CN102293241A - 一种果蔬气调保鲜运输系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种果蔬气调保鲜运输系统及其控制方法，采用直接充注液氮的方式降低厢体内的氧气含量；在喷注液氮的同时富氧气体通过排气电磁阀排除气密厢体，可以实现厢体内氧气含量的快速降低；采用中央液氮充注气调平台，一个中央液氮充注气调平台可以用于多台经济型智能果蔬气调保鲜运输车，不但降氧速度快，而且成本大幅度下降；安装了加湿系统，对厢体的湿度进行控制；安装了排水系统，通过温度控制器定时开启排水装置，将果蔬呼吸作用、控温过程和加湿过程中产生的积水及时排出，减少病菌滋生；安装了通风系统，采用双风机模式，箱内环境温度、湿度和氧气浓度相差大时，打开风机，减小温差、湿度差和氧气浓度差。

Description

一种果蔬气调保鲜运输系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及食品保鲜运输领域，具体涉及一种果蔬气调保鲜运输系统及其控制方法。

背景技术

果蔬保鲜运输是保证果蔬品质减少果蔬腐烂和提高农民收入的重要措施由于我国果蔬冷链物流不健全，造成我国每年约有750亿元的果蔬产值在腐烂中损失掉。随着消费者对食品安全和食品品质要求的日益提高，亟需提高果蔬品质，减少果蔬腐烂，实现果蔬远距离保鲜运输。

影响果蔬保鲜运输质量的因素有运输环境的温度、湿度和气体条件。温度对果蔬贮藏的影响表现在呼吸、蒸腾、成熟和衰老等多种生理作用上。随着温度的升高，各种生理代谢活性增强，对运输产生不良影响。提高运输环境中的湿度，能够减少果蔬蒸腾失水，缓慢果蔬衰老变质，延长贮藏运输期。运输环境中的气体条件主要指氧气、二氧化碳和乙烯，乙烯对果蔬有催熟的作用，在运输过程中应降低其浓度，并且通过降低氧气和增高二氧化碳的浓度来抑制果蔬的呼吸作用，延缓果蔬成熟衰老，抑制病原微生物的危害。

气调有助于抑制果蔬呼吸，延长果蔬保鲜时间。因此，气调保鲜运输已成为世界各国公认的有效和先进的果蔬保鲜运输方法之一。

目前国外主流的气调系统有制氮气调系统、自身气调系统、充注气调系统和制臭氧气调系统。制氮气调系统初期投入成本大，工作稳定， 能根据环境气调成分的变化实时调节，但降氧速度较慢，适宜长途运输，特别是海运。自身气调系统成本低，操作简单，但保鲜效果不佳且对果蔬储存环境密封性要求高。充注气调系统操作灵活，降氧快速，但长期运行成本高于制氮气调系统，且对果蔬保鲜环境密封性要求高。制臭氧气调系统具有气调和杀菌的效果，但只对个别果蔬有效，且成本过高。

当前国外气调系统普遍存在降氧时间慢、气调装备成本高或者气调效果不理想等特点，不适合我国国内运输的国情。国内的研究主要集中在气调储藏方面，在气调运输方面研究应用并不多。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于，提供一种果蔬气调保鲜运输系统及其控制方法，本发明能综合调控果蔬运输环境中的气体成分、环境温度和湿度，具有成本低、降氧时间快、调控简单等特点，特别适合于我国国内运输的现状。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种果蔬气调保鲜运输系统，包括中央液氮充注气调平台和与之配套的至少一台气调保鲜运输车，所述气调保鲜运输车包括汽车车头、汽车底盘、气密厢体、车载控制器、排水系统、通风系统、信号采集系统、温控系统、加湿系统、换气系统、汽化盘管和快速插线排插孔；气密厢体安装在汽车底盘上，信号采集系统用于采集气密厢体内的温度、湿度、气体浓度信号，温控系统用于对气密厢体进行制冷、加热；车载控制器安装于汽车车头内，分别与通风系统、换气系统、加湿系统和信号采集系统连接；汽化盘管安装于气密厢体上；快速插线排插孔安装于气密厢体上；所述中央液氮充注气调平台包括液氮罐以及液氮罐上的出液电磁阀、增压电磁阀、不锈钢软管、充电控制器、液氮充注控制器、人机交互界面、快速插线排插座；液氮罐的出液口通过不锈钢软管与气调保鲜运输车上的汽化盘管连接；快速插线排插座和快速插线排插孔上设有利于快速配合插接的相互对应的编号；液氮充注控制器通过快速插线排插孔和快速插线排插座与信号采集系统连接。中央液氮充注气调平台不随车走，可以用于多台气调保鲜运输车，液氮充注控制器通过置于气密厢体内的信号采集系统来检测和控制保鲜室内的氧气浓度和温度环境，通过快速插线排插头和快速插线排插座按对应编号插接，实现与信号采集系统中温度传感器和氧气浓度传感器的快速连接。

