储粮通风自动判断控制系统技术方案

该系统包括一个中央数据处理器（１４），它可以根据使用者选择输入的通风目的（降温、降水、调质）、通风方式（机械通风或自然通风）、粮食品种（小麦、玉米、稻谷、大米、大豆等）、粮食水分等信息（１３）和由传感器输入的粮温（１０）、气温（１１）、气湿（１２）等信息，自动地计算出一组通风控制条件参数，并由此判断和输出是否允许通风的判断结论而给结论显示装置（１５），同时输出控制指令，通过启动控制器（１８）、分启动器（１９）控制通风机（２０）的运行。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

Automatic judgement control system of grain storage ventilation

The system includes a central data processor (14), it can according to the ventilation users select the input (temperature, precipitation, ventilation (conditioning), mechanical ventilation and natural ventilation), grain (wheat, corn, rice, rice, soybeans and other food), water (13) and grain grading information the temperature sensor input (10), temperature (11), wet gas (12) and other information, automatically calculates a set of ventilation control parameters, and then determine whether to allow ventilation and output judgment to the conclusion display device (15), while the output of the control command, by starting the controller (18) starter, (19) the fan control (20) operation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于粮食储藏的，为多种目的对储粮实施通风的通风过程自动控制系统;本专利技术特别是一种适用于储粮机械通风过程的自动控制系统。本专利技术的特点是本系统可以根据不同的粮食品种、粮食水份含量、大气的温度和相对湿度等参数，自动地分别确定适合不同通风目的和通风方式的通风控制条件参数(例如允许通风的大气温度、湿度范围和粮食温度范围)、进而自动判断即时能否实施通风和自动地控制通风机的运行;并且本系统还可以自动监测粮食温度和大气温度、湿度在通风过程中的变化，不断自动修正上述通风控制条件参数，使通风过程有更理想的效率;此外本系统可以对潜在的不利于通风的因素(如结露)进行有效的防范，以使通风过程更加安全可靠。就现有的储粮通风自动控制装置的技术性能而言，可归纳为定温控制、定湿控制、定时控制等类型，或以上述几种控制类型的各种组合。如澳大利亚的格里菲斯(Griffiths)于1967年公开的一种湿球分度室温装置〔Griffiths，H.J.Wet-ballcontrolofgrainaerationsystems.Aust.Commonw.Sci.Ind.Res.Organ.Div.Mech.Eng.No.3(1967)〕，可用于粮食(主要指小麦)降温通风的控制。它是一个相当于干湿球温度计中的湿球温度计的装置，测量大气中的湿球温度(与相对湿度有关)，并和一个表达粮食(指小麦)的水份和温度关系的不均匀刻度盘对照，确定允许通风的温度范围，进而可以控制通风机的运行。该装置是基于小麦的降温通风的特定要求设计的，对于不同的粮种和不同的通风目的适用性差，而且该装置仅通过单项大气状态参数确定通风条件，是较为粗放的，难于保证通风的效率。又如以中国河南省灵宝县五○-粮库研制的LB501-22型粮食通风自控仪(改型为ED119型)为代表的带有定温、定湿或定时控制的组合控制条件的通风控制装置(周景星等编《粮食储藏技术》郑州粮食学院图书馆出版P.1171985)，可用于多种粮食品种的通风控制。这类装置的典型特征是具有电子的或机械的大气温度、大气相对湿度传感器，另外还包括几个分别可调整的刻度盘或选择开关，使用者可通过调整刻度盘或选择开关，确定出允许通风的大气温度上限、下限和大气相对湿度上限、下限等具体控制参数数值，或预定通风时间。