CN102306031A - 果蔬保鲜运输用智能温度控制系统及其应用和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种果蔬运输用智能温度控制系统,包括温控装置、排水装置、信号采集装置、通风装置、控制器和人机交互界面,其中,温控装置、排水装置、信号采集装置、通风装置、人机交互界面分别与控制器连接,所述控制器包括依次相连的主机模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块和数字量输入输出模块。本发明系统稳定性好、准确度高、厢内温度场均匀,系统安全可靠,果蔬保鲜效果好。
Description
技术领域
本发明涉及食品保鲜运输领域,具体涉及一种果蔬保鲜运输用智能温度控制系统及其应用和方法。
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。温度是果蔬的保鲜运输最关键的要素,温度每相差10℃,果蔬的贮藏保鲜寿命就相差2-3倍,不同果蔬对保鲜温度的要求也不一样。温度太高,果蔬新陈代谢强,寿命短;温度太低,果蔬会被冻伤。然而,目前的冷藏运输车厢体内温度波动范围大,且车厢内温度场分布严重不均匀,车厢内温差可达15℃之多,对果蔬保鲜运输极为不利。
随着消费者对食品品质的提高,对果蔬冷藏运输的要求也越来越高,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。稳定可靠地控制果蔬保鲜运输时的保鲜温度和维持均匀的温度场是提高果蔬保鲜运输品质的关键。
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,提供一种果蔬保鲜运输用智能温度控制系统及其应用和方法,本发明系统稳定性好、准确度高、厢内温度场均匀,系统安全可靠,果蔬保鲜效果好。
为了实现上述目的,本发明的技术方案为:一种果蔬运输用智能温度控制系统,包括温控装置、排水装置、信号采集装置、通风装置、控制器和人机交互界面,其中,温控装置、排水装置、信号采集装置、通风装置、人机交互界面分别与控制器连接,所述控制器采用可编程控制器,包括依次相连的主机模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块和数字量输入输出模块。控制器通过信号采集装置监测温度、湿度等的变化,对温控装置、通风装置、排水装置等进行控制,并将结果通过人机交互界面显示,能及时迅速将环境温度调控在理想的范围之内,防止局部温度过高或过低。
作为一种优选方案,所述温控装置包括线盒和分别与线盒连接的制冷装置、厢温加热丝、融霜加热丝、制冷继电器、加热继电器、融霜继电器。
作为进一步的优选方案,所述制冷装置包括依次连接的压缩机、油气分离器、冷凝器、储液罐、干燥过滤器、供液电磁阀、热力膨胀阀、蒸发器盘管以及压缩机起动装置;所述供液电磁阀与压缩机起动装置连接,压缩机起动装置与线盒连接。
作为一种优选方案,所述排水装置包括相互连接的排水阀和排水继电器,所述排水阀的正极端与排水继电器连接,排水阀的负极端接地,排水继电器还与数字量输入输出模块连接,并由控制器控制通断。
作为一种优选方案,所述信号采集装置包括温度传感器和霜层厚度传感器,所述温度传感器和霜层厚度传感器分别与控制器连接。
作为进一步的一种优选方案,所述霜厚度传感器置于蒸发器盘管的相邻翅片之间,控制器通过霜厚度传感器采集蒸发器盘管结霜厚度,蒸发器盘管霜层厚度信号通过一调理电路转换成控制器可接收的电压信号;所述调理电路 包括相互连接的激励源模块和放大电路模块。
作为一种优选方案,所述通风装置包括相互连接的变频模块和风机,所述变频模块通过接收控制器的频率控制信号来控制风机的转速。