进一步的，所述气密厢体包括厢体外壳和厢体内部结构，厢体外壳由上面板、下面板、左面板、右面板、前面板和后门板组成；厢体内部结构由开孔隔板分为保鲜室和高压室；所述高压室上部安装有风机安装板，风机安装板上设有至少1台风机；保鲜室上方上面板中心线位置处设有回风道，回风道与风机连接；通过风机向高压室吹风形成压力，风经风机、高压室、保鲜室回风道、风机形成循环。汽化盘管安装于高压室上，液氮在高压室中气化也带来压力。所述信号采集系统包括分别安装的温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、乙烯浓度传感器、液位变送器和氧气浓度传感器，液位变送器安装于气高压室内下面板上，其余传感器安装于保鲜室的中后部。

更进一步的，所述排水系统为一电磁阀，通过液位变送器测量高压室积水深度后将信号反馈给车载控制器，车载控制器根据信号判断是否开启排水系统电磁阀。

更进一步的，所述加湿系统包括储水箱和超声波雾化振子，超声波雾化振子安装于储水箱内；储水箱上还开有排水孔、雾气出孔和接线孔。

更进一步的，所述换气系统包括进气电磁阀和排气电磁阀，当气调保鲜运输车需要换气时，同时开启进气电磁阀和排气电磁阀；当在给气调保鲜运输车喷注液氮时将富氧气体排出气密厢体时，关闭进气电磁阀，开启排气电磁阀。

更进一步的，所述加湿系统安装于高压室中；排水系统安装于高压室下方；换气系统中的进气电磁阀安装于气密厢体的前面板上方，排气电磁阀安装于气密厢体的后门板下方；所述的汽化盘管置于高压室的中部；通风系统的风机安装于风机安装板上。

进一步的，所述温控系统包括蒸发器盘管、加热除霜装置、电子膨胀阀、冷凝器、压缩机和温度控制器；压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器盘管依次连接；温度控制器分别与加热除霜装置、电子膨胀阀连接；通风系统包括相互连接的继电器和风机，采用双风机模式，风机分别与车载控制器、液氮充注控制器和继电器连接。通风系统既参与温控系统的控温过程、中央液氮充注气调平台的降氧过程，又参与加湿系统的湿度调节过程。

本发明还公开了一种果蔬气调保鲜运输系统的中央液氮充注气调平台控制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1.1、初始化设置：管理人员开启液氮充注控制器，进入步骤S1.2；

S1.2、通过人机交互界面设定气调保鲜环境参数目标值，即氧气浓度目标值和温度下限值，进入步骤S1.3；

S1.3、信号采集系统通过氧气浓度传感器对气密厢体保鲜室内的氧气浓度进行采样，温度传感器对气密厢体保鲜室内的温度进行采样，并将所采集的温度采样值、氧气浓度采样值发送给主机模块，进入步骤S1.4；

S1.4、主机模块判断温度采样值是否低于设定的温度下限值，若是，则进入步骤S1.6；若否，则进入S1.5；

S1.5、主机模块判断氧气浓度采样值是否高于步骤S1.2中的氧气浓度目标，若是，则进入步骤S1.7；若否，则进入步骤S1.8； 

S1.6、关闭液氮罐出液电磁阀、增压电磁阀、通风系统中的风机和排气电磁阀，返回步骤S1.3；

S1.7、开启液氮罐出液电磁阀、增压电磁阀，通风系统中的风机打开，同时排气电磁阀打开，返回步骤S1.3；

S1.8、退出系统，结束操作。

还公开了一种果蔬气调保鲜运输系统的温控系统控制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S2.1、初始化设置：管理人员开启温控系统，进入步骤S2.1；

S2.2、设定气调保鲜环境参数目标值，即温度目标值，进入步骤S2.3；

S2.3、信号采集系统通过温度传感器对气密厢体保鲜室内的温度进行采样，并将所采集的温度采样值发送给温度控制器，进入步骤S2.4；

S2.4、温控系统判断温度采样值是否高于步骤S2.2中的温度目标值＋N℃，若是，则进入步骤S2.6；若否，则进入步骤S2.5；所述N值由管理人员预设；

S2.5、温控系统判断温度采样值是否低于步骤S2.2中的温度目标值－N℃，若是，则进入步骤S2.7；若否，则进入步骤S2.8；

S2.6、开启温控系统制冷，通风系统运行，返回步骤S2.3；

S2.7、开启温控系统加热，通风系统运行，返回步骤S2.3；

S2.8、温控系统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S2.3。

还公开了一种果蔬气调保鲜运输系统的车载控制器控制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S3.1、初始化设置：管理人员将车载控制器的开关打开，进入步骤S3.2；

