儲糧智能通風系統的製作方法
2023-12-12 16:14:22 4
本發明涉及糧倉通風技術領域，更具體地說本發明涉及一種儲糧智能通風系統。
背景技術：
糧食貯藏時，溫度、溼度超標會出現發熱、黴變等情況。傳統的方法是用於溼度表、毛髮溼度表、雙金屬式測量計和溼度試紙等測試器材，通過人工進行檢測，對不符合溫度和溼度要求的庫房進行通風、去溼和降溫等工作，這樣人工管理倉庫的方法，由於糧食倉庫佔地面積廣、規模大，倉房數量多、容量大，人工檢測難以保證及時、準確掌握存儲過程中各項監測指標的變化情況，費時費力，不夠智能，不能在糧堆溫度、倉內溫溼度偏離控制時進行及時智能調控。
技術實現要素：
本發明的一個目的是解決至少上述問題，並提供至少後面將說明的優點。
本發明還有一個目的是提供一種儲糧智能通風系統，通過糧情檢測單元、智能通風單元以及糧情監控報警單元，解決了現有智能通風控制系統不夠智能的問題，能夠在糧堆溫度、倉內溫溼度偏離控制時進行及時智能調控，減輕了倉管員的勞動強度，大大減低了倉庫管理成本。
為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種儲糧智能通風系統，包括：
糧情檢測單元，其包括多個設於糧堆內的糧堆溫度傳感器和一個設於倉內糧堆上方的倉內溫溼度傳感器，所述糧情檢測單元將糧堆溫度、倉內溫溼度數據輸出；
智能通風單元，其包括通過糧情分機接收糧堆溫度與倉內溫溼度的第一伺服器，所述第一伺服器與倉外的小型氣象站通訊連接並接收小型氣象站的實時溫溼度，所述第一伺服器將獲取的小型氣象站實時溫溼度與糧堆溫度、倉內溫溼度進行比較並通過智能控制櫃控制糧倉內的通風設備進行不同風量的運轉；所述第一伺服器還預設有不同糧食品種的糧堆溫度報警範圍閾值，若未落入該報警範圍閾值則輸出報警指令；
糧情監控報警單元，其包括與第一伺服器通訊連接的顯示器和報警器，所述顯示器展示糧堆溫度、倉內溫溼度以及小型氣象站實時溫溼度，並通過三維模型展示糧倉內的溫度傳感器、溫溼度傳感器的分布以及通風設備的運轉；所述報警器接收所述報警指令，並發出報警信息。
優選的是，所述的儲糧智能通風系統還包括：
pc端，其與所述第一伺服器通訊連接，以設置智能通風的參數以及報警範圍閾值；
移動客戶端，其與所述報警器通訊連接，以接收報警信息。
優選的是，所述的儲糧智能通風系統還包括：
語音播報器，其與所述第一伺服器通訊連接，通過調用預存的語音包或者文字轉換語音接口進行語音播報。
優選的是，所述三維模型採用b/s體系結構實現實時採集，使用javafx技術或者webgl技術將3d糧倉模型與web瀏覽器結合，展示整個三維糧倉內的糧堆溫度傳感器、倉內溫溼度傳感器的分布以及通風設備的運轉。
優選的是，所述通風設備包括設於糧倉內的空調、設於一側倉壁上部的第一電動窗、與第一電動窗相對設置在另一側倉壁上部的第二電動窗以及設於第一電動窗、第二電動窗下方的第三電動窗，所述第一電動窗內設有軸流風機，所述第三電動窗外設有在地面上可移動的離心風機。
優選的是，所述糧情檢測單元還包括設置在糧堆內部的水分檢測儀，所述水分檢測儀將糧食水分百分比數據輸出至所述所述第一伺服器，所述通風設備進行不同風量的運轉具體包括：
a、自然通風：開始條件為上層平均糧溫-大氣溫度≥2℃且倉內溼度≥70％；結束條件為上層平均糧溫-大氣溫度<1℃或倉內溼度2℃且倉內溫度>25℃；結束條件為倉內溫度-大氣溫度≤2℃或倉內溫度≤25℃；以開始條件、結束條件對應進行第一電動窗、第二電動窗和軸流風機的開啟、關閉；倉內溫度指的是倉內糧堆上方的倉內溫溼度傳感器測得的溫度值；