本发明还公开了一种果蔬运输用智能温度控制系统的应用,果蔬运输用智能温度控制系统应用于冷藏车上,冷藏车包括前部的驾驶室、后部的保鲜厢和下部的底盘,所述保鲜厢还包括靠近驾驶室的高压室和与高压室相隔的保鲜室,高压室和保鲜室通过隔板隔开;所述压缩机、油气分离器、冷凝器、储液罐、干燥过滤器、供液电磁阀,压缩机起动装置安装于一制冷机组中,制冷机组安装在保鲜厢的前面板上;所述蒸发器盘管、厢温加热丝、融霜加热丝安装于保鲜厢中的高压室内的上端;所述风机安装在高压室上方,风机的出风口与高压室相通,风机的进风口与保鲜室相通,第一温度传感器安装在保鲜室后端,用于作主控制用;第二温度传感器安装在保鲜室前端的隔板上,用于作辅助控制;霜层厚度传感器安装在蒸发器盘管的相邻翅片上;线盒、制冷继电器、加热继电器、融霜继电器、排水继电器集中安装在电气箱中;排水阀安装在高压室的底部,控制器、电气箱悬挂在汽车底盘,人机交互界面安装在驾驶室内。人机交互界面显示果蔬品种、温度的目标值和实际值,通过人机交互界面添加、修改、删除果蔬品种及温度目标值。
本发明还包括一种果蔬保鲜运输用智能温度控制系统的应用方法,具体包括以下步骤:
S1、初始化设置:管理人员将控制器中的主机模块开关打开,进入步骤S2;
S2、通过人机交互界面设定目标果蔬保鲜运输用温度,包括保鲜厢内果蔬的保鲜温度和保鲜厢内果蔬的极限低温,进入步骤S3;
S3、信号采集装置通过第一温度传感器,第二温度传感器对保鲜厢内前后的温度进行采样,霜层厚度传感器对霜层厚度进行采样,并将第一温度传感器的采样值、第二温度传感器的采样值、霜层厚度传感器的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t小时,若是则进入步骤S21;若否,进入步骤S5;其中,t值由管理人员预设;
S5、主机模块判断第一温度传感器的采样值与其保鲜厢目标温度T之间的关系:若第一温度传感器的采样值大于T+1℃,则进入步骤S6;若第一温度传感器的采样值大于T-3℃且小于T+1℃,则进入步骤S15;若厢后温度传感器的采样值小于T-3℃,则进入步骤S18;其中,所述T值由管理人员根据果蔬品种设定;
S6、主机模块判断第二温度传感器的采样值是否大于保鲜厢内果蔬极限低温TL,若是,则进入S7;若否,则进入S14;其中,所述TL由管理人员根据果蔬品种设定;
S7、主机模块判断第一温度传感器的采样值与保鲜厢内目标温度的差值ΔT,若ΔT大于20℃,则进入步骤S8;若ΔT大于10℃且小于20℃,则进入步骤S9;若ΔT大于0℃且小于10℃,则进入步骤10;
S8、主机模块根据温差形成变频控制信号发送给变频模块,变频模块根据控制信号将风机调速在V1,并开启制冷装置,进入步骤S11;
S9、主机模块根据温差范围形成频率控制信号发送给变频模块,变频模块根据控制信号将风机调速在V2,并开启制冷装置,进入步骤S11;
S10、主机模块根据温差范围形成频率控制信号发送给变频模块,变频模块根据控制信号将风机调速在V3,并开启制冷机组,进入步骤S11;
S11、主机模块根据霜层厚度传感器的采样值判断是否需要融霜,若是,则开启融霜加热丝,进入步骤S12;若否,则进入步骤S13;
S12、主机模块根据霜层厚度传感器的采样值判断是否需结束融霜,若是,则关闭融霜加热丝,进入步骤S13;若否,则继续融霜;
S13、主机模块判断第一温度传感器的采样值是否小于保鲜厢设定目标温度T-1℃,若是,则关闭制冷装置,进入步骤 S20;若否,返回步骤S6;
S14、主机模块将控制信号发送给变频模块,变频模块接收的频率控制信号将风机调速在V1运行,进入步骤S20;
S15、主机模块判断第二温度传感器的采样值是否低于保鲜厢内果蔬的极限低温TL,若是,则进入步骤S17;若否,则进入步骤S16;所述TL由管理人员根据果蔬品种设定;
S16、主机模块形成频率控制信号发送给变频模块,变频模块根据控制信号将风机调速在V2运行,进入步骤S20;