S3.2、通过车载控制器操作面板设定气调保鲜环境参数目标值，即湿度目标值、液位上限值、二氧化碳和乙烯浓度的上限值，进入步骤S3.3；

S3.3、信号采集系统通过湿度传感器对气密厢体保鲜室内的湿度进行采样，氧气浓度传感器对气密厢体保鲜室内的氧气浓度进行采样，二氧化碳浓度传感器对气密厢体保鲜室内的二氧化碳浓度进行采样，乙烯浓度传感器对气密厢体保鲜室内的乙烯浓度进行采样，液位变送器对气密厢体压力室内的积水深度进行采样，并将采样值发送给车载控制器，进入步骤S3.4；

S3.4、车载控制器判断湿度采样值是否低于步骤S3.2中的湿度目标值-P%RH，若是，则进入步骤S3.7；若否，则进入步骤S3.5；所述P值由管理人员预设； 

S3.5、车载控制器判断二氧化碳浓度值高于S3.2中的目标值，若是，则进入步骤S3.9；若否，则进入步骤S3.6；

S3.6、车载控制器判断二氧化碳浓度值高于S3.2中的目标值，若是，则进入步骤S3.9；若否，则进入步骤S3.7；

S3.7、车载控制器判断压力室内的积水深度是否高于S3.2中的上限值，若是，则进入步骤S3.11；若否，则进入步骤S3.12；

S3.8、开启加湿系统中的超声波雾化振子，通风系统运行，返回步骤S3.3；

S3.9、开启换气系统的进气电磁阀和排气电磁阀，通风系统运行，进入步骤S3.10；

S3.10、车载控制器判断二氧化碳或乙烯浓度值是否高于S3.2中的目标值－D%，若是，则返回步骤S3.9；若否，则返回步骤S3.3；

S3.11、开启排水系统Q分钟；返回步骤S3.3；所述Q值由管理人员预设；

S3.12、车载控制器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S3.3。

作为优选的方案，N取值为2，D取值为3，Q取值为5，P取值为5。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

第一、采用直接充注液氮的方式降低厢体内的氧气含量，气调方式为将液氮罐内的液氮通过汽化盘管气化后直接喷射入气密厢体；在喷注液氮的同时富氧气体通过排气电磁阀排除气密厢体，可以实现厢体内氧气含量的快速降低；

第二、采用中央液氮充注气调平台，一个中央液氮充注气调平台可以用于多台经济型智能果蔬气调保鲜运输车，与现有的气调保鲜普遍采用的制氮机组相比，不但降氧速度快，而且成本大幅度下降；

第三、安装了加湿系统，对厢体的湿度进行控制；本发明采用的加湿系统结构简单、安全可靠、维修方便，并且成本低廉、加湿效果好；

第四、安装了排水系统，通过温度控制器定时开启排水装置，将果蔬呼吸作用、控温过程和加湿过程中产生的积水及时排出，减少病菌滋生；

第五、安装了通风系统，采用双风机模式，箱内环境温度、湿度和氧气浓度相差大时，打开风机，减小温差、湿度差和氧气浓度差。

附图说明

图1为本发明果蔬气调保鲜运输系统的结构框图；

图2为本发明的气调保鲜运输车的气密厢体结构示意图；

图3 为图2中的A-A剖视图；

图4为本发明的通风系统的结构示意图；

图5为本发明的温控系统的结构示意图；

图6为本发明的加湿系统的结构示意图；

图7为本发明的气调保鲜运输车的结构示意图；

图8为本发明的中央液氮充注气调平台的结构示意图；

图9为本发明的气调保鲜运输车的电路原理图；

图10为本发明的中央液氮充注气调平台的电路原理图；

图11为本发明的中央液氮充注气调平台控制方法流程图；

图12为本发明的温控系统控制方法流程图；

图13为本发明的车载控制器控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种果蔬气调保鲜运输系统，包括两大部分：中央液氮充注气调平台和与之配套的至少1台的气调保鲜运输车。

如图7所示，气调保鲜运输车包括汽车车头1、汽车底盘2、气密厢体3、车载控制器4、排水系统5、通风系统6、信号采集系统7、温控系统8、加湿系统9、换气系统10、快速插线排插孔12和汽化盘管11，信号采集系统7用于采集气密厢体3内的温度、湿度、气体浓度信号，温控系统8用于对气密厢体3进行制冷、加热。

如图2、图3所示，气密厢体3包括厢体外壳和厢体内部结构，厢体外壳由上面板17、下面板37、左面板42、右面板41、前面板28和后门板16组成；厢体内部结构由开孔隔板39分为保鲜室24和高压室36，高压室36上方安装有风机安装板29，保鲜室24上方上面板17中心线位置处设有回风道23，回风道23与风机26连接，保鲜室24上方下面板37上设有导风槽40