该类装置通过传感器监测大气的温度、相对湿度变化或进行计时，随时对比是否符合给定值，以确定是否启动通风机运行。众所周知，根据不同的通风目的，不同的粮食品种与不同的水份含量和不同的粮食温度等参数确定合理的通风条件的换算过程是较复杂的，必须在温度和平衡绝对湿度的水平上进行比较，才能获得准确结果，而且各种粮食的吸湿一解吸等温曲线都有明显差异，适用于某种粮食的通风条件不一定适合其他种粮食，适合某种通风目的的通风条件也不一定适合其他通风目的。该类装置的主要缺点就是在确定通风控制条件之前，须由使用者进行上述的换算或由经验估算，因而能否获得理想的通风效果，很大程度上要取决于使用者的技术素质和经验。如果通风条件选择条件不当，不但难以达到预期的通风目的，而造成能源的浪费，甚至还会导致粮堆不当的增温、增湿或产生结露等不良的后果。该类装置的另一不足之处，由于没有数据处理能力，不易实现对粮堆在通风过程中的参数变化进行动态监测而自动相应调整通风控制条件参数;因此即使在通风开始时所选择的通风条件是合适的，也不能保证对整个通风过程都始终是合适的。本专利技术的专利技术人曾在一九八七年八月发表的一篇题为“储粮机械通风的计算机控制”(《粮食储藏》杂志1987第4期)的文章中提出一种设想，即通过建立一个储粮通风的数学模型，运用计算机技术换算有关通风参数和确定合适的通风时机。但该篇文章仅就数字模型的可能形式进行了初步阐述，对上述设想的可实施性进行了初步探讨，尚不构成可以具体实施的方案。本专利技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种储粮通风自动判断控制系统。该系统不需要使用者有较高的技术素质和经验，在不同的粮食品种(例如小麦、玉米、稻谷、大米、大豆)、不同的通风目的(例如降温-降低粮食温度、降水-降低粮食水份、调质-适当增加粮食水份以改善加工工艺品质)、不同通风方式(例如机械通风-使用通风机强力通风、自然通风-将自然风引入粮堆通风)等情况下，均能自动确定合理的通风控制条件参数，并能在通风过程中不断自动修正上述通风控制条件参数，使通风过程能达到预期的目的，有较高的通风效率和较低的能耗。本专利技术的目的还在于使该系统具有对潜在的不利于通风的因素(如结露)进行有效防范的性能和具有一机多能、一机多用的性能，以使通风过程更加安全可靠和使该系统使用上更加方便灵活。本专利技术的目的可以通过具有以下结构的储粮通风自动判断控制系统来达到本系统由信息输入、数据处理、执行控制和判断结论输出四个主要部分构成。信息输入部分包括粮食温度传感器、大气温度传感器、大气相对湿度传感器和一个由使用者操作的条件选择装置。使用者可通过该装置输入至少有三种可任选其一的通风目的(例如降温、降水或调质)、输入两种可任选其一的通风方式(例如机械通风或自然通风)，输入至少有五种可任选其一的粮食品种(例如小麦、玉米、稻谷、大米或大豆)和输入粮食水份含量等信息。数据处理部分包括一个中央数据处理器和一个循环定时控制器。中央数据处理器的功能是通过一个专门的数据处理程序和一个判断控制程序以处理全部输入信息，确定出一组通风控制条件参数组，输出是否允许通风的判断结论信息和输出控制通风机运行的指令。循环定时控制器定时重复向中央数据处理器发出接收输入信息和重新运算的循环控制指令。执行控制部分由启动控制器和分启动器组成。启动控制器响应中央数据处理器输出的控制指令，可向多个分启动器发出启动和停止的信号，由分启动器启动或停止通风机的运行。判断结论输出部分包括一个结论显示装置和一个打印输出装置。结论显示装置响应中央数据处理器输出的判断结论信息而显示即时是否允许通风的判断结论，打印输出装置可以记录通风过程中的全部输入和输出信息。本储粮通风自动判断控制系统的特征在于本系统的中央数据处理器通过以函数式组(1)表达的通风参数换算数学模型，可计算出小麦、玉米、稻谷、大米、大豆等粮食在不同水份含量和不同温度下的平衡绝对湿度值，和计算出大气的绝对湿度值 式中 X＝1-ey＝ 1/(273+t)PS1-大气绝对湿度(毫米汞柱)PS2-粮食平衡绝对湿度(毫米汞柱)PO-即时温度下的大气饱和绝对湿度(毫米汞柱)RH-大气相对湿度(%)W-粮食水份(%)t-粮食温度(℃) 本系统的中央数据处理器在接收了由传感器感受到的表示粮食温度、大气温度、大气相对湿度的信息和由条件选择装置输入的粮食品种、粮食水份信息后，首先自动通过上述由式组(1)表达的数学模型，将上述输入信息变换为一组用于通风条件判断的通风基本条件参数组;该参数组包括粮食的平衡绝对湿度值，大气的绝对湿度值、粮食温度值和大气温度值。中央数据处理器还根据由条件选择装置输入的通风目的，通风方式和上述由式组(1)表达的数学模型，自动地确定出一组用于限定允许通风的条件范围的通风控制条件参数组;该参数组包括允许通风的大气温度上限或下限，允许通风的大气绝对湿度的上限或下限以及允许通风的粮食温度的下限。本文档来自技高网...

