我国是农业大国,粮食是整个国民经济的基础。虽然每年我国粮食总产量都高达5亿吨,但只有80%的粮食才能够被合理利用。导致这一损失的主要原因是在储粮过程中大部分粮食发生了陈化和劣变。经过多年的研究,国内外专家一致认为,解决这一问题最合适的方法就是适时对粮仓进行通风,确保储粮条件。但是,到目前为止国内还没有一个科学化、智能化与自动化的现代储粮安全保障体系。 本文按照“储粮机械通风技术规程”,建立了完善的粮仓通风自动控制系统,并且构建了“储粮机械通风专家系统”。 本文主要完成了以下几个方面的工作。 (1) 完成了系统的硬件设计,实现了单仓通风过程的全自动控制,其中包括3台仓底的离心风机或者可逆转动轴流风机和4台仓顶的轴流风机(排风扇),还有在离心风机处的3个自动通风门和在排风扇处的4个自动通风窗,加上在仓房两侧的4个自动通风窗,以实现“储粮机械通风技术规程”所要求的6种通风目的和9种通风方式。 (2) 针对通风目的和通风方式的多元化,开发了控制系统软件。主要包括PLC无线通讯部分的实现、通风控制模块、硬件诊断模块。 (3) 通过对数据库粮情信息的提取,获得各个测温结点的温度。根据三维Serendipity 8节点线性单元构造插值函数,将计算机图形学与粮情监测系统相结合,用图形显示粮堆的温度分布,得到类似有限元分析结果的三维彩色云图,以便用户及时发现粮堆的温度变化情况,从而发现异常及时处理。 (4) 构建储粮机械通风专家系统,其中包括粮情故障诊断专家系统和机械通风控制专家系统两部分。专家系统主要包括事实库、知识库、推理机、解释机、人机接口这5个方面内容。从事实库中提取粮情数据进行统计,统计结果与知识库里的规则进行匹配,即正向推理得到结论。解释机可向用户显示推理路径和推理规则的详细解释。人机接口主要提供用户与知识库和解释机的接口。