c、空調製冷：開始條件為倉內溫度>25℃或大氣溫度>25℃；結束條件為倉內溫度≤20℃；以開始條件、結束條件對應進行空調的開啟關閉；
d、上行降溫通風：開始條件為糧食平均溫度-大氣溫度≥6℃且上層平均糧溫-下層平均糧溫>0℃且糧溫下的糧食平衡絕對溼度-大氣絕對溼度≥0℃；結束條件為糧食平均溫度-大氣溫度≤3℃或上層平均糧溫-下層平均糧溫≤3℃或糧溫下的糧食平衡絕對溼度-大氣絕對溼度0℃且糧溫下的糧食平衡絕對溼度-大氣絕對溼度≥0℃；結束條件為糧食平均溫度-大氣溫度≤3℃或下層平均糧溫-上層平均糧溫≤3℃或糧溫下的糧食平衡絕對溼度-大氣絕對溼度大氣露點溫度；結束條件為糧堆平均溫度≤大氣露點溫度；大氣露點溫度的表達式由機械通風儲糧技術中的糧食通風cae數學方程推導而得，然後通過所述第一伺服器運算得到大氣露點溫度；以開始條件、結束條件對應進行第三電動窗、離心風機和第一電動窗的開啟、關閉；通過第一伺服器控制通風設備進行不同風量的運轉，能夠在糧堆溫度、倉內溫溼度偏離控制時進行及時自動調控。
優選的是，不同糧食品種的糧堆溫度報警範圍閾值具體包括：稻穀各採集點糧溫≤32℃、平均糧溫≤20℃，針對各採集點糧溫每天上升溫度≤3℃，平均糧溫每天上升溫度≤1℃；各採集點糧溫指的是糧堆內各糧堆溫度傳感器所測得的糧溫，平均糧溫指的是所有採集點糧溫的平均溫度。
優選的是，糧堆溫度傳感器具體設置為：糧堆溫度傳感器埋於糧堆中，按照水平方向行距3.7～5.0m、列距4.5～5.0m、垂直方向間距0.8～2.0m設置糧堆溫度傳感器，糧堆中最外圍的糧堆溫度傳感器距糧堆上表面、倉底、倉壁的距離控制在0.3～1m。
本發明至少包括以下有益效果：
第一、糧情檢測單元包括多個設於糧堆內的糧堆溫度傳感器和一個設於倉內糧堆上方的倉內溫溼度傳感器，能有效監測糧堆內各個採集點位置的溫度，避免糧堆溫度監測不準確的情況發生；同時本系統還能通過測得的數據計算出糧堆上下層的溫度，根據上下層溫度差調整通風情況，實現更加完善智能的通風；糧食在進入糧庫前控制溼度在較低範圍，可以省去在糧堆中安裝溼度傳感器，而一個設於倉內糧堆上方的倉內溫溼度傳感器就能監測到倉內溫溼度，因此能有效節約成本；
第二、本發明的系統通過第一伺服器將小型氣象站實時溫溼度與糧堆溫度、倉內溫溼度進行比較，通過智能控制櫃控制第一電動窗、第二電動窗、第三電動窗、軸流風機、離心風機這些通風設備進行運轉，包括有：自然通風、排積熱通風、空調製冷、上行降溫通風、下行降溫通風以及調質通風多種通風情況，由此能夠在糧堆溫度、倉內溫溼度偏離控制時進行及時自動調控；
第三、第一伺服器還預設有不同糧食品種的糧堆溫度報警範圍閾值，若監測到的糧堆溫度未落入該報警範圍閾值則輸出報警指令，然後由報警器接收所述報警指令，並發出報警信息給移動客戶端通知相關人員核查並處理報警信息，防止出現由於設備故障無法智能降溫通風而造成的損失；
第四、糧情監控報警單元中的顯示器能展示糧堆溫度、倉內溫溼度以及小型氣象站實時溫溼度，並通過三維模型中的b/s體系結構，使用javafx技術或者webgl技術將3d糧倉模型與web瀏覽器結合，展示整個三維糧倉內的糧堆溫度傳感器、倉內溫溼度傳感器的分布以及通風設備的運轉，一方面使用、安裝和升級方便，只需要在伺服器端進行相應的部署、發布和更新；另一方面在整個三維倉庫及其設施運行狀態的展示方面擁有其他組態和控制軟體不擁有的優勢，可以以3d拖拽的形式真實直觀展示倉房模型，展示效果更加直觀；
