儲糧智能通風專家控制系統的應用效果

Grain Storage Expert Intelligent Ventilation Control System Application Results

◎王晶磊1，胡韜綱2（1.中儲糧大連直屬庫　遼寧　大連　1160332.吉林省糧油科學研究設計院　吉林　長春　130061）

Wang Jinglei1，Hu Taogang2（1.Sino-grain Reserves of Dalian Depot,Liaoning，Dalian 116033，China2.Grain and Oil Scientific Research and Design Institute of Jilin Province，Changchun 130061，China）

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儲糧智能通風專家控制系統的應用效果

Grain Storage Expert Intelligent Ventilation Control System Application Results

◎王晶磊1，胡韜綱2
（1.中儲糧大連直屬庫遼寧大連116033
2.吉林省糧油科學研究設計院吉林長春130061）

Wang Jinglei1，Hu Taogang2
（1.Sino-grain Reserves of Dalian Depot,Liaoning，Dalian 116033，China
2.Grain and Oil Scientific Research and Design Institute of Jilin Province，Changchun 130061，China）

儲糧機械通風技術是國內外最廣泛應用的糧食儲藏技術之一[1].國內學者調查發現常規通風作業，雖大都按照有關技術要求進行，但受天氣影響，倉房保管人員無法及時準確掌握“三溫兩濕”即糧溫、倉溫、倉濕、氣溫、氣濕及倉頂溫度等影響通風條件的實時數據，往往通過個人經驗判斷是否通風及通風時間長短，時常造成低效、無效通風乃至有害通風[2].依據儲糧技術規范要求，如何結合糧情測控系統，建立糧庫智能通風控制系統，實現儲糧管理智能化，是糧食倉儲行業急需的儲糧技術[3].

儲糧智能通風就是根據通風目的和通風控制數學模型，自動檢測糧情及環境狀況，判斷通風條件，自動控制通風設備與設施的開啟和關停的通風方式.是“以信息技術改造傳統產業、以信息化帶動工業化”在糧食倉儲行業中的生動運用.智能通風系統實現了夏季排除拱頂積熱、秋季糧堆防結露通風、冬季糧堆機械降溫、機械通風降水等通風作業的自動化、智能化.采用智能控制有利于充分發揮糧情測控系統的功能，自動捕捉有利的通風時機，減輕勞動強度，避免人為判斷和操作的失誤，避免無效通風甚至有害通風，提高管理水平及倉儲經濟效益.

本文通過對智能通風專家控制系統的介紹，進一步深化對智能通風技術的研究，以期為管理、決策者提供一整套完整、系統、經濟有效的通風方案，為今后儲糧智能化管理工作提供理論依據.

1　基本情況

1.1系統定義

智能通風專家控制系統是指能夠在通風決策過程中以及在通風過程中的控制方面起到一個“高級決策者”的作用.該套系統通過人機交互的方式及系統自學習方式進行知識獲取和修訂補充，最終建立各種相關儲糧技術知識與儲糧機械通風和糧食安全儲藏相關數據及經驗知識，并建立相應的數據模型、圖形模型和集成數據.同時通過智能通風專家控制系統，可對不同儲糧要求和儲糧環境下的機械通風的決策和控制進行模擬和比較，提供給管理者和決策者一套完成的、系統的、經濟的、有效的智能通風方案，綜上所述我們將智能通風專家控制系統引入并應用到通風工作中.

1.2系統解決問題

智能通風專家控制系統是采用智能計算機程序系統，將大量內含專業領域專家水平額知識和經驗，能夠利用專家知識和解決問題的方法來處理該領域問題.該專家系統是一個具有大量專業知識與經驗的程序系統.通過應用人工智能技術和計算機技術，依據某領域一個或多個專家系統提供的只適合經驗，進行推理和判斷，并模擬人類專家的決策過程，以便解決儲糧通風問題的解決.總之，該系統是一套模擬人類專家解決領域性問題的計算機程序系統.

1.3系統硬件組成

系統硬件組成見圖1.

圖1　智能通風專家控制系統的組成圖

由圖1顯示，通過將專家控制系統應用到智能通風系統上數據庫及其管理系統用來存放專家提供的知識，并且能從知識獲取機構中學習新的規則.該系統主要解決的是通過數據庫中的知識來模擬專家的思維模式.因此，數據庫的建立是專家系統質量是否優越的關鍵所在，數據庫中的數據質量和數量決定著專家系統的質量水平.具體到智能通風系統中，即該數據庫中存放著不同類型（降溫、濕、均溫、保濕、排擠熱、調質）的啟動條件和結束條件.