如图4所示，通风系统6包括相互连接的继电器43和风机26；如图7所示，信号采集系统7包括温度传感器18、湿度传感器20、二氧化碳浓度传感器21、乙烯浓度传感器22、液位变送器35和氧气浓度传感器19。如图5所示，温控系统8包括蒸发器盘管30、加热除霜装置44、电子膨胀阀45、冷凝器31、压缩机34和温度控制器33；压缩机34、冷凝器31、电子膨胀阀45、蒸发器盘管30依次连接；温度控制器33分别与加热除霜装置44、电子膨胀阀45连接。如图6所示，加湿系统9包括相互连接的储水箱47、超声波雾化振子49，超声波雾化振子49安装于储水箱47内；储水箱47上开有排水孔50、雾气出孔46和接线孔48；排水系统5为一电磁阀；换气系统10包括一个进气电磁阀27和一个排气电磁阀38。

气密厢体3安装在汽车底盘2上；信号采集系统7的液位变送器35安装与气密厢体3高压室36的下面板37上，其余传感器置于保鲜室24的中后部；加湿系统9安装于高压室36的下面板37上；排水系统5安装于高压室36的下面板37上；温控系统8的冷凝器31固定在气密厢体3的前面板28上方，蒸发器盘管30和加热除霜装置44置于气密厢体3的压力室36上部，压缩机53安装于汽车底盘2上；换气系统10的进气电磁阀27安装于气密厢体3的前面板28上4方，排气电磁阀38安装于气密厢体3的后门板16下方；所述的汽化盘管11置于高压室36的中部；通风系统6的风机26安装于风机安装板29上。

车载控制器4分别与通风系统6、换气系统10、加湿系统9和信号采集系统7相连；车载控制器4安装于汽车车头1的驾驶室内。 

如图8所示，中央液氮充注气调平台包括液氮罐出液电磁阀51、增压电磁阀52、液氮罐53、不锈钢软管64、充电控制器32、蓄电池59、快速插线排插头13以及液氮充注控制器15、人机交互界面14；液氮罐53的出液口通过不锈钢软管64与气调保鲜运输车上的汽化盘管11连接。

液氮罐53的出液口分出多个支路，能同时给多辆经济型智能果蔬气调保鲜运输车同步充注气调，每个液氮罐53出液口出液支路上都安装有手阀66，在某支路未连接经济型智能果蔬气调保鲜运输车时，可通过手阀66关闭此支路。

液氮充注控制器15用于通过信号采集系统7监测气密厢体内保鲜环境的变化，对中央液氮充注气调平台和通风系统6进行控制，并将控制结果通过人机交互界面14显示；液氮充注控制器15包括相连的主机模块58、模拟量输入模块57和数字量输出模块56；模拟量输入模块57通过快速插线排插头13和快速插线排插孔12按对应编号插接，实现与信号采集系统7的快速连接。

气调保鲜运输车的电路原理图如图9所示，车载控制器4为AVR单片机； AVR单片机包括相互连接的ATmega16-16AI芯片62、电压转换电路63、ST7920 LCD60和操作键盘61。电压转换电路63的电压输入端子正极接24V直流电源，负极接地；电压转换电路63的电压输出端子正极接AT mega16-16AI芯片62的VCC引脚，负极接地；ATmega16-16AI芯片62的GND引脚接地，ATmega16-16AI芯片62的AVCC引脚与VCC引脚连接。

液位变送器35的信号端子正极与ATmega16-16AI芯片62的PA0引脚相连，负极与ATmega16-16AI芯片62的GND引脚相连；液位变送器35的电源端子正极接24V直流电源正极，负极接地。

乙烯浓度传感器22的接线端子负极与ATmega16-16AI芯片62的PA1引脚相连，乙烯浓度传感器22的接线端子负极与250Ω精密电阻R1的一端相连，另一端与ATmega16-16AI芯片62的GND引脚相连；乙烯浓度传感器22的接线端子正极接24V直流电源正极。

氧气浓度传感器19的接线端子-与ATmega16-16AI芯片62的PA2引脚相连，氧气浓度传感器19的接线端子-与250Ω精密电阻R3的一端相连，250Ω精密电阻R3的另一端与ATmega16-16AI芯片62的GND引脚相连；氧气浓度传感器19的接线端子+接24V直流电源正极。

