[发明专利]一种基于物联网的谷物烘干机组远程实时监控管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及谷物烘干机管理系统领域，特别是涉及一种基于物联网的谷物烘干机组远程实时监控管理系统。 

  

背景技术

随着社会的不断发展，人口的不断增加，粮食问题已经显得越来越严峻，因此如何保证粮食的安全已经成为一种重要议题，而粮食的干燥是提高粮食存放时间的重要手段，传统的干燥方式受到气候和场地的严重制约，霉烂往往非常严重，为此烘干机由于不受场地和气候限制，被越来越多人所使用，但是不同环境不同类型烘干机的使用均不相同，因此烘干机需要考虑很多参数才能得到最佳的操作方案，而且目前的烘干机的操作者一般只是靠个人的经验以及烘干机的说明进行操作，这样并不是所有的烘干机都能达到最佳烘干效果，随着科技的不断发展物联网发展迅速，因此申请人尝试设计一种系统利用物联网对局域范围内的谷物烘干机组进行远程实时监控管理，从而能及时得到谷物烘干机的实时信息，从而操作者能及时对谷物烘干机进行调整，从而大幅提高烘干效率，提高粮食烘干后的品质。 

  

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种基于物联网的谷物烘干机组远程实时监控管理系统，该管理系统通过物联网实现对谷物烘干机组的远程实时监控管理，从而能及时准确掌握烘干机的运行动态，监控人员可以通过设在监控中心的微机对分布在现场的具有网络通信功能的异地烘干机进行有效的和实时的远程监控与操作及时诊断分析烘干机状况，及时地对烘干机进行维护，从而降低管理成本，提高粮食烘干后的品质，为达此目的，本发明提供一种基于物联网的谷物烘干机组远程实时监控管理系统，由烘干机现场控制系统、无线网络信息传输层和监控中心组成； 

所述监控中心的硬件组成包括工控PC机、显示器、打印机、不间断电源和数据接口：

所述监控中心用于远程监测所管理的所有烘干机的工作情况、安防情况；所述中心显示屏用于显示和监测粮食流量、烘干速度、启停状态、运行时间、烘干温度、粮食含水率等所有的烘干机现场采集到的信息，所述监控中心根据谷物烘干机型号及当地气候对烘干机的运行参数设置了警戒线，警戒线参数由最优算法数学模型所得，烘干机在运行过程中的运行参数一旦超过该警戒线，计算机将立刻报警并且监控中心会向处于外地的烘干机发送控制命令以停止设备的工作，监控中心提供数据库存储保存历史数据，以便于提供趋势数据及打印业务数据报表；

所述烘干机现场控制系统与监控中心之间通过无线网络信息传输层进行信号传输；

所述现场控制系统的硬件组成包括可编程控制器PLC、AD转换模块、触摸屏、GPRS模块、接触器、空气开关，所述现场控制系统实现烘干机的数据采集、智能诊断、状态报警和实时控制功能；

所述现场控制系统的状态报警通过报警器实现，所述每个谷物烘干机对应一个报警器；

所述现场控制系统的数据采集通过数据采集系统实现，所述数据采集系统所采集的数据包括烘干温度、炉温、含水率、风压、排粮速度和启停信息，所述烘干温度和炉温通过谷物烘干炉内各层设置温度感应器得到，所述风压、排粮速度和启停信息通过谷物烘干炉控制面板得到，所述含水率通过谷物烘干炉内水分感应器得到。

作为本发明的进一步改进，所述最优算法数学模型为 

（A）干燥过程数学模型：

                        （1）

                                （2）

                   （3）

                                  （4）            

                                                     （5）

上式中，M_j是某个单元的谷物水分，M_j+1是下一个单元的谷物水分，Me是平衡水分，V是热风速度，T是热风温度，R_H是相对湿度。

（B）逆干燥过程模型： 

                   （6）

            （7）

上式中M_f是谷物出机水分，G_y是理论排粮速度，M_y距离排粮出口 Y 处的谷物的含水率。

（C）优化后的实际排粮速度模型： 

                                  （8）