本實用新型涉及糧堆通風控制技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種糧堆通風自動控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

糧食是重要的農(nóng)產(chǎn)品，是關(guān)系到國計民生的重要資源。我國現(xiàn)有大量的糧食儲備庫，每個糧食儲備庫都有一定數(shù)量的不同形式的糧倉，旨在確保糧食的安全。糧倉內(nèi)糧食的水分和溫度水平是糧食保存質(zhì)量的關(guān)鍵，需要對糧堆進行通風作業(yè)，使糧堆的水分和溫度維持在最佳狀態(tài)。目前，糧庫應(yīng)對糧堆局部發(fā)熱而進行通風作業(yè)，主要通過人工單獨操作和移動作業(yè)風機的方式進行，其通風位置和通風策略都不能夠精確計劃和實施，人工操作效率低，無法達到自動化精準通風的目標。

因此，需要提供一種能夠?qū)Z堆進行實時監(jiān)測，并根據(jù)糧堆的水分和溫度變化對糧堆進行自動化通風作業(yè)的控制系統(tǒng)，提高通風作業(yè)效率和糧食保存質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的一個目的在于是提供一種可以對糧堆進行實時監(jiān)測，并根據(jù)糧堆的水分和溫度變化對糧堆進行自動化通風作業(yè)，提高通風作業(yè)效率和糧食保存質(zhì)量的糧堆通風自動控制系統(tǒng)。

為達到上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案：

本實用新型公開了一種糧堆通風自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述自動控制系統(tǒng)包括：

可編程控制器以及與所述可編程控制器分別連接的傳感器組、人機界面和至少一個風機系統(tǒng)；

所述傳感器組用于測量大氣的溫濕度和糧堆局部的溫度，并傳輸至所述可編程控制器；

所述可編程控制器用于采集并處理所述傳感器組的測量數(shù)據(jù)并根據(jù)預設(shè)的通風作業(yè)條件控制所述至少一個風機系統(tǒng)進行通風作業(yè)；

所述至少一個風機系統(tǒng)用于在所述可編程控制器的控制下進行通風作業(yè)；

所述人機界面用于顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)、提供通風作業(yè)條件設(shè)置和風機系統(tǒng)啟停控制的交互界面。

優(yōu)選地，每個風機系統(tǒng)包括交流接觸器、空開熱繼保護、工業(yè)快速插座和風機；

所述交流接觸器與所述可編程控制器電連接。

優(yōu)選地，所述風機為可拆卸風機。

優(yōu)選地，所述通風作業(yè)條件為基于通風策略的通風窗口邊界條件、局部降溫目標值或通風時間。

優(yōu)選地，所述通風策略包括降溫降水通風、降溫保水通風和降溫調(diào)質(zhì)通風；

所述降溫降水通風的通風窗口邊界條件為：溫度條件為糧堆局部溫度的8度以下，相對濕度條件為當前糧堆平衡相對濕度對應(yīng)的大氣的相對濕度以下；

所述降溫保水通風的通風窗口邊界條件為：溫度條件為糧堆局部溫度的8度以下，相對濕度條件為當前糧堆平衡相對濕度對應(yīng)的大氣的相對濕度+/-6％區(qū)間內(nèi)；

所述降溫調(diào)質(zhì)通風的通風窗口邊界條件為：溫度條件為糧堆局部溫度的3度以下，相對濕度條件為當前糧堆平衡相對濕度對應(yīng)的大氣的相對濕度以上。

優(yōu)選地，所述可編程控制器上設(shè)有用于與所述人機界面進行無線通訊的第一通訊口。

優(yōu)選地，所述可編程控制器用于采用延時濾波處理所述傳感器組測量的大氣的溫濕度和糧堆局部的溫度數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述延時濾波的延時時間為10min-60min。

優(yōu)選地，該自動控制系統(tǒng)進一步包括與所述可編程控制器電連接的上位機；

所述上位機用于向所述可編程控制器發(fā)送通風作業(yè)指令，監(jiān)測所述通風系統(tǒng)狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述可編程控制器上設(shè)有用于與所述上位機進行無線通訊的第二通訊口。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型通過傳感器組實時監(jiān)測大氣溫濕度和糧堆局部溫度，根據(jù)選擇的通風策略設(shè)置通風窗口邊界條件，系統(tǒng)自動控制風機系統(tǒng)在通風窗口邊界條件內(nèi)進行通風作業(yè)，實現(xiàn)自動化精準通風作業(yè)和預設(shè)的通風策略，本實用新型支持現(xiàn)場操作和遠程控制兩種兼容的操作模式，系統(tǒng)應(yīng)用靈活，在對大氣溫濕度和糧堆局部溫度的測量數(shù)據(jù)進行處理時采用延時濾波的形式，避免受到擾動時反復啟停風機造成的設(shè)備損耗和能源浪費，提高糧食保存質(zhì)量。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1示出本實用新型一種糧堆通風自動控制系統(tǒng)具體實施例的示意圖。