S17、主机模块每隔20min形成频率控制信号发送给变频模块,变频模块根据控制信号每隔20min开启风机,通过变频模块将风机调在V3运行,进入步骤S20;
S18、主机模块形成频率控制信号发送给变频模块,变频模块根据控制信号将风机调速在V1运行,开启厢温加热丝,进入步骤S19;
S19、主机模块根据第一温度传感器的采样信号判断保鲜厢内温度是否大于保鲜厢目标温度设定值T-2℃.若是,则关闭厢温加热丝,进入步骤S20;若否,则返回步骤S18;
S20、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;
S21、主机模块将控制信号发送给排水装置,排水装置工作30s后关闭,进入步骤20。
作为一种优选方案,所述V1为8m/s, 变频器频率输出为高; V2为6m/s, 变频器频率输出为中;V1为4m/s,变频器频率输出为低。
与现有技术相比较,本发明具有以下优点:
第一、本发明通过采用智能双温度控制系统,可以保证厢体保鲜环境温度调控在理想范围之内,且可防止局部温度过低,冻伤果蔬,提高果蔬保鲜运输品质;保证保鲜环温度控制的准确性、稳定性,提高果蔬保鲜运输品质;
第二、通过控制器根据保鲜厢内温度状况控制通风装置,使通风装置能根据厢内温度与其目标温度之差变风量运行,可以减小厢内温差,保证厢体保鲜环境温度场的均衡性,提高果蔬保鲜运输品质;
第三、通过控制器变频控制通风装置,通风装置根据厢内温度与其目标设定值之差变风量运行,当温差大时,风速高;当温差小时,风速低,可以提高保鲜运输温度控制的效率性和降低保鲜运输的能耗;
第四、本发明控制器具有稳定性好、可靠性高、高度智能化的特点,系统集输入、运算、通信、故障报警、记录功能于一体;同时,本发明使用触摸屏,具有友好的人机交互界面。
附图说明
图1为本发明果蔬保鲜运输用智能温度控制系统的结构框图;
图2为本发明果蔬保鲜运输用智能温度控制系统的接线示意图;
图3 为本发明果蔬保鲜运输用智能温度控制系统的应用的结构示意图;
图4为本发明果蔬保鲜运输用智能温度控制系统的应用方法的流程图;
图5为本发明中果蔬保鲜运输用智能温度控制系统中的霜层厚度传感器的测量电路原理图。
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,一种果蔬运输用智能温度控制系统,包括温控装置1、排水装置2、信号采集装置3、通风装置4、控制器5和人机交互界面6,其中,温控装置1、排水装置2、信号采集装置3、通风装置4、人机交互界面6分别与控制器5连接。温控装置1包括线盒8和分别与线盒8连接的制冷装置、厢温加热丝35、融霜加热丝36、制冷继电器14、加热继电器13、融霜继电器12。
如图2所示,控制器5采用西门子S7-300型PLC(Programmable Logic Controller,可编程控制器),控制器5包括相连的型号为6ES7314-1AG13-0AB0的主机模块20、型号为6ES7331-7KF02-0AB0的模拟量输入模块19、型号为6ES7332-5HD01-0AB0的模拟量输出模块18和型号为6ES7323-1BL00-0AA0数字量输入输出模块17。
排水装置2由相互连接的排水阀15和排水继电器16组成。排水阀15的正极端与排水继电器16的第十二端子相连,排水阀15的负极端接地。排水继电器16的第十三端子与数字量输入输出模块17的第二十八端子相连,排水继电器16的第十四端子接地,排水继电器16的第八端子接24V稳压电源的正极。排水继电器16的通断由控制器5控制。
