一种基于大数据的谷物烘干机批次控制系统

技术领域

本发明属于谷物烘干领域，涉及自动控制技术，具体是一种基于大数据的谷物烘干机批次控制系统。

背景技术

谷物烘干机是一种烘干机的总成。是粮食烘干机各种设备的统称。也可以成为是粮食烘干机，比如玉米烘干机，稻谷烘干机，水稻烘干机、酒渣烘干机等，我们都可以称之为谷物烘干机。

现有的谷物烘干机不具备根据谷物的重量、谷物的经纹率、谷物的脱壳率以及谷物的碎米率对谷物烘干的温度进行调节，从而导致一些易脱壳或易碎米的谷物在温度较高的环境下烘干，导致谷物受损，造成原料浪费的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于大数据的谷物烘干机批次控制系统，用于解决传统谷物烘干机不具备根据谷物的重量、谷物的经纹率、谷物的脱壳率以及谷物的碎米率对谷物烘干的温度进行调节，从而导致一些易脱壳或易碎米的谷物在温度较高的环境下烘干，导致谷物受损，造成原料浪费的现象；

本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以根据谷物的重量、经纹率、脱壳率以及碎米率自动调节烘干温度的谷物烘干系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于大数据的谷物烘干机批次控制系统，包括主机箱，所述主机箱内顶壁固定连通有进料管道，所述进料管道底部贯穿主机箱的内顶壁并延伸至主机箱的内部，所述主机箱内顶壁与内底壁之间设置有行走轨道，所述行走轨道正面活动连接有提升机，所述行走轨道侧面通过电机座固定安装有驱动电机，所述主机箱内壁之间设置有烘干塔，所述主机箱内底壁固定连通有出料管道，所述主机箱底部固定安装有两个第一支撑柱与两个第二支撑柱，两个所述第一支撑柱之间固定安装有第一固定横梁，所述第一支撑柱与第二支撑柱之间固定安装有第二固定横梁，所述主机箱的一个侧面固定安装有火炉座，所述火炉座远离主机箱的内侧壁固定连通有进风管道，所述进风管道内壁之间设置有抽风机，所述主机箱的另一个侧面固定连通有排风管道，所述排风管道内侧壁之间设置有排风机，所述主机箱内侧壁设置有处理器；

所述处理器通信连接有采集模块、存储模块、提升检测模块、排风机检测模块、预警模块、烘干分析模块以及温度匹配模块；

所述温度匹配模块用于通过谷物的基本信息对谷物的烘干温度进行匹配，谷物的基本信息包括谷物的重量、谷物的经纹率、谷物的脱壳率以及谷物的碎米率。

进一步地，所述预警模块包括黄色警示灯、紫色警示灯、蓝色警示灯、橙色警示灯、绿色警示灯以及红色警示灯。

进一步地，所述提升检测模块用于根据提升机的速度数据、负载数据以及噪声数据对提升机的工作状态进行检测分析，所述速度数据为提升机上升状态平均速度与下降状态平均速度的平均值，所述负载数据为提升机上升状态负载重量与下降状态负载状态的和，所述噪声数据为提升机运行时产生噪声的分贝值，所述提升检测模块具体的检测分析过程包括以下步骤：

步骤S1：获取提升机上升状态平均速度值与下降状态平均速度值，将提升机上升状态平均速度值与下降状态平均速度值的平均值标记为SDt，获取提升机上升状态负载重量值与下降状态负载重量值，将提升机上升状态负载重量值与下降状态负载重量值的平均值标记为FZt，获取提升机运行状态噪声的分贝值并将分贝值标记为ZSt；

步骤S2：通过存储模块获取到速度阈值SDmin，将SDt与SDmin进行比较：

若SDt≤SDmin，则判定提升机运行速度异常，提升检测模块向处理器发送提升机速度异常信号，处理器接收到提升机速度异常信号后将提升机速度异常信号发送至预警模块，预警模块接收到提升机速度异常信号后控制黄色警示灯亮起；

若SDt>SDmin，则判定提升机运行速度正常，进行下一步分析；

步骤S3：通过公式

步骤S4：通过存储模块获取到提升机的运行系数阈值YXmin，将提升机的运行系数YXx与运行系数阈值YXmin进行比较：

若YXx>YXmin，则判定提升机运行正常；

若YXx≤YXmin，则判定提升机运行异常，提升检测模块向处理器发送提升机运行异常信号，处理器接收到提升机运行异常信号后向预警模块发送提升机运行异常信号，预警模块接收到提升机运行异常信号后控制紫色警示灯亮起。

进一步地，所述排风机检测模块用于对排风机的工作状态进行检测分析，具体的检测过程包括以下步骤：

步骤P1：对排风机后侧两米内的空间进行障碍物检测，若排风机后侧两米内空间存在障碍物，排风机检测模块向处理器发送障碍物预警信号，处理器接收到障碍物预警信号后将障碍物预警信号发送至预警模块，预警模块接收到障碍物预警信号后控制蓝色警示灯亮起；若排风机后侧两米内空间不存在障碍物，则进行下一步检测；