具體實施方式

為了更清楚地說明本實用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本實用新型做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本實用新型的保護范圍。

如圖1所示，本實用新型公開了一種糧堆通風自動控制系統(tǒng)，該糧堆通風自動控制系統(tǒng)包括可編程控制器以及與所述可編程控制器分別連接的傳感器組、人機界面和至少一個風機系統(tǒng)。

其中，所述傳感器組用于測量大氣的溫濕度和糧堆局部的溫度，并將測量數(shù)據(jù)傳輸至所述可編程控制器。該傳感器組優(yōu)選的可包括一個用于測量大氣溫濕度的溫濕度傳感器和一個用于測量糧堆局部溫度的溫度傳感器，也可以采用多個溫度傳感器傳感器測量糧堆的多個局部溫度進行處理，如采用取平均值的方法進行處理，得到糧堆溫度。

所述可編程控制器用于采集并處理所述傳感器組的測量數(shù)據(jù)并根據(jù)預設(shè)的通風作業(yè)條件控制所述至少一個風機系統(tǒng)進行通風作業(yè)。所述可編程控制器同時還可監(jiān)控所述交流接觸器、空開熱繼保護和風機的工作狀態(tài)。該可編程控制器可接收所述傳感器組測量的大氣的溫濕度和糧堆局部的溫度數(shù)據(jù)，結(jié)合我國糧食平衡水分方程的最新研究成果，通過測量數(shù)據(jù)計算糧堆的平均溫度和平均水分，該水分測量數(shù)據(jù)也可采用仟樣獲取的方法得到，從而計算出糧堆的平衡相對濕度，進而根據(jù)測量得到的大氣的溫濕度數(shù)據(jù)，將所述平衡相對溫度換算為當前大氣溫度下的平衡相對濕度，并以此為基點比對實際相對濕度進行相關(guān)通風策略控制。所述可編程控制器在處理傳感器組的測量數(shù)據(jù)時優(yōu)選進行一定時長的延時濾波，可克服短時間氣候條件短期波動引起的誤動作，保證通風過程嚴格的在預設(shè)窗口條件內(nèi)自動運行，窗口外停止，局部降溫目標確定達到，實現(xiàn)合理精準的自動通風作業(yè)控制。延時濾波的時長可選用10min～60min，且可通過人機界面調(diào)整。

所述通風作業(yè)條件可為基于通風策略的通風窗口邊界條件、局部降溫目標值或通風時間。其中，對糧堆進行通風作業(yè)的通風策略可采用降溫降水通風、降溫保水通風或降溫調(diào)質(zhì)通風等通風策略。所述降溫降水通風的通風窗口邊界條件可設(shè)為：溫度條件為糧堆局部溫度的8度以下，相對濕度條件為當前糧堆平衡相對濕度對應(yīng)的大氣的相對濕度以下。所述降溫保水通風的通風窗口邊界條件可設(shè)為：溫度條件為糧堆局部溫度的8度以下，相對濕度條件為當前糧堆平衡相對濕度對應(yīng)的大氣的相對濕度+/-6％。所述降溫調(diào)質(zhì)通風的通風窗口邊界條件可設(shè)為：溫度條件為糧堆局部溫度的3度以下，相對濕度條件為當前糧堆平衡相對濕度對應(yīng)的大氣的相對濕度以上。其中，當前糧堆的平衡相對濕度可通過仟樣獲取的方法得到，根據(jù)獲得的糧堆平衡相對濕度換算為對應(yīng)的大氣的相對濕度，作為通風策略的邊界條件，當糧堆的濕度發(fā)生變化后，對應(yīng)的大氣的相對濕度也會發(fā)生變化，因此，通風策略的窗口邊界條件為動態(tài)的邊界條件。根據(jù)所采用的通風策略，可設(shè)置相應(yīng)的通風窗口邊界條件，當大氣的溫濕度處于選定的通風策略的通風邊界條件內(nèi)時，可編程控制器自動控制所述至少一個風機系統(tǒng)在所述通風窗口邊界條件內(nèi)對糧堆進行通風作業(yè)，在通風一段時間后，可根據(jù)實時測得的糧溫和水分，重新計算和調(diào)整通風窗口邊界條件的參數(shù)，直至達到通風目標，從而達到對糧堆自動化通風的目的，精準實現(xiàn)預定的通風策略。

