CN102845408A - 互联式熏蒸库组合智能熏蒸处理设施系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种互联式熏蒸库组合智能熏蒸处理设施系统，包括熏蒸设施结构部分和系统控制部分，熏蒸设施结构部分包括熏蒸剂投药系统、熏蒸剂回收系统和熏蒸处理建筑单元；系统控制部分由熏蒸处理供电系统、中央控制系统、状态监测控制系统组成，系统控制部分通过状态监测控制系统中的传感器实时测量系统数据，由中央控制系统控制熏蒸剂投药系统、熏蒸剂回收系统的管路每个阀门的开关，对熏蒸库进行匹配组合，从而实现熏蒸数据的实时测量及熏蒸过程的自动化控制。
Description
技术领域
本发明涉及动植物及其产品的熏蒸处理技术领域，特别涉及一种互联式熏蒸库组合智能熏蒸处理设施系统，系统适合在口岸建立大型检疫处理区时，用于进境原木、板材等货物的熏蒸杀虫灭菌。
背景技术
随着我国对外贸易往来日益频繁、外来有害生物随货物侵入我国的几率越来越大。同时，不同动植物及其产品在国内不同地区的调运也可使有害生物扩散和迁移。为此，建立大型的熏蒸处理库和相关熏蒸处理设施用于杀灭有害生物十分重要，特别是在货物进出频繁的口岸建立大型检疫处理区时，需要配套建立熏蒸处理库和熏蒸处理设施。
目前，已经建立的熏蒸处理库设计简单、不合理、操作复杂，已经远远不能满足熏蒸处理需求。如目前已有熏蒸处理库通常为单库结构，单库结构熏蒸处理库在货物的装载、运输、熏蒸库的气密性检测、熏蒸剂分布均匀、熏蒸库结构设计和规划、熏蒸剂浓度检测、熏蒸剂循环利用等方面缺乏有效的配套设计，熏蒸货物装库、出库过程繁琐，需占用大量人工和时间。单库结构熏蒸处理库的自动化程度较低，从而导致熏蒸库及其配套设施的使用效果差、效率低和操作复杂。因此有必要通过技术改造，从设施整体上进行系统化设计，提高自动化程度，解决目前熏蒸处理库和配套设施存在的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对熏蒸系统上述问题，提供一种互联式熏蒸库组合智能熏蒸处理设施的系统化设计方案，通过改造熏蒸处理设施的系统结构，提高熏蒸处理库在货物的装载、运输效率，改进熏蒸库的气密性检测、熏蒸剂分布均匀性方面的性能，通过采用互联、互通式熏蒸库组合，使若干个熏蒸库交替进行熏蒸货物装库、出库和熏蒸处理过程，从而减小熏蒸库的占地面积，提高设施熏蒸货物装库、出库过程自动化程度，结合采用本发明人于2012年6月申请的《一种循环倒药熏蒸系统及其方法》发明内容，使熏蒸剂在密闭熏蒸系统中的熏蒸库之间循环倒药，循环利用，实现熏蒸剂的减排，通过自动控制装置使熏蒸系统具备调控能力，熏蒸系统可根据熏蒸剂的使用情况，动态调整浓度，改变目前熏蒸系统存在对环境污染的现状。
目前，在国内尚未有文献报道此类技术。
本发明是通过这样的技术方案实现的，一种互联式熏蒸库组合智能熏蒸处理设施系统，包括熏蒸设施结构部分和系统控制部分，其特征在于，熏蒸设施结构部分包括熏蒸剂投药系统、熏蒸剂回收系统和熏蒸处理建筑单元；系统控制部分由熏蒸处理供电系统、中央控制系统、状态监测控制系统组成，系统控制部分通过状态监测控制系统中的传感器实时测量系统数据，由中央控制系统控制熏蒸剂投药系统、熏蒸剂回收系统的管路每个阀门的开关，对熏蒸库进行匹配组合使用，从而实现熏蒸数据的实时测量及熏蒸过程的自动化控制；
