智能粮库通风系统的控制研究

发布时间：2020-04-24 00:47

【摘要】：粮食既是人民群众最基本的生活资料,也是国家经济安全的重要战略物资。对储粮进行合理地通风管理,是确保粮食品质安全的重要措施。目前粮库依然采用的是机械式控制通风,这种通风方式可靠性差,工作效率低,有时会形成过渡不利的通风效果。本文以智能粮库通风控制系统为研究对象,实现了粮情监控网络化与智能化控制。本文首先对系统整体架构做了规划与研究,设计了智能通风控制系统,应用效果良好。研究内容如下:(1)通过对国内智能粮库的发展研究,针对机械通风系统控制的不足,确立了智能粮库通风系统的控制研究。完成了粮情监测系统、通风控制主机、现场控制器及通风装置的硬件设计。(2)在系统控制与实现方面,为不破坏墙体的保温与承重性,基于有限状态机的基础上,通过单线路实现通风窗的状态检测与控制,根据粮堆温度与湿度的耦合关系,确立了以PID控制风机通风时长的控制方式。(3)建立了库区基础网络结构,结合控制数据、命令流程,设计了符合Modbus协议的相关通风控制指令,采用软件生成命令校验码,有效提高了通风控制过程的安全性。本文设计的智能通风控制系统主要实现了:粮情监控、现场通风控制以及控制命令可靠传输。在粮库应用控制效果满足现场要求,充分说明该系统具备良好的控制性能。
【图文】：

上海电机学院硕士学位论文芯片已经开始应用到粮库的监测系统中，使人们在粮库控制管理方面更加便捷准确、高效[11]。目前，我国部分粮库在通风控制上实现了上位机对下位机的智管理，，其中上位机的控制核心是一套完整的通风软件，下位机的主导是控制器其内部载有操控通风装置执行的程序。智能粮库通风控制系统的网络体系结构图 1-1 所示。智能粮库通风系统中控制通风动作执行的依据是根据粮情监测系采集储粮温湿度变化的实时数据，通过分析、判断、对比通风条件选取合理地风策略。选取的通风策略启动后，控制系统经过采集通风期间的实时粮情数据与《处理机械通风技术规程》的通风边界值对比，判定是否满足通风结束条件虽然智能粮库建设已在全国开始推广，但是智能粮库的通风控制还是以人工操与计算机操控相结合的方式，为实现粮库的智能通风还需要在通风系统的控制面不断研究、完善。

上海电机学院硕士学位论文国粮库的仓储类型以大型平房仓和筒型仓为主，其中应用最广泛的类型房仓。在实际应用中，平房仓的数量占粮库总量的 80%以上，因此本文平房仓为研究对象。近年来发展较为迅速的高大平房仓是双层通风屋面平。双层通风屋面平房仓仓体结构一般为混凝土门式的刚架结构，钢筋混凝，墙体使用砖砌体，外墙壁厚 370（490）mm，混凝土柱外凸。内隔墙 490mm，混凝土柱与墙齐平，确保仓内墙面平展。仓体的顶部被设置成层，且两层屋面之间设有夹层，在两侧檐墙面上设置有通风窗形成通风口梁处设置有排气口，为实现仓内气体流通形成良好的通风道，可有效带走射形成的积热。相对于一般的拱板屋盖平房仓、折线型屋架平房仓等，其更好的保温隔热性、通风散热性、气密性、防水性和通风降温性[18]，这结构更利于粮食的长期存储。其屋面结构如图 2-1 所示[18]。
【学位授予单位】：上海电机学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S379.3

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本文编号：2638336