CN101961990B - 一种智能果蔬气调保鲜运输车及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能果蔬气调保鲜运输车，包括汽车车头、汽车底盘、气密箱体和人机交互界面，还包括控制系统、换气装置、信号采集系统、通风系统、液氮气调系统、加湿系统、太阳能充电系统、温控机组、柴油发电机和防湿装置；所述汽车底盘分别与汽车车头和气密箱体相连，所述控制系统分别与人机交互界面、换气装置、信号采集系统、通风系统、液氮气调系统、加湿系统、温控机组、柴油发电机相连；所述柴油发电机分别与控制系统、通风系统、加湿系统、温控机组相连。本发明还公开了上述运输车的实现方法。本发明具有果蔬保鲜环境更加均匀、提高果蔬品质、延长果蔬保鲜周期等优点。

Description

一种智能果蔬气调保鲜运输车及其实现方法
技术领域
本发明涉及一种食品安全运输领域，尤其涉及一种智能果蔬气调保鲜运输车及其实现方法。
背景技术
我国是果蔬生产大国，果蔬种植面积占农作物总面积的18.3％，果蔬年产量超过7亿吨，居世界第一。果蔬流通对提高人民生活质量、增加农民收入发挥着重要的作用。然而，近年以广西香蕉、河南萝卜为例的出口果蔬，因滞销或品质不合格而遭退回等事件屡见不鲜。据农业部的资料显示，我国每年约有800亿元的果蔬因腐烂而损失掉。造成果蔬腐烂的主要原因之一就是运输不当，我国果蔬保鲜运输率低，且缺少先进的保鲜运输技术与装备。
运输过程中，果蔬因振动，呼吸作用进一步加强，果蔬温度升高，加剧了果蔬机体的代谢速率、呼吸速率和水分消耗，从而影响果蔬的新鲜度和品质。因此，在运输中，抑制果蔬呼吸对延长果蔬保鲜周期、提高果蔬品质有重要意义。
温度是影响果蔬保鲜的第一要素，温度每升高10℃，果蔬的生理反映增长2-3倍。然而，目前保鲜运输箱内温度控制存在较大波动，且箱内不同位置的温差可达15℃之多，对果蔬保鲜极为不利。因此，提高果蔬保鲜品质需保证保鲜环境温度调控准确且均匀。
气体成分是影响果蔬保鲜的主要影响因素之一。果蔬呼吸时，消耗O2，呼出CO2，而大气环境中O2含量高达21％，气调为果蔬保鲜提供了良好的环境。抑制果蔬呼吸，还需将箱体内O2含量降低至3-5％。国际间果蔬远程运输普遍采用制氮机降氧，成本较高，且效率较低，约需72小时才能将氧气降低至目标。而国内果蔬汽车运输从南至北仅需4天，因此，国内果蔬气调运输采用制氮机意义不大。经研究，液氮是一种适合的气调方式，液氮具有成本低廉，气调效率高等优点。
湿度是影响果蔬保鲜的又一主要影响因素。国内果蔬运输箱体内大多无湿度控制功能，箱体内湿度低，会加速果蔬的叶面蒸发，从而导致果蔬表面干燥，呼吸速率增加。因此，需研究雾化良好，适宜车载，且防淋湿包装箱的加湿系统。
箱体内通风对运输保鲜环境也产生影响。箱内环境温差大时，应加大通风风速，减小温差；而温差小时，应减小通风速度，减低果蔬干耗速。
随着消费者对食品安全和食品品质的要求日益提高，特别是利用我国丰富果蔬产品出口创汇，增加农民收入，亟需提高果蔬品质，积极发展果蔬保鲜运输产业。气调保鲜运输已成为各国公认的最有效先进的果蔬保鲜方法之一，是未来果蔬运输的一种主要形式。气调保鲜运输技术的成功应用，对提升我国果蔬品质，特别是促进南方特色果蔬的销售有重要意义。
发明内容
为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的之一在于提供一种智能果蔬气调保鲜运输车，本发明具有果蔬保鲜环境更加均匀、提高果蔬品质、延长果蔬保鲜周期等优点。
本发明目的之二在于提供一种应用上述一种智能果蔬气调保鲜运输车的实现方法。
本发明的目的之一是通过下述技术方案实现的：一种智能果蔬气调保鲜运输车，包括汽车车头、汽车底盘、气密箱体和人机交互界面，还包括控制系统、换气装置、信号采集系统、通风系统、液氮气调系统、加湿系统、温控机组、太阳能充电系统、柴油发电机和防湿装置；
所述汽车底盘分别与汽车车头和气密箱体相连，所述控制系统分别与人机交互界面、换气装置、信号采集系统、通风系统、液氮气调系统、太阳能充电系统、加湿系统、温控机组、柴油发电机相连；所述柴油发电机分别与控制系统、通风系统、加湿系统、太阳能充电系统、温控机组相连。
为更好的实现本发明，所述的控制系统用于通过信号采集系统监测气密箱体内保鲜环境的变化，对加湿系统、液氮气调系统、温控机组、通风系统和换气装置进行控制，并将控制结果通过人机交互界面显示；所述控制系统包括相连的主机模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块和数字量输入输出模块。
