储粮仓房电器自动化控制系统.pdf

提供一种储粮仓房电气自动化控制系统，是由储粮仓房内外电器设施的电源线(L1、L2、L3、N)，连接到仓外的电器自动控制箱内的继电器(15)～(26)上，继电器(15)～(26)与自动控制箱的智能电源分配器(30)连接，智能电源分配器(30)通过交换机(27)、网络延长器(28)与远程的计算机(29)连接。从办公楼远端计算机(29)桌面上的(储粮仓房电气自动化控制系统)工作站发出的指令，通过网络延长器(28)、交换机(27)、智能电源分配器(30)控制储粮仓电器相应的继电器(15)～(26)，通过继电器(15)～(26)对相关的电器设备(1)～(12)进行操作，实现远程控制储粮仓氮气充气、仓内气体环流、粮情检测与监控、轴流风机通风等工序作业。

1.  一种储粮仓房电气自动化控制系统，包括气体输送管网、环流风机(6)、轴流风机(10)(11)(12)、强电配电箱电源线(L1、L2、L3、N)、窗口门、轴流风机门、地槽口门、计算机(29)控制的自动测温与视频监控系统，其特征在于每个储粮仓房还安装一个电器自动控制箱，电器自动控制箱内安装有网络延长器(28)、交换机(27)、智能电源分配器(30)、三相断路器(13)、单相断路器(14)、继电器(15)～(26)，其中，三相断路器(13)的输入端与配电箱的三相电源线(L1、L2、L3、N)连接，三相断路器(13)的输出端与继电器(15)～(26)电源的输入端并联式连接，继电器(15)～(26)的电源输出端与相应的仓房电器(1)～(12)电源控制线连接；单相电源断路器(14)的输入端与电源线(L3、N)联接，断路器(14)的输出端与智能电源分配器(30)、交换机(27)、网络延长器(28)的电源输入端并联式连接；智能电源分配器(30)的电源输出端口节点，按序与相应的继电器(15)～(26)电源离合控制线连接；交换机(27)设有供计算机(29)连接的插口，交换机(27)的每一个插口与一台安装有储粮仓房电气自动化控制系统工作站软件的计算机(29)连接；在气体输送管网还安装电动的进气阀门(1)、地槽阀门(2)、截止阀门(3)、排气阀门(4)、转气阀门(5)；在仓内还安装彩色(夜间自动切换黑白)电动聚焦的摄像机(7)；仓房窗口门还安装电动阀(8)、轴流风机口门还安装电动阀(9)；继电器(15)～(26)分别与进气阀门(1)、地槽阀门(2)、截止阀门(3)、排气阀门(4)、转气阀门(5)、环流风机(6)、摄像机(7)、仓房窗口门电动阀(8)、轴流风机门电动阀(9)、轴流风机(10)(11)(12)连接。

2.  根据权利要求1所述的的储粮仓房电气自动化控制系统，其特征在于所述的交换机(27)设置的插口为1～10个，能连接1～10台安装有储粮仓房电气自动化控制系统工作站软件的计算机(29)。

储粮仓房电器自动化控制系统
一、技术领域
本发明涉及一种电器自动化控制系统，特别一种是储粮仓房电器自动控制系统。
二、背景技术
现阶段粮食储备库储粮仓一般配备有用于气调充气作业使用的气体输送管网、与管网配套的用于管路通断的手动阀门；用于通风降温的仓端头轴流风机(10)、仓山墙轴流风机(11)、仓顶夹层轴流风机(12)，控制风机门和窗口门开启的手动装置；用于仓内温湿度平衡、气体组成成分浓度平衡的环流风机(6)。对储粮仓粮情进行检查时，需人工进仓检查，一般实行的是非正常状态下每天人工进仓检查制，正常状态下每周每月的定期检查制。对储粮仓进行充气作业时，选择粮面上或粮面下的充气进气方式，工作人员需到远端的储粮仓进仓后扳动仓内的管网手动阀门，再到仓外扳动仓外管网手动阀门，通过手动阀门的控制，导航气体进入仓内的通路；人工扳动手动阀门，任一动作的失误都会导致充气作业的失败；在仓内低氧环境下的充气作业中，如为二次以上的补充气作业、检查需要或补救某一手动阀门的错误，作业人员必须配戴安全可靠的空气吸呼器，三人以上一起进仓，且每次进仓连续不能超过半个小时，在低氧的仓内环境下，膜下工作难度大，稍有误操作或观察不到位，气囊就会被充破，阀门就会被损坏，机房与仓房距离长，出现问题往往无法及时调整或处理。