二氧化碳浓度传感器21的接线端子W与ATmega16-16AI芯片62的PA3引脚相连，二氧化碳浓度传感器21的接线端子B与ATmega16-16AI芯片62的GND引脚相连；二氧化碳浓度传感器21的接线端子W与250Ω精密电阻R3的一端相连，二氧化碳浓度传感器21的接线端子B与250Ω精密电阻R3的另一端相连，二氧化碳浓度传感器21的接线端子R接24V直流电源正极。

湿度传感器20的信号端子正极与ATmega16-16AI芯片62的PA4引脚相连，负极与ATmega16-16AI芯片62的GND引脚相连；湿度传感器20的电源端子正极接24V直流电源正极，负极接地。

ATmega16-16AI芯片62的PB0引脚与继电器43的第四端子相连，继电器43的第一端子接24V直流电源正极，继电器43的第二端子与风机26的接线端子正极相连，继电器43的第八端子和风机26的接线端子负极接地。

ATmega16-16AI芯片62的PB1引脚与继电器N3的第四端子相连，继电器N3的第一端子接24V直流电源正极，继电器N3的第二端子与排水系统5的接线端子正极相连，继电器N3的第八端子和排水系统5的接线端子负极接地。

ATmega16-16AI芯片62的PB2引脚与继电器N4的第四端子相连，继电器N4的第一端子接24V直流电源正极，继电器N4的第二端子与超声波雾化振子49的接线端子正极相连，继电器N4的第八端子和超声波雾化振子49的接线端子负极接地。

ATmega16-16AI芯片62的PB3引脚与继电器N5的第四端子相连，继电器N5的第一端子和第五端子接24V直流电源正极，继电器N5的第二端子与继电器N5的第六端子分别与进气电磁阀27和排气电磁阀38的接线端子正极相连，继电器N5的第八端子、进气电磁阀27和排气电磁阀38的接线端子正极接地。

中央液氮充注气调平台的电路原理图如图10所示，液氮充注控制器15为西门子S7-300型可编程控制器 (Programmable Logic Controller, 简称PLC)，液氮充注控制器15包括相互连接的型号为6ES7314-1AG13-0AB0的主机模块58、型号为6ES7331-7KF02-0AB0的模拟量输入模块57和型号为6ES7323-1BL00-0AA0的数字量输入输出模块56。

所述的充电控制器32的电压输出端子负极与蓄电池59负极端子相连，充电控制器32电压输出端子正极与蓄电池59正极端子相连。充电控制器32的电压输入端子负极接地，正极接220V交流电正极；蓄电池59正极端子与主机模块58的L+端子相连，蓄电池59负极端子与主机模块58的M端子相连。

主机模块58的RS485串口通过MPI(Multi Point Interface，多点接口)通信线与人机交互界面14的RS485串口相连。人机交互界面14的电源端子正极与蓄电池59正极端子相连，负极与蓄电池59负极端子相连。

模拟量输入模块57的端子1接24V直流电源的正极，模拟量输入模块57的端子20接地，模拟量输入模块57的端子10与模拟量输入模块57的第十一端子相连。

模拟量输入模块57的第二端子与快速插线排插座13的第二端子相连，模拟量输入模块57的第三端子与快速插线排插座13的第三端子相连；所述的温度传感器18的信号端子+与快速插线排插孔12的第二端子相连，温度传感器18的信号端子负极与快速插线排插孔12的第三端子相连；温度传感器18的信号端子正极与250Ω精密电阻R2的一端连接，温度传感器18的信号端子负极与250Ω精密电阻R2的另一端连接，温度传感器18的电源端子正极接24V直流电源正极，温度传感器18的电源端子负极接地。

模拟量输入模块57的第六端子与快速插线排插头13的第四端子相连，模拟量输入模块57的第七端子与快速插线排插头13的第五端子相连；所述的氧气浓度传感器19接线端子-与插线排插孔19的第四端子连接，氧气浓度传感器19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，250Ω精密电阻R1的近地端与快速插线排插孔12的第五端子相连。氧气浓度传感器19的接线端子正极接24V直流电源的正极。

插线排插头13与插线排插孔12按对应的端子编号连接，以实现模拟量输入模块57与温度传感器18、氧气浓度传感器19的连接。

数字量输入输出模块56的第一端子接24V直流电源的正极，数字量输入输出模块56的第二十端子接地，数字量输入输出模块56的第二十一端子接24V直流电源的正极，数字量输入输出模块(56)的第四十端子接地；

数字量输入输出模块56的 第二十二端子与插线排插头13的第一端子连接，通风系统6的继电器43的第四端子连接与插线排插孔12的第一端子连接，继电器43的第八端子接地；继电器43的第一端子接24V直流电源正极，继电器43的第二端子与通风系统6的风机26的电源端子正极连接，通风系统6的风机26的电源端子负极接地。