所述熏蒸处理建筑单元采用对称的平面布局，单元平面划分为若干功能区，功能区包括设备间、控制室和熏蒸库区；设备间和控制室设于熏蒸处理建筑单元的中部，熏蒸库区包括左右两个库区，左右两个库区对称设置于设备间和控制室两侧，每个库区包括若干个熏蒸库；左右两个库区的熏蒸库数目相同，相邻的熏蒸库之间相互密封隔离；
熏蒸处理建筑单元为砖混结构；
每个熏蒸库内壁的墙体上由里向外依次涂覆水泥砂浆、建筑胶水泥腻子和厚环氧树脂涂料，然后在墙体上安装一层保温板，在保温板上固定用于散热的冲孔铁板；冲孔铁板和保温板之间通过连接钉连接；
每个熏蒸库的顶部设置夹层，夹层用于安装管道和控制线路；构成的夹层的下层结构板上安装防爆型风扇；
设备间内安装熏蒸使用的公共仪器设备，公共仪器设备包括熏蒸剂浓度检测仪终端、回收设备、风机、真空泵；
每个熏蒸库设有一个库门，库门采用液压方式开启和关闭，液压门四周用聚四氯乙烯密封条密封；
库门内侧距库门口1.5至2米处设置风幕或水幕，库门与风幕或水幕之间的结构板上设置抽气装置；
当在蒸库大门开启时，风幕或水幕用于阻隔熏蒸库内熏蒸剂的扩散；
抽气装置用于吸收未能被风幕或水幕阻隔而逸出的熏蒸剂，抽气装置的管道连接熏蒸剂回收系统，逸出的熏蒸剂由抽气装置输送至熏蒸剂回收设备中；
每个熏蒸库内的地面设有货物车轨道，货物车轨道上与货物车6配合构成装卸货装置；所述熏蒸设施结构部分中，每个熏蒸库设有一个进药口和一个排放口；进药口和排放口分别连接进药管和排放管；
熏蒸设施结构部分包括一条投药主管道和一条回收主管道；
投药主管道的一端与熏蒸剂投药系统连接，另一端连接若干个支管，通过若干个支管分别连接到每个熏蒸库的进药管；
回收主管道的一端与熏蒸剂回收系统连接，另一端连接若干个支管，通过若干个支管分别连接到每个熏蒸库的排放管；
每个熏蒸库的进药管和排放管分别并联在投药主管道和回收主管道上，组合成互联式熏蒸库组；
所述熏蒸设施结构部分中包括废气排放主管，每个熏蒸库的废气排放管采用并联方式连接废气排放主管，废气排放主管经熏蒸剂回收系统的管路连接废气烟囱；
左右两个库区的每个熏蒸库通过进药管、排放管、投药主管道、回收主管道与位置对称的熏蒸库之间形成一个循环回路；每个循环回路上分别安装有若干电磁阀、若干管路风机，通过每个电磁阀的开关状态确定哪两个熏蒸库配对循环；
所述系统控制部分由供电系统、中央控制系统、状态监测系统构组成，
供电系统包括电源机柜；
中央控制系统包括由单片机及其外围电路构成的控制模块，控制模块连接上位计算机，通过控制模块控制系统管道上的电磁阀，风机；
状态监测系统包括阀位传感器和显示设备组成；
阀位传感器安装在每个阀门手柄的打开和闭合位置，当阀门手柄运行至打开、关闭、运行中三种位置，通过阀位传感器采集开关信号，开关信号传至中央控制系统的控制模块，经处理后将阀门状态通过显示设备显示。
本发明的有益效果：系统有分散在不同位置的熏蒸检测子系统,各子系统相互独立，又通过数据传输网络构成一个有机的整体，通过对熏蒸库进行匹配组合，从而实现熏蒸数据的实时测量及熏蒸过程的自动化控制，智能熏蒸库组成对设计，通过风机和真空泵等将熏蒸库内的熏蒸剂循环倒药实现重复使用，大大减少了熏蒸剂的排放。