通风装置4包括相连的变频模块21和风机22。所述变频模块21采用型号为西门子MICROMASTER 420的变频器,所述风机22为型号为HYA250的轴流风机;所述变频模块21的电压输入端L1 、L2 、L3依次分别接柴油发电机39电压输出端L1 、L2 、L3,变频模块21的电压输入端子PE和柴油发电机的39的接地端子接地。所述变频模块21的电压输出端子U、V、W分别接入风机22的端子U、V、W。变频模块21的信号第一输入端子与数字量输入输出模块17的第二十五端子相连,变频模块21的信号第二输入端子与数字量输入输出模块17的第二十六端子相连,变频模块21的信号第三输入端子与数字量输入输出模块17的第二十七端子相连。所述变频模块通过21接收控制器5的频率控制信号来控制风机22的转速。
信号采集装置3包括第一温度传感器24,第二温度传感器25,霜层厚度传感器26;第一温度传感器24,第二温度传感器25,霜厚度传感器26分别与控制器5相连。
控制器5的主机模块20上的电源端子正极L和24V的稳压电源的正极相连,负极M和24V稳压电源的负极相连;所述模拟量输入模块19的第一端子、模拟量输出模块18的第一端子与24V的稳压电源的正极相连,模拟量输入模块19的第二十端子、模拟量输出模块18的第二十端子分别接地;模拟量输入模块19的第十端子与模拟量输入模块19的第十一端子相连;所述数字量输入输出模块17的第一端子和第二十一端子分别与24V的稳压电源的正极相连,数字量输入输出模块的第二十端子和第四十端子分别接地。
主机模块20的RS485串口通过MPI(Multi Point Interface,多点接口)通信线23与人机交互界面6的RS485串口相连。人机交互界面6的电源端子正极与24V的稳压电源的正极相连,人机交互界面6的电源端子负极接地。人机交互界面6为一触摸屏,用于显示果蔬品种、保鲜厢内温度的目标值和实际值,通过人机交互界面添加、修改、删除果蔬品种及保鲜温度目标值。
制冷装置包括依次相连的压缩机27、油气分离器28、冷凝器29、储液罐30、干燥过滤器31、供液电磁阀32、热力膨胀阀33、蒸发器盘管34以及压缩机起动装置7。供液电磁阀32与压缩机起动装置7相连,压缩机起动装置7与线盒8相连,线盒8中的制冷控制线11相继与制冷继电器14的第十二端子和第八端子相连,制冷继电器14的第十三端子和数字量输入输出模块17的第二十二端子相连,制冷继电器14的第十四端子接地。制冷装置由线盒8的制冷控制线11控制开启,制冷继电器14接收数字量输入输出模块17的信号控制制冷控制线11的通断。线盒8正极端与柴油发电机39的电压输出端子L1连接, 线盒8负极端接地。
厢温加热丝35与线盒8相连,线盒8中的加热控制线10相继与加热继电器13的第十二端子和第八端子相连,加热继电器13的第十三端子与数字量输入输出模块17的第二十三端子相连,加热继电器13的第十四端子接地。加热控制线10控制厢温加热丝8的开启,加热继电器13接收数字量输入输出模块17的信号控制加热控制线10的通断。
融霜加热丝36与线盒8相连,线盒8中的融霜控制线9相继与融霜继电器12的第十二端子和第八端子相连,融霜继电器12的第十三端子与数字量输入输出模块17的第二十四端子相连,融霜继电器12的第十四端子接地。融霜控制线9控制融霜加热丝36的开启,融霜继电器12接收数字量输入输出模块17的信号控制融霜控制线9的通断。
一种果蔬保鲜运输用智能温度控制系统在冷藏车上的应用,如图3所示,压缩机27、油气分离器28、冷凝器29、储液罐30、干燥过滤器31、供液电磁阀32,压缩机起动装置7集中安装在一制冷机组37中,制冷机组37安装在保鲜厢43的前面板46上。蒸发器盘管34、厢温加热丝35、融霜加热丝36集中安装在保鲜厢43中的高压室41内的上端。