数字量输入输出模块56的 第二十五端子与插线排插头13的第六端子连接，继电器N5的第四端子与快速插线排插孔12的第六端子相连；继电器N5的第五端子接24V直流电源正极，继电器N5的第六端子与排气电磁阀38的接线端子正极相连继电器N5的第八端子与排气电磁阀38的接线端子负极接地；

快速插线排插头13与快速插线排插孔12按对应的端子编号连接，以实现数字量输入输出模块56与继电器43和继电器N5的连接。

数字量输入输出模块56的 第二十三端子与继电器N2的第四端子连接，继电器N2的第一端子和继电器N2的第五端子接24V直流电源正极，继电器N2的第二端子和继电器N2的第六端子分别接中央液氮充注气调平台的液氮罐出液电磁阀51和增压电磁阀52的接线端子正极，液氮罐出液电磁阀51和增压电磁阀52的接线端子负极和继电器N1的第八端子均接地。

一种智能果蔬气调保鲜运输车的实现方法，如图11、12、13所示，包括三段具体的实现方案，具体步骤如下：

中央液氮充注气调平台控制方法：

S1.1、初始化设置：将液氮充注控制器15的主机模块58开关推至ON档，进入步骤S1.2；

S1.2、通过人机交互界面14设定气调保鲜环境参数目标值，即氧气浓度目标值和温度下限值，进入步骤S1.3；

S1.3、信号采集系统7通过氧气浓度传感器19对气密厢体3的保鲜室24内的氧气浓度进行采样，温度传感器18对气密厢体3保鲜室24内的温度进行采样，并将所采集的温度采样值、氧气浓度采样值发送给主机模块58，进入步骤S1.4；

S1.4、主机模块58判断温度采样值是否低于设定的温度下限值，若是，则进入步骤S1.6；若否，则进入S1.5；

S1.5、主机模块58判断氧气浓度采样值是否高于步骤S1.2中的氧气浓度目标，若是，则进入步骤S1.7；若否，则进入步骤S1.8； 

S1.6、关闭液氮罐出液电磁阀51、增压电磁阀52、通风系统6和排气电磁阀38，返回步骤S1.3；

S1.7、开启液氮罐出液电磁阀51、增压电磁阀52，通风系统6运行，同时拍气电磁阀38打开，返回步骤S1.3；

S1.8、退出系统，结束操作。

 

温控系统控制方方法：

S2.1、初始化设置：将温度控制器33的开关打开，进入步骤S2.1；

S2.2、通过温度控制器33操作面板设定气调保鲜环境参数目标值，即温度目标值，进入步骤S2.3；

S2.3、信号采集系统7通过温度传感器18对气密厢体3保鲜室内24的温度值进行采样，并将所采集的温度采样值发送给温度控制器33，进入步骤S2.4；

S2.4、温度控制器33判断温度采样值是否高于步骤S2.2中的温度目标值＋2℃，若是，则进入步骤S2.6；若否，则进入步骤S2.5；

S2.5、温度控制器33判断温度采样值是否低于步骤S2.2中的温度目标值－2℃，若是，则进入步骤S2.7；若否，则进入步骤S2.8；

S2.6、开启温控系统8制冷，通风系统6运行，返回步骤S2.3；

S2.7、开启温控系统8加热，通风系统6运行，返回步骤S2.3；

S2.8、温度控制器33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S2.3。

 

车载控制器控制方法：

S3.1、初始化设置：将车载控制器4的开关打开，进入步骤S3.2；

S3.2、通过车载控制器操4作面板设定气调保鲜环境参数目标值，即湿度目标值、液位上限值、二氧化碳和乙烯浓度的上限值，进入步骤S3.3；

S3.3、信号采集系统7通过湿度传感器20对气密厢体3保鲜室24内的湿度进行采样，氧气浓度传感器19对气密厢体3保鲜室24内的氧气浓度进行采样，二氧化碳浓度传感器21对气密厢体3保鲜室24内的二氧化碳浓度进行采样，乙烯浓度传感器22对气密厢体3保鲜室24内的乙烯浓度进行采样，液位变送器35对气密厢体3压力室36内的积水深度进行采样，并将采样值发送给车载控制器32，进入步骤S3.4；