第五、語音播報器將倉內存放糧食的品種和溫溼度組合成語音播報內容，通過調用系統自帶語音包或者調用文字轉換語音接口，將播報內容以語音朗讀的形式播放出來，有效減少不同工作人員發音不標準、誤讀等問題。
本發明的其它優點、目標和特徵將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
附圖說明
圖1為本發明中儲糧智能通風系統的結構圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
應當理解，本文所使用的諸如「具有」、「包含」以及「包括」術語並不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
如圖1所示，一種儲糧智能通風系統，包括：
糧情檢測單元，其包括多個設於糧堆內的糧堆溫度傳感器101和一個設於倉內糧堆上方的倉內溫溼度傳感器102，所述糧情檢測單元將糧堆溫度、倉內溫溼度數據輸出；
智能通風單元，其包括通過糧情分機202接收糧堆溫度與倉內溫溼度的第一伺服器201，所述第一伺服器201與倉外的小型氣象站209通訊連接並接收小型氣象站209的實時溫溼度，所述第一伺服器201將獲取的小型氣象站209實時溫溼度與糧堆溫度、倉內溫溼度進行比較並通過智能控制櫃203控制糧倉內的通風設備進行不同風量的運轉；所述第一伺服器201還預設有不同糧食品種的糧堆溫度報警範圍閾值，若未落入該報警範圍閾值則輸出報警指令；
糧情監控報警單元，其包括與第一伺服器通訊連接的顯示器302和報警器301，所述顯示器302展示糧堆溫度、倉內溫溼度以及小型氣象站209實時溫溼度，並通過三維模型展示糧倉內的糧堆溫度傳感器101、倉內溫溼度傳感器102的分布以及通風設備的運轉；所述報警器301接收所述報警指令，並發出報警信息。
本發明的儲糧智能通風系統工作原理如下：當糧倉中儲藏進糧食時，由多個設於糧堆內的糧堆溫度傳感器101和一個設於倉內糧堆上方的倉內溫溼度傳感器102，所述糧情檢測單元將糧堆溫度、倉內溫溼度數據輸出；所述第一伺服器201通過糧情分機202接收糧堆溫度與倉內溫溼度，同時第一伺服器還通過智能控制櫃203獲取小型氣象站209的實時溫溼度，並將小型氣象站209的實時溫溼度與糧堆溫度、倉內溫溼度進行比較，然後控制糧倉的通風設備進行不同風量的運轉；所述顯示器302與所述第一伺服器201通訊連接，展示糧堆溫度、倉內溫溼度以及小型氣象站209實時溫溼度，並通過三維模型展示糧倉內的糧堆溫度傳感器101、倉內溫溼度傳感器102的分布以及通風設備的運轉；所述第一伺服器還預設有不同糧食品種的糧堆溫度報警範圍閾值，若未落入該報警範圍閾值則輸出報警指令；報警器301接收所述報警指令，並發出報警信息。
在另一組技術方案中，所述的儲糧智能通風系統還包括：
pc端401，其與所述第一伺服器201通訊連接，以設置智能通風的參數以及報警範圍閾值；
移動客戶端403，其與所述報警器301通訊連接，以接收報警信息，通知相關人員核查並處理報警信息，防止出現由於設備故障無法智能降溫通風而造成的損失。
在另一組技術方案中，所述的儲糧智能通風系統還包括：
語音播報器402，其與所述第一伺服器201通訊連接，通過調用預存的語音包或者文字轉換語音接口進行語音播報，有效減少不同工作人員發音不標準、誤讀等問題。
在另一組技術方案中，所述三維模型採用b/s體系結構實現實時採集，使用javafx技術或者webgl技術將3d糧倉模型與web瀏覽器結合，展示整個三維糧倉內的糧堆溫度傳感器101、倉內溫溼度傳感器102的分布以及通風設備的運轉，擁有其他組態和控制軟體不擁有的優勢，可以以3d拖拽的形式真實直觀展示倉房模型，展示效果更加直觀。