通过对称布局设计大大缩减设备间和控制室的数量，同时也减少熏蒸处理公用仪器设备的数量和缩短循环等管道的距离，有利于管道压力的平衡及节约管道。
附图说明
图1、熏蒸处理建筑单元平面图；
图2、熏蒸处理建筑单元主视图；
图3、熏蒸库剖视图；
图4、熏蒸库内壁剖视图；
图5、货物车主视图；
图6、货物车侧视图A；
图7、货物车侧视图B；
图8、熏蒸处理管路示意图；
图9、两个熏蒸库同时循环示意图；
图10、废气排放示意图；
图11、系统工作流程图；
图12、投药系统示意图；
图13、回收系统示意图；
图14、软件系统功能图。
图中：1. 内壁，2. 夹层 ，3. 下层结构板 ，4. 排风扇 ，5.货物车轨道，6.货物车；11. 墙体,12. 保温板 ，13. 冲孔铁板 ，14.连接钉 。
具体实施方式
如图1至图14所示，互联式熏蒸库组合智能熏蒸处理设施系统，包括熏蒸设施结构部分和系统控制部分，熏蒸设施结构部分包括熏蒸剂投药系统、熏蒸剂回收系统和熏蒸处理建筑单元；系统控制部分由熏蒸处理供电系统、中央控制系统、状态监测控制系统组成，系统控制部分通过状态监测控制系统中的传感器实时测量系统数据，由中央控制系统控制熏蒸剂投药系统、熏蒸剂回收系统的管路每个阀门的开关，对熏蒸库进行匹配组合使用，从而实现熏蒸数据的实时测量及熏蒸过程的自动化控制；
熏蒸处理建筑单元采用对称的平面布局，单元平面划分为若干功能区，功能区包括设备间、控制室和熏蒸库区；设备间和控制室设于熏蒸处理建筑单元的中部，熏蒸库区包括左右两个库区，左右两个库区对称设置于设备间和控制室两侧，每个库区包括若干个熏蒸库；左右两个库区的熏蒸库数目相同，相邻的熏蒸库之间相互密封隔离；
熏蒸处理建筑单元为砖混结构；
每个熏蒸库内壁1的墙体11上由里向外依次涂覆水泥砂浆、建筑胶水泥腻子和厚环氧树脂涂料，然后在墙体11上安装一层保温板12，在保温板12上固定用于散热的冲孔铁板13；冲孔铁板13和保温板12之间通过连接钉14连接；
每个熏蒸库的顶部设置夹层2，夹层用于安装管道和控制线路；构成的夹层的下层结构板3上安装防爆型风扇4；
设备间内安装熏蒸使用的公共仪器设备，公共仪器设备包括熏蒸剂浓度检测仪终端、回收设备、风机、真空泵；
每个熏蒸库设有一个库门，库门采用液压方式开启和关闭，液压门四周用聚四氯乙烯密封条密封；
库门内侧距库门口1.5至2米设置风幕或水幕，库门与风幕或水幕之间的顶部结构板上设置抽气装置，当在蒸库大门开启时，风幕或水幕用于阻隔熏蒸库内熏蒸剂的扩散；
抽气装置用于吸收未能被风幕或水幕阻隔而逸出的熏蒸剂，抽气装置的管道连接熏蒸剂回收系统，逸出的熏蒸剂由抽气装置输送至熏蒸剂回收设备中；
每个熏蒸库内的地面设有货物车轨道5，货物车轨道5上与货物车6配合构成装卸货装置；熏蒸设施结构部分中，每个熏蒸库设有一个进药口和一个排放口；进药口和排放口分别连接进药管和排放管；
熏蒸设施结构部分包括一条投药主管道和一条回收主管道；
投药主管道的一端与熏蒸剂投药系统连接，另一端连接若干个支管，通过若干个支管分别连接到每个熏蒸库的进药管；
