CN106933273B - 一种粮食仓储安全控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粮食仓储安全控制技术领域，公开了一种粮食仓储安全控制系统和方法，该系统包括：温度检测装置，用于检测粮仓内多个位置的温度；以及控制装置，用于根据所检测的粮仓内多个位置的温度来确定通风模式，并根据所确定的通风模式控制相应通风设备工作。本发明通过所检测的粮仓内多个位置的温度自动确定通风模式，并根据所确定的通风模式控制相应通风设备工作，实现了自动化根据粮仓内温度控制通风设备，从而粮仓内的温度控制无需人为参与，即可得到很好的控制。

Description

一种粮食仓储安全控制系统和方法

技术领域

本发明涉及粮食仓储安全控制技术，具体地，涉及一种粮食仓储安全控制系统和方法。

背景技术

总所周知，粮食需要通过粮仓进行保存，粮仓内的温度是保持粮食的重要指标，目前，一般是采用各种通风设备来保持粮仓内的温度，所以协调粮仓内的温度与通风设备的通风尤其重要。

然而，现有技术中，对于温度的控制还停留在人工判断的水平上，也就是说，在通过温度检测装置检测得到粮仓内的温度之后，操作人员根据经验来判断是否需要降温、是否需要进行通风及应采取怎样的通风方式进行通风等，也就是说，粮仓内温度的控制完全依赖于操作人员的经验水平。显然，这种人工判断的方式不仅人力成本高，而且精度差，粮仓温度得不到很好的控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种粮食仓储安全控制系统和方法，用于解决自动根据粮仓内温度控制通风设备工作的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种粮食仓储安全控制系统，该系统包括：温度检测装置，用于检测粮仓内多个位置的温度；以及控制装置，用于根据所检测的粮仓内多个位置的温度来确定通风模式，并根据所确定的通风模式控制相应通风设备工作。

相应地，本发明还提供了一种粮食仓储安全控制方法，该方法包括：检测粮仓内多个位置的温度；以及根据所检测的粮仓内多个位置的温度来确定通风模式，并根据所确定的通风模式控制相应通风设备工作。

通过上述技术方案，本发明通过所检测的粮仓内多个位置的温度自动确定通风模式，并根据所确定的通风模式控制相应通风设备工作，实现了自动化根据粮仓内温度控制通风设备，从而粮仓内的温度控制无需人为参与，即可得到很好的控制。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的粮食仓储安全控制系统的框图；

图2是本发明提供的另一粮食仓储安全控制系统的框图；以及

图3是本发明提供的粮食仓储安全控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是本发明提供的粮食仓储安全控制系统的框图，如图1所示，该系统包括温度检测装置和控制装置。温度检测装置用于检测粮仓内多个位置的温度；控制装置用于根据所检测的粮仓内多个位置的温度来确定通风模式，并根据所确定的通风模式控制相应通风设备工作。

粮仓的通风模式包括多种，不同的通风模式也就对应不同的通风方式，从而通风设备的启动逻辑秩序也就不同，例如，自然通风可以降低粮食表层温度、轴流风机通风可以降低整个粮仓的温度、仓底通风口风机通风可以降低整个粮仓的温度、排积热通风可以降低仓内空间温度，等等，不同的通风模式起到不同的作用，因而需要首先确定通风模式，从而才能控制与所确定的通风模式相应的通风设备工作。