优选的，所述通风系统包括相连的变频模块和风机。
优选的，所述气密箱体包括箱体外壳和箱体内部结构，所述箱体外壳由上面板、下面板、左面板、右面板、前面板和后门板组成；所述箱体内部结构包括回风道、风机安装板、开孔隔板，所述开孔隔板将箱体内部空间分为保鲜室和压力室；所述压力室上方安装有风机安装板，所述通风系统的风机安装在风机安装板上，所述回风道安装在箱体内上面板中心线位置并与通风系统的风机相连，所述防湿装置安装在气密箱体的压力室内。
优选的，所述信号采集系统包括温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器和乙烯浓度传感器，所述温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器和乙烯浓度传感器分别与控制系统相连；
所述温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、乙烯浓度传感器和二氧化碳浓度传感器分别布置在气密箱体的保鲜室内。
优选的，所述液氮气调系统包括相连的液氮罐出液管电磁阀、液氮罐、汽化盘管；所述汽化盘管位于防湿装置内，所述液氮罐置于气密箱体前端，并安装在汽车底盘上，所述液氮罐的出液口与汽化盘管相连。
优选的，所述温控机组包括蒸发器盘管、加热除霜装置、电子膨胀阀、冷凝器、压缩机和控制器；所述温控机组中的压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器盘管依次相连；所述温控机组中的控制器分别与加热除霜装置、电子膨胀阀相连；所述蒸发器盘管和加热除霜装置位于防湿装置内；所述冷凝器固定在气密箱体的前上方；压缩机固定于气密箱体前端，并安装在汽车底盘上。
优选的，所述加湿系统包括依次相连的储水箱、液路电磁阀、喷雾装置、气路电磁阀和空气压缩机；所述空气压缩机安装在汽车底盘上，空气压缩机的进气口通过管路延伸至气密箱体内部；所述喷雾装置安装在防湿装置内；所述储水箱安装在汽车底盘下方。
优选的，所述换气装置包括2个换气装置电磁阀；其中1个换气装置电磁阀安装在气密箱体前面板上，另1个换气装置电磁阀安装在气密箱体的后门板上；所述2个换气装置电磁阀与控制系统相连。
优选的，所述的防湿装置为一空心柱状结构，上下不封闭，四周封闭，其布置于气密箱体的压力室内，防湿装置上开口安装在风机安装板上，与风机出风口相通，防湿装置的开孔下方与压力室相通。
优选的，所述太阳能充电系统包括依次相连的太阳能光电板、充电控制器、蓄电池和调压稳压器；所述充电控制器与蓄电池安装在汽车底盘上；太阳能光电板安装于气密箱体的顶部；所述充电控制器与控制系统相连；所述调压稳压器分别与控制系统、信号采集系统、人机交互界面、液氮气调系统、加湿系统、换气装置、柴油发电机相连。
优选的，所述智能果蔬气调保鲜运输车还包括排水装置，所述排水装置为一电磁阀；所述排水装置安装于气密箱体压力室内的下面板上，所述排水装置与控制系统相连
本发明的目的之二是通过下述技术方案实现的：一种智能果蔬气调保鲜运输车的实现方法，包括以下步骤：
S1、初始化设置：管理人员将控制系统中的主机模块开关推至ON档，进入步骤S2；
S2、通过人机交互界面设定气调保鲜环境参数目标值，包括氧气浓度目标值、温度目标值、湿度目标值、乙烯浓度目标值和二氧化碳浓度目标值，进入步骤S3；
S3、信号采集系统通过温度传感器对气密箱体保鲜室内的温度进行采样，通过湿度传感器对气密箱体保鲜室内的湿度进行采样，通过氧气浓度传感器对气密箱体保鲜室内的氧气浓度进行采样，通过二氧化碳传感器对气密箱体保鲜室内的二氧化碳浓度进行采样，通过乙烯浓度传感器对气密箱体保鲜室内的乙烯浓度进行采样，并将所采集的温度采样值、湿度采样值、氧气浓度采样值、乙烯浓度采样值和二氧化碳浓度采样值发送给主机模块，进入步骤S4；
S4、主机模块判断排水装置暂停工作的时间是否高于Q小时，若是，进入步骤S12；若否，进入步骤S5；所述Q值由管理人员预设；
S5、主机模块判断氧气浓度采样值是否高于步骤S2中的氧气浓度目标值+A％，若是，则进入步骤S13；若否，则进入步骤S6；所述A值由管理人员预设；
S6、主机模块判断氧气浓度采样值是否低于步骤S2中的氧气浓度目标值-A％，若是，则进入步骤S14；若否，则进入步骤S7；
S7、主机模块判断温度采样值是否高于步骤S2中的温度目标值+N℃，若是，则进入步骤S15；若否，则进入步骤S8；所述N值由管理人员预设；