进行通风降温作业，开启轴流风机(10)(11)(12)进行机械通风时，工作人员需到仓房现场开关轴流风机门、窗口门、地槽口门，再打开现场的轴流风机(10)(11)(12)开关，启动轴流风机(10)(11)(12)进行作业；如天气突变，因库区范围大，关机与关闭门窗难度大；人工操作也无法实现自动定温定时通风。进行仓内粮层温湿度平衡、气体组成成分浓度平衡作业时，工作人员需要到仓房现场检查管网的通路，将手动阀门扳到正确的位置，人工现场启动环流风机(6)进行作业，这样增加了作业者的劳动量和劳动强度。对仓内气调状态(磷化物熏蒸状态)下的粮情进行检查，需人工带上空气吸呼器、筛具进仓检查；在低氧(高毒)环境下，作业的危险性大，从工作人员的安全性出发，往往对作业时间与作业量进行限制；人工的日常检查与定时检查制，受低氧(高毒)环境条件的限制，要想得到一个更加科学准确的结果与结论比较难，而且检查方式是无法实现连续性，无法观察储粮动态过程与害虫生长灭亡过程。
现阶段计算机(29)自动测温系统广泛应用于粮食储备库储粮仓房粮层温度、仓内气温气湿、仓外大气温度与湿度的检测，但仅仅是局限于温湿度检测工序，形成计算机(29)网络应用的单一性，造成了资源的浪费。
现阶段大多数粮食储备库应用计算机(29)视频监控系统，主要用于安全保卫工作；但没有开发应用到粮仓内的粮食储藏保管作业过程。
三、发明内容
本发明的目的，是在粮食储备库现已广泛应用计算机(29)自动测温系统与视频监控系统的基础上，发明一种储粮仓房电气自动化控制系统，对储粮仓房氮气充气作业、仓内气体环流作业、粮情检测与监控作业、储粮仓通风作业等工序的现场作业实现远距离的操作与控制，从而减轻作业人员的劳动强度，以达到更加科学高效地进行储粮仓储粮安全性的监督与管理。
本发明的储粮仓房电气自动化控制系统，参见附图，包括气体输送管网、环流风机(6)、轴流风机(10)(11)(12)、强电配电箱电源线(L1、L2、L3、N)、窗口门、轴流风机门、地槽口门、计算机(29)控制的自动测温与视频监控系统，其特征在于每个储粮仓房还安装一个电器自动控制箱，电器自动控制箱内安装有网络延长器(28)、交换机(27)、智能电源分配器(30)、三相断路器(13)、单相断路器(14)、接触器(15)～(26)；其中，三相断路器(13)的输入端与配电箱的三相电源线(L1、L2、L3、N))连接，三相断路器(13)的输出端与接触器(15)～(26)电源的输入端并联式连接，接触器(15)～(26)的电源输出端与相应的仓房电器(1)～(12)电源线连接；单相电源断路器(14)的输入端与电源线(L3、N)联接，断路器(14)的输出端与智能电源分配器(30)、交换机(27)、网络延长器(28)的电源输入端口并联式连接；智能电源分配器(30)的电源输出端口，按序与相应的接触器(15)～(26)电源离合控制线连接；交换机(27)设有供计算机(29)连接的插口；在气体输送管网还安装电动的进气阀门(1)、地槽阀门(2)、截止阀门(3)、排气阀门(4)、转气阀门(5)；在仓内还安装彩色(夜间自动切换黑白)电动聚焦的摄像机(7)；仓房窗口门还安装电动阀(8)、轴流风机门还安装电动阀(9)；接触器(15)～(26)分别与进气阀门(1)、地槽阀门(2)、截止阀门(3)、排气阀门(4)、转气阀门(5)、环流风机(6)、摄像机(7)、仓房窗口门电动阀(8)、轴流风机门电动阀(9)、轴流风机(10)(11)(12)连接；计算机(29)安装有储粮仓房电气自动化控制系统工作站软件，在计算机(29)桌面上建有储粮仓房电气自动化控制系统工作站，计算机(29)连接到交换机(27)的插口上。
所述的交换机(27)的插口设置是根据连接计算机(29)的台数设定，一般是设置1～10个插口，交换机每个插口连接一台安装有储粮仓房电气自动化控制系统工作站软件的计算机(29)，能实现多台计算机(29)对同一仓房的智能电源分配器(30)进行控制，从远程计算机(29)发出的指令信号，通过网络延长器(28)增强(放大)后，控制智能电源分配器(30)的电源分配节点，操作相应的接触器(15)～(26)进行合闸动作，使来自配电箱的三相电源(L1、L2、L3、N)通过接触器(15)～(26)的输出，接通相应的储粮仓房电器(1)～(12)，使储粮仓房电器获得电源而起动运行，按指令完成储粮仓房作业任务。
