CN111256401A - 一种自动化冷库冷风机融霜控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动化冷库冷风机融霜控制系统，包括单片机、数据采集模块、数据转换模块、无线通信模块、上位机和厚度传感器，所述厚度传感器设置在冷风机上，用于采集冷风机结霜厚度，然后通过数据采集模块传输给单片机，经单片机判断后通过冷风机控制设备向冷风机发送工作或停止指令，同时，向融霜设备发送停止或工作指令，对冷风机进行融霜；与此同时，单片机将信息经数据转换模块进行转换，由无线通信模块传输给上位机，在上位机上显示；另外，本发明还提供了一种融霜控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动化冷库冷风机融霜控制系统及控制方法，属于冷库温控技术领域。
背景技术
冷库是发展冷藏业的基础设施，也是在低温条件下贮藏货物的建筑群。 在发达国家制冷冷藏领域的耗电量约占总耗电量的 6％。 目前我国冷藏行业的能源利用中的浪费很严重，因而改造我国现有高能耗冷库及对今后需建设的冷库在设计过程中进行节能优化，提高本行业的能源利用率，就是我们必须面对的一个具有战略性意义的问题。 在冷库的运行过程中，结霜是制冷工程领域中最常见的现象之一。 各种大中小型冷库、小型制冷装置 ( 冰箱、冷柜等 )、空调的空气源热泵、以及作为冷链运输的一个重要环节——冷藏集装箱——都无一例外地面临着蒸发器的结霜问题。 结霜是制冷蒸发器有效工作的一种现象，同时也给制冷蒸发器的换热带来不利影响。 制冷蒸发器盘管上的霜层厚增大了导热热阻，降低换热效果，对于使用冷风机的制冷装置来说，霜层的存在还增大了空气的流动阻力，这将直接影响整个冷风机正常工作，使冷库制冷装置的总体性能下降。 因此，为减少蒸发器传热性能的下降，系统保持高效率运行，就必须适时地进行除霜。 在冷库中除霜效果的优劣是充分发挥冷库的设备能力、节约用电并降低运行费用、以及保证食品质量的关键。一直以来，人们在不断研究如何提高空气冷却器换热效率的同时，对解决空气冷却器的融霜方式也在不断完善。
目前，冷库所采用的除霜方式一般有：电热融霜、热气融霜和水冲融霜，而且融霜控制系统会按设定时间进行固定融霜，不能根据冷风机的具体情况进行融霜，这就会产生，一到设定时间，系统自动融霜，不论是否有霜或者结霜的厚度如何，这就造成了一定程度上的浪费。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种自动化冷库冷风机融霜控制系统及控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种自动化冷库冷风机融霜控制系统，包括单片机、数据采集模块、数据转换模块、无线通信模块、上位机和厚度传感器，所述厚度传感器设置在冷风机上，用于采集冷风机结霜厚度，然后通过数据采集模块传输给单片机，经单片机判断后通过冷风机控制设备向冷风机发送工作或停止指令，同时，向融霜设备发送停止或工作指令，对冷风机进行融霜；与此同时，单片机将信息经数据转换模块进行转换，由无线通信模块传输给上位机，在上位机上显示；
所述融霜设备包括压缩机、第一电磁阀、第一继电器和集水盘，所述第一继电器和单片机相连，所述单片机通过第一继电器控制所述第一电磁阀的开启或闭合；所述积水盘用于收集融霜产生的水；
所述冷风机控制设备包括第二电磁阀、第二继电器和节流阀，所述第二继电器与所述单片机相连，所述单片机通过第二继电器控制第二电磁阀的开启或闭合，压缩机排出的气体经处理后依次经过第二电磁阀和节流阀，由节流阀进行节流降温，进入冷风机；
所述上位机为PC机或智能手机。
进一步，还包括摄像机，所述摄像机与所述单片机相连，用于采集冷风机表面结霜情况的图片信息。
进一步，还包括GPS定位模块和报警模块，所述报警模块与所述单片机相连，所述GPS定位模块用于定位故障冷风机位置，经单片机处理后，在上位机上显示。
本发明还提供了一种自动化冷库冷风机融霜控制方法，包括以下步骤：
