CN112998069A - 一种粮食烘干机的集散型控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粮食烘干机的集散型控制方法及系统，该系统包括热风炉监控系统、干燥机监控系统和用于热风炉监控系统和干燥机监控系统的数据传输、处理的数据传输系统；所述热风炉监控系统用于监控热风炉内生物质燃料的燃烧工况及产生的热源输送工况，所述干燥机监控系统用于监控干燥机对粮食进行热风烘干处理的运行工况，本发明采用5G终端并行接入热风炉监控系统和干燥机监控系统，对热风炉和干燥机进行分散控制，同时控制热风炉监控系统和干燥机监控系统的5G终端接入互联网，形成粮食烘干机各项运行数据的集中处理，从而构成粮食烘干机各项运行的集散控制，设备运行和故障反馈及时准确，降低了设备的维护成本和衍生故障的发生。

Description

一种粮食烘干机的集散型控制方法及系统

技术领域

本发明涉及粮食加工技术领域，具体为一种粮食烘干机的集散型控制方法及系统。

背景技术

粮食烘干机，一种常见的谷物烘干设备，广泛应用于玉米、小麦、稻谷等粮食作物的烘干加工。通常包括热风机、干燥机两部分主要部件，其中热风机燃烧生物质燃料，并将热量输送至干燥机内，对内部的粮食谷物进行干燥。

目前，粮食烘干机都集中固定安装在固定的场地，设备的运行状态监测和控制都只能在本地人工操作，由于操作人员的专业知识欠缺，导致设备的运行状态和故障无法准确的反馈，增加了设备的维护成本和衍生故障发生。

发明内容

本发明目的是提供一种粮食烘干机的集散型控制方法及系统，以解决现有技术中操作人员的专业知识欠缺，导致设备的运行状态和故障无法准确的反馈，增加了设备的维护成本和衍生故障发生的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种粮食烘干机的集散型控制系统，包括热风炉监控系统、干燥机监控系统和用于热风炉监控系统和干燥机监控系统的数据传输、处理的数据传输系统；

所述热风炉监控系统用于监控热风炉内生物质燃料的燃烧工况及产生的热源输送工况，所述热风炉监控系统包括用于控制热风炉并处理热风炉监控数据的热风炉控制模块以及与热风炉控制模块连接的触摸屏，所述触摸屏用于烘干炉的人机交互，所述热风炉控制模块电性连接有用于控制炉温的温控模块以及用于检测炉温的炉温传感器；

所述干燥机监控系统用于监控干燥机对粮食进行热风烘干处理的运行工况，所述干燥机监控系统包括用于控制干燥机并处理干燥机监控数据的干燥机控制模块以及分别用于检测粮食水分和温度的水分传感器和温度传感器，所述干燥机控制模块将控制水分传感器和温度传感器采集干燥机内物料的水分和温度数据，并传输至数据传输系统；

所述数据传输系统用于测控数据的传输，并实现集散监控，所述数据传输系统包括互联网和接入互联网的5G终端，所述5G终端通过5G网络连接热风炉控制模块和干燥机控制模块，所述互联网将各项数据发送至计算机服务器。

优选的，所述热风炉监控系统还包括与热风炉控制模块电性连接的阀门模块，所述阀门模块用于控制热风炉的冷风进风、热风排风以及烟气排出。

所述热风炉监控系统还包括用于采集生物质燃料的燃烧工况及产生的热源输送工况的图像传感器。

优选的，所述干燥机监控系统还包括与干燥机控制模块电性连接的绞龙电机、提升电机和回转电机。

优选的，所述干燥机监控系统还包括与干燥机控制模块电性连接的排尘电机、送风电机和排风电机。

优选的，所述数据传输系统还包括接入互联网的移动终端和PC终端，所述移动终端和PC终端均用于工作人员的查看、操作。

一种粮食烘干机的集散型控制方法，包括如下步骤：

1)、热风炉控制模块和干燥机控制模块分别获取热风炉和干燥机的运行状态，由图像传感器和炉温传感器对热风炉进行数据采集，由水分传感器和温度传感器对干燥机进行数据采集；