S3.4、车载控制器4判断湿度采样值是否低于步骤S3.2中的湿度目标值-5%RH，若是，则进入步骤S3.7；若否，则进入步骤S3.5；

S3.5、车载控制器4判断二氧化碳浓度值高于S3.2中的目标值，若是，则进入步骤S3.9；若否，则进入步骤S3.6；

S3.6、车载控制器4判断二氧化碳浓度值高于S3.2中的目标值，若是，则进入步骤S3.9；若否，则进入步骤S3.7；

S3.7、车载控制器4判断压力室(36)内的积水深度是否高于S3.2中的上限值，若是，则进入步骤S3.11；若否，则进入步骤S3.12；

S3.8、开启加湿系统9中的超声波雾化振子49，通风系统6运行，返回步骤S3.3；。

S3.9、开启换气系统10的进气电磁阀27和排气电磁阀38，通风系统6运行，进入步骤S3.10。

S3.10、车载控制器4判断二氧化碳或乙烯浓度值是否高于S3.2中的目标值－3%，若是，则返回步骤S3.9；若否，则返回步骤S3.3。

S3.11、开启排水系统5分钟；返回步骤S3.3。

S3.12、车载控制器4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S3.3。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种果蔬气调保鲜运输系统，包括中央液氮充注气调平台和与之配套的至少一台气调保鲜运输车，其特征在于，

所述气调保鲜运输车包括汽车车头（1）、汽车底盘（2）、气密厢体（3）、车载控制器（4）、排水系统（5）、通风系统（6）、信号采集系统（7）、温控系统（8）、加湿系统（9）、换气系统（10）、汽化盘管（11）和快速插线排插孔（12）；气密厢体（3）安装在汽车底盘（2）上，信号采集系统（7）用于采集气密厢体（3）内的温度、湿度、气体浓度信号，温控系统（8）用于对气密厢体（3）进行制冷、加热；车载控制器（4）安装于汽车车头（1）内，分别与通风系统（6）、换气系统（10）、加湿系统（9）和信号采集系统（7）连接；汽化盘管（11）安装于气密厢体（3）上；快速插线排插孔（12）安装于气密厢体（3）上；

所述中央液氮充注气调平台包括液氮罐（53）以及液氮罐（53）上的出液电磁阀（51）、增压电磁阀（52）、不锈钢软管（64）、充电控制器（32）、液氮充注控制器（15）、人机交互界面（14）、快速插线排插座（13）；液氮罐（53）的出液口通过不锈钢软管（64）与气调保鲜运输车上的汽化盘管（11）连接；快速插线排插座（13）用于与快速插线排插孔（12）快速配合插接；液氮充注控制器（15）通过快速插线排插孔（12）和快速插线排插座（13）与信号采集系统（7）连接。

2.根据权利要求1所述的果蔬气调保鲜运输系统，其特征在于，所述气密厢体（3）包括厢体外壳和厢体内部结构，厢体外壳由上面板（17）、下面板（37）、左面板（42）、右面板（41）、前面板（28）和后门板（16）组成；厢体内部结构由开孔隔板（39）分为保鲜室（24）和高压室（36）；所述高压室（36）上部安装有风机安装板（29），风机安装板（29）上设有至少1台风机（26），保鲜室（24）上方上面板（17）中心线位置处设有回风道（23），回风道（23）与风机（26）连接；汽化盘管（11）安装于高压室（36）上；

所述信号采集系统（7）包括分别安装的温度传感器（18）、湿度传感器（20）、二氧化碳浓度传感器（21）、乙烯浓度传感器（22）、液位变送器（35）和氧气浓度传感器（19），液位变送器（35）安装于气高压室（36）内下面板（37）上，其余传感器安装于保鲜室（24）的中后部。

3.根据权利要求2所述的果蔬气调保鲜运输系统，其特征在于，所述排水系统（5）为一电磁阀，通过液位变送器（35）测量高压室（36）积水深度后将信号反馈给车载控制器（4），车载控制器（4）根据信号判断是否开启排水系统电磁阀。

4.根据权利要求2所述的果蔬气调保鲜运输系统，其特征在于，所述加湿系统（9）包括储水箱（47）和超声波雾化振子（49），超声波雾化振子（49）安装于储水箱（47）内；储水箱（47）上还开有排水孔（50）、雾气出孔（46）和接线孔（48）。

5.根据权利要求2所述的果蔬气调保鲜运输系统，其特征在于，所述换气系统（10）包括用于置换气调保鲜运输车内气体的进气电磁阀（27）和排气电磁阀（38），所述进气电磁阀（27）和排气电磁阀（38）由车载控制器（4）控制开关状态。

6.根据权利要求2至5任一项所述的果蔬气调保鲜运输系统，其特征在于，所述加湿系统（9）安装于高压室（36）中；排水系统（5）安装于高压室（36）下方；换气系统（10）中的进气电磁阀（27）安装于气密厢体（3）的前面板（28）上方，排气电磁阀（38）安装于气密厢体（3）的后门板（16）下方；所述的汽化盘管（11）置于高压室（36）的中部；通风系统（6）的风机（26）安装于风机安装板（29）上。

7.根据权利要求1所述的果蔬气调保鲜运输系统，其特征在于，所述温控系统（8）包括蒸发器盘管（30）、加热除霜装置（44）、电子膨胀阀（45）、冷凝器（31）、压缩机（34）和温度控制器（33）；压缩机（34）、冷凝器（31）、电子膨胀阀（45）、蒸发器盘管（30）依次连接；温度控制器（33）分别与加热除霜装置（44）、电子膨胀阀（45）连接；