步骤一，参数设置：在PC机应用程序或智能手机APP的参数设置模块上对每个冷风机的融霜厚度阈值进行设置；选定自动融霜或手动融霜模式；
步骤二，融霜处理：厚度传感器采集冷风机结霜厚度信息后传输给数据采集模块，然后再发送给单片机，单片机接收到冷风机的实际结霜厚度后，与融霜厚度阈值进行比较，并输出比较结果通过无线通信模块发送给上位机，在PC机应用程序或智能手机APP的显示模块上显示；
步骤三，PC机应用程序或智能手机APP的操作模块向单片机发送融霜指令，单片机接收到指令后，通过第一继电器控制第一电磁阀开启，融霜通道打开；同时，单片机通过第二继电器控制第二电磁阀关闭，冷风机停止工作；
步骤四，摄像机采集冷风机结霜情况的图片信息通过数据采集模块发送给单片机，由单片机根据图片信息判断融霜是否完成；
步骤五，融霜完成后，单片机通过第一继电器控制第一电磁阀关闭，融霜通道关闭；同时，单片机通过第二继电器控制第二电磁阀开启，冷风机开始工作。
进一步，当出现故障时，单片机向报警模块发送警报指令，然后GPS定位模块将故障冷风机位置发送给单片机。
本发明所达到的有益技术效果：本发明提供的一种自动化冷库冷风机融霜控制系统，系统可以根据冷风机的结霜情况进行除霜，有效避免了定时除霜产生的经济和能源浪费的情况出现；厚度传感器采集冷风机结霜厚度信息后传输给数据采集模块，然后再发送给单片机，单片机接收到冷风机的实际结霜厚度后，与融霜厚度阈值进行比较，并输出比较结果通过无线通信模块发送给上位机，单片机接收到上位机的指令后，通过第一继电器控制第一电磁阀开启，融霜通道打开；同时，单片机通过第二继电器控制第二电磁阀关闭，冷风机停止工作；摄像机采集冷风机结霜情况的图片信息通过数据采集模块发送给单片机，由单片机根据图片信息判断融霜是否完成，若融霜完成，则通过第一继电器控制第一电磁阀关闭，融霜通道关闭；同时，单片机通过第二继电器控制第二电磁阀开启，冷风机开始工作。另外，本发明提供的融霜控制方法，用户可以根据具体情况选择自动融霜模式或手动融霜模式。
附图说明
图1本发明之融霜控制系统组成框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。
如图1所示，本发明提供一种自动化冷库冷风机融霜控制系统，包括单片机、数据采集模块、数据转换模块、无线通信模块、上位机和厚度传感器，所述厚度传感器设置在冷风机上，用于采集冷风机结霜厚度，然后通过数据采集模块传输给单片机，经单片机判断后通过冷风机控制设备向冷风机发送工作或停止指令，同时，向融霜设备发送停止或工作指令，对冷风机进行融霜；与此同时，单片机将信息经数据转换模块进行转换，由无线通信模块传输给上位机，在上位机上显示；
所述融霜设备包括压缩机、第一电磁阀、第一继电器和集水盘，所述第一继电器和单片机相连，所述单片机通过第一继电器控制所述第一电磁阀的开启或闭合；所述积水盘用于收集融霜产生的水；
所述冷风机控制设备包括第二电磁阀、第二继电器和节流阀，所述第二继电器与所述单片机相连，所述单片机通过第二继电器控制第二电磁阀的开启或闭合，压缩机排出的气体经处理后依次经过第二电磁阀和节流阀，由节流阀进行节流降温，进入冷风机；
压缩机出口分为两路，一路对高温高压气体进行处理后进入冷风机控制设备，一路直接进入融霜设备；融霜热量主要来源于压缩机压缩后的高温高压气体，融霜速度快，而且能耗低，对冷库内温度场的影响较小
所述上位机为PC机或智能手机。
还包括摄像机，所述摄像机与所述单片机相连，用于采集冷风机表面结霜情况的图片信息，图片信息经单片机识别后，作出融霜工作是否完成的判断，若融霜完成，则单片机通过第一继电器控制第一电磁阀关闭，融霜通道关闭；同时，单片机通过第二继电器控制第二电磁阀开启，冷风机开始工作。
当冷库面积较大时，需要若干个冷风机进行制冷，在实际维护过程中，冷风机会出现故障，这就需要对故障位置进行准备定位，及时维修，因此本发明为了解决这个问题，设置GPS定位模块和报警模块，所述报警模块与所述单片机相连，所述GPS定位模块用于定位故障冷风机位置，经单片机处理后，在上位机上显示。
本发明还提供了一种自动化冷库冷风机融霜控制方法，包括以下步骤：
