该系统是我公司在粮情测控系统的多年推广应用和用户信息反馈的基础上,综合现国内外粮情测控系统的优缺点,采用先进的现场总线、一线总线技术、网络技术和测控技术;系统结构模块化、工业级设计;密闭防腐;软件采用专家数学模型系统,对粮情进行检测、数据存储与分析,对储粮技术设施进行实时控制。在国内处于领先水平。该系统具有优良的性能、高测控精度和高可靠性,受到广大用户一致好评。
该系统是2005年度国家级科技重点新产品,2007 年国家级创新基金项目,2011年度国家级创新基金项目。 |
1、系统设计符合国家行业标准《LS/T 1809/10/11/12/13 -2017 粮油储藏 粮情测控系统》和中储粮总公司企业标准《Q/ZCL T11-2011智能通风技术规程》和《Q/ZCL T23-2017内环流控温储粮技术标准》的相关规定。
2、系统将粮情检测、智能通风控制和内环流控温系统有机融为一体,具有粮情检测、智能通风和内环流控温功能,使数据检测、控制过程更加科学合理,控制效果更好,实时性更强。 3、采用先进的《粮情分析数学模型》和《智能通风数学模型》能够对粮情数据进行科学分析,为智能通风系和内环流控温系统统提供实时准确数据和分析结果。 4、系统采用模块化工业级设计,测量数据准确、系统性能稳定可靠,现场设备工作环境温度范围达到-40℃— +85℃,适合全国各地粮库、各种仓型。 5、系统采用了完善的抗干扰、防雷击措施:系统硬件采用系列抗干扰设计,如采用工业级抗干扰单片机芯片、光电隔离技术、滤波电路、屏蔽接地、放电管、继电器、TVP等技术;软件采用数字滤波、看门狗、软件陷阱的多种抗干扰技术保证系统工作稳定可靠。 6、多种防熏蒸措施:a.仓内设备采用硅胶密封、镀锡端子、镀锡铜线、壳体密封;b.线路板采用特殊工艺喷涂防腐保护层;c.测温电缆和引线之间密封浇注;d.仓内接插件符合IP68防护等级。使系统具备防潮、防水、防尘能力,仓内测控装置具备抗磷化氢熏蒸腐蚀性能。仓内设备保护等级达到IP67,测控分机IP66。 7、测控主机对分机电源进行集中管理,测温时自动加电,测完后自动断电。仓内设备供电电源采用低于24V直流供电,测温时带电,测完后自动断电。 8、可测量专业气象站数据,除检测常规的气温和气湿数据外,还可检测气压、风速、风向、雨量及雨雪检测等气象数据。 9、系统硬件的积木式结构,决定了系统组合非常灵活方便。通过软件设置,就可以设置多种仓型、布点信息和多种测控参数。使系统能够适合任何种类仓型组合的不同粮库的需要。 10、系统具有气体、粮堆温湿度、粮食水分、虫害检测等检测功能,并可直接连接智能通风、内环流控温、氮气气调等储粮新技术的相关控制设备。 11、系统软件支持TCP/IP协议,可在局域网内和远程登陆连接后实时进行检测操作和数据传送。满足中储粮业务管理信息系统和粮情监控系统的各项要求。 |
系统由计算机、测控主机、测控分机、智能管理单元、测温电缆和温湿度传感器、水分、气体、虫害传感器,智能控制柜、小型气象站,无线传输模块等设备组成。 |
粮情测控系统根据前端温度传感器的类型不同分为:GDAS-128DT数字式(DS18B20)、GDAS-128C模拟式(热敏电阻MF53-1);按通讯方式又分为:有线通讯(RS485/CAN)和无线通讯(GPRS/CDMA/专用无线)。 |
1、上位计算机 Upper Computer |
采用品牌商用计算机,操作系统为Windows XP/2000/NT等,数据库为SQLserver,计算机通过标准工业接口RS232C或USB口同测控主机相连,粮情测控软件安装于计算机内。 |
2、测控主机 Master Computer |
测控主机实现仓房现场测控分机与测控室计算机的数据传输与交换,具有有线和无线两种通讯方式。测控主机可对分机电源进行集中管理,对系统电源及通讯线路进行防雷和接地。测控主机使粮情检测系统同计算机及库内局域网相互隔离,防止外部干扰和雷击损坏计算机及网络。
测控主机同PC机通讯接口为USB2.0,同分机采用有线或无线RS485通讯方式。主要完成接口转换、对分机电源进行管理和控制、对系统线路进行防雷和接地,有线和无线通讯方式都可以对分机电源进行管理,检测时自动给分机加电,检测完毕自动掉电。 |
