一种具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，包括控制电路板、采气装置、气路控制装置、检测元件、电磁阀控制电路、泵控制电路，通过在粮堆内抽取虫样和气样，实现计数害虫诱集密度、拍摄害虫图像和检测粮堆的磷化氢浓度、二氧化碳浓度、氧浓度与粮堆水分含量。本实用新型专利技术还公开了上述具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元的检测方法。本实用新型专利技术应用时便于控制检测流程，能防止磷化氢气体损坏氧传感器、二氧化碳传感器及温湿度传感器，进而能满足智能仓储的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元
本技术涉及粮情检测技术，具体是一种具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元。
技术介绍
2015年以来，国家粮食局通过《大力推进粮食信息化发展指导意见》、《粮油仓储信息化建设指南(试行)》、《国家粮食局关于规范粮食行业信息化建设的意见》等文件，以加快粮库数字化、信息化、智能化建设，全面监控储备粮油的数量、品质、储存安全等，推动科学保粮技术创新。传统粮情检测只局限于检测粮温和温湿度，少数生产商将检测范围拓展到害虫采集计数、气体浓度检测。目前在检测粮仓气体浓度时，普遍采用人工检测的方式，不能满足智能仓储的需要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，其应用时便于控制检测流程，能防止磷化氢气体损坏氧传感器、二氧化碳传感器及温湿度传感器，进而能满足智能仓储的需要。本技术还公开了上述具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元。本技术的目的主要通过以下技术方案实现：具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，其特征在于，包括控制电路板、采气装置、气路控制装置、检测元件、电磁阀控制电路、泵控制电路，通过在粮堆内抽取虫样和气样，实现计数害虫诱集密度、拍摄害虫图像和检测粮堆的磷化氢浓度、二氧化碳浓度、氧浓度与粮堆水分含量。进一步的，具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，所述控制电路板包括中央处理器、电源管理模块、MODBUS模块、EMC模块、485通信模块；其中：中央处理器，为带寄存器的ARM处理器，支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集。所述中央处理器，通过开发内嵌入单片机程序，实现以下主要功能：接收并执行指令同时反馈数据至测控终端；根据检测流程智能处理气路控制设备的启停；根据检测流程智能管控传感器电路通断；在检测过程中根据磷化氢浓度检测结果智能决策是否继续检测其它气体浓度；存储检测数据；MODBUS模块，与各传感器数据信号线C线相连，通讯获取各指标检测结果的数字信号；485通信模块，通过RS485线与智能仓储测控终端的485通信模块相连，通过虫气水检测单元与智能仓储测控终端之间的通讯交互实现指令下达和数据上传；EMC模块，主要作用是防电磁场辐射干扰，保证控制电路板工作稳定和各传感器工作稳定。进一步的，具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，所述检测元件包括安装有害虫光电计数器1和摄像头2的害虫检测室、安装有磷化氢传感器的磷化氢检测室6、安装有氧传感器的氧检测室7、安装有二氧化碳传感器的二氧化碳检测室8、安装有温湿度传感器的水分检测室9；害虫检测室对正在通过的粮堆某部位的虫样进行害虫头数计数并对每头害虫进行多方位拍摄害虫图像，磷化氢检测室6对正在通过的粮堆某部位的气样进行磷化氢浓度检测，氧检测室7对正在通过的粮堆某部位的气样进行氧浓度检测，二氧化碳检测室8对正在通过的粮堆某部位的气样进行二氧化碳浓度检测，水分检测室9对正在通过的粮堆某部位的气样进行温湿度检测；检测元件，均采用直流电源直接供电，检测结果的数字信号与害虫图像，使用信号线C经MODBUS模块反馈至中央处理器。进一步的，具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，所述电磁阀控制电路，在电磁阀供电的直流电源线路上安装有继电器，电源管理模块响应中央处理器指令DC供电继电器时，电磁阀被供电，动铁芯被定铁芯吸住，气管导通，粮堆某部位的气样或虫样在泵负压牵引下穿过电磁阀向前运行；电源管理模块响应中央处理器指令DC断电继电器时，电磁阀被断电，动铁芯归位截断气管。进一步的，具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，所述泵控制电路，包括主抽气泵4、副抽气泵5、安装在泵交流电源供电线路上的交流接触器和继电器。电源管理模块响应中央处理器指令DC供电继电器时，交流接触器被合闸，供电启动泵牵引气样或虫样向前运行；电源管理模块响应中央处理器指令DC断电继电器时，交流接触器被断开，断电停机泵，气样或虫样不再向前运行。进一步的，具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，所述采气装置，包括通道选通器、采样电磁阀、多通E1和埋于粮堆内的害虫诱捕器；其中：所述害虫诱捕器，具有引诱害虫爬入、容纳虫样和气样的功能，虫样和气样在泵负压牵引下，从底部气管经采样电磁阀进入通道选通器；所述采样电磁阀，连接于害虫诱捕器与通道选通器之间，害虫诱捕器与采样电磁阀成对配套使用，每一对采用一根气管接到通道选通器的入口；所述通道选通器有16个入口和1个出口，入口用气管外接采样电磁阀后再接害虫诱捕器，出口与多通E1的入口相连；所述多通E1，出口连接于气路控制装置的三通E2入口。