本發(fā)明涉及秸稈飼料加工，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、秸稈通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油菜、棉花、甘蔗和其他農(nóng)作物(通常為粗糧)在收獲籽實(shí)后的剩余部分，農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物有一半以上存在于秸稈中。秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機(jī)質(zhì)等，是一種具有多用途的可再生的生物資源，秸稈也是一種粗飼料，特點(diǎn)是粗纖維含量高(30％—40％)，并含有木質(zhì)素等，通過(guò)對(duì)秸稈進(jìn)行發(fā)酵以生產(chǎn)動(dòng)物飼料的處理方式不僅能夠有效降低對(duì)環(huán)境的污染，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)秸稈的有效利用；

2、使用秸稈將農(nóng)作物收獲籽實(shí)后殘余的莖稈和葉片進(jìn)行合理的加工調(diào)制，提高其消化能量的攝入量，用來(lái)飼喂畜禽，特別是用來(lái)飼喂牛、羊等反芻家畜，仍然能夠成為優(yōu)質(zhì)飼料，秸稈飼料在加工的過(guò)程中，往往需要多個(gè)設(shè)備組合使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)原料的粉碎、篩選、混合、膨化、壓塊制作而成。

3、在使用時(shí)多個(gè)設(shè)備單獨(dú)工作，且設(shè)備對(duì)原料加工過(guò)程中設(shè)備的開(kāi)啟關(guān)閉均由工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷是否對(duì)原料完成加工，且設(shè)備的內(nèi)部電機(jī)轉(zhuǎn)速固定，使設(shè)備的能耗基本固定，當(dāng)設(shè)備所用的原料增多或減少，設(shè)備的工作狀態(tài)始終固定，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備能耗增加或浪費(fèi)，不便根據(jù)原料的增多或減少自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備的電機(jī)轉(zhuǎn)速和精確控制設(shè)備的啟停時(shí)間，因此提出一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，包括運(yùn)算處理器和控制處理器，所述運(yùn)算處理器的輸出端通過(guò)以太網(wǎng)通訊模塊與控制處理器電連接，所述運(yùn)算處理器的輸入端連接有紅外檢測(cè)模塊和模擬量輸入模塊，所述模擬量輸入模塊的輸入端連接有設(shè)備檢測(cè)模塊；

3、所述控制處理器的輸出端連接有電磁繼電器模塊、模擬量輸出模塊、顯示屏，所述電磁繼電器模塊的輸出端連接有設(shè)備啟停控制模塊，所述模擬量輸出模塊的輸出端連接有電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制模塊，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制模塊的輸出端連接有變頻器，所述變頻器的輸出端連接有秸稈飼料加工設(shè)備。

4、在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述運(yùn)算處理器用于對(duì)采集信息和工作參數(shù)進(jìn)行智能計(jì)算處理分析能耗得出最節(jié)能的設(shè)備電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速率，所述控制處理器用于對(duì)設(shè)備的控制和信息的采集，所述以太網(wǎng)通訊模塊用于信息傳送，所述紅外檢測(cè)模塊用于檢測(cè)秸稈營(yíng)養(yǎng)成分。

5、在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述設(shè)備檢測(cè)模塊用于對(duì)加工設(shè)備的工況參數(shù)和加工后的秸稈質(zhì)量、均勻性、營(yíng)養(yǎng)成分的信息采集，所述電磁繼電器模塊和設(shè)備啟停控制模塊的結(jié)合用于控制加工設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制模塊和變頻器的結(jié)合用于控制加工設(shè)備的電機(jī)轉(zhuǎn)速，所述顯示屏用于顯示設(shè)備工況和采集信息的數(shù)值。

6、在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述秸稈飼料加工設(shè)備包括用于秸稈旋切粉碎的秸稈旋切機(jī)、用于篩分秸稈粉碎顆粒中雜質(zhì)的滾筒篩、用于風(fēng)選篩分的風(fēng)選機(jī)、用于混合攪拌的絞龍、用于秸稈混合料膨化的膨化機(jī)、用于秸稈飼料壓塊的壓塊機(jī)。

7、在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述秸稈旋切機(jī)設(shè)置為具備電流傳感器、稱重傳感器、含水率檢測(cè)模塊的設(shè)備，所述滾筒篩設(shè)置為具備電流傳感器、含土率檢測(cè)模塊的設(shè)備，所述風(fēng)選機(jī)設(shè)置為具備電流傳感器、風(fēng)速風(fēng)壓傳感器、圖像識(shí)別模塊的設(shè)備。

8、在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述絞龍?jiān)O(shè)置為具備電流傳感器、圖像識(shí)別模塊的設(shè)備，所述膨化機(jī)設(shè)置為具備電流傳感器、溫度傳感器、紅外檢測(cè)模塊的設(shè)備，所述壓塊機(jī)設(shè)置為具備電流傳感器、稱重傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、紅外檢測(cè)模塊、圖像識(shí)別模塊的設(shè)備。

9、在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述設(shè)備檢測(cè)模塊包括電流傳感器、稱重傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、風(fēng)速風(fēng)壓傳感器、含水率檢測(cè)模塊、含土率檢測(cè)模塊、圖像識(shí)別模塊。