第一温度传感器24置于保鲜室42后端,控制器5通过第一温度传感器24采集保鲜厢后的温度作为主控制信号。控制器5根据第一温度传感器24的温度采样信号来控制保鲜厢内的温度,作为辅助控制信号;模拟量输入模块19的第二端子与第一温度传感器24的信号端子正极相连,模拟量输入模块19的第三端子与第一温度传感器24的信号端子负极相连, 第一温度传感器24的信号端子正极与250Ω精密电阻的一端连接,第一温度传感器24的信号端子负极与250Ω精密电阻的另一端连接。第一温度传感器24的电源端子正极与24V的稳压电源的正极相连,第一温度传感器24的电源端子负极接地。
第二温度传感器25置于保鲜室42前端,蒸发器盘管34出风口处;控制器5通过第二温度传感器25采集保鲜厢前端的温度,控制器5根据第二温度传感器25的温度采样信号辅助控制保鲜厢内温度,防止保鲜厢局部温度过低,冻伤果蔬。
模拟量输入模块19的第四端子与温度传感器25的信号端子正极相连,模拟量输入模块19的第五端子与温度传感器25的信号端子负极相连, 温度传感器25的信号端子正极与250Ω精密电阻的一端连接,温度传感器25的信号端子负极与250Ω精密电阻的另一端连接。温度传感器25的电源端子正极与24V的稳压电源的正极相连,温度传感器25的电源端子负极接地。
霜厚度传感器25置于蒸发器盘管34的相邻翅片之间,控制器5通过霜厚度传感器26采集蒸发器盘管34结霜厚度,控制器5根据结霜厚度信号来控制融霜加热丝36的开启;所述霜厚度传感器26是以陶瓷基覆铜板DCB为材料制成的电容器,两极板分别安装在蒸发器盘管相邻的翅片之间。蒸发器盘管34霜层厚度信号通过调理电路47转换成控制器5可接收的电压信号。
如图5所示,调理电路47包括相连的激励源模块48和放大电路模块49。激励源模块48是信号发生器MAX038为主,加上外围辅助电路以产生激励信号,放大电路模块49将霜厚度传感器46作为接入放大器反相输入端的电容,采用微分运算放大,将电容容量的变化转化成电压的变化。所述调理电路49的输出端与输入模块19的第六端子相连,模拟量输入模块19的第七端子接地,控制器根据电压信号辐值的绝对来控制融霜加热丝36的开启。
风机22安装在高压室41上方,风机22的出风口与高压室41相通,风机22的进风口与保鲜室42相通。温度传感器24安装在保鲜室42的后端,温度传感器25安装在保鲜室42前端的隔板44上,霜厚度传感器26安装在蒸发器盘管34的相邻翅片上。排水阀15安装在高压室41的底部,柴油发电机37、控制器5、电气箱38悬挂在汽车底盘45。线盒8、制冷继电器14、加热继电器13、融霜继电器12、排水继电器16集中安装在电气箱38中。人机交互界面6安装在驾驶室40内。
一种根据上述果蔬保鲜运输用智能温度控制系统的应用方法,如图4所示,具体包括以下步骤:
S1、初始化设置:管理人员将控制器5中的主机模块20开关打开,进入步骤S2;
S2、通过人机交互界面6设定目标果蔬保鲜运输用温度,包括保鲜厢43内果蔬的保鲜温度和保鲜厢43内果蔬的极限低温,进入步骤S3;
S3、信号采集装置3通过第一温度传感器24,第二温度传感器25对保鲜厢43内前后的温度进行采样,霜层厚度传感器26对霜层厚度进行采样,并将第一温度传感器24的采样值、第二温度传感器25的采样值、霜层厚度传感器26的采样值发送给主机模块20,进入步骤S4;
S4、主机模块20判断排水装置2暂停工作的时间是否高于t小时,若是则进入步骤S21;若否,进入步骤S5;其中,t值由管理人员预设;
S5、主机模块20判断第一温度传感器24的采样值与其保鲜厢43目标温度T之间的关系:若第一温度传感器24的采样值大于T+1℃,则进入步骤S6;若第一温度传感器24的采样值大于T-3℃且小于T+1℃,则进入步骤S15;若厢后温度传感器24的采样值小于T-3℃,则进入步骤S18;其中,所述T值由管理人员根据果蔬品种设定;
S6、主机模块20判断第二温度传感器25的采样值是否大于保鲜厢43内果蔬极限低温TL,若是,则进入S7;若否,则进入S14;其中,所述TL由管理人员根据果蔬品种设定;