步骤一，参数设置：在PC机应用程序或智能手机APP的参数设置模块上对每个冷风机的融霜厚度阈值进行设置；选定自动融霜或手动融霜模式；
步骤二，融霜处理：厚度传感器采集冷风机结霜厚度信息后传输给数据采集模块，然后再发送给单片机，单片机接收到冷风机的实际结霜厚度后，与融霜厚度阈值进行比较，并输出比较结果通过无线通信模块发送给上位机，在PC机应用程序或智能手机APP的显示模块上显示；
步骤三，PC机应用程序或智能手机APP的操作模块向单片机发送融霜指令，单片机接收到指令后，通过第一继电器控制第一电磁阀开启，融霜通道打开；同时，单片机通过第二继电器控制第二电磁阀关闭，冷风机停止工作；
步骤四，摄像机采集冷风机结霜情况的图片信息通过数据采集模块发送给单片机，由单片机根据图片信息判断融霜是否完成；
步骤五，融霜完成后，单片机通过第一继电器控制第一电磁阀关闭，融霜通道关闭；同时，单片机通过第二继电器控制第二电磁阀开启，冷风机开始工作。
当出现故障时，单片机向报警模块发送警报指令，然后GPS定位模块将故障冷风机位置发送给单片机。
以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种自动化冷库冷风机融霜控制系统，其特征在于：包括单片机、数据采集模块、数据转换模块、无线通信模块、上位机和厚度传感器，所述厚度传感器设置在冷风机上，用于采集冷风机结霜厚度，然后通过数据采集模块传输给单片机，经单片机判断后通过冷风机控制设备向冷风机发送工作或停止指令，同时，向融霜设备发送停止或工作指令，对冷风机进行融霜；与此同时，单片机将信息经数据转换模块进行转换，由无线通信模块传输给上位机，在上位机上显示；
所述融霜设备包括压缩机、第一电磁阀、第一继电器和集水盘，所述第一继电器和单片机相连，所述单片机通过第一继电器控制所述第一电磁阀的开启或闭合；所述积水盘用于收集融霜产生的水；
所述冷风机控制设备包括第二电磁阀、第二继电器和节流阀，所述第二继电器与所述单片机相连，所述单片机通过第二继电器控制第二电磁阀的开启或闭合，压缩机排出的气体经处理后依次经过第二电磁阀和节流阀，由节流阀进行节流降温，进入冷风机；
所述上位机为PC机或智能手机。
2.根据权利要求1所述的自动化冷库冷风机融霜控制系统，其特征在于：还包括摄像机，所述摄像机与所述单片机相连，用于采集冷风机表面结霜情况的图片信息。
3.根据权利要求1所述的自动化冷库冷风机融霜控制系统，其特征在于：还包括GPS定位模块和报警模块，所述报警模块与所述单片机相连，所述GPS定位模块用于定位故障冷风机位置，经单片机处理后，在上位机上显示。
4.一种自动化冷库冷风机融霜控制方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，参数设置：在PC机应用程序或智能手机APP的参数设置模块上对每个冷风机的融霜厚度阈值进行设置；选定自动融霜或手动融霜模式；
步骤二，融霜处理：厚度传感器采集冷风机结霜厚度信息后传输给数据采集模块，然后再发送给单片机，单片机接收到冷风机的实际结霜厚度后，与融霜厚度阈值进行比较，并输出比较结果通过无线通信模块发送给上位机，在PC机应用程序或智能手机APP的显示模块上显示；
步骤三，PC机应用程序或智能手机APP的操作模块向单片机发送融霜指令，单片机接收到指令后，通过第一继电器控制第一电磁阀开启，融霜通道打开；同时，单片机通过第二继电器控制第二电磁阀关闭，冷风机停止工作；
步骤四，摄像机采集冷风机结霜情况的图片信息通过数据采集模块发送给单片机，由单片机根据图片信息判断融霜是否完成；
步骤五，融霜完成后，单片机通过第一继电器控制第一电磁阀关闭，融霜通道关闭；同时，单片机通过第二继电器控制第二电磁阀开启，冷风机开始工作。
5.根据权利要求4所述的自动化冷库冷风机融霜控制方法，其特征在于：当出现故障时，单片机向报警模块发送警报指令，然后GPS定位模块将故障冷风机位置发送给单片机。
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