3、测控分机 Slave Computer |
◆采集气象信息、仓内空间温湿度、粮温、粮堆水分、气体、虫害等实时数据。
◆根据主控计算机下达的通风命令进行通风控制,向各分支控制器发送控制命令并实时检测各分支控制器的状态。 ◆采用高性能工业级单片机,具有高稳定性,抗干扰性强。 ◆分机设有自动检测传感器ID码的功能,系统安装调试和维修更换完毕后,自动对点位数量、位置进行检测、自动存储。 ◆分机同分支器之间采用RS485总线隔离通讯,将整个库房以分线器为单元分成若干隔离单元,大大提高了系统的稳定性,避免相互串扰。 ◆分机预留测水、测虫、测气、智能通风接口。 ◆分机采用低功耗单片机芯片,低功耗设计,能长时加电工作。 |
4、智能管理单元(分支器) Intelligent Management Unit |
智能管理单元为分机与传感器、执行器之间的连接设备,它将库房数字电缆分成相互隔离的若干组,减少相互影响,便于测温电缆的仓内位置确定和故障诊断。分支器能自动判别传感器数量、状态(开路、短路、损坏)等故障。
◆分支器采用单片机将数字电缆分成若干组,相互隔离,从而大大提高了系统工作的可靠性,分支器在数字系统中的应用,智能检测故障并将各组电缆隔离,彻底杜绝了单点故障影响一大片甚至整仓故障的缺点,使本公司的数字系统独具数字系统和模拟系统的双重优点:高精度和高稳定性;低故障、低维修费用。 ◆各通道传感器同时进行测量和转换,大大提高了整体测量速度。 ◆分支器采用工业级智能芯片,自动判别传感器数量、状态(开路、短路、损坏)等故障,方便故障点位的检修。 ◆测温电缆同分支器连接采用电缆连接线或快速接插件,组网灵活方便,维护快捷。 ◆分支器外壳采用工业塑料壳体,防水螺丝密封,PCB板刷绝缘防腐材料。 ◆整个库内各组测温电缆可以互换,避免了更换电缆需专业写码的复杂过程。 |
5、测温电缆 Thermometric Cable |
数字电缆采用美国DS18B20数字传感器,模拟电缆采用MF53-1热敏电阻。
◆采用高质量的高压聚乙烯材料做保护,光滑耐磨。 ◆传感器采用良好保护措施,在受粮食拉力和压力状态下不损坏。 ◆串联式数字电缆连接操作方便,连接采用密封接插件,等级达到IP68标准。 |
6、数字温湿度一体传感器 Integrated Digital Temperature and Humidity Sensor |
数字温湿度传感器一种采用美国DALAS公司温度传感器和美国霍尼维尔公司的湿度传感器。另一种采用瑞士盛思锐公司SHT3X系列温湿度传感器。
◆温湿度一体,一线总线方式。 ◆可连接到仓内智能管理单元的任意位置,分机自动判断。 ◆气温、气湿传感器直接挂接在主、分机通讯总线上,放置在仓外的百叶箱里。 ◆JCTHD-II直接手挽手串联用于膜下环流粮堆里温湿度测量。 |
7、温湿水一体电缆 Temperature humidity water integrated cable |
由原测温电缆的温度传感器升级为测量对应点位的温湿度值,通过测量粮堆各点位的温湿度值,利用空间平衡湿度和温度计算出对应位置粮食的水分。温度准确度:±0.3℃;湿度准确度:±2%RH,;水分准确度:±0.2%。为科学储量和智能通风提供更科学的基础数据。 |
8、光纤测温电缆 |
采用分布式光纤测温,能够检测整条光纤沿线完整的分布温度。测温光纤由石英构成,电气绝缘,不受任何电磁干扰,感温元件为测温光纤,定位精度达到±0.5M,高灵敏度,反应迅速,单通道扫描时间短。采用外护套,内纤芯抽芯结构,安装方便。 |
9、气体检测仪(氧气、二氧化碳、磷化氢、氮气)Gas detector (Oxygen, Carbon dioxide, Phosphine,Nitrogen) |
固定式带现场显示气体检测仪可对仓内环境的氧气、二氧化碳、磷化氢、氮气等气体的浓度进行实时监测。均采用原装采用进口传感器,防爆设计,精度高、稳定性好,为粮情测控系统提供实时仓内气体数据。 |
10、虫害传感器 Pest Sensor |
JCCH-I虫害传感器为公司自主开发设计的。采用陷阱式结构,运用低功耗技术实现了电池供电,在对粮虫统计时,对掉落时间记录,可以实现更有效的对虫害规律的分析。