回收主管道的一端与熏蒸剂回收系统连接，另一端连接若干个支管，通过若干个支管分别连接到每个熏蒸库的排放管；
每个熏蒸库的进药管和排放管分别并联在投药主管道和回收主管道上，组合成互联式熏蒸库组；
熏蒸设施结构部分中包括废气排放主管，每个熏蒸库的废气排放管采用并联方式连接废气排放主管，废气排放主管经熏蒸剂回收系统的管路连接废气烟囱；
左右两个库区的每个熏蒸库通过进药管、排放管、投药主管道、回收主管道与位置对称的熏蒸库之间形成一个循环回路；每个循环回路上分别安装有若干电磁阀、若干管路风机，通过每个电磁阀的开关状态确定哪两个熏蒸库配对循环；
系统控制部分由供电系统、中央控制系统、状态监测系统构组成，
供电系统包括电源机柜；
中央控制系统包括由单片机及其外围电路构成的控制模块，控制模块连接上位计算机，通过控制模块控制管道上的电磁阀，风机；
状态监测系统包括阀位传感器和显示设备组成；
阀位传感器安装在每个阀门手柄的打开和闭合位置，当阀门手柄运行至打开、关闭、运行中三种位置，通过阀位传感器采集开关信号，开关信号传至中央控制系统的控制模块，经处理后将阀门状态通过显示设备显示。
本实施例中，智能熏蒸库组采用多个熏蒸库组合方式布局设计，包括2个或2个倍数的熏蒸库、设备间、控制室和管道室；
智能熏蒸库组成对设计建造可通过风机和真空泵等将熏蒸库内的熏蒸剂循环倒药实现重复使用，大大减少了熏蒸剂的排放。
夹层高度为1.5米，夹层内可安防熏蒸用各种管道和控制线路，方便维修和使熏蒸库整体美观。
风扇的设置在下层结构板上皮至设置风扇隔板400mm处，与采用循环管道和风机使熏蒸库内熏蒸剂分散均匀相比，采用风扇更经济有效。
设备间的设置：在熏蒸库后布置净宽为3400m2的设备间，设备间内安防熏蒸使用的公共仪器设备，包括熏蒸剂浓度检测仪终端、回收设备、风机、真空泵等。
进出库轨道接口的设置：货物进出熏蒸库采用轨道小车方式，通过电机或其他动力装置牵引轨道小车进出熏蒸库。因此，在轨道小车进出熏蒸库时设置宽400mm、深150mm的放置坑，沿入口轨道设置，长3500mm；距离外墙皮300mm处，沿建筑A轴设置排水明沟。
建筑气密性：内墙15mm厚1:3水泥砂浆、5mm厚1:2水泥砂浆、满刮建筑胶水泥腻子一遍（打磨平整）、2~4mm厚环氧树脂涂料。
运用A级防火保温材料酚醛保温板。
运用散热器，外设冲孔铁板。
轨道从建筑外皮60米处直伸入库，轨道上皮标高均为室内正负零。
公铁两用车通过设置内外双轮，其中靠里一对为铁制轮用于轨道运行，靠外一对为橡胶轮胎用于公路行驶。
熏蒸库门：采用宽为5.2米，高为4.5米的液压门，为保证气密性，采用不与熏蒸气体发生反应的聚四氯乙烯密封条。
烟囱管线：采用并联方式，强制将经过回收装置的废气抽入高20米的烟囱。
熏蒸剂溴甲烷回收方式采用本发明人专利《溴甲烷真空加热再利用系统》（已授权）。
熏蒸剂在不同熏蒸库的循环使用采用本发明人的《一种循环倒药熏蒸系统及其方法》（已申请）
在该智能熏蒸库的门口内侧装有风幕阻隔系统或水幕阻隔系统，通过风幕或水幕阻隔熏蒸库大门开启，轨道小车进出熏蒸库时库内熏蒸剂的扩散。
