Grain Storage Expert Intelligent Ventilation Control System Application Results

◎王晶磊1，胡韜綱2（1.中儲糧大連直屬庫　遼寧　大連　1160332.吉林省糧油科學(xué)研究設(shè)計院　吉林　長春　130061）

Wang Jinglei1，Hu Taogang2（1.Sino-grain Reserves of Dalian Depot,Liaoning，Dalian 116033，China2.Grain and Oil Scientific Research and Design Institute of Jilin Province，Changchun 130061，China）

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儲糧智能通風(fēng)專家控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果

Grain Storage Expert Intelligent Ventilation Control System Application Results

◎王晶磊1，胡韜綱2
（1.中儲糧大連直屬庫遼寧大連116033
2.吉林省糧油科學(xué)研究設(shè)計院吉林長春130061）

Wang Jinglei1，Hu Taogang2
（1.Sino-grain Reserves of Dalian Depot,Liaoning，Dalian 116033，China
2.Grain and Oil Scientific Research and Design Institute of Jilin Province，Changchun 130061，China）

儲糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)是國內(nèi)外最廣泛應(yīng)用的糧食儲藏技術(shù)之一[1].國內(nèi)學(xué)者調(diào)查發(fā)現(xiàn)常規(guī)通風(fēng)作業(yè)，雖大都按照有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行，但受天氣影響，倉房保管人員無法及時準(zhǔn)確掌握“三溫兩濕”即糧溫、倉溫、倉濕、氣溫、氣濕及倉頂溫度等影響通風(fēng)條件的實(shí)時數(shù)據(jù)，往往通過個人經(jīng)驗(yàn)判斷是否通風(fēng)及通風(fēng)時間長短，時常造成低效、無效通風(fēng)乃至有害通風(fēng)[2].依據(jù)儲糧技術(shù)規(guī)范要求，如何結(jié)合糧情測控系統(tǒng)，建立糧庫智能通風(fēng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)儲糧管理智能化，是糧食倉儲行業(yè)急需的儲糧技術(shù)[3].

儲糧智能通風(fēng)就是根據(jù)通風(fēng)目的和通風(fēng)控制數(shù)學(xué)模型，自動檢測糧情及環(huán)境狀況，判斷通風(fēng)條件，自動控制通風(fēng)設(shè)備與設(shè)施的開啟和關(guān)停的通風(fēng)方式.是“以信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、以信息化帶動工業(yè)化”在糧食倉儲行業(yè)中的生動運(yùn)用.智能通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了夏季排除拱頂積熱、秋季糧堆防結(jié)露通風(fēng)、冬季糧堆機(jī)械降溫、機(jī)械通風(fēng)降水等通風(fēng)作業(yè)的自動化、智能化.采用智能控制有利于充分發(fā)揮糧情測控系統(tǒng)的功能，自動捕捉有利的通風(fēng)時機(jī)，減輕勞動強(qiáng)度，避免人為判斷和操作的失誤，避免無效通風(fēng)甚至有害通風(fēng)，提高管理水平及倉儲經(jīng)濟(jì)效益.

本文通過對智能通風(fēng)專家控制系統(tǒng)的介紹，進(jìn)一步深化對智能通風(fēng)技術(shù)的研究，以期為管理、決策者提供一整套完整、系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)有效的通風(fēng)方案，為今后儲糧智能化管理工作提供理論依據(jù).

1　基本情況

1.1系統(tǒng)定義

智能通風(fēng)專家控制系統(tǒng)是指能夠在通風(fēng)決策過程中以及在通風(fēng)過程中的控制方面起到一個“高級決策者”的作用.該套系統(tǒng)通過人機(jī)交互的方式及系統(tǒng)自學(xué)習(xí)方式進(jìn)行知識獲取和修訂補(bǔ)充，最終建立各種相關(guān)儲糧技術(shù)知識與儲糧機(jī)械通風(fēng)和糧食安全儲藏相關(guān)數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)知識，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型、圖形模型和集成數(shù)據(jù).同時通過智能通風(fēng)專家控制系統(tǒng)，可對不同儲糧要求和儲糧環(huán)境下的機(jī)械通風(fēng)的決策和控制進(jìn)行模擬和比較，提供給管理者和決策者一套完成的、系統(tǒng)的、經(jīng)濟(jì)的、有效的智能通風(fēng)方案，綜上所述我們將智能通風(fēng)專家控制系統(tǒng)引入并應(yīng)用到通風(fēng)工作中.