S7、主机模块20判断第一温度传感器24的采样值与保鲜厢43内目标温度的差值ΔT,若ΔT大于20℃,则进入步骤S8;若ΔT大于10℃且小于20℃,则进入步骤S9;若ΔT大于0℃且小于10℃,则进入步骤10;
S8、主机模块20根据温差形成变频控制信号发送给变频模块21,变频模块21根据控制信号将风机22调速在8m/s, 变频器频率输出为高,并开启制冷装置,进入步骤S11;
S9、主机模块20根据温差范围形成频率控制信号发送给变频模块21,变频模块21根据控制信号将风机22调速在6m/s, 变频器频率输出为中,并开启制冷装置,进入步骤S11;
S10、主机模块20根据温差范围形成频率控制信号发送给变频模块21,变频模块21根据控制信号将风机22调速在4m/s,变频器频率输出为低,并开启制冷机组,进入步骤S11;
S11、主机模块20根据霜层厚度传感器26的采样值判断是否需要融霜,若是,则开启融霜加热丝36,进入步骤S12;若否,则进入步骤S13;
S12、主机模块20根据霜层厚度传感器26的采样值判断是否需结束融霜,若是,则关闭融霜加热丝36,进入步骤S13;若否,则继续融霜;
S13、主机模块20判断第一温度传感器24的采样值是否小于保鲜厢43设定目标温度T-1℃,若是,则关闭制冷装置,进入步骤 S20;若否,返回步骤S6;
S14、主机模块20将控制信号发送给变频模块21,变频模块21接收的频率控制信号将风机22调速在8m/s运行,进入步骤S20;
S15、主机模块20判断第二温度传感器25的采样值是否低于保鲜厢43内果蔬的极限低温TL,若是,则进入步骤S17;若否,则进入步骤S16;所述TL由管理人员根据果蔬品种设定;
S16、主机模块20形成频率控制信号发送给变频模块21,变频模块21根据控制信号将风机22调速在6m/s运行,进入步骤S20;
S17、主机模块20每隔20min形成频率控制信号发送给变频模块21,变频模块21根据控制信号每隔20min开启风机22,通过变频模块21将风机22调在4m/s运行,进入步骤S20;
S18、主机模块20形成频率控制信号发送给变频模块21,变频模块21根据控制信号将风机22调速在8m/s运行,开启厢温加热丝35,进入步骤S19;
S19、主机模块20根据第一温度传感器24的采样信号判断保鲜厢43内温度是否大于保鲜厢目标温度设定值T-2℃.若是,则关闭厢温加热丝35,进入步骤S20;若否,则返回步骤S18;
S20、主机模块20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;
S21、主机模块20将控制信号发送给排水装置2,排水装置2工作30s后关闭,进入步骤20。
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)
1.一种果蔬运输用智能温度控制系统,其特征在于,包括温控装置(1)、排水装置(2)、信号采集装置(3)、通风装置(4)、控制器(5)和人机交互界面(6),其中,温控装置(1)、排水装置(2)、信号采集装置(3)、通风装置(4)、人机交互界面(6)分别与控制器(5)连接;所述控制器(5)采用可编程控制器,包括依次相连的主机模块(20)、模拟量输入模块(19)、模拟量输出模块(18)和数字量输入输出模块(17)。
2.根据权利要求1所述的果蔬运输用智能温度控制系统,其特征在于,所述温控装置(1)包括线盒(8)和分别与线盒(8)连接的制冷装置、加热丝(35)、融霜加热丝(36)、制冷继电器(14)、制热继电器(13)、融霜继电器(12)。
3.根据权利要求2所述的果蔬运输用智能温度控制系统,其特征在于,所述制冷装置包括依次连接的压缩机(27)、油气分离器(28)、冷凝器(29)、储液罐(30)、干燥过滤器(31)、供液电磁阀(32)、热力膨胀阀(33)、蒸发器盘管(34)以及压缩机起动装置(7);所述供液电磁阀(32)与压缩机起动装置(7)连接,压缩机起动装置(7)与线盒(8)连接。