10、在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述電流傳感器用于采集相對(duì)應(yīng)設(shè)備的工作電流，所述稱重傳感器用于采集秸稈旋切機(jī)對(duì)秸稈粉碎的質(zhì)量、采集壓塊機(jī)工作后秸稈壓塊的質(zhì)量，所述溫度傳感器用于采集膨化機(jī)膨化后秸稈飼料過(guò)程的溫度、采集壓塊機(jī)內(nèi)的工作溫度。

11、在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述壓力傳感器用于采集壓塊機(jī)內(nèi)的工作壓力，所述風(fēng)速風(fēng)壓傳感器用于采集風(fēng)選機(jī)工作時(shí)的風(fēng)壓和風(fēng)速，所述含水率檢測(cè)模塊用于檢測(cè)秸稈旋切機(jī)旋切后的粉碎秸稈含水率。

12、在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述含土率檢測(cè)模塊用于檢測(cè)滾筒篩篩分后秸稈的含土率，所述圖像識(shí)別模塊用于采集風(fēng)選機(jī)工作后的秸稈損失和絞龍混合后的均勻性、壓塊機(jī)工作后秸稈飼料壓塊內(nèi)的成分均勻性。

13、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

14、1、本發(fā)明首先通過(guò)設(shè)備檢測(cè)模塊對(duì)秸稈加工的多個(gè)設(shè)備的工作狀況和秸稈質(zhì)量和成分進(jìn)行信息采集，通過(guò)運(yùn)算處理器可以對(duì)采集的設(shè)備工作電流計(jì)算設(shè)備工作能耗，并通過(guò)采集秸稈加工質(zhì)量信息計(jì)算設(shè)備加工效率，從而可以計(jì)算出最節(jié)能的設(shè)備電機(jī)轉(zhuǎn)速和啟停時(shí)間，可以通過(guò)控制處理器自動(dòng)控制設(shè)備的電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而降低設(shè)備能耗，避免因設(shè)備加工原料較多或原料較少設(shè)備轉(zhuǎn)速固定產(chǎn)生能耗增加或浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)降低設(shè)備能耗的作用；

15、2、本發(fā)明還通過(guò)控制處理器向電磁繼電器模塊發(fā)送指令并通過(guò)設(shè)備啟?？刂颇K控制秸稈飼料加工設(shè)備開(kāi)啟和關(guān)閉，通過(guò)模擬量輸出模塊可以將運(yùn)算處理器計(jì)算后的模擬量輸出并通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制模塊控制對(duì)應(yīng)設(shè)備上電機(jī)的變頻器改變，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)該設(shè)備的功率能耗，通過(guò)紅外檢測(cè)模塊可以檢測(cè)不同時(shí)段的秸稈營(yíng)養(yǎng)成分；

16、3、本發(fā)明還通過(guò)顯示屏方便查看設(shè)備數(shù)據(jù)和采集的數(shù)據(jù)，通過(guò)設(shè)備檢測(cè)模塊可以對(duì)多個(gè)設(shè)備的工作電流和單個(gè)設(shè)備的粉碎質(zhì)量、壓塊質(zhì)量、含水率、含土率以及該設(shè)備的工作溫度、壓力、風(fēng)壓和風(fēng)速進(jìn)行信息數(shù)據(jù)采集，并可以監(jiān)測(cè)秸稈損失，并對(duì)成品飼料壓塊的營(yíng)養(yǎng)成分的均勻性效果進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)運(yùn)算處理器，計(jì)算出各個(gè)設(shè)備的電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、壓力、壓塊效率，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，降低能耗的作用；

17、綜上，通過(guò)上述多個(gè)作用的相互影響，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而降低設(shè)備能耗，避免因設(shè)備加工原料較多或原料較少設(shè)備轉(zhuǎn)速固定產(chǎn)生能耗增加或浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)降低設(shè)備能耗的作用。