1.2系統(tǒng)解決問題

智能通風(fēng)專家控制系統(tǒng)是采用智能計算機(jī)程序系統(tǒng)，將大量內(nèi)含專業(yè)領(lǐng)域?qū)＜宜筋~知識和經(jīng)驗(yàn)，能夠利用專家知識和解決問題的方法來處理該領(lǐng)域問題.該專家系統(tǒng)是一個具有大量專業(yè)知識與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng).通過應(yīng)用人工智能技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，依據(jù)某領(lǐng)域一個或多個專家系統(tǒng)提供的只適合經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理和判斷，并模擬人類專家的決策過程，以便解決儲糧通風(fēng)問題的解決.總之，該系統(tǒng)是一套模擬人類專家解決領(lǐng)域性問題的計算機(jī)程序系統(tǒng).

1.3系統(tǒng)硬件組成

系統(tǒng)硬件組成見圖1.

圖1　智能通風(fēng)專家控制系統(tǒng)的組成圖

由圖1顯示，通過將專家控制系統(tǒng)應(yīng)用到智能通風(fēng)系統(tǒng)上數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)用來存放專家提供的知識，并且能從知識獲取機(jī)構(gòu)中學(xué)習(xí)新的規(guī)則.該系統(tǒng)主要解決的是通過數(shù)據(jù)庫中的知識來模擬專家的思維模式.因此，數(shù)據(jù)庫的建立是專家系統(tǒng)質(zhì)量是否優(yōu)越的關(guān)鍵所在，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)量決定著專家系統(tǒng)的質(zhì)量水平.具體到智能通風(fēng)系統(tǒng)中，即該數(shù)據(jù)庫中存放著不同類型（降溫、濕、均溫、保濕、排擠熱、調(diào)質(zhì)）的啟動條件和結(jié)束條件.

數(shù)據(jù)獲取機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)收集各種啟動機(jī)械通風(fēng)的條件和結(jié)論，一般由儲糧專家或業(yè)務(wù)人員通過通風(fēng)人機(jī)接口運(yùn)行，將經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)加入數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)中.

推理機(jī)構(gòu)主要作用是從數(shù)據(jù)庫中讀取周期性數(shù)據(jù)，主要包括糧溫、糧濕、倉溫、倉濕以及大氣溫濕度，如符合通風(fēng)條件，按照風(fēng)機(jī)類型，計算通風(fēng)時間.

2　系統(tǒng)設(shè)計及特點(diǎn)

2.1系統(tǒng)設(shè)計

智能通風(fēng)控制系統(tǒng)主要由系統(tǒng)管理軟件、無線傳輸設(shè)備和控制系統(tǒng)3部分組成.系統(tǒng)管理軟件作為整個系統(tǒng)的核心，控制整個軟件，并對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理.無線傳輸系統(tǒng)負(fù)責(zé)把無線傳輸系統(tǒng)和控制系統(tǒng)連接起來，并把管理軟件指令傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，并把控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)回傳給系統(tǒng)管理軟件，控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對具體執(zhí)行單元的控制.

2.1.1系統(tǒng)管理軟件

該系統(tǒng)是將專家系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)械通風(fēng)的自動化控制中，主要使用的是無限通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)主控端和倉房的數(shù)據(jù)及命令傳輸.系統(tǒng)主要通過計算機(jī)連接通訊主機(jī)，再通過測控風(fēng)機(jī)和設(shè)備控制模塊將相關(guān)信息傳送至倉外溫濕度傳感器、糧溫傳感器、軸流風(fēng)機(jī)傳感器、自動門窗傳感器、離心風(fēng)機(jī)傳感器和自動通風(fēng)口傳感器.不同模塊具有不同的功能.電腦主機(jī)主要是運(yùn)行智能通風(fēng)軟件，負(fù)責(zé)接收和發(fā)送接收測控模塊的數(shù)據(jù)，啟動和關(guān)閉通風(fēng)過程，實(shí)時分析糧情溫濕度數(shù)據(jù)，滿足用戶不同通風(fēng)啟動和結(jié)束條件.保存和打印通風(fēng)記錄等功能；通訊主機(jī)通過無線模塊將電腦主機(jī)發(fā)來的命令通過無線傳輸方式發(fā)送至測控模塊，并且把測控模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)傳送給電腦主機(jī).供智能通風(fēng)軟件用來分析并執(zhí)行相關(guān)的通風(fēng)模式；測控分機(jī)模塊主要是負(fù)責(zé)接收上位機(jī)發(fā)送過來的各種控制指令，并將相關(guān)指令發(fā)送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行結(jié)果返回給上級設(shè)備，通過數(shù)據(jù)分析呈現(xiàn)給用戶；設(shè)備控制模塊主要是為了方便倉內(nèi)走線，減少通訊電纜的數(shù)量，減少設(shè)備的安裝難度所設(shè)置的，主要是通過測控分機(jī)引出主線，通過分機(jī)來控制設(shè)備模塊，并進(jìn)行具體的操作執(zhí)行.

