劉玉蘋(píng)，劉雙安

（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

散糧平房倉(cāng)智能通風(fēng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

劉玉蘋(píng)，劉雙安

（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

智能通風(fēng)控制系統(tǒng)根據(jù)糧情檢測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)到的糧食溫度、倉(cāng)內(nèi)溫濕度參數(shù)和小型氣象站檢測(cè)到的室外溫濕度，由智能通風(fēng)模型準(zhǔn)確判斷通風(fēng)條件，捕捉最佳時(shí)機(jī)，對(duì)倉(cāng)房進(jìn)行自動(dòng)的排積熱通風(fēng)、自然通風(fēng)、保水通風(fēng)以及降溫通風(fēng)作業(yè)，避免低效通風(fēng)、無(wú)效通風(fēng)甚至有害通風(fēng)現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高通風(fēng)效率，降低能耗。

智能通風(fēng)；糧情檢測(cè)；降溫；管線(xiàn)預(yù)埋；降低能耗

糧食作為基本食物來(lái)源，對(duì)人類(lèi)社會(huì)的存在和發(fā)展是非常重要的。我國(guó)作為種糧大國(guó)，也是人口大國(guó)，中國(guó)需要養(yǎng)活14億人口，所以保持糧食穩(wěn)定增長(zhǎng)和糧食儲(chǔ)藏量關(guān)乎中國(guó)的社會(huì)穩(wěn)定，也關(guān)乎世界的和平與穩(wěn)定，對(duì)全面實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)和經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展具有重大意義。隨著現(xiàn)代化科技的不斷進(jìn)步，國(guó)家對(duì)糧庫(kù)的倉(cāng)儲(chǔ)提出了更高的要求，智能通風(fēng)控制系統(tǒng)通過(guò)建立糧倉(cāng)內(nèi)部實(shí)時(shí)監(jiān)控分析系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握糧堆內(nèi)溫、濕度和糧倉(cāng)溫度及水分含量變化，由此采取有效的通風(fēng)措施來(lái)達(dá)到降溫、調(diào)質(zhì)、排積熱的目的，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能儲(chǔ)糧。

1 系統(tǒng)硬件

智能通風(fēng)控制系統(tǒng)硬件主要由主控計(jì)算機(jī)、智能控制柜、溫濕度傳感器、電動(dòng)窗、軸流風(fēng)機(jī)、電動(dòng)通風(fēng)口和通訊模塊等組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

圖1 智能通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

（1）主控計(jì)算機(jī)。主控計(jì)算機(jī)依據(jù)糧情檢測(cè)系統(tǒng)收集到的糧溫?cái)?shù)據(jù)、倉(cāng)溫倉(cāng)濕數(shù)據(jù)、氣溫氣濕數(shù)據(jù)等，進(jìn)行綜合糧情分析后，向現(xiàn)場(chǎng)智能控制柜下達(dá)命令，控制軸流風(fēng)機(jī)、電動(dòng)窗、電動(dòng)通風(fēng)口的啟停，同時(shí)接收風(fēng)機(jī)啟停狀態(tài)和電動(dòng)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)的反饋信息，并在系統(tǒng)界面上實(shí)時(shí)更新顯示，從而完成對(duì)通風(fēng)過(guò)程和狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示、存儲(chǔ)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(jī)構(gòu)的BIT信息，并上傳給主控計(jì)算機(jī)，接收并解析主控計(jì)算機(jī)下傳的控制指令，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

（3）溫濕度傳感器。溫濕度傳感器采集糧溫糧濕、倉(cāng)溫倉(cāng)濕及大氣溫濕度數(shù)據(jù)作為智能通風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（4）電動(dòng)窗。系統(tǒng)根據(jù)糧情檢測(cè)結(jié)果，當(dāng)達(dá)到智能通風(fēng)的臨界條件時(shí)，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(jī)供電，電機(jī)將力矩傳送給渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)傳動(dòng)桿、轉(zhuǎn)臂、拉桿，將各種密閉窗打開(kāi)；當(dāng)?shù)轿粫r(shí)，傳動(dòng)桿連接的接觸零件會(huì)觸碰限位開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)反饋信號(hào)給控制中心，并切斷控制路線(xiàn)，將電機(jī)關(guān)閉。同樣的原理，當(dāng)不需要再進(jìn)行通風(fēng)時(shí)，系統(tǒng)智能控制通風(fēng)窗的關(guān)閉。

（5）軸流風(fēng)機(jī)。電腦根據(jù)糧情檢測(cè)結(jié)果，當(dāng)溫度高于某一設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)控制分控柜對(duì)軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行供電，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)；當(dāng)溫度低于某一值時(shí)，系統(tǒng)控制分控柜關(guān)閉風(fēng)機(jī)供電。

2 系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件主要包括參數(shù)設(shè)置、統(tǒng)計(jì)分析、通風(fēng)控制、數(shù)據(jù)展現(xiàn)和記錄報(bào)表等功能模塊。

（1）參數(shù)設(shè)置模塊。用戶(hù)可預(yù)設(shè)和調(diào)整通風(fēng)過(guò)程中的參數(shù)設(shè)置工作，以便于在通風(fēng)過(guò)程中能夠正確判斷和及時(shí)執(zhí)行通風(fēng)設(shè)備操作。包括倉(cāng)房參數(shù)（倉(cāng)型、儲(chǔ)糧品種、倉(cāng)房尺寸、所在位置和建筑材料等）、設(shè)備參數(shù)、控制柜參數(shù)、溫濕度布點(diǎn)等參數(shù)的設(shè)置。