在另一組技術方案中，所述通風設備包括設於糧倉內的空調210、設置在一側倉壁上部的第一電動窗204、與第一電動窗204相對設置在另一側倉壁上部的第二電動窗205以及設於第一電動窗204、第二電動窗205下方的第三電動窗206，所述第一電動窗204內設有軸流風機207，所述第三電動窗206外設有在地面上可移動的離心風機208，通過這些通風設備的開啟和關閉實現糧倉通風。
在另一組技術方案中，所述糧情檢測單元還包括設置在糧堆內部的水分檢測儀，所述水分檢測儀將糧食水分百分比數據輸出至所述第一伺服器，所述通風設備進行不同風量的運轉具體包括：
a、自然通風：開始條件為上層平均糧溫-大氣溫度≥2℃且倉內溼度≥70％；結束條件為上層平均糧溫-大氣溫度<1℃或倉內溼度2℃且倉內溫度>25℃；結束條件為倉內溫度-大氣溫度≤2℃或倉內溫度≤25℃；以開始條件、結束條件對應進行第一電動窗、第二電動窗和軸流風機的開啟、關閉；倉內溫度指的是倉內糧堆上方的倉內溫溼度傳感器測得的溫度值；
c、空調製冷：開始條件為倉內溫度>25℃或大氣溫度>25℃；結束條件為倉內溫度≤20℃；以開始條件、結束條件對應進行空調的開啟關閉；
d、上行降溫通風：開始條件為糧食平均溫度-大氣溫度≥6℃且上層平均糧溫-下層平均糧溫>0℃且糧溫下的糧食平衡絕對溼度-大氣絕對溼度≥0℃；結束條件為糧食平均溫度-大氣溫度≤3℃或上層平均糧溫-下層平均糧溫≤3℃或糧溫下的糧食平衡絕對溼度-大氣絕對溼度0℃且糧溫下的糧食平衡絕對溼度-大氣絕對溼度≥0℃；結束條件為糧食平均溫度-大氣溫度≤3℃或下層平均糧溫-上層平均糧溫≤3或糧溫下的糧食平衡絕對溼度-大氣絕對溼度大氣露點溫度；結束條件為糧堆平均溫度≤大氣露點溫度；以開始條件、結束條件對應進行第三電動窗206、離心風機208和第一電動窗204的開啟、關閉；大氣露點溫度的運算公式為通過第一伺服器控制通風設備進行不同風量的運轉，能夠在糧堆溫度、倉內溫溼度偏離控制時進行及時自動調控。
在另一組技術方案中，不同糧食品種的糧堆溫度報警範圍閾值具體包括：稻穀各採集點糧溫≤32℃、平均糧溫≤20℃，針對各採集點糧溫每天上升溫度≤3℃，平均糧溫每天上升溫度≤1℃；各採集點糧溫指的是糧堆內各糧堆溫度傳感器所測得的糧溫，平均糧溫指的是所有採集點糧溫的平均溫度；設置不同糧食品種的糧堆溫度報警範圍閾值能保證不同糧食在各自適宜的溫度下進行儲藏。
在另一組技術方案中，糧堆溫度傳感器101具體設置為：糧堆溫度傳感器101埋於糧堆中，按照水平方向行距3.7～5.0m、列距4.5～5.0m、垂直方向間距0.8～2.0m設置糧堆溫度傳感器101，糧堆中最外圍的糧堆溫度傳感器距糧堆上表面、倉底、倉壁的距離控制在0.3～1m，能有效監測糧堆內各個採集點位置的溫度，避免糧堆溫度監測不準確的情況發生。
這裡說明的設備數量和處理規模是用來簡化本發明的說明的。對本發明儲糧智能通風系統的應用、修改和變化對本領域的技術人員來說是顯而易見的。
儘管本發明的實施方案已公開如上，但其並不僅僅限於說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用於各種適合本發明的領域，對於熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本發明並不限於特定的細節和這裡示出與描述的圖例。