S8、主机模块判断温度采样值是否低于步骤S2中的温度目标值-N℃，若是，则进入步骤S16；若否，则进入步骤S9；
S9、主机模块判断湿度采样值是否高于步骤S2中的湿度目标值+L％RH，若是，则进入步骤S17；若否，则进入步骤S10；所述L值由管理人员预设；
S10、主机模块判断乙烯浓度采样值是否高于步骤S2中的乙烯浓度目标值，若是，则进入步骤S18；若否，则进入步骤S11；
S11、主机模块判断二氧化碳浓度采样值是否高于步骤S2中的二氧化碳浓度目标值，若是，进入步骤S18；若否，则进入步骤S19；
S12、排水装置电磁阀开启P分钟，返回步骤S3；所述P值由管理人员预设；
S13、开启液氮罐出液管电磁阀，通风系统中风机频率输出为高，返回步骤S3；
S14、开启2个换气装置电磁阀，通风系统中风机频率输出为低，返回步骤S3；
S15、开启温控机组制冷，通风系统中风机频率输出为高，返回步骤S3；
S16、开启温控机组加热，通风系统中风机频率输出为高，返回步骤S3；
S17、开启加湿系统中的液路电磁阀和气路电磁阀，通风系统中风机频率输出为中，返回步骤S3；
S18、开启换气装置电磁阀，通风系统中风机频率输出为低，返回步骤S3；
S19、主机模块判断是否收到管理员的关闭信号，若是，则退出操作；若否，则返回步骤S3。
优选的，所述A取值为2，N取值为1，L取值为3，Q取值为2，P取值为5；
若风机频率输出为高时，风机频率取值为50Hz；
若风机频率输出为中时，风机频率取值为35Hz；
若风机频率输出为低时，风机频率取值为20Hz。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
第一、保证保鲜环境温度，提高果蔬保鲜品质：温度是影响果蔬保鲜的第一要素，温度每升高10℃，果蔬的生理反映增长2-3倍。然而，目前保鲜运输箱内温度控制存在较大波动，且箱内不同位置的温差可达15℃之多，对果蔬保鲜极为不利。因此，安装了温控机组，保证保鲜环境温度调控准确且均匀，提高果蔬保鲜品质。
第二、改变气体成分，抑制果蔬呼吸：抑制果蔬呼吸，需将箱体内O2含量降低至3-5％，本发明采用液氮气调系统，所述液氮气调系统采用液氮气调方式，包括出液汽化装置和液氮罐，可以实现箱体内O2含量的降低。另外，本发明还安装了换气装置，有效防止箱体内乙烯等气体成分升高。
第三、控制运输箱体内湿度，改善果蔬存储环境：箱体内湿度低，会加速果蔬的叶面蒸发，从而导致果蔬表面干燥，呼吸速率增加。因此，安装了加湿系统，对箱体的湿度进行控制；同时，安装了防湿装置，减少高湿水汽在温控机组的蒸发器盘管和液氮气调系统的出液汽化盘管上结冰凝结。
第四、改善通风环境：本发明安装了通风系统统，箱内环境温差大时，应加大通风风速，减小温差；而温差小时，应减小通风速度，减低果蔬干耗速。本发明还安装了换气装置，利用汽车前行时气密箱体后门板处产生的负压将气密箱体内的气体排出，有效防止箱体内乙烯等气体成分升高。
第五、利于积水排出：安装了排水装置，当控制系统监测到压力室底部有积水时，开启排水装置，将积水排出，减少病菌滋生。
第六、节能环保：太阳能充电系统即可将太阳能转化为电能，又可减少气密箱体与外界的换热，增加箱体的保温性能。
附图说明
图1是本实施例中一种智能果蔬气调保鲜运输车的原理方框图；
图2是本实施例中气密箱体的结构图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是本实施例中通风系统的结构图；
图5是本实施例中液氮气调系统的结构图。
图6是本实施例中加湿系统的结构图；
图7是本实施例中太阳能充电系统的结构图；
图8是本实施例中温控机组的结构图；
图9是本实施例中一种智能果蔬气调保鲜运输车总体结构图；
图10是本实施例中一种智能果蔬气调保鲜运输车电路原理图；
图11是本实施例中一种智能果蔬气调保鲜运输车的工作流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，一种智能果蔬气调保鲜运输车，包括防湿装置(1)、汽车车头(2)、汽车底盘(3)、气密箱体(4)、控制系统(5)、排水装置(6)、太阳能充电系统(7)、换气装置(8)、信号采集系统(9)、通风系统(10)、液氮气调系统(11)、加湿系统(12)、温控机组(13)、柴油发电机(14)和人机交互界面(15)。
所述气密箱体(4)，如图2、图3所示，包括箱体外壳和箱体内部结构，所述箱体外壳由上面板(22)、下面板(24)、左面板(25)、右面板(23)、前面板(20)和后门板(40)组成，所述箱体内部结构包括回风道(17)、风机安装板(18)、开孔隔板(21)，箱体内部空间可以分为保鲜室(16)、压力室(19)；
