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一、糧倉概述

我國是人口大國,也就是糧食消耗大國,正確處理人口與糧食之間的關系是國家穩定與發展的一個非常重要的因素。眾所周知,我國糧食多數分布在全國各地的糧庫之中,保障糧庫內糧食的長期安全儲存就成了一件極其重要的大事。影響糧食保存的因素很多,其中。我司將重點介紹糧庫內糧堆內溫度、糧倉溫濕度監測、監控進行介紹。

()、糧食倉儲概述

  我國現有14億人口,糧食儲藏好壞是關系到人民健康、市場供給、國家穩定的大事。隨著人口增長迅速、耕地逐年減少、人類對社會物質生活的需求愈來愈高。糧食的利用與保護得到社會的更加重視,人類必須杜絕糧食浪費與霉爛現象發生,珍惜糧食。

  我國是世界上更大糧食生產和消費國。據統計,我國糧食收獲后在脫粒、晾曬、貯存、運輸等過程中的損失高達15%,遠遠超過聯合國糧農組織規定的5%,在這些損失中因未達到安全水分造成霉變、發芽等損失的糧食又占到5%。


   糧食在儲藏期間,如果水分超標,糧堆內部的水分就表現出向表面及糧粒間隙中的空氣緩慢游離的趨勢,因糧食水分從不流動的空氣中逸出比較困難,它在糧粒間聚集,當濕度達到飽和點時即開始凝結,隨之產生發酵和局部溫度升高現象,這又促使糧粒釋放出水分和加速相應的發酵過程。當環境溫度升高,糧食中帶有的粉塵、雜質、特別是有機物雜質加速了上述過程,嚴重威脅到安全儲糧,導致糧食腐爛。

  因此糧倉糧庫環境應保持通風、干燥,內外整潔有序。糧庫中應采取防鼠、防蠅、防蟲、防盜等設施,杜絕有害蟲類的滋生。


()、糧倉監測具有非常重大的意義

   糧倉內糧食內部溫度檢測是糧庫監控一個重點,糧食在儲備的過程中常因糧食濕度過大而升溫發熱,導致糧食大量腐爛變質,給國家帶來巨大損失。有效監測糧倉內溫度變化,結合糧食溫度變化,及時采取相應措施,可以有效防止糧食霉爛、保證糧食的存儲質量,減少不必要的浪費。這對于中國這樣一個糧食消耗大國,意義重大。同時也需要對糧倉內空氣的溫濕度實時監測,以保障糧倉內保持合適的溫濕度存儲條件。通過監測據,自動調節溫濕度大小,以保證糧倉內的溫濕度適于糧食長期保存。只有保證糧堆內溫度與倉內空氣溫濕度都處于一個合理的范圍內,才能較理想的達到長期安全存儲糧食的效果。對于數量龐大的糧倉來說,保好全面的糧倉環境監控,將大大減少因環境原因造成的糧食變質與浪費,積少成多,那將節省數字驚人的糧食,所以說做好糧倉監控對于國家和我們每個人來說都意義重大,影響深遠。

()、糧倉糧庫溫濕度環境監控系統應用背景

  建國以來,經過六十多年的發展,我國糧食倉儲技術得到了長足發展,在某些領域已經達到世界先進水平,但就整體而言,我國糧食倉儲技術與發達國家相比,仍與一定的差距。目前,大部分糧倉庫仍為人工監控管理,如降倉溫通風是倉房日常管理中,尤其是低溫儲糧管理中的一項操作較為頻繁、辛苦的工作,經常需要在半夜開機:由于糧食呼吸,儲糧穩定性較差,保管員需不斷翻動糧面,通風降溫散濕,因此國家需要投入大量人力。糧情,糧倉溫度靠人工監測,保管員需要頻繁巡查,工作強度大,并且監測結果不精確。

()、糧倉糧庫溫濕度環境監控系統

   糧倉糧庫環境綜合監控系統可以實時全面的掌握糧庫內的溫濕度變化,一旦發現異常及時做出正確處理,保證糧食長期安全存儲。本系統采用世界上先進的微電腦技術、PLC技術、傳感器技術、自動控制技術,帶有LCD顯示和鍵盤操作,能夠自動監測糧倉糧庫內的糧情、溫度、濕度,并能與糧倉糧庫內的加熱、制冷、除濕、通風等設備進行聯動,控制加熱、制冷、除濕、通風等設備進行工作,也可根據人工設定的數值定時控制設備或根據需要進行人工開啟,使倉內糧溫、水分、倉內氣體的有效濃度與配比維持穩定狀態,保證糧食倉儲的安全。


 