熏蒸库门内侧与风幕或水幕之间装有抽气装置，风幕或水幕未阻隔逃逸的熏蒸剂通过该抽气装置吸入熏蒸剂回收设备中。
检测及控制部分：1、熏蒸剂浓度检测二级缓冲技术
采用二级缓冲技术，在每个测点配备一个缓冲罐，在熏蒸处理过程中，通过高寿命泵将熏蒸库内待测气体不停循环入缓冲罐，并同时将缓冲罐内气体循环回熏蒸库内。这样，实现了缓冲罐内熏蒸剂浓度与熏蒸库内测点的熏蒸剂浓度实时相符。
2、减少了仪器的检测距离，有利于缩短检测时间并提高检测精度。
在熏蒸库外配置浓度检测点
采用熏蒸剂低浓度检测仪器，在操作室以及熏蒸库周边布置检测点，监测在熏蒸处理过程中是否出现熏蒸剂泄漏情况。检测值上传至软件系统实时显示，并且可以设置报警范围，当熏蒸剂浓度超过设定范围，软件或硬件发出声光报警。这样，在熏蒸处理过程中如果出现泄漏情况，操作人员可以第一时间发现并进行紧急处理，确保了人员的安全，并能确极大减轻对环境的污染。
3.数据处理完全贴合检疫业务
4.数据在本地保存基础上能够上传至局端，并能在任意地点进行浏览
5.熏蒸所有步骤（投药、循环、回收、排放、药物解析）全部自动完成，并能通过互联网远程操作。
6.系统中所有阀门采用空气动力阀门，阀门的受控反应更加灵敏。投药量更加精确，各熏蒸过程时间控制更精确。
系统功能
1) 数据采集:温度数据采集可以实时检测熏蒸库内的空间温度。药剂浓度数据采集可以由用户设置检测时间间隔，自动对熏蒸库内的药剂浓度进行检测。
2) 模糊控制系统：也是熏蒸智能自动化控制系统不可或缺的一部分。由于各种因素复杂多变，很多时候没有一个精确的数学模型，智能自动化控制针对这些问题，可以通过模糊逻辑来进行模糊控制。将企业熏蒸过程主要模拟量进行量化，并使用数学模型进行处理，从而保证企业熏蒸质量。
3) 药剂投放:用户可自动或手动进行向任意1个熏蒸库（或集装箱）投药动作。液体药物流出药瓶后进入汽化器，经过汽化器加热为气体，在循环风机的作用下与空气充分混合，进入处理库。投药量由用户设置，通过精密电子秤控制。
4) 药剂外循环:由用户设置循环时间间隔、每次循环时间，系统自动进行循环操作。
5) 有害气体排放:用户预设熏蒸时间达到后，系统自动将熏蒸尾气循环入回收过滤系统。
6) 状态监测系统：系统中对各设备进行控制，但是各设备状态处于系统的未知状态。为了使各设备按照系统命令正常运转，系统安全、可靠运行，必须对设备状态进行实时监测。状态监测系统正是起到了这样的作用。
7) 供电系统：电源供电采用进口高质量集中供电模块，保证系统供电充足、稳定、无串扰。
8) 监测报警：整个系统各个环节均有预警功能。当发生异常情况后，系统将转为安全模式，并给用户提供人性化的报警信息，方便用户解决问题，避免更大的损失。
根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。
Claims (1)
1.一种互联式熏蒸库组合智能熏蒸处理设施系统，包括熏蒸设施结构部分和系统控制部分，其特征在于，熏蒸设施结构部分包括熏蒸剂投药系统、熏蒸剂回收系统和熏蒸处理建筑单元；系统控制部分由熏蒸处理供电系统、中央控制系统、状态监测控制系统组成，系统控制部分通过状态监测控制系统中的传感器实时测量系统数据，由中央控制系统控制熏蒸剂投药系统、熏蒸剂回收系统的管路每个阀门的开关，对熏蒸库进行匹配组合使用，从而实现熏蒸数据的实时测量及熏蒸过程的自动化控制；