技術(shù)特征：

1.一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，包括運(yùn)算處理器(1)和控制處理器(2)，其特征在于：所述運(yùn)算處理器(1)的輸出端通過(guò)以太網(wǎng)通訊模塊(3)與控制處理器(2)電連接，所述運(yùn)算處理器(1)的輸入端連接有紅外檢測(cè)模塊(4)和模擬量輸入模塊(5)，所述模擬量輸入模塊(5)的輸入端連接有設(shè)備檢測(cè)模塊(6)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，其特征在于：所述運(yùn)算處理器(1)用于對(duì)采集信息和工作參數(shù)進(jìn)行智能計(jì)算處理分析能耗得出最節(jié)能的設(shè)備電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速率，所述控制處理器(2)用于對(duì)設(shè)備的控制和信息的采集，所述以太網(wǎng)通訊模塊(3)用于信息傳送，所述紅外檢測(cè)模塊(4)用于檢測(cè)秸稈營(yíng)養(yǎng)成分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，其特征在于：所述設(shè)備檢測(cè)模塊(6)用于對(duì)加工設(shè)備的工況參數(shù)和加工后的秸稈質(zhì)量、均勻性、營(yíng)養(yǎng)成分的信息采集，所述電磁繼電器模塊(7)和設(shè)備啟停控制模塊(9)的結(jié)合用于控制加工設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制模塊(10)和變頻器(11)的結(jié)合用于控制加工設(shè)備的電機(jī)轉(zhuǎn)速，所述顯示屏(27)用于顯示設(shè)備工況和采集信息的數(shù)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，其特征在于：所述秸稈飼料加工設(shè)備(12)包括用于秸稈旋切粉碎的秸稈旋切機(jī)(20)、用于篩分秸稈粉碎顆粒中雜質(zhì)的滾筒篩(21)、用于風(fēng)選篩分的風(fēng)選機(jī)(22)、用于混合攪拌的絞龍(23)、用于秸稈混合料膨化的膨化機(jī)(24)、用于秸稈飼料壓塊的壓塊機(jī)(25)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，其特征在于：所述秸稈旋切機(jī)(20)設(shè)置為具備電流傳感器(13)、稱重傳感器(14)、含水率檢測(cè)模塊(18)的設(shè)備，所述滾筒篩(21)設(shè)置為具備電流傳感器(13)、含土率檢測(cè)模塊(19)的設(shè)備，所述風(fēng)選機(jī)(22)設(shè)置為具備電流傳感器(13)、風(fēng)速風(fēng)壓傳感器(17)、圖像識(shí)別模塊(26)的設(shè)備。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，其特征在于：所述絞龍(23)設(shè)置為具備電流傳感器(13)、圖像識(shí)別模塊(26)的設(shè)備，所述膨化機(jī)(24)設(shè)置為具備電流傳感器(13)、溫度傳感器(15)、紅外檢測(cè)模塊(4)的設(shè)備，所述壓塊機(jī)(25)設(shè)置為具備電流傳感器(13)、稱重傳感器(14)、溫度傳感器(15)、壓力傳感器(16)、紅外檢測(cè)模塊(4)、圖像識(shí)別模塊(26)的設(shè)備。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，其特征在于：所述設(shè)備檢測(cè)模塊(6)包括電流傳感器(13)、稱重傳感器(14)、溫度傳感器(15)、壓力傳感器(16)、風(fēng)速風(fēng)壓傳感器(17)、含水率檢測(cè)模塊(18)、含土率檢測(cè)模塊(19)、圖像識(shí)別模塊(26)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，其特征在于：所述電流傳感器(13)用于采集相對(duì)應(yīng)設(shè)備的工作電流，所述稱重傳感器(14)用于采集秸稈旋切機(jī)(20)對(duì)秸稈粉碎的質(zhì)量、采集壓塊機(jī)(25)工作后秸稈壓塊的質(zhì)量，所述溫度傳感器(15)用于采集膨化機(jī)(24)膨化后秸稈飼料過(guò)程的溫度、采集壓塊機(jī)(25)內(nèi)的工作溫度。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，其特征在于：所述壓力傳感器(16)用于采集壓塊機(jī)(25)內(nèi)的工作壓力，所述風(fēng)速風(fēng)壓傳感器(17)用于采集風(fēng)選機(jī)(22)工作時(shí)的風(fēng)壓和風(fēng)速，所述含水率檢測(cè)模塊(18)用于檢測(cè)秸稈旋切機(jī)(20)旋切后的粉碎秸稈含水率。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，其特征在于：所述含土率檢測(cè)模塊(19)用于檢測(cè)滾筒篩(21)篩分后秸稈的含土率，所述圖像識(shí)別模塊(26)用于采集風(fēng)選機(jī)(22)工作后的秸稈損失和絞龍(23)混合后的均勻性、壓塊機(jī)(25)工作后秸稈飼料壓塊內(nèi)的成分均勻性。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)降低能耗的秸稈飼料智能加工系統(tǒng)，具體涉及秸稈飼料加工領(lǐng)域，包括運(yùn)算處理器和控制處理器，所述運(yùn)算處理器的輸出端通過(guò)以太網(wǎng)通訊模塊與控制處理器電連接。本發(fā)明首先通過(guò)設(shè)備檢測(cè)模塊對(duì)秸稈加工的多個(gè)設(shè)備的工作狀況和秸稈質(zhì)量和成分進(jìn)行信息采集，通過(guò)運(yùn)算處理器可以對(duì)采集的設(shè)備工作電流計(jì)算設(shè)備工作能耗，并通過(guò)采集秸稈加工質(zhì)量信息計(jì)算設(shè)備加工效率，從而可以計(jì)算出最節(jié)能的設(shè)備電機(jī)轉(zhuǎn)速和啟停時(shí)間，可以通過(guò)控制處理器自動(dòng)控制設(shè)備的電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而降低設(shè)備能耗，避免因設(shè)備加工原料較多或原料較少設(shè)備轉(zhuǎn)速固定產(chǎn)生能耗增加或浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)降低設(shè)備能耗的作用。

技術(shù)研發(fā)人員：孟海波,李麗潔,叢宏斌,沈秀麗,葉炳南,李洪成
受保護(hù)的技術(shù)使用者：農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30