Fra RA til RAS

Vann skal flyttes, behandles, måles og overvåkes. Pumper skal styres, sensorer skal gi riktige signaler, alarmer skal fange opp avvik, og kritiske prosesser skal fungere døgnet rundt.

Beskrivelsen kunne handlet om et moderne vann- og avløpsanlegg. Men den kunne også handlet om et landbasert oppdrettsanlegg.

Forskjellene mellom de to er tydelige. I oppdrett kommer biologien inn som en helt avgjørende faktor. Likevel finnes det flere tekniske likheter – og erfaringer fra vann- og avløpssektoren som kan være relevante når oppdrettsanleggene blir stadig mer komplekse.

– Det er klare forskjeller mellom et VA-anlegg og et RAS-anlegg. Men ser vi på teknologien og systemene bak, er mange av problemstillingene gjenkjennelige. Vi snakker om store vannmengder, kritiske prosesser, mye instrumentering og behov for stabil drift 24 timer i døgnet, sier Aleksander Mork-Knudsen, divisjonsleder for akvakultur i Guard Automation. 

Fra enkeltkomponenter til ett system

Et moderne RAS-anlegg består av en rekke tekniske prosesser som må fungere sammen for å opprettholde et stabilt miljø for fisken.

Pumper, ventiler, oksygenering, vannbehandling, sensorer, frekvensomformere og kontrollsystemer kan komme fra ulike leverandører. Hver enkelt komponent kan fungere godt isolert. For den som skal drive anlegget, er det likevel helheten som må fungere.

Det er en problemstilling vann- og avløpssektoren kjenner godt.

Gjennom flere tiår har utviklingen gått mot stadig mer sammenhengende driftskontroll, der store mengder instrumentering og teknisk utstyr overvåkes og styres som deler av én prosess.

Da endrer også spørsmålet seg. Det handler ikke lenger bare om hvorvidt komponenten fungerer, men om hva som skjer med resten av prosessen dersom den ikke gjør det.

– I vann og avløp har vi lært at det ikke er nok at hver enkelt komponent fungerer. Du må forstå hva som skjer med resten av prosessen når én komponent svikter. Den tankegangen blir enda viktigere når du har levende fisk i systemet, sier Mork-Knudsen. 

Når tekniske feil kan få biologiske konsekvenser

Her blir samtidig en av de viktigste forskjellene mellom tradisjonelle vannprosesser og akvakultur tydelig:

Fisken kan ikke settes på pause mens en teknisk feil blir rettet.

I et landbasert oppdrettsanlegg er vannkvalitet og andre miljøbetingelser tett knyttet til tekniske systemer. Jo større kontroll man tar over fiskens miljø, desto større blir også avhengigheten av teknologien som opprettholder det.

Forskning finansiert av Fiskeri- og havbruksnæringens forskningsfinansiering (FHF) peker blant annet på betydningen av god kontroll på vannkvaliteten i RAS og behovet for treffsikre og driftssikre sensorer for sentrale vannkvalitetsparametere.

Automasjon og driftskontroll blir dermed mer enn et spørsmål om effektiv produksjon. Teknisk robusthet blir også en del av risikostyringen rundt biologien.

Et anlegg må også kunne håndtere feil

Ingen komplekse tekniske systemer bør bygges på en forutsetning om at ingenting vil svikte.

En sensor kan vise feil verdi. En pumpe kan stoppe. Kommunikasjon kan falle ut. En ventil kan bli stående i feil posisjon.

Det viktige spørsmålet er derfor ikke bare hvordan anlegget fungerer når alt går som planlagt, men hvordan det oppfører seg når noe ikke gjør det.

Her kommer redundans, alarmhåndtering og gjennomtenkte kontrollstrategier inn. Hvilke funksjoner er så kritiske at de trenger reservekapasitet? Hva skal systemet gjøre automatisk dersom en komponent faller ut? Hvilke hendelser krever umiddelbar oppmerksomhet fra operatøren?