通风系统（6）包括相互连接的继电器（43）和风机（26），采用双风机模式，风机（26）分别与车载控制器（4）、液氮充注控制器（15）和继电器（43）连接。

8.一种根据权利要求1所述的果蔬气调保鲜运输系统的中央液氮充注气调平台控制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1.1、初始化设置：管理人员开启液氮充注控制器（15），进入步骤S1.2；

S1.2、通过人机交互界面（14）设定氧气浓度目标值和温度下限值，进入步骤S1.3；

S1.3、信号采集系统（7）通过氧气浓度传感器对气密厢体保鲜室内的氧气浓度进行采样，温度传感器对气密厢体保鲜室内的温度进行采样，并将所采集的温度采样值、氧气浓度采样值发送给主机模块，进入步骤S1.4；

S1.4、主机模块判断温度采样值是否低于设定的温度下限值，若是，则进入步骤S1.6；若否，则进入S1.5；

S1.5、主机模块判断氧气浓度采样值是否高于步骤S1.2中的氧气浓度目标，若是，则进入步骤S1.7；若否，则进入步骤S1.8； 

S1.6、关闭液氮罐出液电磁阀、增压电磁阀、通风系统中的风机和排气电磁阀，返回步骤S1.3；

S1.7、开启液氮罐出液电磁阀、增压电磁阀，通风系统中的风机打开，同时排气电磁阀打开，返回步骤S1.3；

S1.8、退出系统，结束操作。

9.一种根据权利要求1所述的果蔬气调保鲜运输系统的温控系统控制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S2.1、初始化设置：管理人员开启温控系统，进入步骤S2.1；

S2.2、设定温度目标值，进入步骤S2.3；

S2.3、信号采集系统通过温度传感器对气密厢体保鲜室内的温度进行采样，并将所采集的温度采样值发送给温度控制器，进入步骤S2.4；

S2.4、温控系统判断温度采样值是否高于步骤S2.2中的温度目标值＋N℃，若是，则进入步骤S2.6；若否，则进入步骤S2.5；所述N值由管理人员预设；

S2.5、温控系统判断温度采样值是否低于步骤S2.2中的温度目标值－N℃，若是，则进入步骤S2.7；若否，则进入步骤S2.8；

S2.6、开启温控系统制冷，通风系统运行，返回步骤S2.3；

S2.7、开启温控系统加热，通风系统运行，返回步骤S2.3；

S2.8、温控系统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S2.3。

10.一种根据权利要求1所述的果蔬气调保鲜运输系统的车载控制器控制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S3.1、初始化设置：管理人员将车载控制器的开关打开，进入步骤S3.2；

S3.2、通过车载控制器操作面板设定湿度目标值、液位上限值、二氧化碳和乙烯浓度的上限值，进入步骤S3.3；

S3.3、信号采集系统通过湿度传感器对气密厢体保鲜室内的湿度进行采样，氧气浓度传感器对气密厢体保鲜室内的氧气浓度进行采样，二氧化碳浓度传感器对气密厢体保鲜室内的二氧化碳浓度进行采样，乙烯浓度传感器对气密厢体保鲜室内的乙烯浓度进行采样，液位变送器对气密厢体压力室内的积水深度进行采样，并将采样值发送给车载控制器，进入步骤S3.4；

S3.4、车载控制器判断湿度采样值是否低于步骤S3.2中的湿度目标值-P%RH，若是，则进入步骤S3.7；若否，则进入步骤S3.5；所述P值由管理人员预设； 

S3.5、车载控制器判断二氧化碳浓度值高于S3.2中的目标值，若是，则进入步骤S3.9；若否，则进入步骤S3.6；

S3.6、车载控制器判断二氧化碳浓度值高于S3.2中的目标值，若是，则进入步骤S3.9；若否，则进入步骤S3.7；

S3.7、车载控制器判断压力室内的积水深度是否高于S3.2中的上限值，若是，则进入步骤S3.11；若否，则进入步骤S3.12；

S3.8、开启加湿系统中的超声波雾化振子，通风系统运行，返回步骤S3.3；

S3.9、开启换气系统的进气电磁阀和排气电磁阀，通风系统运行，进入步骤S3.10；

S3.10、车载控制器判断二氧化碳或乙烯浓度值是否高于S3.2中的目标值－D%，若是，则返回步骤S3.9；若否，则返回步骤S3.3；

S3.11、开启排水系统Q分钟；返回步骤S3.3；所述Q值由管理人员预设；

S3.12、车载控制器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S3.3。

Images