本发明的储粮仓房电气自动化控制系统，对储粮仓房现场作业，实现了远距离的操作与控制，减轻了作业人员的劳动强度，达到了更加科学高效地进行储粮仓储粮安全性的监督与管理。
四、附图说明
附图是本发明储粮仓房电气自动化控制系统的电路图。
图中的1是进气阀门，2是地槽阀门，3是截止阀门，4是排气阀门，5是转气阀门，6是环流风机，7是摄像机，8是储粮仓窗口门电动阀，9是轴流风机门电动阀，10是仓端头轴流风机，11是仓山墙轴流风机，12是仓顶夹层轴流风机，13是三相断路器，14是单相断路器，15～26是接触器，27是交换机，28是网络延长器，29是计算机。30是智能电源分配器(PDU)。
五、具体实施方式
以下结合附图对储粮仓房电气自动化控制系统作进一步详细的描述：
参见附图，本发明的储粮仓房电气自动化控制系统，是利用计算机(29)网络系统，通过各储粮仓外独立设置的电器自动控制箱内智能电源分配器(30)，对储粮仓氮气充气作业、仓内气体环流、粮情检测与监控、储粮仓通风等工序作业系统相关电器设备进行远程自动控制。
氮气充气作业系统：从机房产生的氮气经输送管网到达各储粮仓，本发明的储粮仓房电气自动化控制系统安装的进气阀门(1)是作为气体是否放行进仓的开关；安装的地槽阀门(2)是作为地槽进气方式的开关；安装的截止阀门(3)是作为粮面进气方式的开关；安装的排气阀门(4)是作为地槽进气方式的粮面排向仓外气体的开关；安装的转气阀门(5)是作为地槽进气方式粮面排出气需转换进入相关储粮仓房的开关；阀门(1)～(5)均为电动球阀，各阀门的电源线(L1、L3、N)连接到电器自动控制箱的继电器(15)～(19)的输出端上；继电器(15)～(19)的电源线输入端与断路器(13)的输出端连接；继电器(15)～(19)离合控制线分别与电源分配器(30)电源输出端相应节点连接；电源分配器(30)的电源输入端连接断路器(14)输出端的电源线(L3、N)；当电源控制线(L1、L3、N)与阀门(1)～(5)电源线连通通电后，阀门(1)～(5)运转接通输气管路。用于控制气路的所有阀门，默认状态为关闭；用于接通电源的继电器(15)～(26)，通电后状态为合闸，继电器(15)～(26)输出输入端接通。电器自动控制箱的电源分配器(30)，通过交换机(27)和网络延长器(28)与远程的计算机(29)连接。当需要进行充气作业时，打开安装有“储粮仓房电器自动化控制系统”工作站软件的计算机(29)，在计算机(29)桌面上，点出“储粮仓房电器自动化控制系统”工作站，进入“登陆”界面，点击“确定”按钮，进入“储粮仓房电器自动化控制系统”页面，点击“开始”按钮，系统开始检索，当检索完成后，在页面的“设备列表”下显示各作业仓网络可工作状态，当作业仓前的指示灯为“绿色”时，表示可进行该储粮仓相关工序作业的操作(以上操作步骤，作业储粮仓其它工序操作相同)。点击需作业储粮仓号，根据进气与排气的方式，如选择地槽进气排出仓外时，其充气路线为：机房管网氮气-进气阀门-地槽阀门-粮堆底部-粮面-排气阀门。依次操作为：右击排气阀门(4)端口，在下拉框图中点击“通电”，再以相同的动作依次点击操作地槽阀门(2)、进气阀门(1)；如选择地槽进气排向相关储粮仓房时，充气路线为：机房管网氮气-进气阀门-地槽阀门-粮堆底部-粮面-转气阀门。依次操作为：点击转气阀(5)端口、地槽阀门(2)端口、进气阀门(1)端口。粮面进气方式时，充气路线为：机房管网氮气-进气阀门-粮面-粮层底部-地槽口。现场打开地槽口盖板后，依次点击操作截止阀(3)端口、进气阀门(1)端口；通过计算机(29)指令，使作业仓外“电器自动控制箱”内的电源分配器(30)控制相应的继电器(15)～(19)，打开相应的电动阀门(1)～(5)，实现充气作业的远程自动控制；来自充氮机房的氮气就可以充进储粮仓内了。在充气过程中还可选用设定操作时间、可选用环流风机(6)辅助排气。