回风道(17)安装在箱体内上面板(22)中心线位置，回风道(17)一端与保鲜室(16)相通，另一端与风机安装板(18)的开孔相通。风机安装板(18)下方为压力室(19)，在压力室(19)靠近回风道(17)一侧装有开孔隔板(21)。
气密箱体(4)的压力室(19)由箱体的风机安装板(18)、下面板(24)、前面板(20)、左面板(25)、右面板(23)和开孔隔板(21)组成。
气密箱体(4)的保鲜室(16)由箱体的上面板(22)、回风道(17)、下面板(24)、后门板(40)、左面板(25)、右面板(23)和开孔隔板(21)组成。
如图4所示，通风系统(10)由相连的变频模块(26)和风机(27)组成；如图5所示，液氮气调系统(11)由液氮罐(28)、液氮罐出液管电磁阀(29)和汽化盘管(30)组成；如图6所示，加湿系统(12)由相连的储水箱(31)、液路电磁阀(32)、喷雾装置(33)、气路电磁阀(34)、空气压缩机(35)组成。如图7所示，太阳能充电系统(7)由太阳能光电板(36)、充电控制器(37)、调压稳压器(38)、蓄电池(39)组成。如图8所示，温控机组(13)包括电子膨胀阀(51)、冷凝器(52)、压缩机(53)、控制器(54)、蒸发器盘管(55)和加热除霜装置(58)。所述温控机组(13)中的压缩机(53)、冷凝器(52)、电子膨胀阀(51)、蒸发器盘管(55)依次相连；所述温控机组(13)中的控制器(54)分别与加热除霜装置(58)、电子膨胀阀(51)相连。
一种智能果蔬气调保鲜运输车总体结构，如图9所示，气密箱体(4)安装在汽车底盘(3)上，加湿系统(12)的储水箱(31)、柴油发电机(14)、控制系统(5)、太阳能充电系统(7)的蓄电池(39)及充电控制器(37)等吊装在汽车底盘(3)上。人机交互界面(15)置于汽车车头(2)的驾驶室内。排水装置(6)置于气密箱体(4)的压力室(19)下方的下面板(24)上，排水装置(6)的开启由控制系统(5)定时开启。
换气装置(8)中的换气装置电磁阀(28)安装在气密箱体(4)前面板(20)上(风机安装板(18)以上)，利用通风系统(10)的吸力进入新鲜空气，换气装置(8)中的换气装置电磁阀(50)安装在气密箱体(4)的后门板(40)上，利用汽车前行时气密箱体(4)后门板(40)处产生的负压将气密箱体(4)内的气体吸出。
防湿装置(1)为一空心柱状结构，其布置于气密箱体(4)的压力室(19)内，防湿装置(1)上开口安装在风机安装板(18)上，通过风机(27)出风口与回风道(17)相通，防湿装置(1)的下开口与压力室(19)相通。防湿装置(1)内自上而下依次布置温控机组(13)的蒸发器盘管和加热除霜装置(55)、液氮气调系统(11)的汽化盘管(30)、加湿系统(12)的喷雾装置(33)。
液氮气调系统(11)的液氮罐(28)置于气密箱体(4)前，液氮罐(28)的出液口与汽化盘管(30)相连，汽化盘管(30)置于气密箱体(4)的压力室(19)的防湿装置(1)内。
加湿系统(12)的空气压缩机(35)置于气密箱体(4)前(汽车底盘(3)上)，空气压缩机(35)的进气口与气密箱体(4)内部相通。加湿系统(12)的喷雾装置(33)置于气密箱体(4)的压力室(19)的防湿装置(1)内。
温控机组(13)的冷凝器(52)固定在气密箱体(4)的前面板(20)上方，蒸发器盘管(55)和加热除霜装置(58)置于气密箱体(4)的压力室(19)的防湿装置(1)内。温控机组(13)的压缩机(53)置于气密箱体(4)前(汽车底盘(3)上)；蒸发器盘管(55)和加热除霜装置(58)通过管路与冷凝器(52)和压缩机(53)相连。
太阳能充电系统(7)的太阳能光电板(36)置于气密箱体(4)的上面板(22)上方。风机(27)安装在风机安装板(18)上，风机(27)的出风口与压力室(19)相通。
信号采集系统(9)的温度传感器(41)和湿度传感器(42)、氧气浓度传感器(43)、乙烯浓度传感器(44)、二氧化碳浓度传感器(45)布置在气密箱体(4)的保鲜室(16)内。