所述至少一個風機系統(tǒng)用于在所述可編程控制器的控制下進行通風作業(yè)。其中，每個風機系統(tǒng)可包括交流接觸器、空開熱繼保護、工業(yè)快速插座和風機，所述可編程控制器可對所述交流接觸器、空開熱繼保護和風機進行工作狀態(tài)的監(jiān)控和啟停的控制等操作。根據(jù)現(xiàn)場供電形式和風機的大小，風機系統(tǒng)可采用單路或多路三相外接電源的供電方式。所述風機優(yōu)選可拆卸風機，可拆卸風機可通過工業(yè)快速插座與交流接觸器電連接，從而與所述可編程控制器電連接。風機系統(tǒng)的個數(shù)可采用1個～6個，本實施例中，風機系統(tǒng)的個數(shù)為3個。

所述人機界面用于顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)、提供通風作業(yè)條件設(shè)置和風機系統(tǒng)啟?？刂频慕换ソ缑?。所述人機界面可包括人工控制、參數(shù)設(shè)置和通風狀態(tài)顯示等模塊，所述人工控制模塊中采用模擬按鈕代替常規(guī)按鈕，完成各風機系統(tǒng)的現(xiàn)場手動啟停操作，控制風機系統(tǒng)的非自動啟停。參數(shù)設(shè)置模塊可進行通風作業(yè)條件的設(shè)置，從而所述可編程控制器可根據(jù)參數(shù)設(shè)置模塊的通風作業(yè)條件參數(shù)控制風機系統(tǒng)進行通風作業(yè)，所述可編程控制器上可設(shè)有用于與所述人機界面進行通訊的第一通訊口，所述人機界面通過所述第一通訊口與所述可編程控制器進行數(shù)據(jù)通訊，便于現(xiàn)場的遠距離操作。所述通風狀態(tài)顯示模塊用于顯示系統(tǒng)的運行狀態(tài)如所述可編程控制器的運行狀態(tài)、傳感器組采集的數(shù)據(jù)、風機系統(tǒng)的運行狀態(tài)和運行時間等。人機界面的控制箱上還可包括供電電源指示燈和急停按鈕，用于在供電情況異常和風機系統(tǒng)運行異常時，操作人員可通過供電電源指示燈識別供電狀態(tài)，危急情況下可按下急停按鈕，此時風機系統(tǒng)的交流接觸器斷開，自動控制系統(tǒng)緊急停止，從而保障現(xiàn)場安全。

所述自動控制系統(tǒng)進一步還可包括與所述可編程控制器電連接的上位機，所述上位機用于向所述可編程控制器發(fā)送通風作業(yè)指令，所述上位機可通過設(shè)置于所述可編程控制器上的第二通訊口與所述可編程控制器進行無線通訊。當所述上位機不工作時，現(xiàn)場自動控制系統(tǒng)自動完成風機系統(tǒng)的啟動、運行、停止或故障保護停止等操作，當上位機向所述可編程控制器傳輸通風作業(yè)的控制指令時，所述可編程控制器可根據(jù)所述上位機傳輸?shù)耐L作業(yè)指令控制各風機系統(tǒng)完成通風作業(yè)任務(wù)。當有上位機存在以及自動控制系統(tǒng)中包括至少兩個風機系統(tǒng)時，至少兩個風機系統(tǒng)可分為一個主控風機系統(tǒng)和至少一個分控風機系統(tǒng)，所述一個主控風機系統(tǒng)和至少一個分控風機系統(tǒng)分別包含至少一個風機系統(tǒng)，所述主控風機系統(tǒng)用于接收所述上位機的通風作業(yè)任務(wù)，控制該主控風機系統(tǒng)中的至少一個風機系統(tǒng)進行通風作業(yè)，同時，所述主控風機系統(tǒng)通過可編程控制器和短程通訊設(shè)備(需選用帶有2個通訊口的人機界面)將所述上位機傳輸?shù)耐L作業(yè)任務(wù)傳輸至各分控風機系統(tǒng)進行執(zhí)行，從而有效的節(jié)省上位機遠程控制時所需的遠程通訊設(shè)備的數(shù)量，從而節(jié)省成本，也能夠達到多重控制的效果。

顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本實用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。