2.1.2無線傳輸系統(tǒng)

無線傳輸系統(tǒng)是采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，耗能低、成本少、施用簡單.無線傳輸系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)雙向傳輸，通過對路由的動態(tài)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)最大靈活性.同時通過微型嵌入式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)綜合以及轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)到匯聚節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)通過微處理器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的可靠性收發(fā).

2.1.3測控系統(tǒng)

直屬庫可根據(jù)實(shí)際情況和智能通風(fēng)系統(tǒng)需要開發(fā)設(shè)計，通過控制整倉的離心風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)和扇窗等.同時還可連接溫濕度傳感器，采集糧倉頂層溫濕度和大氣溫濕度的數(shù)據(jù)，為智能通風(fēng)模型提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

2.2系統(tǒng)特點(diǎn)

智能通風(fēng)專家控制系統(tǒng)主要性能指標(biāo)包括：一是實(shí)現(xiàn)了儲糧機(jī)械通風(fēng)過程的全自動化控制，無須操作人員到糧倉現(xiàn)場就能完成儲糧機(jī)械通風(fēng)；二是系統(tǒng)設(shè)計有儲糧機(jī)械通風(fēng)智能化管理軟件，具有智能降溫通風(fēng)、智能自然通風(fēng)、智能倉頂排熱通風(fēng)、智能降水通風(fēng)、智能調(diào)質(zhì)通風(fēng)等功能模塊，實(shí)現(xiàn)儲糧機(jī)械通風(fēng)的智能化管理；三是系統(tǒng)軟件適用于我國南北方不同儲糧生態(tài)區(qū)域氣候條件，軟件在使用上方便靈活；四是系統(tǒng)選用性能穩(wěn)定的可編程控制器等電器元件作為控制設(shè)備，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠.

3　展望

分析模型的完善化一是通過機(jī)器學(xué)習(xí)功能、學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)、歸納變化規(guī)律和修正由于偶然因素造成的預(yù)測偏差以自我完善分析模型；二是由于目前受到檢測方法以及多方面條件的限制，很多糧堆生態(tài)參數(shù)特別是生物參數(shù)還沒有完全融入到智能糧情分析系統(tǒng)中,目前無論是經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦€是理論模型還需要進(jìn)一步完善,以便全面地從物理、化學(xué)、生物等多角度、多尺度地分析糧情變化規(guī)律.

智能通風(fēng)分析技術(shù)與儲藏專家系統(tǒng)更加融合.隨著分析模型的完善,以及調(diào)控措施逐漸升級，智能通風(fēng)分析技術(shù)與儲藏專家系統(tǒng)會形成一體化的分析與控制模塊,使用更加便捷.人工干預(yù)的成分會逐漸降低.當(dāng)智能通風(fēng)分析技術(shù)發(fā)展更加完善的時候,倉管人員對通風(fēng)過程的控制及工作強(qiáng)度逐步降低.