()、糧倉溫濕度監控系統概述

   糧庫監測系統結合當前先進的傳感器技術、數字通信技術、自動化控制技術,將糧倉用溫濕度、溫度傳感器安裝于糧堆及糧倉空間,實現對糧堆內部溫度、糧倉空氣溫濕度的實時監測,并對糧庫的一些設備(如風機等)進行控制,從而實現對糧倉進行24小時不間斷的全程監測與調控,為糧食的存放營造更合適的條件,達到長期安全、有效保存糧食的效果。

   糧庫監測系統采用軟硬件相結合,監測報警與自動控制相結合的設計思路,既可以對單個糧倉進行監控,也可以多個糧倉組網監測,甚至將某個地區、省內的所以糧倉通過統一的監管平臺進行統一監測,以起到統一管理、統一監控的一站總部式管理,這對于現來及未來3-5年內的信息化管理發展趨勢,是非常合適的。采用當前性能穩定、技術先進的數字溫(濕)度測溫技術、數字通信技術、計算技術,將各監測點的溫度進行統一采集與管理,通過溫度監測軟件進行分析處理。通過軟件可以實時顯示糧食內每個溫度點、糧倉空氣的溫濕度,具有實時顯示、實時曲線、歷史曲線、數據自動記錄存儲、超限軟件報警、短信報警、生成報表、數據導出、支持遠程WEB訪問監測數據等功能。

()、糧倉監測系統示意圖及系統功能

1庫內監測分為庫內空氣溫濕度監測和庫內糧堆內糧食溫度監測兩部分。

2庫內溫濕度監測主要用于反映庫內整體的溫濕度,當監測數據超過設定值時,會自動啟動溫濕度調控設備。

3庫外溫濕度監測主要用反映自然天氣的溫濕度,用于參考是否適于進行通風開窗等。

4庫內糧堆內的溫度監測,據糧堆高度,來確定每條測溫線纜上溫度測點的數量,每條測溫線纜會垂直埋入糧堆,多條測溫線纜在糧堆。 

內部形成立體交差的測點結構,實現對糧堆內部不同高度、不同位置的溫度監測,達到全面監測糧堆內部溫度,當溫度超過正常范圍后,采取相應措施對糧堆進行溫度處理,防止糧食發霉變質

5糧倉監控系統可以分為單機版和網絡版,網絡版軟件通過遠程客戶端軟件可以通過IE遠程訪問監測數據,非常方便數據監管。

6系統結合不同糧庫內部設備的配備情況,可以實現自動數據監測,自動控制、超限軟件聲音報警、短信報警、郵件報警、生成任意時 

段內數據報表、數據導出、數據自動存儲等功能。

7對于有特殊要求的,可以按要求訂制功能。 

二、糧食監測溫濕度內容

()、糧食監測因素

  據科學依據表明,影響糧食儲存因素有很多方面,糧食儲存環境的溫濕度是至關重要的因素之一!

  對于糧食中的蟲害來講,我國儲存中的糧食每年因蟲害造成的損失是非常之大的,對于大多數害蟲來講,低于17℃或者高于40℃都不適合害蟲的生長和繁殖,低于-4℃或高于45℃,害蟲基本不能生存;另外害蟲的繁殖和生長需要一定的水分,糧食中的濕度低于12,害蟲難以繁殖!可見,良好的溫濕度儲存環在某種程度上會抑制蟲害的生長和繁殖;較高的溫濕度環境能加速微生物的繁殖,并在繁殖過程中產生分泌物,將糧食的營養分解,同事放出水和熱量,是糧食發霉,產生霉變,失去糧食的食用價值,造成了極大的損失;

由于微生物品種不同,其生長環境條件對溫濕度的要求也是不一樣的,但如果將溫度控制在10℃以下,濕度控制在65RH以下,就能抑制微生物的生長,從而避免對糧食的危害!

糧食是有生命的物質,其本質決定了它不斷的進行呼吸作用,呼吸作用越強不但影響糧食的營養,而且產生大量的水分和熱量,從而導致糧食的質量下降。如果儲存環境溫濕度過高,除促使糧食強烈呼吸外,還會造成糧食的腐爛,增加糧食的損失率了,此可見糧食的呼吸作用與儲存環境的溫度和濕度有一定的關系;綜上述,只要控制好儲存環境中的溫濕度就能抑制糧食的呼吸、害蟲和微生物的生長和繁殖,從而保證了糧食的質量和損失率!