储粮仓内气体环流作业系统：环流风机(6)与充气管网组成仓内气体环流管路与网络。环流风机(6)的电源线(L3、N)连接电器自动控制箱的继电器(20)的输出端，继电器(20)的电源输入端连接电源线(L3、N)；继电器(20)离合控制线与电源分配器(30)输出端相应的节点连接；电源分配器(30)的电源输入端连接断路器(14)输出端的电源线(L3、N)；电源分配器(30)通过交换机(27)和网络延长器(28)与远程的计算机(29)连接。储粮仓内气体环流过程为：气体经粮面-环流风机(6)-截止阀门(3)-地槽阀门(2)-地槽-粮食底层-粮层-粮面进行循环。当需进行仓内气体环流时，打开计算机(29)工作站，点击需作业储粮仓号，右击地槽阀门(2)端口，在下拉框图中点击“通电”，同样点击操作截止阀门(3)，确认无误后，右击环流风机(6)端口，在下拉框图中点击“通电”，仓内环流作业开始，通过计算机(29)远程控制仓内气体环流作业。如同时设定环流时间，则再点击右边“时间添加设置”按钮，按指示进行时间设定。
粮情检测与监控作业系统：在储粮仓内设彩色(夜间自动切换黑白)电动聚焦的摄像机(7)，摄像机电源线与仓外电器自动控制箱继电器(21)的输出端连接，继电器(21)的电源输入端连接电源线(L2、N)；继电器(21)离合控制线与电源分配器(30)输出端相应的节点连接；电源分配器(30)的电源输入端连接断路器(14)输出端的电源线(L3、N)；电器自动控制箱的电源分配器(30)通过交换机(27)和网络延长器(28)与远程的计算机(29)连接。利用远程计算机(29)打开仓内摄像机，在视频监控系统中可以完成以下任务：A、能够清晰地掌握氮气充气作业的全过程，从不同角度观察到仓内四角及周边的气密性情况，及时、准确地反映充排气过程中存在的问题；B、观察预设虫笼、仓房四周、粮面、走道板，研究储粮害虫的发展和死亡情况；C、实时监测粮面粮食结露和霉变发生情况。当需要进行粮情检测与监控时，打开计算机(29)工作站，点击需作业储粮仓号，右击摄像机(7)端口，在下拉框图中点击“通电”，储粮仓内的画面就出现在“粮食储备库视频监控系统的窗口上”，这时就能够按目的要求完成作业任务。
储粮仓通风作业系统：在储粮仓窗口门安装电动阀(8)，在轴流风机口门安装电动阀(9)，电动阀(8)、电动阀(9)、仓端头轴流风机(10)、仓山墙轴流风机(11)、仓顶夹层轴流风机(12)的电源线(L1、L2、L3、N)连接到仓外电器自动控制箱的继电器(22)～(26)输出端上，继电器(22)～(26)的电源输入端连接电源线(L1、L2、L3、N)；继电器(22)～(26)离合控制线与电源分配器(30)的输出端相应的节点连接；电源分配器(30)的电源输入端连接断路器(14)输出端的电源线(L3、N)；电源分配器(30)通过网络延长器(28)和交换机(27)与远程的计算机(29)连接。电动阀(8)、电动阀(9)默认状态为关闭，轴流风机(10)(11)(12)的默认状态为关机。当需要仓内粮面换气或降温通风时，打开计算机(29)开工作站，点击需作业储粮仓号，点击储粮仓窗口门电动阀(8)端口后，按“接通”按钮，粮仓窗口门打开；点击轴流风机口门电动阀(9)端口后，按“接通”按钮，风机口门打开；点击储粮仓端头轴流风机(10)或仓山墙轴流风机(11)的端口后，按“接通”按钮，开轴流风机(10)或(11)进行通风。当需要粮层降温通风时，现场开地槽口盖板，打开计算机(29)开工作站，点击需作业储粮仓号，点击轴流风机口门电动阀(9)端口后按“接通”按钮，风机口门打开；点击仓端头轴流风机(10)或仓山墙轴流风机(11)端口后，按“接通”按钮，开轴流风机(10)或(11)进行通风。根据提示，可设置操作温度、湿度，按温度湿度上限值自动通风。当需仓顶夹层通风时，打开计算机(29)开工作站，点击需作业仓号，点击轴流风机(12)端口后，按“接通”按钮，开轴流风机(12)进行通风。