主要参数: 检测范围:0—100头,分辨率:1头 时间标签格式:年月日时分秒,分辨率:1秒 |
11、小型气象站 weather station |
JCQXZ-I气象站可对风向、风速、雨量、气压、温度、湿度、雨雪等气象要素进行全天候精确测量。为粮情测控系统提供实时和长期本地区历史气象数据。 |
12、无线控制箱 Wireless Controller |
采用无线控制模块对分机电源进行管理,未接到主机检测命令时,无线模块处于低功耗休眠状态,现场分机等设备处于无电状态;接到主机检测命令后,控制模块自动为分机接通电源,进行检测,检测完毕后自动断掉分机电源,模块进入低功耗休眠状态。这样保证了现场设备的安全和稳定,大大延长设备使用寿命,同时可在任何时间随时进行测温,克服了使用电源定时器定时段测温的弱点。 |
13、系列温湿度表 Series of Temperature and Humidity Meter |
JCTH-I数字手持式温湿度表
◆可测量、存储5000点温度和64点湿度。 ◆可通过RS-232C同计算机进行数据传输,表格显示和打印。 ◆可对数字电缆进行测温和写码操作。 ◆此手持表用于散堆温湿度测量和对数字电缆进行检修和维护。 JCT-II模拟手持测温表 用于测量前端温度传感器为MF53-1热敏电阻,PN结,PT-100铂电阻,四点循环显示,主要用于模拟测温电缆和电子测温探杆的温度测量。 |
粮情检测 |
对粮仓中的粮温、仓温、仓湿、粮堆空间湿度、粮食水分、虫害、气体浓度等粮仓基本粮情参数和气温、气湿、风速、风向、降雨量、大气压等气象参数进行检测。 |
实时检测:随时对粮情进行实时检测,显示、存储和打印。
定时巡测:对系统进行设定,自动定时检测。 本地检测:在粮库总控室内一台指定的微机进行检测。 网络检测:可以通过局域网、Internet网、手机APP进行远程检测。 数据存储:对每次检测的粮情数据进行自动保存和备份。 数据检索:用户可以查询任何一个检测日期任何仓的实测或巡测数据。 数据显示:通过多种方式对粮仓中粮食各部位温度值进行显示。 三维图形方式:以连续变化的图形颜色表示温度值高低。 三维数字方式:以数字及其变化的颜色表示温度值高低。 表格方式:以通用的表格形式显示温度数据。 曲线方式:以“多温多湿多水”复合曲线显示各温度、湿度、水分点或单点在一段时间(年、季度、月等)内的变化轨迹。 |
数据分析 |
系统内置《粮情数据分析数学模型》。根据不同地区的气候条件、仓型、建仓材料、粮食品种、仓房走向和实际多年的检测数据,生成边、角、门、窗、上、中、下等多条理想曲线。检测到不同部位的温度值与不同的理想曲线值进行比较,得出温度偏高(A),温度变化过陡(B),超过临界值(C),有发热迹象(D)。对粮食温度进行分析和异常报警,并给出报警的具体位置,为仓房通风和熏蒸杀虫提供决策支持。 |
数据打印 |
对温湿度检测值,用户可根据需要选择以下任意打印方式:电缆编号报表打印、电缆物理布局打印、曲线打印、汇总表打印、比较差值打印。可以单仓打印、多仓连续打印等。 |
系统诊断 |
系统能够对测控主机、测控分机、智能管理单元的连接状态、工作状态进行自检诊断;对测温电缆的故障进行定位诊断,能准确定位故障测温电缆的位置和情况(开路、短路、损坏)。
系统具有远程诊断功能。 |
控制功能 |
分机通过控制端口同智能通风控制模块、内环流控温控制模块、空调控制模块、氮气储藏控制模块进行数据交换完成各种控制。 |
电缆全仓并联方式特点: |
1.系统整体抗拉强度大,多次出仓不宜损坏。
2.电缆之间相互独立,一根电缆故障不影响其它。 3.所有电缆不需任何操作直接互换。 4.测温点位置信息由智能管理单元位置决定,不易出错,故障诊断一目了然。 5.系统施工量偏大、材料成本偏高。 |
电缆分组串联方式特点: |
1.智能管理单元可固定墙上亦可放在粮面上,施工灵活方便。
2.每组电缆之间相互独立,一根电缆故障不影响其它组。 3.相同缆号电缆不需任何操作直接互换。 |
电缆全仓串联方式特点: |
1.系统施工方便、成本较低。
2.故障点判断较困难。 3.电缆之间不能直接互换。 4.适合罩棚、散堆粮布线。 |