4.根据权利要求1所述的果蔬运输用智能温度控制系统,其特征在于,所述排水装置(2)包括相互连接的排水阀(15)和排水继电器(16),所述排水阀(15)的正极端与排水继电器(16)连接,排水阀(15)的负极端接地,排水继电器(16)还与数字量输入输出模块(17)连接,并由控制器(5)控制通断。
5.根据权利要求1所述的果蔬运输用智能温度控制系统,其特征在于,所述信号采集装置(3)包括温度传感器(24、25)和霜层厚度传感器(26),所述温度传感器(24、25)和霜层厚度传感器(26)分别与控制器(5)连接。
6.根据权利要求5所述的果蔬运输用智能温度控制系统,其特征在于,所述霜层厚度传感器(26)置于蒸发器盘管(34)的相邻翅片之间,控制器(5)通过霜层厚度传感器(26)采集蒸发器盘管(34)结霜厚度,蒸发器盘管(34)霜层厚度信号通过一调理电路(47)转换成控制器(5)可接收的电压信号;所述调理电路(47)包括相互连接的激励源模块(48)和放大电路模块(49)。
7.根据权利要求1所述的果蔬运输用智能温度控制系统,其特征在于,所述通风装置(4)包括相互连接的变频模块(21)和风机(22),所述变频模块(21)通过接收控制器(5)的频率控制信号来控制风机(22)的转速。
8.一种根据权利要求3至7任一项所述的果蔬运输用智能温度控制系统的应用,果蔬运输用智能温度控制系统应用于冷藏车上,冷藏车包括前部的驾驶室(40)、后部的保鲜厢(43)和下部的底盘(45),其特征在于,所述保鲜厢(43)还包括靠近驾驶室的高压室(41)和与高压室(41)相隔的保鲜室(42),高压室(41)和保鲜室(42)通过隔板(44)隔开;
所述压缩机(27)、油气分离器(28)、冷凝器(29)、储液罐(30)、干燥过滤器(31)、供液电磁阀(32),压缩机起动装置(7)安装于一制冷机组(37)中,制冷机组(37)安装在保鲜厢(43)的前面板(46)上;所述蒸发器盘管(34)、厢温加热丝(35)、融霜加热丝(36)安装于保鲜厢(43)中的高压室(41)内的上端;
所述风机(22)安装在高压室(41)上方,风机(22)的出风口与高压室(41)相通,风机(22)的进风口与保鲜室(42)相通,第一温度传感器(24)安装在保鲜室(42)后端采集温度信号,第二温度传感器(25)安装在保鲜室(42)前端的隔板(44)上,辅助采集温度信号;霜层厚度传感器(26)安装在蒸发器盘管(34)的相邻翅片上;线盒(8)、制冷继电器(14)、加热继电器(13)、融霜继电器(12)、排水继电器(16)集中安装在电气箱(38)中;排水阀(15)安装在高压室(41)的底部,控制器(5)、电气箱(38)悬挂在汽车底盘(45),人机交互界面(6)安装在驾驶室(40)内。
9.一种根据权利要求8所述的果蔬保鲜运输用智能温度控制系统的应用方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1、初始化设置:管理人员将控制器(5)中的主机模块(20)开关打开,进入步骤S2;
S2、通过人机交互界面(6)设定目标果蔬保鲜运输用温度,包括保鲜厢(43)内果蔬的保鲜温度和保鲜厢(43)内果蔬的极限低温,进入步骤S3;
S3、信号采集装置(3)通过第一温度传感器(24),第二温度传感器(25)对保鲜厢(43)内前后的温度进行采样,霜层厚度传感器(26)对霜层厚度进行采样,并将第一温度传感器(24)的采样值、第二温度传感器(25)的采样值、霜层厚度传感器(26)的采样值发送给主机模块(20),进入步骤S4;
S4、主机模块(20)判断排水装置(2)暂停工作的时间是否高于t小时,若是则进入步骤S21;若否,进入步骤S5;其中,t值由管理人员预设;