2)、热风炉控制模块和干燥机控制模块获取的数据传送至5G终端，由5G终端对热风炉监控系统和干燥机监控系统进行处理接收到的运行数据进行处理、分析；

3)、5G终端将处理后的数据上传至互联网以及计算机服务器；

4)、工作人员通过移动终端、PC终端访问互联网，能够对热风机监控系统和干燥机监控系统上传的数据进行查询、分析和统计，并对热风炉监控系统和干燥机监控系统发送控制指令，控制热风炉和干燥机的运行状态。

本发明至少具备以下有益效果：

本发明采用5G终端并行接入热风炉监控系统和干燥机监控系统，对热风炉和干燥机进行分散控制，同时控制热风炉监控系统和干燥机监控系统的5G终端接入互联网，形成粮食烘干机各项运行数据的集中处理，从而构成粮食烘干机各项运行的集散控制，并通过移动终端和PC终端进行访问，实现对热风机监控系统和干燥机监控系统上传的数据的查询、分析和统计，并能够对热风炉监控系统和干燥机监控系统发送控制指令，控制热风炉和干燥机的运行状态，设备运行和故障反馈及时准确，克服了粮食烘干机传统的本地监控由于操作人员的专业知识欠缺，导致设备的运行状态和故障无法准确反馈的问题，降低了设备的维护成本和衍生故障的发生。

附图说明

图1为本发明的总体架构示意图；

图2为本发明的开机状态监控策略示意图；

图3为本发明的运行状态监控策略示意图。

附图标记中：1、热风炉监控系统；11、热风炉控制模块；12、图像传感器；13、炉温传感器；14、温控模块；15、阀门模块；16、触摸屏；2、干燥机监控系统；21、干燥机控制模块；22、绞龙电机；23、提升电机；24、回转电机；25、水分传感器；26、温度传感器；27、排尘电机；28、送风电机；29、排风电机；3、数据传输系统；31、5G终端；32、互联网；33、计算机服务器；34、移动终端；35、PC终端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种粮食烘干机的集散型控制系统，包括热风炉监控系统1、干燥机监控系统2和用于热风炉监控系统1和干燥机监控系统2的数据传输、处理的数据传输系统3，具体的，热风炉监控系统1与热风炉对应，干燥机监控系统2与干燥机对应；

热风炉监控系统1用于监控热风炉内生物质燃料的燃烧工况及产生的热源输送工况，热风炉监控系统1包括用于控制热风炉并处理热风炉监控数据的热风炉控制模块11以及与热风炉控制模块11连接的触摸屏16，触摸屏16用于烘干炉的人机交互，热风炉控制模块11电性连接有用于控制炉温的温控模块14以及用于检测炉温的炉温传感器13；

干燥机监控系统2用于监控干燥机对粮食进行热风烘干处理的运行工况，干燥机监控系统2包括用于控制干燥机并处理干燥机监控数据的干燥机控制模块21以及分别用于检测粮食水分和温度的水分传感器25和温度传感器26，干燥机控制模块21将控制水分传感器25和温度传感器26采集干燥机内物料的水分和温度数据，并传输至数据传输系统3；

数据传输系统3用于测控数据的传输，并实现集散监控，数据传输系统3包括互联网32和接入互联网32的5G终端31，5G终端31通过5G网络连接热风炉控制模块11和干燥机控制模块21，具体的，热风炉控制模块11和干燥机控制模块21通过5G终端31接入互联网32，5G终端31用于热风炉控制模块11和干燥机控制模块21收发指令，并将热风炉控制模块11和干燥机控制模块21采集的数据传输至互联网32，互联网32将各项数据发送至计算机服务器33，即可通过5G终端31并行接入热风炉监控系统1和干燥机监控系统2，对热风炉和干燥机进行分散控制，同时控制热风炉监控系统1和干燥机监控系统2的5G终端31接入互联网33，形成粮食烘干机各项运行数据的集中处理，从而构成粮食烘干机各项运行的集散控制，克服了粮食烘干机传统的本地监控由于操作人员的专业知识欠缺，导致设备的运行状态和故障无法准确的反馈的问题，降低了设备的维护成本和衍生故障的发生。