下面举例对四种通风方式及与其对应的通风设备启动和关闭逻辑秩序进行介绍：

1、自然通风方式：

启动逻辑秩序：开启窗户、窗户开启到位、开启风机、风机开启；

关闭逻辑秩序：关闭风机、风机关闭、关闭窗户、窗户关闭到位。

2、轴流风机通风方式：

启动逻辑秩序：关闭窗户、窗户关闭到位、开启通风口、通风口开启到位、开启风机；

关闭逻辑秩序：关闭风机、风机关闭、关闭通风口、通风口关闭到位。

3、仓底通风口风机通风方式：

启动逻辑秩序：开启窗户、窗户开启到位、开启风机、风机开启；

关闭逻辑秩序：关闭风机、风机关闭、关闭窗户、窗户关闭到位。

4、排积热通风方式：

启动逻辑秩序：开启窗户、窗户开启到位、开启风机、风机开启；

关闭逻辑秩序：关闭风机、风机关闭、关闭窗户、窗户关闭到位。

以上举例说明的四种通风方式，可以看出，通风方式不同，通风设备的启动和关闭的逻辑秩序也就不同。

进一步地，以上所描述的通风模式包括降温通风、均温通风和排积热通风，控制装置根据所检测的粮仓内多个位置的温度计算得到以下一者或多者：粮堆平均温度或粮堆最高温度，控制装置根据该粮堆平均温度或该粮堆最高温度来确定是否采用所述降温通风；粮堆层均温，控制装置根据该粮堆层均温来确定是否采用均温通风；仓内空间温度，控制装置根据该仓内空间温度与外界环境温度之差来确定是否采用所述排积热通风。

以上温度检测装置可以包括多个温度传感器，以用于检测粮仓内多个位置的温度，本领域技术人员应当理解，对于粮仓内的温度检测，可以在高度上分为多个层次，每一层均设置多个温度传感器。粮堆温度为设置在粮堆位置的温度传感器所检测到的温度，粮堆平均温度即为设置在粮堆的不同位置的多个温度传感器所检测到的多个温度的平均温度，粮堆最高温度即为设置在粮堆的不同位置的多个温度传感器所检测到的多个温度中的最高温度。粮堆层均温即为设置在粮堆的同一层的多个温度传感器的平均温度。仓内空间温度为设置在粮堆之上的空间的温度传感器所检测到的温度，众所周知，粮仓内的粮堆顶部与粮仓顶部之间会存在一定的空间，这个空间即被称为仓内空间，仓内空间的各个位置的温度差距不大，因而可以设置一个温度传感器来检测仓内空间的温度，也可以设置多个温度传感器，在设置多个温度传感器来检测仓内空间的温度时，可以利用平均值作为仓内空间温度，也可以采用其中一个温度传感器所检测的温度作为仓内空间温度。

下面具体介绍每一种通风模式的确定方法：

1、控制装置根据粮堆平均温度或粮堆最高温度来确定是否采用降温通风：

降温通风的启动条件：低温储粮时，在粮堆平均温度＞15℃或粮堆最高温度＞20℃时确定启动降温通风；准低温储粮时，粮堆平均温度＞20℃或粮堆最高温度＞25℃时确定启动降温通风。

此外，降温通风还需要满足以下条件：在北方地区，粮堆平均温度-外界环境温度≥5℃；在南方地区，粮堆平均温度－外界环境温度≥3℃。这里外界环境温度可以通过设置在粮仓外的温度传感器获得，也可以通过气象站获得。

在启动降温通风的情况下，在以下情况下结束降温通风：低温储粮时，粮堆平均温度＜15℃且粮堆最高温度＜20℃；准低温储粮时，粮堆平均温度＜20℃且粮堆最高温度＜25℃。

2、控制装置根据粮堆层均温来确定是否采用均温通风：

降温通风的启动条件：粮堆最高层均温－粮堆最低层均温＞5℃。其中，可以通过设置在粮堆中每一层的多个温度传感器得到多个粮堆层均温，这里，粮堆最高层均温即为这多个粮堆层均温中的最大值，粮堆最低层均温即为这多个粮堆层均温中的最小值。

此外，降温通风还需要满足以下条件：粮堆最高层均温－粮堆最低层均温≤8℃。

在启动降温通风的情况下，在以下情况下结束降温通风：粮堆最高层均温－粮堆最低层均温＜5℃。

3、控制装置根据仓内空间温度与外界环境温度之差来确定是否采用排积热通风：

降温通风的启动条件：仓内空间温度－外界环境温度＞2℃。

此外，降温通风还需要满足以下条件：仓内空间温度－外界环境温度≥2℃。

在启动降温通风的情况下，在以下情况下结束降温通风：仓内空间温度－外界环境温度＜2℃。

以上各种情况下的通风模式中所涉及的温度阈值可以根据实际情况由操作人员自行设定，对于温度值的判断也可以通过控制装置来进行。

控制装置可以根据所确定的通风模式来确定通风方式，例如，在确定通风模式为降温通风或均温通风时，可以采用轴流风机通风方式或仓底通风口风机通风方式；在确定通风模式为排积热通风时，可以采用自然通风方式和排积热通风方式。