【技术保护点】
大气相对湿度（１２）的信息和由条件选择装置（１３）输入的粮食品种、粮食水份信息后，自动地通过上述式组（１）表达的数字模型，将上述信息变换为一组用于通风条件判断的通风基本条件参数组；该参数组包括：粮食的平衡绝对湿度值、大气的绝对湿度值、和粮食一个用于粮食储藏的储粮通风自动判断控制系统，由信息输入、数据处理、执行控制、判断结论输出四个主要部分构成；信息输入部分包括一个粮食温度传感器（１０）、大气温度传感器（１１）、大气相对湿度传感器（１２）和一个由使用者操作的条件选择装置（１３），使用者可通过该装置（１３）输入至少有三种可任选其一的通风目的（例如降温、降水、调质），输入两种可任选其一的通风方式（例如机械通风、自然通风）、输入至少有五种可任选其一的粮食品种（例如小麦、玉米、稻谷、大米、大豆）和输入粮食水份含量等信息；数据处理部分包括一个中央数据处理器（１４），该处理器（１４）通过一个专门的数据处理程序和一个判断控制程序，处理全部输入信息，确定出一组通风控制条件参数组，输出是否允许通风的判断结论信息和输出控制通风机（２０）运行的指令；执行控制部分由启动控制器（１８）和分启动器（１９）组成，启动控制器（１８）响应中央数据处理器（１４）输出的控制指令，通过分启动器（１９）启动或停止通风机（２０）的运行；判断结论输出部分包括一个结论显示装置（１５），该显示装置（１５）响应中央数据处理器（１４）输出的判断结论信息而显示即时是否允许通风的判断结论，本储粮通风自动判断控制系统的特征在于：本系统的中央数据处理器（１４）通过以函数式组（１）表达的通风参数换算数学模型，可计算出小麦、玉米、稻谷、大米、大豆等粮食在不同水份和不同温度下的平衡 绝对湿度值，和计算出大气的绝对湿度值：＊＊＊式中：ｘ＝１－ｅ↑［（ｃ－ｗ）／ｄ］ｙ＝１／２７３＋ｔｐｓ↓［１］－－－大气绝对湿度（毫米汞柱）ｐｓ↓［２］－－－粮食平衡绝对湿度（毫米汞柱）ｐｏ－－－即时温度下的大气 饱和绝对湿度（毫米汞柱）ＲＨ－－－大气相对湿度（％）Ｗ－－－粮食水份（％）ｔ－－－粮食温度（℃）ａ、ｂ、ｃ、ｄ－－－粮种系数；本系统的中央数据处理器（１４）在接收了由传感器感受到的表示粮食温度（１０）、大气温度（１１）、 温度与大气温度数值；本系统的中央数据处理器（１４）根据由条件选择装置（１３）输入的通风目的、通风方式和由上述式组（１）表达的数...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴子丹，王元会，
申请(专利权)人：中华人民共和国商业部粮食储运局，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]