()、系統介紹   

                  

                                                

1、溫度部分:

糧食內測溫采用高精度進口溫度傳感器進行測量,通過線性電路設計轉化成穩定性強遠程傳輸的RS485信號,傳感器具有耐腐蝕性強,密封性好,精度高等優點。

一條RS485總線可掛接多個溫度傳感器,通過RS485總線直接上傳至上位機,遠程傳輸可達到1.2KM。總線布線簡單,施工簡單易行,從而節省了施工整體成本。

2、濕度部分:

    

 

糧食內部測濕采用高性能進口元件濕度傳感器進行采集測量,傳感器具有精度高、常年運行穩定性強、整體線性良好等優點。通過線性電路設計轉化成RS485信號,跟溫度部分完全匹配信號進行傳輸,系統整體只需通過傳感器兩芯RS485總線信號直接上傳至上位機即可,從而大量的節省了現場施工線材的成本,從而降低了整體成本。糧庫環境測量采用溫濕度一體壁掛式,該傳感器將溫度部分和濕度部分做成一體化。溫濕度敏感元件采用進口型,通過線性電路的涉及,傳感器整體具有高精度測量、常年運行穩定等特點;溫濕度一體傳感器輸出信號仍為RS485信號,兼容糧食內部溫度和濕度傳感器所輸出的信號,所以可將其連接在一條RS485總線上運行!將數據整體上傳至上位機讀取控制!

  由于微生物品種不同,其生長環境條件對溫濕度的要求也是不一樣的,但如果將溫度控制在10℃以下,濕度控制在65RH以下,就能抑制微生物的生長,從而避免對糧食的危害!糧食是有生命的物質,其本質決定了它不斷的進行呼吸作用,呼吸作用越強不但影響糧食的營養,而且產生大量的水分和熱量,從而導致糧食的質量下降。如果儲存環境溫濕度過高,除促使糧食強烈呼吸外,還會造成糧食的腐爛,增加糧食的損失率了,此可見糧食的呼吸作用與儲存環境的溫度和濕度有一定的關系;綜上述,只要控制好儲存環境中的溫濕度就能抑制糧食的呼吸、害蟲和微生物的生長和繁殖,從而保證了糧食的質量和損失率!

()、糧食儲存溫濕度監控系統功能介紹 

糧庫內通過傳感器采集到相關數據以后,通過兩芯RS485總線串接式連接上傳至中控機房上位機!通過上位機分析數據后,與智能控制器共同來實現現場的設備控制工作!

 軟件可實現實時監測,實時記錄,數據報表,歷史曲線、數據常年存儲及查詢,軟件拓展短信報警、聲光報警、打印功能、郵件報警等系統控制功能!(軟件的詳細功能請看系統軟件介紹)


 
 

 

()、針對客戶系統實施建議:

建議溫度傳感器間隔5-6米為一個測量點,6米高的糧堆可按兩層監測點分布;濕度傳感器不用太緊密,按分布均勻布置幾個點即可,具體可根據客戶要求定點數,環境中溫濕度建議50-100㎡一個點;如后期增加庫房數量或者監測點數,直接將信號掛于RS485總線即可!

安裝建議:可在糧堆中插入合適的管材用于走線和放置探頭,這樣系統整體安裝顯得很方便,系統整體走線美觀易調試!

RS485總線為現代非常科學的總線通訊傳輸方式,已經廣泛的應用在各行各業,技術已經非常的成熟,而且對接任何系統都是兼容的!所以我公司建議采用RS485總線傳輸距離是更為可靠的方式;由于庫房數量比較多,傳輸距離遠,建議采用中繼器的輔助進行更遠距離的傳輸,有效的保證了通訊穩定性!

()、糧庫監測系統結構圖示


  

三、糧庫、糧站溫濕度監測設計

()、糧庫監測系統總體結構原理

   糧食在儲藏期間,由于受環境、季節、天氣和通風條件等因素的影響,糧倉內溫度或濕度會發生異常,這極易造成糧食的霉爛,結果白白浪費了大量的糧食,造成不必要的經濟損失,我國是糧食消耗大國,全國糧庫眾多,科學合理的糧食管理,將為國家節約相當可觀的開支。

   實時全面的掌握庫內的溫濕度變化,一旦發現溫濕度發生異常時,及時做出正確處理,是保證糧食長期安全存儲的關鍵。廣州萊安智能化系統開發有限公司科技結合糧庫管理的實際現狀,總結、整理了一整套的符合糧庫糧情監測的溫濕度監測方案。下面我們主要對溫濕度監測系統做一介紹。

   整個監測系統由上位管理主機、通訊轉換器、通訊線纜、數據采集終端(數字式溫濕度變送器、數據采集儀等)等組成。監測點的數量由糧庫的面積和糧庫的數量決定。所有監測點的溫濕度測量值更終轉換為數字信號,被傳送到上位管理主機,通過配套的數據管理軟件對數據進行分析、處理、存儲、打印等。

()、糧庫監測系統功能介紹

1、溫濕度變送器的選擇:

 結合糧庫的具體情況,溫濕度一般可選擇一到兩種類型,即測量庫內環境溫濕度的溫濕度變送器,另一種為將探頭埋入糧食內部,測量糧食內部空間的空氣溫濕度(糧食由于自身呼吸作用,糧堆內部會發熱和發生濕度變化),這類可以選擇風管式溫濕度變送器和分體式風管探頭的溫濕度變送器。通過對庫內空氣溫濕度和糧食內部溫濕度監測,可以全面監測庫內溫濕度變化,為糧情的監測提供更全面的科學數據。

2、監測點的選擇:

 監測點的選擇可以考慮以下幾個方面

1)、庫內空氣溫濕度監測,安裝位置盡量避開通風口或窗口位置,減少外來因素對溫濕度測量的影響。每支溫濕度變送器監測面積根據糧庫的建筑結構,可選擇30-100平米/點(也可由用戶指定)。

2)、糧食內部空間的溫濕度監測,根據糧食堆放的高度,在垂直高度方向從糧食的底層開始每0.5-2米間隔安放一支溫濕度探頭,在水平面上,每20-50平米選擇一個點(確切面積視現場實際情況而定)

3)、特殊位置特別監測如容易受潮的位置、密閉性強通風透氣性差的死角位置等。

4)、不同種類的糧食其個體體積和生物特性不同,所以具體監測有時也需要區別對待。

3、數據采集方式的選擇:

現場設備:諸如通風風機等調控庫內溫濕數值的設備)

  根據系統實現的功能的不同,現場數據采集的方式有所不同,即產品配置不同。

1監測區域不需要集中顯示溫濕度測量值,也不需要對現場設備進行控制,只需要將數據上傳到監測中心的上位管理主機上。實現這種功能只需選擇合適的溫濕度變送器即可。(2)、監測區域需要集中顯示(可增加現場報警),但不對現場設備進行控制,需要將數據上傳到監測中心的上位管理主機上。實現這種功能只需選擇合適的溫濕度變送器即可。如溫濕度變送器及智能巡檢儀等。每臺智能巡檢儀可接收8組溫濕度數據,多臺可聯網通訊,同時可提供測量值的巡檢顯示和公共報警信號。

3)、監測區域需要集中顯示(可增加現場報警),同時對現場設備進行控制,需要將數據上傳到監測中心的上位管理主機上。實現這種功能只需選擇合適的溫濕度變送器即可。如溫濕度變送器及智能巡檢儀、智能溫濕度測控儀等。每臺智能巡檢儀可接收8組溫濕度數據,多臺可聯網通訊,智能測控儀可對現場設備進行控制,以實現設定的溫濕度值,可以聯網通訊,共同實現對多點溫濕度數據的集中顯示與控制。

4)、根據需要,可增加短信報警、電話撥號語音報警等功能(此功能為用戶可選項)。

4、上位機管理軟件版本選擇

上位管理軟件分為單機運行版和網絡運行版。

1單機版用于只對本庫區的多個數度庫進行數據監測,相關人員通過中心監測主機對溫濕度數據進行監測。

 2網絡版軟件除具有單機版所有功能外,還支持通過互聯網遠程網絡訪問或通過內部局域網進行數據訪問。網絡版適用于上級對所管轄區域內的多個分散的糧庫進行統一監測與管理。相對于單機版軟件,網絡版軟件監測的數據量一般情況會更大些。

5、上位機管理軟件功能

*綜合數據管理軟件采用工業組態軟件平臺,功能豐富、性能穩定、軟件界面生動、美觀,組態靈活,方便擴充與升級;

*通過計算機對各個庫進行溫濕度信號進行采集、顯示、數據存儲、打印等;

*每點溫度或濕度超限音箱報警;(可設定溫度上限,上上限,溫度下限,下下限;濕度上限,上上限,濕度下限,濕度下下限等值);

*可顯示每點溫濕度歷史數據曲線;

*可顯示每點溫濕度的實時記錄曲線;

*可顯示數據報表,并支持數據查詢;

*可顯示每點溫濕度實時采樣數據;(超限報警時,音箱聲音報警同時,畫面對應數據變色閃爍);

*可顯示每點溫濕度歷史曲線數據;(可設定坐標系內需要顯示點的溫度或濕度的曲線,可設定每條曲線的顏色、粗細、時間軸長短、起始時間等);

*可提供文件接口或數據口接口與局域網中上位機軟件對接.

*可提供單機版或網絡版兩種版本,即可獨立監測,又可通過網絡遠程查看。   

系統組成部分

  糧倉糧庫環境綜合監控系統主要包括:上位管理主機、數據通訊部分、現場控制監測點、數據采集終端等。


()、上位管理主機

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