一种智能果蔬气调保鲜运输车的电路连接如图10所示。所述变频模块(26)采用型号为西门子MICROMASTER 420的变频器；所述控制系统(5)采用型号为西门子S7-300型PLC(Programmable Logic Controller，可编程控制器)所述控制系统(5)包括相连的型号为6ES7314-1AG13-0AB0的主机模块(46)、型号为6ES7331-7KF02-0AB0的模拟量输入模块(47)、型号为6ES7332-5HD01-0AB0的模拟量输出模块(48)和型号为6ES7323-1BL00-0AA0数字量输入输出模块(49)。
所述太阳能光电板(36)的端子+与充电控制器(37)的电压输入端子+相连，太阳能光电板(36)的端子-与充电控制器(37)的电压输入端子-相连。充电控制器(37)的电压输出端子-与蓄电池(39)负极端子相连，充电控制器(37)电压输出端子+与蓄电池(39)正极端子相连。蓄电池(39)的正极与调压稳压器(38)的电压输入端子+相连，蓄电池(39)的负极与调压稳压器(38)的电压输出端子-相连。
调压稳压器(38)的电压输出端子+与主机模块(46)的L+端子相连，调压稳压器(38)的电压输出端子-与主机模块(46)的M端子相连。主机模块(46)的RS485串口通过MPI(Multi Point Interface，多点接口)通信线(56)与人机交互界面(15)的RS485串口相连。人机交互界面(15)的电源端子+接DC24V+，人机交互界面(15)的电源端子-接地。
模拟量输入模块(47)的端子1接24V直流电源的正极，模拟量输入模块(47)的端子20接地，模拟量输入模块(47)的端子10与模拟量输入模块(47)的端子11相连。
模拟量输入模块(47)的端子2与温度传感器(41)的信号端子+相连，模拟量输入模块(47)的端子3与温度传感器(41)的信号端子-相连，温度传感器(41)的信号端子+与250Ω精密电阻R2的一端连接，温度传感器(41)的信号端子-与250Ω精密电阻R2的另一端连接。温度传感器(41)的电源端子+接24V直流电源的正极，温度传感器(41)的电源端子-接地。
模拟量输入模块(47)的端子4与乙烯浓度传感器(44)的接线端子-相连，模拟量输入模块(47)的端子5接地。乙烯浓度传感器(44)的接线端子-与250Ω精密电阻R1的一端相连，250Ω精密电阻R1的另一端接地。乙烯浓度传感器(44)的接线端子+接24V直流电源的正极。
模拟量输入模块(47)的端子6与氧气浓度传感器(43)的接线端子-相连，模拟量输入模块(47)的端子7接地，氧气浓度传感器(43)的接线端子-与250Ω精密电阻R3的一端相连，250Ω精密电阻R3的另一端接地。氧气浓度传感器(43)的接线端子+接24V直流电源的正极。
模拟量输入模块(47)的端子8与二氧化碳浓度传感器(45)的接线端子W相连，模拟量输入模块(47)的端子9与二氧化碳浓度传感器(45)的接线端子B相连，二氧化碳浓度传感器(45)的接线端子B接地，二氧化碳浓度传感器(45)的接线端子W与250Ω精密电阻R4的一端相连，二氧化碳浓度传感器(45)的接线端子B与250Ω精密电阻R4的另一端相连，二氧化碳浓度传感器(45)的接线端子R接24V直流电源的正极。
模拟量输入模块(47)的端子12与湿度传感器(42)的信号端子+相连，模拟量输入模块(47)的端子13与湿度传感器(42)的信号端子-相连，湿度传感器(42)的电源端子+接24V直流电源的正极，湿度传感器(42)的电源端子-接地。
模拟量输出模块(48)的端子1接24V直流电源的正极，模拟量输出模块(48)的端子20接地。模拟量输出模块(48)的端子3与变频模块(26)的信号输入端子1连接，模拟量输出模块(48)的端子4与变频模块(26)的信号输入端子2连接，模拟量输出模块(48)的端子5与变频模块(26)的信号输入端子3连接，模拟量输出模块(48)的端子6与变频模块(26)的信号输入端子6连接。
变频模块(26)的电压输入端L1、L2、L3依次分别接入柴油发电机(14)的接线端L1、L2、L3，变频模块(26)的电压输入端子PE接地。
变频模块(26)的电压输出端子U、V、W分别接入风机(27)的端子U、V、W。
所述的数字量输入输出模块(49)的端子1和数字量输入输出模块(49)的端子21分别与直流24V电源的正极相连，数字量输入输出模块(49)的端子20和数字量输入输出模块(49)的端子40分别接地。
所述的数字量输入输出模块(49)的端子22与继电器N1的端子4连接，继电器N1的端子1和继电器N1的端子5分别连接直流24V电源的正极，继电器N1的端子2和继电器N1的端子6分别连接换气装置电磁阀(50)和换气装置电磁阀(28)的接线端子+，换气装置电磁阀(50)和换气装置电磁阀(28)的接线端子-和继电器N1的端子8均接地。