所述熏蒸处理建筑单元采用对称的平面布局，单元平面划分为若干功能区，功能区包括设备间、控制室和熏蒸库区；设备间和控制室设于熏蒸处理建筑单元的中部，熏蒸库区包括左右两个库区，左右两个库区对称设置于设备间和控制室两侧，每个库区包括若干个熏蒸库；左右两个库区的熏蒸库数目相同，相邻的熏蒸库之间相互密封隔离；
熏蒸处理建筑单元为砖混结构；
每个熏蒸库内壁（1）的墙体（11）上由里向外依次涂覆水泥砂浆、建筑胶水泥腻子和厚环氧树脂涂料，然后在墙体（11）上安装一层保温板（12），在保温板（12）上固定用于散热的冲孔铁板（13）；冲孔铁板（13）和保温板（12）之间通过连接钉（14）连接；
每个熏蒸库的顶部设置夹层（2），夹层用于安装管道和控制线路；构成的夹层的下层结构板（3）上安装防爆型风扇（4）；
设备间内安装熏蒸使用的公共仪器设备，公共仪器设备包括熏蒸剂浓度检测仪终端、回收设备、风机、真空泵；
每个熏蒸库设有一个库门，库门采用液压方式开启和关闭，液压门四周用聚四氯乙烯密封条密封；
库门内侧距库门口1.5至2米处设置风幕或水幕，库门与风幕或水幕之间的结构板上设置抽气装置，当在蒸库大门开启时，风幕或水幕用于阻隔熏蒸库内熏蒸剂的扩散；
抽气装置用于吸收未能被风幕或水幕阻隔而逸出的熏蒸剂，抽气装置的管道连接熏蒸剂回收系统，逸出的熏蒸剂由抽气装置输送至熏蒸剂回收设备中；
每个熏蒸库内的地面设有货物车轨道（5），货物车轨道（5）上与货物车6配合构成装卸货装置；所述熏蒸设施结构部分中，每个熏蒸库设有一个进药口和一个排放口；进药口和排放口分别连接进药管和排放管；
熏蒸设施结构部分包括一条投药主管道和一条回收主管道；
投药主管道的一端与熏蒸剂投药系统连接，另一端连接若干个支管，通过若干个支管分别连接到每个熏蒸库的进药管；
回收主管道的一端与熏蒸剂回收系统连接，另一端连接若干个支管，通过若干个支管分别连接到每个熏蒸库的排放管；
每个熏蒸库的进药管和排放管分别并联在投药主管道和回收主管道上，组合成互联式熏蒸库组；
所述熏蒸设施结构部分中包括废气排放主管，每个熏蒸库的废气排放管采用并联方式连接废气排放主管，废气排放主管经熏蒸剂回收系统的管路连接废气烟囱；
左右两个库区的每个熏蒸库通过进药管、排放管、投药主管道、回收主管道与位置对称的熏蒸库之间形成一个循环回路；每个循环回路上分别安装有若干电磁阀、若干管路风机，通过每个电磁阀的开关状态确定哪两个熏蒸库配对循环；
所述系统控制部分由供电系统、中央控制系统、状态监测系统构组成，供电系统包括电源机柜；
中央控制系统包括由单片机及其外围电路构成的控制模块，控制模块连接上位计算机，通过控制模块控制系统管道上的电磁阀，风机；
状态监测系统包括阀位传感器和显示设备组成；阀位传感器安装在每个阀门手柄的打开和闭合位置，当阀门手柄运行至打开、关闭、运行中三种位置，通过阀位传感器采集开关信号，开关信号传至中央控制系统的控制模块，经处理后将阀门状态通过显示设备显示。
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