– Målet er ikke å bygge et anlegg der vi tror at ingenting kan gå galt. Målet er å forstå hva som kan gå galt, og sørge for at anlegget håndterer det på en kontrollert måte. I akvakultur er dette spesielt viktig fordi en teknisk hendelse raskt kan utvikle seg til en biologisk hendelse, sier Mork-Knudsen.

Teknologien skal også tåle miljøet

Driftssikkerhet handler ikke bare om kontrollsystemer og programvare. Utstyret skal også fungere i et krevende fysisk miljø.

Høy luftfuktighet, kondens, salt og kjemikalier kan stille store krav til sensorer, instrumentering, tavler, kabling og elektriske installasjoner. Oksygenhåndtering krever også særskilt oppmerksomhet. Det gjør blant annet valg av komponenter, materialer, kapslingsgrad og utførelse i felt til en del av den samlede driftssikkerheten.  

– Det handler ikke bare om at kontrollsystemet er godt designet, men også om valg av komponenter, kapslingsgrader, materialer og utførelse i felt. Dette er en viktig del av den industrielle kompetansen som følger med erfaring fra automasjon og kritisk infrastruktur, sier Mork-Knudsen.

Mer data er ikke nødvendigvis mer innsikt

Samtidig blir oppdrettsanlegg stadig mer instrumenterte.

Temperatur, pH, oksygen, vannføring og en rekke andre parametere kan overvåkes kontinuerlig. Utviklingen innen sensorteknologi gjør stadig mer informasjon om både prosess og miljø tilgjengelig for operatørene.

Men flere datapunkter betyr ikke automatisk bedre beslutninger.

Det avgjørende er om informasjonen gir operatøren et riktig bilde av hva som faktisk skjer – og tidsnok til å kunne handle.

Det stiller krav til kvaliteten på målingene, til hvordan data fra ulike systemer ses i sammenheng, og til hvordan informasjonen presenteres.

En operatør trenger ikke nødvendigvis flest mulig grafer og alarmer. Operatøren trenger å forstå hva som skjer, hvor alvorlig det er og hva som krever oppmerksomhet.

– Et godt automatisert anlegg er ikke et anlegg hvor operatøren får mest mulig data. Det er et anlegg hvor operatøren får riktig informasjon tidsnok til å gjøre noe med den, sier Mork-Knudsen.

Når mer teknologi skal skape mindre kompleksitet

Utviklingen mot mer instrumentering, automatisering og digitalisering kommer til å fortsette. Samtidig blir produksjonssystemene mer avanserte og tettere sammenkoblet.

Men målet kan ikke være mest mulig teknologi.

For hver nye sensor, komponent og digitale løsning øker også antallet sammenhenger systemet må håndtere. Teknologien skaper først verdi når denne kompleksiteten omsettes til bedre kontroll, tydeligere beslutningsgrunnlag og mer stabil drift.

Det er her erfaringene fra vann- og avløpssektoren kan være relevante.

Ikke fordi løsningene kan kopieres direkte fra et VA-anlegg til et RAS-anlegg. Biologien gjør at de to må forstås forskjellig. Men prinsippene rundt driftskontroll, systemintegrasjon, redundans og håndtering av kritiske prosesser er utviklet gjennom flere tiår.

Guard Automation har arbeidet med automasjon og driftskontroll innen vann og avløp i mer enn 40 år, og tar nå denne erfaringen med inn i selskapets satsing på akvakultur.

For når oppdrettsnæringen tar stadig større kontroll over fiskens miljø, følger også et større ansvar for systemene som skal opprettholde det.

Fra RA til RAS er det et stort biologisk sprang. Men teknologisk finnes det erfaringer å ta med på veien.

For mer informasjon, ta kontakt med

Aleksander Mork-Knudsen, divisjonsleder for akvakultur i Guard Automation

Mobil: +47 483 53 433

Se også vår hjemmeside: https://www.guard.no/no