所述的数字量输入输出模块(49)的端子23与继电器N2的端子4连接，继电器N2的端子1与直流24V电源的正极连接，继电器N2的端子2连接液氮罐出液管电磁阀(29)的接线端子+，液氮罐出液管电磁阀(29)的接线端子-和继电器N2的端子8均接地。
所述的数字量输入输出模块(49)的端子24与继电器N3的端子4连接，继电器N2的端子5与直流24V电源的正极连接，继电器N3的端子6连接排水装置电磁阀(6)的接线端子+，排水装置电磁阀(6)的接线端子-和继电器N3的端子8均接地。
所述的数字量输入输出模块(49)的端子25与继电器N4的端子4连接，继电器N4的端子1与直流24V电源的正极连接，继电器N4的端子2连接气路电磁阀(34)的接线端子+，气路电磁阀(34)的接线端子-和继电器N4的端子8均接地。
所述的数字量输入输出模块(49)的端子26与继电器N5的端子4连接，继电器N5的端子5与直流24V电源的正极连接，继电器N5的端子6连接液路电磁阀(32)的接线端子+，液路电磁阀(32)的接线端子-和继电器N5的端子8均接地。
所述的数字量输入输出模块(49)的端子27与继电器N6的端子4连接，继电器N6的端子1与直流24V电源的正极连接，继电器N6的端子2连接柴油发电机(14)的启动模块的接线端子+，柴油发电机(14)的启动模块的接线端子-和继电器N6的端子8均接地。
所述的数字量输入输出模块(49)的端子28与继电器N7的端子4连接，继电器N7的端子1与直流24V电源的正极连接，继电器N7的端子2连接温控机组的控制器(54)接线端子+，温控机组的控制器(54)接线端子-和继电器N7的端子8均接地。
所述的温控机组控制器(54)的电压输入端的接线端子U、V和W分别与柴油发电机(14)的电压输出端的L1、L2和L3相连，温控机组控制器(54)的电压输入端的接线端子O接地。
所述的柴油发电机(14)的电压输出端子L1与空气压缩机(35)的电压输入端+连接，柴油发电机(14)的接地端子O与空气压缩机(35)的电压输入端-连接。
所述的柴油发电机(14)的电压输出端子L1与充电器(57)的电压输入端+连接，柴油发电机(14)的接地端子O与充电器(57)的电压输入端-连接。充电器(57)的电压输出端+与蓄电池(39)正极端子相连接，充电器(57)的电压输出端的负极与蓄电池(39)的负极端子相连接。
所述的空气压缩机(35)的出气口与气路电磁阀(34)的进气口连接，气路电磁阀(34)的进气口与喷雾装置(33)的气体入口连接。
所述的储水箱(31)的出水口与液路电磁阀(32)的进水口连接，液路电磁阀(32)的出水口与喷雾装置(33)的液体入口相连接。
上述一种智能果蔬气调保鲜运输车的实现方法，如图11所示，包括以下步骤：
S1、初始化设置：管理人员将控制系统(5)中的主机模块(46)开关推至ON档，进入步骤S2；
S2、通过人机交互界面(15)设定气调保鲜环境参数目标值，将氧气浓度目标值设为4％、温度目标值设为5℃、湿度目标值设为80％RH、乙烯浓度目标值设为2％、二氧化碳浓度目标值设为4％，进入步骤S3；
S3、信号采集系统(9)通过温度传感器(41)对气密箱体保鲜室内的温度进行采样，通过湿度传感器(42)对气密箱体保鲜室内的湿度进行采样，通过氧气浓度传感器(43)对气密箱体保鲜室内的氧气浓度进行采样，通过二氧化碳传感器(45)对气密箱体保鲜室内的二氧化碳浓度进行采样，通过乙烯浓度传感器(44)对气密箱体保鲜室内的乙烯浓度进行采样，并将所采集的温度采样值、湿度采样值、氧气浓度采样值、乙烯浓度采样值、二氧化碳浓度采样值发送给主机模块(46)，进入步骤S4；
S4、主机模块(46)判断排水装置(6)未工作时间是否高于2小时，若是，进入步骤S12；若否，进入步骤S5；
S5、主机模块(46)判断氧气浓度采样值是否高于(步骤S2中的氧气浓度目标值+2％)，若是，则进入步骤S13；若否，则进入步骤S6；
S6、主机模块(46)判断氧气浓度采样值是否低于(步骤S2中的氧气浓度目标值-2％)，若是，则进入步骤S14；若否，则进入步骤S7；
S7、主机模块(46)判断温度采样值是否高于(步骤S2中的温度目标值+1℃)，若是，进入步骤S15；若否，进入步骤S8；
S8、主机模块(46)判断温度采样值是否低于(步骤S2中的温度目标值-1℃)，若是，进入步骤S16；若否，进入步骤S9；
S9、主机模块(46)判断湿度采样值是否高于(步骤S2中的湿度目标值+3％RH)，若是，进入步骤S17；若否，进入步骤S10；