步骤P2：获取排风机的输出功率值以及扇叶转速值，通过存储模块获取到排风机的标准输出功率值与标准扇叶转速值，当排风机的输出功率值低于标准输出功率值或扇叶转速值低于标准扇叶转速值时，判定排风扇输出状态异常，排风机检测模块向处理器发送输出异常信号，处理器接收到输出异常信号后将输出异常信号发送至预警模块，预警模块接收到输出异常信号后控制橙色警示灯亮起；当排风机的输出功率值高于标准输出功率值且扇叶转速值高于标准扇叶转速值时，判定排风机的输出状态正常，进行下一步检测；

步骤P3：获取排风机工作时的噪声值，通过存储模块获取到排风机工作时的标准噪声值，若排风机噪声值小于标准噪声值，则判定排风机工作震动正常；若排风机噪声值大于等于标准噪声值，则判定排风机工作震动异常，排风机向处理器发送震动异常信号，处理器接收到震动异常信号后将震动异常信号发送至预警模块，预警模块接收到震动异常信号后控制绿色警示灯亮起。

进一步地，所述烘干分析模块用于对谷物的烘干情况进行分析处理，具体的分析过程包括以下步骤：

步骤Q1：获取进料管道的谷物含水量与出料管道的谷物含水量，将进料管道的谷物含水量与出料管道的谷物含水量分别标记为JL与CL，获取该批次谷物从进料管道进入至出料管道的时间并将时间标记为SJ；

步骤Q2：通过公式

步骤Q3：通过存储模块获取到烘干效率系数阈值HGmin，将烘干系统的烘干效率系数HGx与烘干效率系数阈值HGmin进行比较：

若HGx>HGmax，则判定烘干系统的烘干效率满足使用要求；

若HGx≤HGmin，则判定烘干系统的烘干效率不满足使用要求，烘干分析模块向处理器发送烘干异常信号，处理器接收到烘干异常信号后将烘干异常信号发送至预警模块，所述预警模块接收到烘干异常信号后控制红色警示灯亮起。

本发明具备下述有益效果：

1、通过设置的温度匹配模块可以根据谷物的重量、谷物的经纹率、谷物的脱壳率以及谷物的碎米率对谷物的烘干温度进行自动化调节，针对于容易脱壳或容易碎米的谷物进行低温烘干，防止该类谷物在高温烘干作用下受损，对谷物提供保护，避免出现原料浪费的情况；

2、通过设置的提升检测模块可以对提升机的运行速度、负载重量以及运行时产生的噪声进行检测分析，通过计算得到提升机的运行系数，运行系数表示提升机的运行状态，运行系数越高，提升机运行约稳定，在检测出提升机运行异常时直接通过预警模块控制紫色警示灯亮起，表明提升机运行异常需要维修，从而使得提升机在运行异常时可以快速对其进行维修；

3、通过设置的排风机检测模块可以对排风机的工作状态进行检测，通过对排风机后侧有无障碍物、排风机的输出功率以及扇叶转速、排风机工作时的噪声值对排风机的工作状态进行检测分析，若排风机工作状态判定为异常，则通过预警模块控制绿色警示灯亮起，表明排风机工作状态异常需要维修，避免由于排风机故障影响设备对谷物进行正常烘干；

4、通过设置的烘干分析模块可以对设备的烘干效率进行检测分析，分别获取进料管道与出料管道内谷物的水含量，同时通过烘干时间计算出设备的烘干效率系数，从而对设备的烘干效率是否满足加工要求进行判定，在设备的烘干效率不满足使用要求时通过预警模块控制红色警示灯亮起，从而及时对设备进行维修。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构侧视图；

图2为本发明主机箱结构主视剖视图；

图3为本发明原理框图。

图中：1、主机箱；2、进料管道；3、行走轨道；4、提升机；5、驱动电机；6、烘干塔；7、出料管道；8、第一支撑柱；9、第二支撑柱；10、第一固定横梁；11、第二固定横梁；12、火炉座；13、进风管道；14、排风管道。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，一种基于大数据的谷物烘干机批次控制系统，包括主机箱1，所述主机箱1内顶壁固定连通有进料管道2，所述进料管道2底部贯穿主机箱1的内顶壁并延伸至主机箱1的内部，所述主机箱1内顶壁与内底壁之间设置有行走轨道3，所述行走轨道3正面活动连接有提升机4，所述行走轨道3侧面通过电机座固定安装有驱动电机5，所述主机箱1内壁之间设置有烘干塔6，所述主机箱1内底壁固定连通有出料管道7，所述主机箱1底部固定安装有两个第一支撑柱8与两个第二支撑柱9，两个所述第一支撑柱8之间固定安装有第一固定横梁10，所述第一支撑柱8与第二支撑柱9之间固定安装有第二固定横梁11，所述主机箱1的一个侧面固定安装有火炉座12，所述火炉座12远离主机箱1的内侧壁固定连通有进风管道13，所述进风管道13内壁之间设置有抽风机，所述主机箱1的另一个侧面固定连通有排风管道14，所述排风管道14内侧壁之间设置有排风机，所述主机箱1内侧壁设置有处理器；