（2）統(tǒng)計(jì)分析模塊。具有標(biāo)準(zhǔn)通風(fēng)模型的建立功能，根據(jù)倉(cāng)房參數(shù)建立適合倉(cāng)房的基本通風(fēng)模型，并能通過(guò)對(duì)通風(fēng)數(shù)據(jù)的不斷分析整理，使通風(fēng)模型逐步完善，達(dá)到適合本糧倉(cāng)專(zhuān)家水平的通風(fēng)模式，使通風(fēng)更高效、更節(jié)能。

（3）通風(fēng)控制模塊?？筛鶕?jù)不同的目的選擇不同的通風(fēng)模式，執(zhí)行排積熱通風(fēng)、降溫通風(fēng)、自然通風(fēng)、空調(diào)外冷等通風(fēng)操作；同時(shí)，具備遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制2種控制功能。

（4）數(shù)據(jù)展現(xiàn)模塊。可以通過(guò)數(shù)據(jù)和圖表形式實(shí)時(shí)展現(xiàn)糧情數(shù)據(jù)、通風(fēng)狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)等。

（5）記錄報(bào)表模塊。軟件可以生成糧情數(shù)據(jù)記錄、通風(fēng)記錄，并生成相應(yīng)的報(bào)表統(tǒng)計(jì)，分析糧溫的變化趨勢(shì)，計(jì)算通風(fēng)效率，便于優(yōu)化通風(fēng)計(jì)劃，實(shí)施節(jié)能減排。

3 智能通風(fēng)系統(tǒng)管線(xiàn)預(yù)埋

為了加快智能糧庫(kù)投入使用，在新建平房倉(cāng)的過(guò)程中，要先行對(duì)智能通風(fēng)控制柜及控制的設(shè)備進(jìn)行管線(xiàn)預(yù)埋。平房倉(cāng)每廒間設(shè)置智能通風(fēng)電氣控制柜1臺(tái)，置于該廒間墻面適當(dāng)位置（盡量為倉(cāng)房通風(fēng)口一側(cè)）。智能控制柜采用倉(cāng)房上就近取電源的原則，控制柜落地安裝時(shí)，須在地上用磚、水泥等材料做一個(gè)水泥平臺(tái)（平臺(tái)兩邊砌磚時(shí)要留不小于100×100空洞方便敷設(shè)管線(xiàn)，待全部管線(xiàn)敷設(shè)完成后再把縫隙堵上）。

（1）智能控制柜到電動(dòng)窗的管線(xiàn)預(yù)埋。由智能控制柜下端各敷設(shè)1根φ25鋼管并內(nèi)敷設(shè)一條6 mm× 1 mm電線(xiàn)到各個(gè)通風(fēng)窗或軸流風(fēng)機(jī)窗手動(dòng)桿開(kāi)關(guān)窗下端并平行距離手動(dòng)桿500 mm處，即管口要與手柄位置平行，兩端預(yù)留線(xiàn)2 m。

（2）智能控制柜到電動(dòng)通風(fēng)口的管線(xiàn)預(yù)埋。由智能控制柜下端各敷設(shè)1根φ25鋼管并內(nèi)敷設(shè)一條6 mm×1 mm電線(xiàn)到各個(gè)通風(fēng)口靠鉸鏈邊并高通風(fēng)口800 mm處，管口處于通風(fēng)口中部位置，兩端預(yù)留線(xiàn)2 m。

（3）智能控制柜到軸流風(fēng)機(jī)的管線(xiàn)預(yù)埋。由智能控制柜下端各敷設(shè)1根φ25鋼管并內(nèi)敷設(shè)一條4 mm×2.5 mm電線(xiàn)到各個(gè)軸流風(fēng)機(jī)處，兩端預(yù)留線(xiàn)2 m。

4 結(jié)語(yǔ)

智能通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)是根據(jù)通風(fēng)目的和通風(fēng)控制數(shù)學(xué)模型，計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)糧情及環(huán)境狀況，判斷通風(fēng)條件，自動(dòng)控制通風(fēng)設(shè)備與設(shè)施的開(kāi)啟和關(guān)停的通風(fēng)方式，是“以信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、以信息化帶動(dòng)工業(yè)化”在糧食倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)中的生動(dòng)運(yùn)用。智能通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了夏季排除拱頂積熱、秋季糧堆防結(jié)露通風(fēng)、冬季糧堆機(jī)械降溫、機(jī)械通風(fēng)降水等通風(fēng)作業(yè)的自動(dòng)化、智能化。采用智能控制有利于充分發(fā)揮糧情測(cè)控系統(tǒng)的功能，自動(dòng)捕捉有利的通風(fēng)時(shí)機(jī)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，避免人為判斷和操作的失誤，避免無(wú)效通風(fēng)甚至有害通風(fēng)，提高管理水平及倉(cāng)儲(chǔ)經(jīng)濟(jì)效益。

Design and Application of Intelligent Mechanical Ventilation System for Bulk Grain Warehouse

Liu Yuping, Liu Shuang'an
（COFCO Engineering & Technology (Zhengzhou) CO., Ltd, Zhengzhou 450053, China）

Intelligent ventilation control system can automatically decrease temperature，decrease humidity and remove accumulated heat of the warehouse according to the grain temperature, humidity parameters of warehouse and the outdoor humidity which detected by mini meteorological station. The application of Intelligent ventilation control system can avoid inefficient ventilation, ineffective ventilation or even harmful ventilation, improve ventilation efficiency and reduce energy consumption.

Intelligent ventilation; Grain condition inspection; Decreasing temperature; Steel pipe buried in advance; Reduce energy consumption

S379.2

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.22.030

劉玉蘋(píng)（1988-），女，助理工程師；專(zhuān)業(yè)方向?yàn)榭刂评碚撆c控制工程。

劉雙安（1987-），男，助理工程師，專(zhuān)業(yè)方向?yàn)樽詣?dòng)化。