ITSI20110003A1

ITSI20110003A1 - INNOVATIVE SYSTEM FOR MONITORING THE STATE OF WINE IN BARRIQUE WITH RADIO APPARATUS ON THE CAP

Info

Publication number: ITSI20110003A1
Application number: IT000003A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Lucchesi; Mario Tognazzi
Original assignee: Dainese S R L
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2011-07-29

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

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. During the winemaking process, wines are often stored in wooden containers called barriques. These are containers of various capacities (generally between 200 I and 400 1, for a total weight from 270 kg to 490 kg) made of noble wood, with the task of aging the wine, which remains inside them for a period that it ranges from a few months to a few years, also modifying its organoleptic characteristics with the contribution of wood. Each barrique has a single opening of about 4 cm in diameter for reinserting and extracting the liquid. Inside the cellar there can be from a few tens to a few thousand barriques; they are generally stored in pyramid-shaped stacks and must be handled as little as possible. During the aging period of the wine, the wood of the barriques naturally absorbs a certain quantity of liquid; this means that these containers must be topped up periodically, in order to avoid that the wine is in direct contact with the air. It is therefore particularly important to know which barrels to fill and what parameters the wine contained in them has.

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. At the current state of the art, the topping up operation is fully entrusted to the user, who can make use of tools that facilitate its execution but must still somehow control the level of all the barriques present to identify those to be filled. If we consider that to do this it is necessary to remove the cap, move the container (an action that due to the weight can also be a source of risk for the operator), carry out the check and then put everything back in place, it is clear that it is a matter of an operation that certainly requires a considerable amount of time, in particular when the number of barriques to be checked is very large. Furthermore, given that the operation must be repeated periodically, we realize the need to decrease the time taken, in order to be able to use operational resources more productively.

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. At the current state of the art, the only methods used to optimize this type of operation are the rationalization and scheduling of interventions by the user. The control and topping operations are programmed, in order to check each barrique only after a time that can be assumed that the level has actually dropped below the tolerance threshold. one part checks some barriques that are not yet full, with a consequent waste of time, on the other hand the filling of other barriques is delayed which instead have already reached the level of tolerance before the control, exposing the wine to a possible decrease in quality.

Il metodo attualmente utilizzato per il controllo e la colmatura delle barriques presenta dunque una serie di limiti che sono di seguito brevemente elencati: The method currently used for the control and topping up of barriques therefore has a series of limits which are briefly listed below:

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. 1) It is a method based entirely on user intervention; errors may therefore arise both in the planning phase and in that of the practical execution of the control, due to inexperience or carelessness of the operator.

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 2) It requires a considerable expenditure of time, of human and energy resources, especially in the case that there are many barriques present; planning interventions leads to a reduction in operational time, but still requires additional planning time

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 3) Part of the time is spent in vain to check barriques that do not need to be filled; this time is reduced with careful planning of controls, but cannot be completely reset

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 4) By carrying out periodic checks, there will be barriques that reach the tolerance level well before the operator goes to fill them; this can cause qualitative decreases in the wine contained. This risk is also reduced, but not eliminated, by the planning of controls

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. 5) The operational data are not historicized, which could instead help in the optimization of the air conditioning and environmental humidification systems and therefore in a reduction of energy waste.

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) 6) The planned operations involve the handling of the barriques; due to their overall weight there is the need to use support machinery (e.g. electric forklifts) which absorb a large amount of energy (much higher than that absorbed by the entire system subject of this application) and pose risks to personnel employee (accidents in this operational phase of the cellar work are not negligible)

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. The system object of this application, explanatory and not limiting, allows to solve the aforementioned problems by providing the operator with the ability to constantly monitor the status of all the barriques present. In other words, the user can check at any time, quickly and directly, which are the barriques that require intervention, for example topping up. In this way, it can intervene promptly and only on those concerned, minimizing the time of the operation, the risks of product quality decline, energy consumption and risks for operators. With the integration of a supervision PC, it can also create a history from which to deduce information relating to the air conditioning of the rooms, the quality of the wood in the barriques and the costs of filling and management of the climatic systems.

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: Reference is made to Figure 1, which represents the system in general and in an explanatory and non-limiting way, in which the following component parts are listed:

A: Barriques A: Barriques

B: Tappo dotato di scheda elettronica che integra: B: Cap equipped with electronic board which integrates:

Dispositivo che rileva la presenza di liquido Device that detects the presence of liquid

Modulo RF per la trasmissione dello stato RF module for status transmission

C: Modulo ricevitore RF C: RF receiver module

D: Impianto di supervisione con interfaccia utente per la visualizzazione dello stato delle barriques presenti. D: Supervision system with user interface for viewing the status of the barriques present.