图2是本发明提供的另一粮食仓储安全控制系统的框图，如图2所示，该系统不仅包括图1所示的温度检测装置和控制装置，还包括粮食水分检测装置，该粮食水分检测装置用于检测粮仓内粮食的水分，控制装置还用于根据所检测的粮食的水分来控制温度检测装置对粮仓内多个位置的温度的检测。

一般禾谷类粮食的安全水分以温度为0℃时，水分安全值18％为基点,温度每升高5℃，安全水分降低1％(一般认为，粮食水分为15％时，最高储存温度不宜超过15℃)。设置在粮仓内的温度检测装置不需要一直保持在检测装置，只需要根据粮食的水分来确定何时进行温度检测。

粮食的水分可以被划分为多个等级，例如可以被划分为安全水分、半安全水分、危险水分三个等级。

其中，安全水分等级的定义如下：

对于0-5℃的粮温，安全水分为低于18％；

对于5-10℃的粮温，安全水分为低于17％；

对于10-15℃的粮温，安全水分为低于16％；

对于15-20℃的粮温，安全水分为低于15％；

对于20-25℃的粮温，安全水分为低于14％；

对于25-30℃的粮温，安全水分为低于13％；

对于>30℃的粮温，安全水分为低于12％。

超过安全水分值0.1％-0.5％的水分等级即为半安全水分等级，处于半安全水分等级的粮食，为只能在气温较低季节短期储存而不能安全过夏的粮食。超过安全水分值0.5％-1％的水分等级即为危险水分等级，处于危险水分等级的粮食为极易发热霉变的粮食。

本发明中粮仓内的温度也被称为粮温。

下面举例说明控制装置根据粮食的水分来控制温度检测装置的检测的具体细节，例如，在粮仓内的温度为<15℃的情况下，对于安全水分等级的粮食，控制装置控制温度检测装置每隔15天(当然，可以比15天少)检测一次粮仓的温度，对于半安全水分等级的粮食，控制装置控制温度检测装置每隔10天(当然，可以比10天少)检测一次粮仓的温度，对于危险水分等级的粮食，控制装置控制温度检测装置每隔5天(当然，可以比5天少)检测一次粮仓的温度。再例如，在粮仓内的温度为>15℃的情况下，对于安全水分等级的粮食，控制装置控制温度检测装置每隔7天(当然，可以比7天少)检测一次粮仓的温度，对于半安全水分等级的粮食，控制装置控制温度检测装置每隔5天(当然，可以比5天少)检测一次粮仓的温度，对于危险水分等级的粮食，控制装置控制温度检测装置每隔1天(当然，可以比1天少，如12个小时)检测一次粮仓的温度。这里粮仓内的温度(即，粮温)例如可以采用为粮堆最高层均温。

在控制装置根据粮食水分控制温度检测装置对粮仓内的温度进行检测之后，如果需要进行通风，可以在通风之后再对粮食水分进行检测，以确定下次的检测粮仓内温度的时间。总体来说，根据粮食水分确定检测粮仓内温度的时间，再根据检测得到的温度来确定通风模式。

如图2所示，本发明提供的粮食仓储安全控制系统还包括虫害检测装置，该虫害检测装置用于检测粮仓内粮食的害虫密度，控制装置还用于根据所检测的粮仓内多个位置的温度来控制虫害检测装置对害虫密度的检测，并根据所检测的害虫密度确定虫粮等级。

对于不同的粮食温度，虫害检测的频率也可以不同，举例来说，对于粮温<15℃的情况，控制装置可以控制虫害检测装置每隔30天(当然，可以比30天少)检测1次害虫密度，对于粮温>15℃且<25℃的情况，控制装置可以控制虫害检测装置每隔15天(当然，可以比15天少)检测1次害虫密度，对于粮温>25℃的情况，控制装置可以控制虫害检测装置每隔7天(当然，可以比7天少)检测1次害虫密度。这里粮仓内的温度(即，粮温)例如可以采用为粮堆最高层均温。

本领域技术人员应当理解，可以根据害虫密度来确定虫粮等级，对于害虫密度为≤5头/kg的情况，虫粮等级可以确定为基本无虫粮，对于害虫密度为6-30头/kg的情况，虫粮等级可以确定为一般虫粮，对于害虫密度为＞30头/kg的情况，虫粮等级可以确定为严重虫粮。