S5、主机模块(20)判断第一温度传感器(24)的采样值与其保鲜厢(43)目标温度T之间的关系:若第一温度传感器(24)的采样值大于T+1℃,则进入步骤S6;若第一温度传感器(24)的采样值大于T-3℃且小于T+1℃,则进入步骤S15;若厢后温度传感器(24)的采样值小于T-3℃,则进入步骤S18;其中,所述T值由管理人员根据果蔬品种设定;
S6、主机模块(20)判断第二温度传感器(25)的采样值是否大于保鲜厢(43)内果蔬极限低温TL,若是,则进入S7;若否,则进入S14;其中,所述TL由管理人员根据果蔬品种设定;
S7、主机模块(20)判断第一温度传感器(24)的采样值与保鲜厢(43)内目标温度的差值ΔT,若ΔT大于20℃,则进入步骤S8;若ΔT大于10℃且小于20℃,则进入步骤S9;若ΔT大于0℃且小于10℃,则进入步骤S10;
S8、主机模块(20)根据温差形成变频控制信号发送给变频模块(21),变频模块(21)根据控制信号将风机(22)调速在V1,并开启制冷装置,进入步骤S11;
S9、主机模块(20)根据温差范围形成频率控制信号发送给变频模块(21),变频模块(21)根据控制信号将风机(22)调速在V2,并开启制冷装置,进入步骤S11;
S10、主机模块(20)根据温差范围形成频率控制信号发送给变频模块(21),变频模块(21)根据控制信号将风机(22)调速在V3,并开启制冷机组,进入步骤S11;
S11、主机模块(20)根据霜层厚度传感器(26)的采样值判断是否需要融霜,若是,则开启融霜加热丝(36),进入步骤S12;若否,则进入步骤S13;
S12、主机模块(20)根据霜层厚度传感器(26)的采样值判断是否需结束融霜,若是,则关闭融霜加热丝(36),进入步骤S13;若否,则继续融霜;
S13、主机模块(20)判断第一温度传感器(24)的采样值是否小于保鲜厢(43)设定目标温度T-1℃,若是,则关闭制冷装置,进入步骤 S20;若否,返回步骤S6;
S14、主机模块(20)将控制信号发送给变频模块(21),变频模块(21)接收的频率控制信号将风机(22)调速在V1运行,进入步骤S20;
S15、主机模块(20)判断第二温度传感器(25)的采样值是否低于保鲜厢(43)内果蔬的极限低温TL,若是,则进入步骤S17;若否,则进入步骤S16;所述TL由管理人员根据果蔬品种设定;
S16、主机模块(20)形成频率控制信号发送给变频模块(21),变频模块(21)根据控制信号将风机(22)调速在V2运行,进入步骤S20;
S17、主机模块(20)每隔20min形成频率控制信号发送给变频模块(21),变频模块(21)根据控制信号每隔20min开启风机(22),通过变频模块(21)将风机(22)调在V3运行,进入步骤S20;
S18、主机模块(20)形成频率控制信号发送给变频模块(21),变频模块(21)根据控制信号将风机(22)调速在V1运行,开启厢温加热丝(35),进入步骤S19;
S19、主机模块(20)根据第一温度传感器(24)的采样信号判断保鲜厢(43)内温度是否大于保鲜厢目标温度设定值T-2℃.若是,则关闭厢温加热丝(35),进入步骤S20;若否,则返回步骤S18;
S20、主机模块(20)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;
S21、主机模块(20)将控制信号发送给排水装置(2),排水装置(2)工作30s后关闭,进入步骤20。
10.根据权利要求9所述的果蔬保鲜运输用智能温度控制系统的应用方法,其特征在于,所述V1为8m/s, 变频器频率输出为高;V2为6m/s, 变频器频率输出为中;V1为4m/s,变频器频率输出为低。
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