E: PC di supervisione E: supervision PC

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. The system, described below in an explanatory and non-limiting way, consists of a plug inside which an electronic card is inserted that sends information to a supervision system.

La scheda inserita nel tappo (B) è in grado di realizzare due funzionalità principali: The card inserted in the cap (B) is able to perform two main functions:

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. Using a special sensor, it detects the presence of liquid under the cap itself. Depending on how it is adjusted, the device detects the liquid at a precise distance from the base of the cap. In this way, the user can establish a priori what the tolerance level must be below which the wine should not be allowed to drop, so as to be warned of the need to top up only at the time of actual need.

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) Using an RF module, also inserted in the cap, it transmits the desired data to the supervision system. In this way, the receiving devices will be informed of the status of the various cards and will be able to make the data available to the user through the relevant interface, all allowing the movement of the barriques to be filled in total freedom (e.g. absence of cables)

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. The main problem in using an electronic board for the detection and transmission of barrique data consists in its power consumption and therefore in its autonomy, since the power supply must necessarily be provided by a battery. To overcome this difficulty, the card is made operational only when the data is transmitted to the receiver. The rest of the time it remains in an inactive state, with very little energy consumption. It is activated at regular intervals, detects the status of the wine in the barrique and sends the data to the receiver, and then immediately returns to idle. Since the application does not require a status check in real time, the interval between one transmission and the next can be quite long. In this way it is possible to reach an autonomy that exceeds the average life span of a barriques, avoiding the need to replace the cap before the container.

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. The data sent by the cards are received by a device (C) equipped with a special RE module, able to process them in the appropriate way. Generally, the receiver device is integrated into a user interface (D) through which the received data is displayed. In this way, the user can directly check the status of all the barriques present and identify those that need to be filled. The use of graphic panels as a user interface allows you to view the data in a practical, elegant and flexible way, making the object easy and efficient to use.

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. In case of need for problems in communication, or at the explicit request of the user, multiple receiving devices can be used, each capable of receiving and processing the data relating to a certain subset of barrels.

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. The system can optionally be integrated with a PC (E) which allows remote supervision and allows to store and log the detected data. In this way, the user has the possibility of viewing historical records that can provide valuable information, for example relating to the frequency of the topping up operations carried out on the various barriques, to identify those that most frequently need them, establish the causes (deterioration, position inside the cellar, inefficient air conditioning, etc.) and take any appropriate precautions. Last but not least, this system allows high energy savings as both the handling operations and the air conditioning systems are optimized.

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. The system can possibly be extended to control other parameters relating to the barrique and the liquid it contains. By integrating the necessary sensors on the electronic board, the desired data can be detected, which will be sent to the receiver and displayed in the appropriate way through the user interface. In this way, the system remains open to any developments and additions that may arise from future problems or explicit user requests.

Claims

CLAIMS 1. Innovative system for monitoring the need to fill barrìques. characterized by the fact that at the present state of the art there are no similar methods for solving this problem.

2. System as per claim in point 1, characterized by the fact that the detection of the presence of liquid is carried out through the use of a particular cap equipped with a special electronic board.

3. System as per claim of point 2, characterized by the fact that the electronic card inserted on the cap is equipped with a particular sensor for detecting the presence or absence of liquid under the cap itself; this sensor is adjustable in order to allow the user to establish the tolerance threshold to be exceeded before signaling the need to fill.

4. System as claimed in point 3, characterized by the fact that the electronic card inserted in the cap is equipped with an RF module capable of exchanging data with the outside, leaving the freedom to move the barrique.

5. System as per claim of point 4, characterized by the fact that the electronic card on the cap is activated only for brief instants at regular intervals of time, verifying the presence or absence of the liquid and transmitting the status to the receiver; in this way the energy consumption is minimized, the autonomy of the battery and therefore of the board is considerably extended over time, exceeding in most cases the average life span of a barrique.

6. System as claimed in point 5, characterized by the fact that the status of each card is transmitted at regular time intervals to a receiving device integrated into a user interface capable of displaying the status of the cards present; in this way the superv ision system provides the user with the status of all the barracks immediately and simultaneously.

7. System as claimed in point 6, characterized by the fact that it can be interfaced with a PC for remote supervision and data logging.

8. System as claimed in point 7, characterized by the fact that other types of sensors can be integrated in the electronic card on the cap for the detection of any necessary data; such data can be displayed in the appropriate way through the user interface.