S10、主机模块(46)判断乙烯浓度采样值是否高于步骤S2中的乙烯浓度目标值，若是，进入步骤S18；若否，则进入步骤S11；
S11、主机模块(46)判断二氧化碳浓度采样值是否高于步骤S2中的二氧化碳浓度目标值，若是，进入步骤S18；若否，进入步骤S19；
S12、排水装置(6)电磁阀开启5分钟，并返回步骤S3；
S13、开启液氮罐出液管电磁阀(29)，通风系统(10)中风机(27)频率输出为高，返回步骤S3；
S14、开启换气装置电磁阀(28)和换气装置电磁阀(50)，通风系统(10)中风机(27)频率输出为低，返回步骤S3；
S15、开启温控机组(13)制冷，通风系统(10)中风机(27)频率输出为高，返回步骤S3；
S16、开启温控机组(13)加热，通风系统(10)中风机(27)频率输出为高，返回步骤S3；
S17、开启加湿系统(12)中的液路电磁阀(32)和气路电磁阀(34)，通风系统(10)中风机(27)频率输出为中，返回步骤S3；
S18、开启换气装置(8)电磁阀，通风系统(8)中风机(27)频率输出为低，返回步骤S3；
S19、主机模块(46)判断是否收到管理员的关闭信号，若是，则退出操作；若否，则返回步骤S3。
风机(27)频率输出为高时，风机频率取值为50Hz；
风机(27)频率输出为中时，风机频率取值为35Hz；
风机(27)频率输出为低时，风机频率取值为20Hz。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能果蔬气调保鲜运输车，包括汽车车头、汽车底盘、气密箱体和人机交互界面，其特征在于，还包括控制系统、换气装置、信号采集系统、通风系统、液氮气调系统、加湿系统、温控机组、太阳能充电系统、柴油发电机和防湿装置；
所述汽车底盘分别与汽车车头和气密箱体相连，所述控制系统分别与人机交互界面、换气装置、信号采集系统、通风系统、液氮气调系统、太阳能充电系统、加湿系统、温控机组、柴油发电机相连；所述柴油发电机分别与控制系统、通风系统、加湿系统、太阳能充电系统、温控机组相连；
所述智能果蔬气调保鲜运输车还包括排水装置，所述排水装置为一电磁阀；所述排水装置安装于气密箱体压力室内的下面板上，所述排水装置与控制系统相连。
2.根据权利要求1所述智能果蔬气调保鲜运输车，其特征在于，所述的控制系统用于通过信号采集系统监测气密箱体内保鲜环境的变化，对加湿系统、液氮气调系统、温控机组、通风系统和换气装置进行控制，并将控制结果通过人机交互界面显示；所述控制系统包括相连的主机模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块和数字量输入输出模块。
3.根据权利要求1所述智能果蔬气调保鲜运输车，其特征在于，所述通风系统包括相连的变频模块和风机；
所述气密箱体包括箱体外壳和箱体内部结构，所述箱体外壳由上面板、下面板、左面板、右面板、前面板和后门板组成；所述箱体内部结构包括回风道、风机安装板、开孔隔板，所述开孔隔板将箱体内部空间分为保鲜室和压力室；所述压力室上方安装有风机安装板，所述通风系统的风机安装在风机安装板上，所述回风道安装在箱体内上面板中心线位置并与通风系统的风机相连，所述防湿装置安装在气密箱体的压力室内。
4.根据权利要求3所述智能果蔬气调保鲜运输车，其特征在于，所述信号采集系统包括温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器和乙烯浓度传感器，所述温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器和乙烯浓度传感器分别与控制系统相连；
所述温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、乙烯浓度传感器和二氧化碳浓度传感器分别布置在气密箱体的保鲜室内。
5.根据权利要求3所述智能果蔬气调保鲜运输车，其特征在于，所述液氮气调系统包括相连的液氮罐出液管电磁阀、液氮罐、汽化盘管；所述汽化盘管位于防湿装置内，所述液氮罐置于气密箱体前端，并安装在汽车底盘上，所述液氮罐的出液口与汽化盘管相连；
所述温控机组包括蒸发器盘管、加热除霜装置、电子膨胀阀、冷凝器、压缩机和控制器；所述温控机组中的压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器盘管依次相连；所述温控机组中的控制器分别与加热除霜装置、电子膨胀阀相连；所述蒸发器盘管和加热除霜装置位于防湿装置内；所述冷凝器固定在气密箱体的前上方；压缩机固定于气密箱体前端，并安装在汽车底盘上；