其中，热风炉监控系统1还包括与热风炉控制模块11电性连接的阀门模块15，阀门模块15用于控制热风炉的冷风进风、热风排风以及烟气排出，具体的，阀门模块15包括设置在热风出风口的热风阀、设置在冷风进风口的冷风均压阀、设置在废气排放口的废气阀、设置在烟道端口的烟道阀以及设置在燃烧室的燃烧阀，即可通过热风炉控制模块11调控阀门模块15操作冷风进风口、热风排风口和烟气排出口的启闭状态和通道大小。

其中，热风炉监控系统1还包括用于采集生物质燃料的燃烧工况及产生的热源输送工况的图像传感器12，具体的，图像传感器12为红外线图像传感器，图像传感器12采集热风炉内部生物质燃料燃烧和热源输送的红外影像信息，即可通过图像传感器12监测热风炉内部的热量分布，有利于热风炉的热量合理利用。

其中，干燥机监控系统2还包括与干燥机控制模块21电性连接的绞龙电机22、提升电机23和回转电机24，具体的，绞龙电机22为谷物翻料提供动力，提升电机23用于驱动提升装置提升谷物，回转电机24用于谷物提升后的翻转倾倒，即可通过干燥机控制模块21实时监测并控制绞龙电机22、提升电机23和回转电机24的运行状态，便于实时操控粮食谷物的进料、翻料、出料。

其中，干燥机监控系统2还包括与干燥机控制模块21电性连接的排尘电机27、送风电机28和排风电机29，具体的，排尘电机27为烟气排放提供动力，送风电机28为冷风进风提供动力，排风电机29为热风排风提供动力，即可通过干燥机控制模块21实时监测并控制排尘电机27、送风电机28和排风电机29的运行状态，便于实时操控烟气排放、冷风进风、暖风出风。

其中，数据传输系统3还包括接入互联网的移动终端34和PC终端35，移动终端34和PC终端35均用于工作人员的查看、操作，具体的，移动终端34和PC终端35显示界面至少包括图像传感器12采集的热风炉燃烧工况图像以及产生的热源输送工况图像、炉温传感器13采集的炉温、温控模块14设定的热风炉数据、阀门模块15对应的各个阀门的工况、水分传感器25采集的粮食水分、温度传感器26采集的粮食干燥温度以及绞龙电机22、提升电机23、回转电机24、排尘电机27、送风电机28和排风电机29的运行工况。

一种粮食烘干机的集散型控制方法，包括如下步骤：

1)、热风炉控制模块11和干燥机控制模块21分别获取热风炉和干燥机的运行状态，具体的，热风炉控制模块11通过阀门模块15控制热风炉各处阀门的启闭以及开启大小，通过温控模块14控制热风炉的炉温，并记录阀门启闭状态和热风炉运行状态，干燥机控制模块21获取并控制绞龙电机22、提升电机23、回转电机24、排尘电机27、送风电机28和排风电机29的启停状态，由图像传感器12和炉温传感器13对热风炉进行数据采集，由水分传感器25和温度传感器26对干燥机进行数据采集；

2)、热风炉控制模块11和干燥机控制模块21获取的数据传送至5G终端31，由5G终端31对热风炉监控系统1和干燥机监控系统2进行处理接收到的运行数据进行处理、分析；

3)、5G终端31将处理后的数据上传至互联网32以及计算机服务器33；

4)、工作人员通过移动终端34、PC终端35访问互联网32，能够对热风机监控系统1和干燥机监控系统2上传的数据进行查询、分析和统计，并对热风炉监控系统1和干燥机监控系统2发送控制指令，控制热风炉和干燥机的运行状态。

工作原理：

请参阅图2-3，本发明的监控策略如下：

a)、系统上电自检后，若发现系统故障，则自动将故障的状态传输给远程的PC终端和移动终端，远程端发送指令使系统无法进入自动运行模式，进行系统待检；若未发现系统故障，则进入自动运行模式，本地或远程控制热风炉、干燥机依次顺序启动工作运行，监控系统进入自动循环扫描方式对热风炉和干燥机运行工况进行监测，热风炉和干燥机运行出现故障时，则自动将故障的状态传输给远程的PC终端和移动终端，远程端发送指令使热风炉和干燥机进入停机状态进行待检。

b)、在系统进入正常运行后，同时对热风炉和干燥机的运行工况进行检测，若出现故障，则自动将故障的状态传输给远程的PC终端和移动终端，远程控制先使干燥机停止运行，然后使热风炉停止运行，进入系统检修模式。

