散糧平房倉智能通風控制系統設計與應用

劉玉蘋，劉雙安

（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

散糧平房倉智能通風控制系統設計與應用

劉玉蘋，劉雙安

（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

智能通風控制系統根據糧情檢測系統自動檢測到的糧食溫度、倉內溫濕度參數和小型氣象站檢測到的室外溫濕度，由智能通風模型準確判斷通風條件，捕捉最佳時機，對倉房進行自動的排積熱通風、自然通風、保水通風以及降溫通風作業，避免低效通風、無效通風甚至有害通風現象的產生，提高通風效率，降低能耗。

智能通風；糧情檢測；降溫；管線預埋；降低能耗

糧食作為基本食物來源，對人類社會的存在和發展是非常重要的。我國作為種糧大國，也是人口大國，中國需要養活14億人口，所以保持糧食穩定增長和糧食儲藏量關乎中國的社會穩定，也關乎世界的和平與穩定，對全面實現小康社會和經濟健康發展具有重大意義。隨著現代化科技的不斷進步，國家對糧庫的倉儲提出了更高的要求，智能通風控制系統通過建立糧倉內部實時監控分析系統，實時掌握糧堆內溫、濕度和糧倉溫度及水分含量變化，由此采取有效的通風措施來達到降溫、調質、排積熱的目的，實現綠色節能儲糧。

1 系統硬件

智能通風控制系統硬件主要由主控計算機、智能控制柜、溫濕度傳感器、電動窗、軸流風機、電動通風口和通訊模塊等組成，系統結構圖見圖1。

圖1 智能通風系統結構圖

（1）主控計算機。主控計算機依據糧情檢測系統收集到的糧溫數據、倉溫倉濕數據、氣溫氣濕數據等，進行綜合糧情分析后，向現場智能控制柜下達命令，控制軸流風機、電動窗、電動通風口的啟停，同時接收風機啟停狀態和電動窗開關狀態的反饋信息，并在系統界面上實時更新顯示，從而完成對通風過程和狀態的實時監測、顯示、存儲和打印。

（2）智能控制柜。智能控制柜主要功能是完成傳感器信息的采集，獲得執行機構的BIT信息，并上傳給主控計算機，接收并解析主控計算機下傳的控制指令，控制執行機構。

（3）溫濕度傳感器。溫濕度傳感器采集糧溫糧濕、倉溫倉濕及大氣溫濕度數據作為智能通風系統的基礎數據。

（4）電動窗。系統根據糧情檢測結果，當達到智能通風的臨界條件時，控制中心發出指令到電氣控制柜，電氣控制柜分解指令再發給各分控柜；然后，分控柜給電機供電，電機將力矩傳送給渦輪蝸桿減速機構，帶動傳動桿、轉臂、拉桿，將各種密閉窗打開；當到位時，傳動桿連接的接觸零件會觸碰限位開關，限位開關反饋信號給控制中心，并切斷控制路線，將電機關閉。同樣的原理，當不需要再進行通風時，系統智能控制通風窗的關閉。

（5）軸流風機。電腦根據糧情檢測結果，當溫度高于某一設定值時，系統控制分控柜對軸流風機進行供電，開啟風機；當溫度低于某一值時，系統控制分控柜關閉風機供電。

2 系統軟件

系統軟件主要包括參數設置、統計分析、通風控制、數據展現和記錄報表等功能模塊。

（1）參數設置模塊。用戶可預設和調整通風過程中的參數設置工作，以便于在通風過程中能夠正確判斷和及時執行通風設備操作。包括倉房參數（倉型、儲糧品種、倉房尺寸、所在位置和建筑材料等）、設備參數、控制柜參數、溫濕度布點等參數的設置。

（2）統計分析模塊。具有標準通風模型的建立功能，根據倉房參數建立適合倉房的基本通風模型，并能通過對通風數據的不斷分析整理，使通風模型逐步完善，達到適合本糧倉專家水平的通風模式，使通風更高效、更節能。

（3）通風控制模塊。可根據不同的目的選擇不同的通風模式，執行排積熱通風、降溫通風、自然通風、空調外冷等通風操作；同時，具備遠程控制和現場手動控制2種控制功能。

（4）數據展現模塊。可以通過數據和圖表形式實時展現糧情數據、通風狀態、設備狀態等。

（5）記錄報表模塊。軟件可以生成糧情數據記錄、通風記錄，并生成相應的報表統計，分析糧溫的變化趨勢，計算通風效率，便于優化通風計劃，實施節能減排。

3 智能通風系統管線預埋

為了加快智能糧庫投入使用，在新建平房倉的過程中，要先行對智能通風控制柜及控制的設備進行管線預埋。平房倉每廒間設置智能通風電氣控制柜1臺，置于該廒間墻面適當位置（盡量為倉房通風口一側）。智能控制柜采用倉房上就近取電源的原則，控制柜落地安裝時，須在地上用磚、水泥等材料做一個水泥平臺（平臺兩邊砌磚時要留不小于100×100空洞方便敷設管線，待全部管線敷設完成后再把縫隙堵上）。

（1）智能控制柜到電動窗的管線預埋。由智能控制柜下端各敷設1根φ25鋼管并內敷設一條6 mm× 1 mm電線到各個通風窗或軸流風機窗手動桿開關窗下端并平行距離手動桿500 mm處，即管口要與手柄位置平行，兩端預留線2 m。

（2）智能控制柜到電動通風口的管線預埋。由智能控制柜下端各敷設1根φ25鋼管并內敷設一條6 mm×1 mm電線到各個通風口靠鉸鏈邊并高通風口800 mm處，管口處于通風口中部位置，兩端預留線2 m。

（3）智能控制柜到軸流風機的管線預埋。由智能控制柜下端各敷設1根φ25鋼管并內敷設一條4 mm×2.5 mm電線到各個軸流風機處，兩端預留線2 m。

4 結語

智能通風儲糧技術是根據通風目的和通風控制數學模型，計算機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。

Design and Application of Intelligent Mechanical Ventilation System for Bulk Grain Warehouse

Liu Yuping, Liu Shuang'an
（COFCO Engineering & Technology (Zhengzhou) CO., Ltd, Zhengzhou 450053, China）

Intelligent ventilation control system can automatically decrease temperature，decrease humidity and remove accumulated heat of the warehouse according to the grain temperature, humidity parameters of warehouse and the outdoor humidity which detected by mini meteorological station. The application of Intelligent ventilation control system can avoid inefficient ventilation, ineffective ventilation or even harmful ventilation, improve ventilation efficiency and reduce energy consumption.

Intelligent ventilation; Grain condition inspection; Decreasing temperature; Steel pipe buried in advance; Reduce energy consumption

S379.2

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.22.030

劉玉蘋（1988-），女，助理工程師；專業方向為控制理論與控制工程。

劉雙安（1987-），男，助理工程師，專業方向為自動化。