所述加湿系统包括依次相连的储水箱、液路电磁阀、喷雾装置、气路电磁阀和空气压缩机；所述空气压缩机安装在液氮罐上，空气压缩机的进气口通过管路延伸至气密箱体内部；所述喷雾装置安装在防湿装置内；所述储水箱安装在汽车底盘下方。
6.根据权利要求3所述智能果蔬气调保鲜运输车，其特征在于，所述换气装置包括2个换气装置电磁阀；其中1个换气装置电磁阀安装在气密箱体前面板上，另1个换气装置电磁阀安装在气密箱体的后门板上；所述2个换气装置电磁阀分别与控制系统相连；
所述的防湿装置为一空心柱状结构，上下不封闭，四周封闭，其布置于气密箱体的压力室内，防湿装置上开口安装在风机安装板上，与风机出风口相通，防湿装置的开孔下方与压力室相通。
7.根据权利要求1所述智能果蔬气调保鲜运输车，其特征在于，所述太阳能充电系统包括依次相连的太阳能光电板、充电控制器、蓄电池和调压稳压器；所述充电控制器与蓄电池安装在汽车底盘上；太阳能光电板安装于气密箱体的顶部；所述充电控制器与控制系统相连；所述调压稳压器分别与控制系统、信号采集系统、人机交互界面、液氮气调系统、加湿系统、换气装置、柴油发电机相连。
8.一种智能果蔬气调保鲜运输车的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、初始化设置：管理人员将控制系统中的主机模块开关推至ON档，进入步骤S2；
S2、通过人机交互界面设定气调保鲜环境参数目标值，包括氧气浓度目标值、温度目标值、湿度目标值、乙烯浓度目标值和二氧化碳浓度目标值，进入步骤S3；
S3、信号采集系统通过温度传感器对气密箱体保鲜室内的温度进行采样，通过湿度传感器对气密箱体保鲜室内的湿度进行采样，通过氧气浓度传感器对气密箱体保鲜室内的氧气浓度进行采样，通过二氧化碳传感器对气密箱体保鲜室内的二氧化碳浓度进行采样，通过乙烯浓度传感器对气密箱体保鲜室内的乙烯浓度进行采样，并将所采集的温度采样值、湿度采样值、氧气浓度采样值、乙烯浓度采样值和二氧化碳浓度采样值发送给主机模块，进入步骤S4；
S4、主机模块判断排水装置暂停工作的时间是否高于Q小时，若是，进入步骤S12；若否，进入步骤S5；所述Q值由管理人员预设；
S5、主机模块判断氧气浓度采样值是否高于步骤S2中的氧气浓度目标值+A％，若是，则进入步骤S13；若否，则进入步骤S6；所述A值由管理人员预设；
S6、主机模块判断氧气浓度采样值是否低于步骤S2中的氧气浓度目标值-A％，若是，则进入步骤S14；若否，则进入步骤S7；
S7、主机模块判断温度采样值是否高于步骤S2中的温度目标值+N℃，若是，则进入步骤S15；若否，则进入步骤S8；所述N值由管理人员预设；
S8、主机模块判断温度采样值是否低于步骤S2中的温度目标值-N℃，若是，则进入步骤S16；若否，则进入步骤S9；
S9、主机模块判断湿度采样值是否高于步骤S2中的湿度目标值+L％RH，若是，则进入步骤S17；若否，则进入步骤S10；所述L值由管理人员预设；
S10、主机模块判断乙烯浓度采样值是否高于步骤S2中的乙烯浓度目标值，若是，则进入步骤S18；若否，则进入步骤S11；
S11、主机模块判断二氧化碳浓度采样值是否高于步骤S2中的二氧化碳浓度目标值，若是，进入步骤S18；若否，则进入步骤S19；
S12、排水装置电磁阀开启P分钟，返回步骤S3；所述P值由管理人员预设；
S13、开启液氮罐出液管电磁阀，通风系统中风机频率输出为高，返回步骤S3；
S14、开启2个换气装置电磁阀，通风系统中风机频率输出为低，返回步骤S3；
S15、开启温控机组制冷，通风系统中风机频率输出为高，返回步骤S3；
S16、开启温控机组加热，通风系统中风机频率输出为高，返回步骤S3；
S17、开启加湿系统中的液路电磁阀和气路电磁阀，通风系统中风机频率输出为中，返回步骤S3；
S18、开启换气装置电磁阀，通风系统中风机频率输出为低，返回步骤S3；
S19、主机模块判断是否收到管理员的关闭信号，若是，则退出操作；若否，则返回步骤S3。
9.根据权利要求8所述一种智能果蔬气调保鲜运输车的实现方法，其特征在于，所述A取值为2，N取值为1，L取值为3，Q取值为2，P取值为5；
若风机频率输出为高时，风机频率取值为50Hz；
若风机频率输出为中时，风机频率取值为35Hz；
若风机频率输出为低时，风机频率取值为20Hz。
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