinul AGIR (BDI), articol în curs de publicare

C. Participări la conferințe

  1. MODEL DINAMIC PENTRU LUAREA DE DECIZII LOGICE PENTRU MANAGEMENTUL AZOTULUI IN RAS Vasile Daniel GHERMAN, Vily Marius CIMPOIASU, Ioana Corina MOGA, Radu POPA, ISB-INMA TEH International Symposium, 6 – 8 Octombrie 2022, București, România http://isbinmateh.inma.ro/
  2. ISB-INMA TEH International Symposium, 6-8 Octombrie 2023, București, România, Vasile Gherman, Radu Popa, Corina Moga, Vily Marius Cimpoiasu – Proiectarea unui model experimental pentru un sistem de monitorizare RAS
  3. International Conference, ”Economic Scientific Research – Theoretical, Empirical and Practical Approaches” ESPERA, 23 -24 Noiembrie 2023, București, România (Conferință indexată ISI), Radu Popa, Vasile Gherman, Ioana Corina Moga, Vily M. Cimpoiasu – Management of water resources with tycho-filter biotechnology.
  4. International Conference on Innovative Research 2023, 11-12.05.2023, Iași, România, Vasile Daniel GHERMAN, Vily Marius CIMPOIASU, Ioana Corina MOGA, Radu POPA – Conservation of Aquatic Ecosystems by Constraining Nitrogen Pollution Through Aquaculture Effluents https://euroinvent.org/cat/ICIR_2023.pdf
  5. Simpozonul Progresul tehnologic – rezultat al cercetării, AGIR, 27.04.2023, București, România, Radu POPA, Vily Marius CIMPOIASU, Ioana Corina MOGA, Vasile Daniel GHERMAN – Biofiltre cu recirculare sub formă de insule plutitoare – principii operaționale și constrângeri de durabilitate https://www.agir.ro/stiri/invitatie-la-simpozionul-progresul-tehnologic—rezultat-al–cercet%C4%82rii-_834.html
  6. International Conference on Innovative Research 2024, 06-07.06.2024, Iași, România, Vasile Daniel GHERMAN, Vily Marius CIMPOIASU, Ioana Corina MOGA, Radu POPA, A Green Biotechnology to Prevent Harmful Algae Blooms in Freshwater Lakes, Book of abstracts – pagina 67: https://www.euroinvent.org/conference/
  7. Simpozionul EDUCAȚIA-COMPONENTĂ ESENȚIALĂ A POLITICII DE MEDIU, Radu POPA, Vily M. CIMPOIASU, Ioana Corina MOGA, Vasile Daniel GHERMAN, Monitorizarea apelor uzate generate de fermele piscicole, pentru protejarea mediului înconjurător: https://www.agir.ro/stiri/invita%C8%9Bie-la-simpozionul-educa%C8%9Aia-component%C4%82-esen%C8%9Aial%C4%82-a-politicii-de-mediu_1136.html

D. Participări la saloanele de inventică

  1. Salonul internațional de inventică INOVA, 12 – 15.10.2022, Croația
  2. 15th European Exhibition of Creativity and Innovation – EUROINVENT, Iasi, Romania, 11-13 mai 2023, www.euroinvent.org
  3. Salonul Inovării și Cercetării UGAL INVENT, 9-10 Noiembrie 2023, www.invent.ugal.ro
  4. Salonul internațional de inventică EUROINVENT 2024

E. Broșura proiectului

F. Cerere de brevet de invenție

CBI A100349/20.06.2024 – Sistem de monitorizare și control calitate apă uzată provenită din acvacultură

E. Premii obținute

  1. WIPA Special AWARD
  2. Medalia de Bronz (Salonul internațional de inventică INOVA, 12 –15.10.2022, Croația)
  3. Medalia de aur (Salonului Inovării și Cercetării UGAL INVENT, 9-10 Noiembrie 2023)
  4. Diploma de excelență din partea INMA în cadrul Salonului Inovării și Cercetării UGAL INVENT, 9-10 Noiembrie 2023
  5. Medalia de aur pentru activitatea în cercetare depusă de către Ioana Corina Moga, premiu acordat în cadrul Salonului Inovării și Cercetării UGAL INVENT, 9-10 Noiembrie 2023
  6. Special award premiu acordat din partea CITT, în cadrul Salonului Inovării și Cercetării UGAL INVENT, 9-10 Noiembrie 2023
  7. Medalia de aur la 15th European Exhibition of Creativity and Innovation – EUROINVENT, Iași, Romania, 11-13 mai 2023
  8. Medalia de argint la Salonul internațional de inventică EUROINVENT 2024