參考文獻(xiàn)：

[1]魯海峰，王鐵鋼，時清林，等.采用智能通風(fēng)的科技手段實(shí)現(xiàn)倉房節(jié)能排熱低溫儲糧[J].糧食儲藏，2009，37（2）：27-29

[2]付鵬程，趙小軍，王偉，等.智能通風(fēng)儲糧技術(shù)在中國的發(fā)展應(yīng)用概況[C].第十四屆國際谷物科技與面包大會暨國際油料與油脂發(fā)展論壇，北京，2012：143-146

[3]聞小龍，張來林，汪旭東，等.智能氣調(diào)和智能通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用試驗(yàn)[J].糧食流通技術(shù)，2012，（5）：32-35

[4]余吉慶，李宗良，周智華，等.智能通風(fēng)在儲糧降溫中擴(kuò)大應(yīng)用的研究[J].糧食儲藏，2012，41 （6）：22-26

[5]葉露林，洪雪峰.新型智能通風(fēng)系統(tǒng)[J].機(jī)電工程技術(shù)，2008，37（10）：45-47

[6]馮黎明，陳衛(wèi)東，呂宗旺，等.儲糧智能通風(fēng)系統(tǒng)研究[J].腦知識與技術(shù)，2013，9（15）：3588-3590

夏季溫度高、濕度大，微生物易于生長繁殖，食物容易腐敗變質(zhì)，食物中毒高發(fā)、頻發(fā).針對夏季食品安全特點(diǎn)，為保障公眾飲食安全，預(yù)防食物中毒發(fā)生，國家食品藥品監(jiān)督管理總局特提出以下注意事項(xiàng)：

（1）食品選購應(yīng)選擇儲藏條件較好、符合衛(wèi)生要求的正規(guī)商場、超市和市場，要購買感官正常的食品或食品原料，觀察是否新鮮，是否在保質(zhì)期內(nèi)，包裝是否完整無損、有無鼓包（漲袋、胖聽）等現(xiàn)象.特別是需要冷藏或冷凍的食品要看是否符合相應(yīng)的條件（一般冷藏溫度為0-4℃、冷凍溫度為-18℃以下）.

（2）夏季要特別注意食物保藏.需要冷藏或冷凍的食品，購買后盡快放入冰箱保存，避免在室溫暴露過長導(dǎo)致腐敗變質(zhì).冰箱內(nèi)存放食品不宜過滿，要定期除霜.蔬菜、水果類食品宜冷藏保鮮，與生肉、生魚等要分開保存.聽裝、瓶裝、罐裝、利樂紙盒、真空包裝等包裝食品，即開即用，開啟后應(yīng)及時冷藏且不宜久存.烹調(diào)好的食物室溫存放時間不要超過2小時；剩菜、剩飯等要及時冷藏，冷藏時最好用保鮮膜包好，冷藏時間不宜超過24小時，再次食用前要徹底加熱，并確認(rèn)無變質(zhì)后方可食用.

（3）食物制作過程要注意清潔衛(wèi)生.食材要洗凈，切配、盛放食品的刀板和餐具要生熟分開.加熱烹制的食物要燒熟煮透；涼菜要現(xiàn)吃現(xiàn)做，可適量加入生蒜或醋殺菌.不吃或少吃生食海產(chǎn)品.

（4）外出就餐應(yīng)選擇有證餐飲服務(wù)單位并索要發(fā)票或收據(jù)，建議選擇食品安全動態(tài)等級評定高的餐飲單位就餐.燒烤食品原料儲存條件不當(dāng)容易腐敗且燒烤加工中可形成苯并芘等有害物質(zhì)，建議慎食，特別是不要貪吃無證攤販燒烤.

（5）消費(fèi)者食用購買的食品或者在外就餐出現(xiàn)不適，要及時就醫(yī)，保留病歷卡、化驗(yàn)報告等相關(guān)資料，同時撥打食品藥品監(jiān)管部門投訴舉報電話12331.

（摘編自國家食品藥品監(jiān)督管理總局網(wǎng)站）

摘要：通過對儲糧智能通風(fēng)專家控制系統(tǒng)的介紹，并對使用過程中的應(yīng)用情況及系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析說明，以期為管理、決策者提供一整套完整、系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)有效的通風(fēng)方案，為今后儲糧智能化管理工作提供科學(xué)依據(jù).

關(guān)鍵詞：智能通風(fēng)；專家控制；效果

Abstract：Based on the grain storage expert intelligent ventilation control systemare introduced, and the process of using the application and system analysis shows the advantages and disadvantages in order to provide a complete set of management, decision-makers, systems, cost-effective ventilation solutions for the future intelligent management of stored grain to provide a scientific basis.

Key words：Intelligent ventilation；Expert control；Effect

作者簡介：王晶磊（1982-），男，研究生，工程師；專業(yè)方向?yàn)榧Z食儲藏.

收稿日期：2015-01-01

中圖分類號：S379.2