如图2所示，本发明提供的粮食仓储安全控制系统还包括气体检测装置和熏蒸装置，气体检测装置用于检测粮仓内特定气体的气体浓度；熏蒸装置用于对粮仓进行熏蒸；控制装置还用于根据虫粮等级来控制熏蒸装置对粮仓进行熏蒸，气体检测装置在熏蒸时对特定气体的气体浓度进行检测，控制装置还用于在特定气体的气体浓度达到一浓度阈值时控制熏蒸装置停止熏蒸。

这里所描述的特定气体可以为磷化氢气体，本领域技术人员应当理解，对于粮仓内的粮食被确定为严重虫粮的情况，需要对粮仓进行熏蒸，在有些地区，一般虫粮就需要进行熏蒸。在熏蒸装置对粮仓进行熏蒸时，气体检测装置同时对特定气体的气体浓度进行检测，在特定气体的气体浓度达到一预先设定的浓度阈值时停止熏蒸。因为，例如磷化氢气体为有毒气体，如果浓度过高会产生不好的影响。

图3是本发明提供的粮食仓储安全控制方法的流程图，如图3所示，该方法包括：检测粮仓内多个位置的温度；根据所检测的粮仓内多个位置的温度来确定通风模式，并根据所确定的通风模式控制相应通风设备工作。

应当说明的是，本发明提供的粮食仓储安全控制方法的具体细节及益处与本发明提供的粮食仓储安全控制系统类似，于此不予赘述。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (4)

1.一种粮食仓储安全控制系统，其特征在于，该系统包括：

温度检测装置，用于检测粮仓内多个位置的温度；

控制装置，用于根据所检测的粮仓内多个位置的温度来确定通风模式，并根据所确定的通风模式控制相应通风设备工作；

粮食水分检测装置，用于检测粮仓内粮食的水分；

所述控制装置还用于根据所检测的粮食的水分来控制所述温度检测装置对粮仓内多个位置的温度的检测；

虫害检测装置，用于检测粮仓内粮食的害虫密度；

所述控制装置还用于根据所检测的粮仓内多个位置的温度来控制所述虫害检测装置对害虫密度的检测，并根据所检测的害虫密度确定虫粮等级；

气体检测装置，用于检测粮仓内特定气体的气体浓度；以及

熏蒸装置，用于对粮仓进行熏蒸；

所述控制装置还用于根据所述虫粮等级来控制所述熏蒸装置对粮仓进行熏蒸，所述气体检测装置在熏蒸时对特定气体的气体浓度进行检测，所述控制装置还用于在所述特定气体的气体浓度达到一浓度阈值时控制所述熏蒸装置停止熏蒸。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通风模式包括降温通风、均温通风和排积热通风，所述控制装置根据所检测的粮仓内多个位置的温度计算得到以下一者或多者：

粮堆平均温度或粮堆最高温度，所述控制装置根据该粮堆平均温度或该粮堆最高温度来确定是否采用所述降温通风；

粮堆层均温，所述控制装置根据该粮堆层均温来确定是否采用所述均温通风；以及

仓内空间温度，所述控制装置根据该仓内空间温度与外界环境温度之差来确定是否采用所述排积热通风。

3.一种粮食仓储安全控制方法，其特征在于，该方法包括：

检测粮仓内多个位置的温度；

根据所检测的粮仓内多个位置的温度来确定通风模式，并根据所确定的通风模式控制相应通风设备工作；

检测粮仓内粮食的水分；

根据所检测的粮食的水分来控制对粮仓内多个位置的温度的检测；

检测粮仓内粮食的害虫密度；

根据所检测的粮仓内多个位置的温度来控制对害虫密度的检测，并根据所检测的害虫密度确定虫粮等级；

检测粮仓内特定气体的气体浓度；以及

根据所述虫粮等级来控制对粮仓进行熏蒸；

其中，在熏蒸时对特定气体的气体浓度进行检测，在所述特定气体的气体浓度达到一浓度阈值时停止熏蒸。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通风模式包括降温通风、均温通风和排积热通风，其中，根据所检测的粮仓内多个位置的温度计算得到以下一者或多者：

粮堆平均温度或粮堆最高温度，根据该粮堆平均温度或该粮堆最高温度来确定是否采用所述降温通风；

粮堆层均温，根据该粮堆层均温来确定是否采用所述均温通风；以及

仓内空间温度，根据该仓内空间温度与外界环境温度之差来确定是否采用所述排积热通风。