散糧平房倉智能通風控制系統(tǒng)設計與應用

◎ 劉玉蘋，劉雙安

（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

糧食作為基本食物來源，對人類社會的存在和發(fā)展是非常重要的。我國作為種糧大國，也是人口大國，中國需要養(yǎng)活14億人口，所以保持糧食穩(wěn)定增長和糧食儲藏量關乎中國的社會穩(wěn)定，也關乎世界的和平與穩(wěn)定，對全面實現(xiàn)小康社會和經(jīng)濟健康發(fā)展具有重大意義。隨著現(xiàn)代化科技的不斷進步，國家對糧庫的倉儲提出了更高的要求，智能通風控制系統(tǒng)通過建立糧倉內部實時監(jiān)控分析系統(tǒng)，實時掌握糧堆內溫、濕度和糧倉溫度及水分含量變化，由此采取有效的通風措施來達到降溫、調質、排積熱的目的，實現(xiàn)綠色節(jié)能儲糧。

1 系統(tǒng)硬件

智能通風控制系統(tǒng)硬件主要由主控計算機、智能控制柜、溫濕度傳感器、電動窗、軸流風機、電動通風口和通訊模塊等組成，系統(tǒng)結構圖見圖1。

圖1 智能通風系統(tǒng)結構圖

（1）主控計算機。主控計算機依據(jù)糧情檢測系統(tǒng)收集到的糧溫數(shù)據(jù)、倉溫倉濕數(shù)據(jù)、氣溫氣濕數(shù)據(jù)等，進行綜合糧情分析后，向現(xiàn)場智能控制柜下達命令，控制軸流風機、電動窗、電動通風口的啟停，同時接收風機啟停狀態(tài)和電動窗開關狀態(tài)的反饋信息，并在系統(tǒng)界面上實時更新顯示，從而完成對通風過程和狀態(tài)的實時監(jiān)測、顯示、存儲和打印。

（2）智能控制柜。智能控制柜主要功能是完成傳感器信息的采集，獲得執(zhí)行機構的BIT信息，并上傳給主控計算機，接收并解析主控計算機下傳的控制指令，控制執(zhí)行機構。

（3）溫濕度傳感器。溫濕度傳感器采集糧溫糧濕、倉溫倉濕及大氣溫濕度數(shù)據(jù)作為智能通風系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)。

（4）電動窗。系統(tǒng)根據(jù)糧情檢測結果，當達到智能通風的臨界條件時，控制中心發(fā)出指令到電氣控制柜，電氣控制柜分解指令再發(fā)給各分控柜；然后，分控柜給電機供電，電機將力矩傳送給渦輪蝸桿減速機構，帶動傳動桿、轉臂、拉桿，將各種密閉窗打開；當?shù)轿粫r，傳動桿連接的接觸零件會觸碰限位開關，限位開關反饋信號給控制中心，并切斷控制路線，將電機關閉。同樣的原理，當不需要再進行通風時，系統(tǒng)智能控制通風窗的關閉。

（5）軸流風機。電腦根據(jù)糧情檢測結果，當溫度高于某一設定值時，系統(tǒng)控制分控柜對軸流風機進行供電，開啟風機；當溫度低于某一值時，系統(tǒng)控制分控柜關閉風機供電。

2 系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件主要包括參數(shù)設置、統(tǒng)計分析、通風控制、數(shù)據(jù)展現(xiàn)和記錄報表等功能模塊。

（1）參數(shù)設置模塊。用戶可預設和調整通風過程中的參數(shù)設置工作，以便于在通風過程中能夠正確判斷和及時執(zhí)行通風設備操作。包括倉房參數(shù)（倉型、儲糧品種、倉房尺寸、所在位置和建筑材料等）、設備參數(shù)、控制柜參數(shù)、溫濕度布點等參數(shù)的設置。

（2）統(tǒng)計分析模塊。具有標準通風模型的建立功能，根據(jù)倉房參數(shù)建立適合倉房的基本通風模型，并能通過對通風數(shù)據(jù)的不斷分析整理，使通風模型逐步完善，達到適合本糧倉專家水平的通風模式，使通風更高效、更節(jié)能。

（3）通風控制模塊。可根據(jù)不同的目的選擇不同的通風模式，執(zhí)行排積熱通風、降溫通風、自然通風、空調外冷等通風操作；同時，具備遠程控制和現(xiàn)場手動控制2種控制功能。

（4）數(shù)據(jù)展現(xiàn)模塊?？梢酝ㄟ^數(shù)據(jù)和圖表形式實時展現(xiàn)糧情數(shù)據(jù)、通風狀態(tài)、設備狀態(tài)等。

（5）記錄報表模塊。軟件可以生成糧情數(shù)據(jù)記錄、通風記錄，并生成相應的報表統(tǒng)計，分析糧溫的變化趨勢，計算通風效率，便于優(yōu)化通風計劃，實施節(jié)能減排。

3 智能通風系統(tǒng)管線預埋

為了加快智能糧庫投入使用，在新建平房倉的過程中，要先行對智能通風控制柜及控制的設備進行管線預埋。平房倉每廒間設置智能通風電氣控制柜1臺，置于該廒間墻面適當位置（盡量為倉房通風口一側）。智能控制柜采用倉房上就近取電源的原則，控制柜落地安裝時，須在地上用磚、水泥等材料做一個水泥平臺（平臺兩邊砌磚時要留不小于100×100空洞方便敷設管線，待全部管線敷設完成后再把縫隙堵上）。

（1）智能控制柜到電動窗的管線預埋。由智能控制柜下端各敷設1根φ25鋼管并內敷設一條6 mm×1 mm電線到各個通風窗或軸流風機窗手動桿開關窗下端并平行距離手動桿500 mm處，即管口要與手柄位置平行，兩端預留線2 m。

（2）智能控制柜到電動通風口的管線預埋。由智能控制柜下端各敷設1根φ25鋼管并內敷設一條6 mm×1 mm電線到各個通風口靠鉸鏈邊并高通風口800 mm處，管口處于通風口中部位置，兩端預留線2 m。

（3）智能控制柜到軸流風機的管線預埋。由智能控制柜下端各敷設1根φ25鋼管并內敷設一條4 mm×2.5 mm電線到各個軸流風機處，兩端預留線2 m。

4 結語

智能通風儲糧技術是根據(jù)通風目的和通風控制數(shù)學模型，計算機自動檢測糧情及環(huán)境狀況，判斷通風條件，自動控制通風設備與設施的開啟和關停的通風方式，是“以信息技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、以信息化帶動工業(yè)化”在糧食倉儲行業(yè)中的生動運用。智能通風系統(tǒng)實現(xiàn)了夏季排除拱頂積熱、秋季糧堆防結露通風、冬季糧堆機械降溫、機械通風降水等通風作業(yè)的自動化、智能化。采用智能控制有利于充分發(fā)揮糧情測控系統(tǒng)的功能，自動捕捉有利的通風時機，減輕勞動強度，避免人為判斷和操作的失誤，避免無效通風甚至有害通風，提高管理水平及倉儲經(jīng)濟效益。