數據獲取機構主要負責收集各種啟動機械通風的條件和結論，一般由儲糧專家或業務人員通過通風人機接口運行，將經驗數據加入數據庫及其管理系統中.

推理機構主要作用是從數據庫中讀取周期性數據，主要包括糧溫、糧濕、倉溫、倉濕以及大氣溫濕度，如符合通風條件，按照風機類型，計算通風時間.

2　系統設計及特點

2.1系統設計

智能通風控制系統主要由系統管理軟件、無線傳輸設備和控制系統3部分組成.系統管理軟件作為整個系統的核心，控制整個軟件，并對所有數據進行處理.無線傳輸系統負責把無線傳輸系統和控制系統連接起來，并把管理軟件指令傳輸到控制系統，并把控制系統的數據回傳給系統管理軟件，控制系統主要負責對具體執行單元的控制.

2.1.1系統管理軟件

該系統是將專家系統應用于機械通風的自動化控制中，主要使用的是無限通信技術來實現主控端和倉房的數據及命令傳輸.系統主要通過計算機連接通訊主機，再通過測控風機和設備控制模塊將相關信息傳送至倉外溫濕度傳感器、糧溫傳感器、軸流風機傳感器、自動門窗傳感器、離心風機傳感器和自動通風口傳感器.不同模塊具有不同的功能.電腦主機主要是運行智能通風軟件，負責接收和發送接收測控模塊的數據，啟動和關閉通風過程，實時分析糧情溫濕度數據，滿足用戶不同通風啟動和結束條件.保存和打印通風記錄等功能；通訊主機通過無線模塊將電腦主機發來的命令通過無線傳輸方式發送至測控模塊，并且把測控模塊發送過來的數據傳送給電腦主機.供智能通風軟件用來分析并執行相關的通風模式；測控分機模塊主要是負責接收上位機發送過來的各種控制指令，并將相關指令發送到執行機構，并將執行機構的執行結果返回給上級設備，通過數據分析呈現給用戶；設備控制模塊主要是為了方便倉內走線，減少通訊電纜的數量，減少設備的安裝難度所設置的，主要是通過測控分機引出主線，通過分機來控制設備模塊，并進行具體的操作執行.

2.1.2無線傳輸系統

無線傳輸系統是采用無線傳感器網絡進行無線數據傳輸，耗能低、成本少、施用簡單.無線傳輸系統采用數據雙向傳輸，通過對路由的動態設置，實現最大靈活性.同時通過微型嵌入式系統，實現數據綜合以及轉發數據到匯聚節點，該節點通過微處理器進行控制，實現無線數據的可靠性收發.

2.1.3測控系統

直屬庫可根據實際情況和智能通風系統需要開發設計，通過控制整倉的離心風機、軸流風機和扇窗等.同時還可連接溫濕度傳感器，采集糧倉頂層溫濕度和大氣溫濕度的數據，為智能通風模型提供基礎數據.

2.2系統特點

智能通風專家控制系統主要性能指標包括：一是實現了儲糧機械通風過程的全自動化控制，無須操作人員到糧倉現場就能完成儲糧機械通風；二是系統設計有儲糧機械通風智能化管理軟件，具有智能降溫通風、智能自然通風、智能倉頂排熱通風、智能降水通風、智能調質通風等功能模塊，實現儲糧機械通風的智能化管理；三是系統軟件適用于我國南北方不同儲糧生態區域氣候條件，軟件在使用上方便靈活；四是系統選用性能穩定的可編程控制器等電器元件作為控制設備，抗干擾能力強，運行穩定、可靠.

3　展望

分析模型的完善化一是通過機器學習功能、學習歷史數據、歸納變化規律和修正由于偶然因素造成的預測偏差以自我完善分析模型；二是由于目前受到檢測方法以及多方面條件的限制，很多糧堆生態參數特別是生物參數還沒有完全融入到智能糧情分析系統中,目前無論是經驗模型還是理論模型還需要進一步完善,以便全面地從物理、化學、生物等多角度、多尺度地分析糧情變化規律.