本发明提供的一种粮食烘干机的集散型控制方法及系统，通过5G终端31并行接入热风炉监控系统1和干燥机监控系统2，对热风炉和干燥机进行分散控制，同时控制热风炉监控系统1和干燥机监控系统2的5G终端31接入互联网33，形成粮食烘干机各项运行数据的集中处理，从而构成粮食烘干机各项运行的集散控制，克服了粮食烘干机传统的本地监控由于操作人员的专业知识欠缺，导致设备的运行状态和故障无法准确的反馈的问题，降低了设备的维护成本和衍生故障的发生。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种粮食烘干机的集散型控制系统，其特征在于，包括热风炉监控系统、干燥机监控系统和用于热风炉监控系统和干燥机监控系统的数据传输、处理的数据传输系统；

所述热风炉监控系统用于监控热风炉内生物质燃料的燃烧工况及产生的热源输送工况，所述热风炉监控系统包括用于控制热风炉并处理热风炉监控数据的热风炉控制模块以及与热风炉控制模块连接的触摸屏，所述触摸屏用于烘干炉的人机交互，所述热风炉控制模块电性连接有用于控制炉温的温控模块以及用于检测炉温的炉温传感器；

所述干燥机监控系统用于监控干燥机对粮食进行热风烘干处理的运行工况，所述干燥机监控系统包括用于控制干燥机并处理干燥机监控数据的干燥机控制模块以及分别用于检测粮食水分和温度的水分传感器和温度传感器，所述干燥机控制模块将控制水分传感器和温度传感器采集干燥机内物料的水分和温度数据，并传输至数据传输系统；

所述数据传输系统用于测控数据的传输，并实现集散监控，所述数据传输系统包括互联网和接入互联网的5G终端，所述5G终端通过5G网络连接热风炉控制模块和干燥机控制模块，所述互联网将各项数据发送至计算机服务器。

2.根据权利要求1所述的一种粮食烘干机的集散型控制方法及系统，其特征在于：所述热风炉监控系统还包括与热风炉控制模块电性连接的阀门模块，所述阀门模块用于控制热风炉的冷风进风、热风排风以及烟气排出。

3.根据权利要求1所述的一种粮食烘干机的集散型控制方法及系统，其特征在于：所述热风炉监控系统还包括用于采集生物质燃料的燃烧工况及产生的热源输送工况的图像传感器。

4.根据权利要求1所述的一种粮食烘干机的集散型控制方法及系统，其特征在于：所述干燥机监控系统还包括与干燥机控制模块电性连接的绞龙电机、提升电机和回转电机。

5.根据权利要求4所述的一种粮食烘干机的集散型控制方法及系统，其特征在于：所述干燥机监控系统还包括与干燥机控制模块电性连接的排尘电机、送风电机和排风电机。

6.根据权利要求1所述的一种粮食烘干机的集散型控制方法及系统，其特征在于：所述数据传输系统还包括接入互联网的移动终端和PC终端，所述移动终端和PC终端均用于工作人员的查看、操作。

7.一种粮食烘干机的集散型控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)、热风炉控制模块和干燥机控制模块分别获取热风炉和干燥机的运行状态，由图像传感器和炉温传感器对热风炉进行数据采集，由水分传感器和温度传感器对干燥机进行数据采集；

2)、热风炉控制模块和干燥机控制模块获取的数据传送至5G终端，由5G终端对热风炉监控系统和干燥机监控系统进行处理接收到的运行数据进行处理、分析；

3)、5G终端将处理后的数据上传至互联网以及计算机服务器；

4)、工作人员通过移动终端、PC终端访问互联网，能够对热风机监控系统和干燥机监控系统上传的数据进行查询、分析和统计，并对热风炉监控系统和干燥机监控系统发送控制指令，控制热风炉和干燥机的运行状态。

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