进一步的，具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，所述气路控制装置，包括三通E2～E5、气路电磁阀D1～D3、节流阀11、过滤阀12和回气管10，通过气路电磁阀与泵的共同作用，形成害虫检测气路、磷化氢检测气路和保护性检测气路；所述害虫检测气路，起于多通E1出口止于三通E5出口，中间依次连接有三通E2、电磁阀D1、害虫光电计数器1、摄像机2、虫瓶3和主抽气泵4；所述磷化氢检测气路，起于多通E1出口止于三通E5出口，中间依次连接有过滤阀11、节流阀12、三通E3、电磁阀D2、磷化氢检测室6、三通E4和副抽气泵5；所述保护性检测气路，起于多通E1出口止于三通E5出口，中间依次连接有过滤阀11、节流阀12、三通E3、电磁阀D3、氧传感器室7、二氧化碳传感器室8、温湿度传感器室9、三通E4和副抽气泵5。本技术在具体实施时，虫样或气样在泵负压牵引下，由害虫诱捕器至回气管10，单向流动，虫样被检测后被收集于虫瓶3中，检测后主废气经回气管10返回仓内，以免毒气泄漏污染环境甚至造成中毒事故。进一步的，具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，与虫气水检测硬件设备配套的虫气水检测软件，应用改良的气体ACE方程，依据检测点的温湿度计算出该检测点的水蒸汽分压，再运用根据改良的粮食ACE方程，依据该检测点的粮温，反导该检测点的粮食水分含量。综上所述，本技术具有以下有益效果：本技术整体结构简单，便于实现，成本低，本技术应用时可对粮堆水分、害虫诱集密度、氧浓度、二氧化碳浓度、磷化氢浓度进行检测，便于控制检测流程，能根据检测到的磷化氢浓度情况，决策是否进行二氧化碳、氧气浓度、气体温湿含量的继续检测，以防止磷化氢气体损坏氧传感器、二氧化碳传感器及温湿度传感器，能满足智能仓储的需要，便于推广应用。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术一个具体实施例的控制电路板结构框图；图2为本技术一个具体实施例中的气路图；图3为图2中电磁阀的控制原理图；图4为图2中泵控制原理图；图5为本技术一个具体实施例的检测流程图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例：如图1～图4所示，具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，包括中央处理器、电源管理模块、MODBUS模块、485通信模块、EMC模块、害虫诱捕器a1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，其特征在于，包括控制电路板、采气装置、气路控制装置、检测元件、电磁阀控制电路、泵控制电路，通过在粮堆内抽取虫样和气样，实现计数害虫诱集密度、拍摄害虫图像和检测粮堆的磷化氢浓度、二氧化碳浓度、氧浓度与粮堆水分含量。

【技术特征摘要】
1.具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，其特征在于，包括控制电路板、采气装置、气路控制装置、检测元件、电磁阀控制电路、泵控制电路，通过在粮堆内抽取虫样和气样，实现计数害虫诱集密度、拍摄害虫图像和检测粮堆的磷化氢浓度、二氧化碳浓度、氧浓度与粮堆水分含量。2.根据权利要求1所述的具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，其特征在于，所述控制电路板包括中央处理器、电源管理模块、MODBUS模块、EMC模块、485通信模块；其中：所述中央处理器，为带寄存器的ARM处理器，支持Thumb/ARM双指令集，所述中央处理器，通过开发内嵌入单片机程序，实现以下主要功能：接收并执行指令同时反馈数据至测控终端；根据检测流程智能处理气路控制设备的启停；根据检测流程智能管控传感器电路通断；在检测过程中根据磷化氢浓度检测结果智能决策是否继续检测其它气体浓度存储检测数据；所述MODBUS模块，与各传感器数据信号线C线相连，通讯获取各指标检测结果的数字信号；所述485通信模块，通过RS485线与智能仓储测控终端的485通信模块相连，通过虫气水检测单元与智能仓储测控终端之间的通讯交互实现指令下达和数据上传；所述EMC模块，主要作用是防电磁场辐射干扰，保证控制电路板工作稳定和各传感器工作稳定。3.根据权利要求1所述的具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，其特征在于，所述检测元件包括安装有害虫光电计数器1和摄像头2的害虫检测室、安装有磷化氢传感器的磷化氢检测室6、安装有氧传感器的氧检测室7、安装有二氧化碳传感器的二氧化碳检测室8、安装有温湿度传感器的水分检测室9；其中：所述害虫检测室对正在通过的粮堆某部位的虫样进行害虫头数计数并对每头害虫进行多方位拍摄害虫图像，所述磷化氢检测室6对正在通过的粮堆某部位的气样进行磷化氢浓度检测，所述氧检测室7对正在通过的粮堆某部位的气样进行氧浓度检测，所述二氧化碳检测室8对正在通过的粮堆某部位的气样进行二氧化碳浓度检测，所述水分检测室9对正在通过的粮堆某部位的气样进行温湿度检测；检测元件，均采用直流电源直接供电，检测结果的数字信号与害虫图像，使用信号线C经MODBUS模块反馈至中央处理器。4.根据权利要求1所述的具有自我保护功能的粮仓虫气水检测单元，其特征在于，所述电磁阀控制电路，在电磁阀供电的直流电源线路上安装有继电器，电源管理模块响应中央处理器指令DC供电继电器时，电磁阀被供电，动铁芯被定铁芯吸住，气管导通，粮堆某部...

【专利技术属性】
技术研发人员：林荣华，邬昌荣，肖勋，陈艺文，杨川，
申请(专利权)人：成都比斯特科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川,51