智能通風分析技術與儲藏專家系統更加融合.隨著分析模型的完善,以及調控措施逐漸升級，智能通風分析技術與儲藏專家系統會形成一體化的分析與控制模塊,使用更加便捷.人工干預的成分會逐漸降低.當智能通風分析技術發展更加完善的時候,倉管人員對通風過程的控制及工作強度逐步降低.

參考文獻：

[1]魯海峰，王鐵鋼，時清林，等.采用智能通風的科技手段實現倉房節能排熱低溫儲糧[J].糧食儲藏，2009，37（2）：27-29

[2]付鵬程，趙小軍，王偉，等.智能通風儲糧技術在中國的發展應用概況[C].第十四屆國際谷物科技與面包大會暨國際油料與油脂發展論壇，北京，2012：143-146

[3]聞小龍，張來林，汪旭東，等.智能氣調和智能通風系統應用試驗[J].糧食流通技術，2012，（5）：32-35

[4]余吉慶，李宗良，周智華，等.智能通風在儲糧降溫中擴大應用的研究[J].糧食儲藏，2012，41 （6）：22-26

[5]葉露林，洪雪峰.新型智能通風系統[J].機電工程技術，2008，37（10）：45-47

[6]馮黎明，陳衛東，呂宗旺，等.儲糧智能通風系統研究[J].腦知識與技術，2013，9（15）：3588-3590

夏季溫度高、濕度大，微生物易于生長繁殖，食物容易腐敗變質，食物中毒高發、頻發.針對夏季食品安全特點，為保障公眾飲食安全，預防食物中毒發生，國家食品藥品監督管理總局特提出以下注意事項：

（1）食品選購應選擇儲藏條件較好、符合衛生要求的正規商場、超市和市場，要購買感官正常的食品或食品原料，觀察是否新鮮，是否在保質期內，包裝是否完整無損、有無鼓包（漲袋、胖聽）等現象.特別是需要冷藏或冷凍的食品要看是否符合相應的條件（一般冷藏溫度為0-4℃、冷凍溫度為-18℃以下）.

（2）夏季要特別注意食物保藏.需要冷藏或冷凍的食品，購買后盡快放入冰箱保存，避免在室溫暴露過長導致腐敗變質.冰箱內存放食品不宜過滿，要定期除霜.蔬菜、水果類食品宜冷藏保鮮，與生肉、生魚等要分開保存.聽裝、瓶裝、罐裝、利樂紙盒、真空包裝等包裝食品，即開即用，開啟后應及時冷藏且不宜久存.烹調好的食物室溫存放時間不要超過2小時；剩菜、剩飯等要及時冷藏，冷藏時最好用保鮮膜包好，冷藏時間不宜超過24小時，再次食用前要徹底加熱，并確認無變質后方可食用.

（3）食物制作過程要注意清潔衛生.食材要洗凈，切配、盛放食品的刀板和餐具要生熟分開.加熱烹制的食物要燒熟煮透；涼菜要現吃現做，可適量加入生蒜或醋殺菌.不吃或少吃生食海產品.

（4）外出就餐應選擇有證餐飲服務單位并索要發票或收據，建議選擇食品安全動態等級評定高的餐飲單位就餐.燒烤食品原料儲存條件不當容易腐敗且燒烤加工中可形成苯并芘等有害物質，建議慎食，特別是不要貪吃無證攤販燒烤.

（5）消費者食用購買的食品或者在外就餐出現不適，要及時就醫，保留病歷卡、化驗報告等相關資料，同時撥打食品藥品監管部門投訴舉報電話12331.

（摘編自國家食品藥品監督管理總局網站）

摘要：通過對儲糧智能通風專家控制系統的介紹，并對使用過程中的應用情況及系統優缺點進行分析說明，以期為管理、決策者提供一整套完整、系統、經濟有效的通風方案，為今后儲糧智能化管理工作提供科學依據.

關鍵詞：智能通風；專家控制；效果

Abstract：Based on the grain storage expert intelligent ventilation control systemare introduced, and the process of using the application and system analysis shows the advantages and disadvantages in order to provide a complete set of management, decision-makers, systems, cost-effective ventilation solutions for the future intelligent management of stored grain to provide a scientific basis.

Key words：Intelligent ventilation；Expert control；Effect

作者簡介：王晶磊（1982-），男，研究生，工程師；專業方向為糧食儲藏.

收稿日期：2015-01-01

中圖分類號：S379.2