所述处理器通信连接有采集模块、存储模块、提升检测模块、排风机检测模块、预警模块、烘干分析模块以及温度匹配模块；

所述预警模块包括黄色警示灯、紫色警示灯、蓝色警示灯、橙色警示灯、绿色警示灯以及红色警示灯；

所述提升检测模块用于根据提升机4的速度数据、负载数据以及噪声数据对提升机4的工作状态进行检测分析，所述速度数据为提升机4上升状态平均速度与下降状态平均速度的平均值，所述负载数据为提升机4上升状态负载重量与下降状态负载状态的和，所述噪声数据为提升机4运行时产生噪声的分贝值，所述提升检测模块具体的检测分析过程包括以下步骤：

步骤S1：获取提升机4上升状态平均速度值与下降状态平均速度值，将提升机4上升状态平均速度值与下降状态平均速度值的平均值标记为SDt，获取提升机4上升状态负载重量值与下降状态负载重量值，将提升机4上升状态负载重量值与下降状态负载重量值的平均值标记为FZt，获取提升机4运行状态噪声的分贝值并将分贝值标记为ZSt；

步骤S2：通过存储模块获取到速度阈值SDmin，将SDt与SDmin进行比较：

若SDt≤SDmin，则判定提升机4运行速度异常，提升检测模块向处理器发送提升机4速度异常信号，处理器接收到提升机4速度异常信号后将提升机4速度异常信号发送至预警模块，预警模块接收到提升机4速度异常信号后控制黄色警示灯亮起；

若SDt>SDmin，则判定提升机4运行速度正常，进行下一步分析；

步骤S3：通过公式

步骤S4：通过存储模块获取到提升机4的运行系数阈值YXmin，将提升机4的运行系数YXx与运行系数阈值YXmin进行比较：

若YXx>YXmin，则判定提升机4运行正常；

若YXx≤YXmin，则判定提升机4运行异常，提升检测模块向处理器发送提升机4运行异常信号，处理器接收到提升机4运行异常信号后向预警模块发送提升机4运行异常信号，预警模块接收到提升机4运行异常信号后控制紫色警示灯亮起；

所述排风机检测模块用于对排风机的工作状态进行检测分析，具体的检测过程包括以下步骤：

步骤P1：对排风机后侧两米内的空间进行障碍物检测，若排风机后侧两米内空间存在障碍物，排风机检测模块向处理器发送障碍物预警信号，处理器接收到障碍物预警信号后将障碍物预警信号发送至预警模块，预警模块接收到障碍物预警信号后控制蓝色警示灯亮起；若排风机后侧两米内空间不存在障碍物，则进行下一步检测；

步骤P2：获取排风机的输出功率值以及扇叶转速值，通过存储模块获取到排风机的标准输出功率值与标准扇叶转速值，当排风机的输出功率值低于标准输出功率值或扇叶转速值低于标准扇叶转速值时，判定排风扇输出状态异常，排风机检测模块向处理器发送输出异常信号，处理器接收到输出异常信号后将输出异常信号发送至预警模块，预警模块接收到输出异常信号后控制橙色警示灯亮起；当排风机的输出功率值高于标准输出功率值且扇叶转速值高于标准扇叶转速值时，判定排风机的输出状态正常，进行下一步检测；

步骤P3：获取排风机工作时的噪声值，通过存储模块获取到排风机工作时的标准噪声值，若排风机噪声值小于标准噪声值，则判定排风机工作震动正常；若排风机噪声值大于等于标准噪声值，则判定排风机工作震动异常，排风机向处理器发送震动异常信号，处理器接收到震动异常信号后将震动异常信号发送至预警模块，预警模块接收到震动异常信号后控制绿色警示灯亮起；

烘干分析模块用于对谷物的烘干情况进行分析处理，具体的分析过程包括以下步骤：

步骤Q1：获取进料管道2的谷物含水量与出料管道7的谷物含水量，将进料管道2的谷物含水量与出料管道7的谷物含水量分别标记为JL与CL，获取该批次谷物从进料管道2进入至出料管道7的时间并将时间标记为SJ；

步骤Q2：通过公式

步骤Q3：通过存储模块获取到烘干效率系数阈值HGmin，将烘干系统的烘干效率系数HGx与烘干效率系数阈值HGmin进行比较：

若HGx>HGmax，则判定烘干系统的烘干效率满足使用要求；

若HGx≤HGmin，则判定烘干系统的烘干效率不满足使用要求，烘干分析模块向处理器发送烘干异常信号，处理器接收到烘干异常信号后将烘干异常信号发送至预警模块，所述预警模块接收到烘干异常信号后控制红色警示灯亮起；

所述温度匹配模块用于通过谷物的基本信息对谷物的烘干温度进行匹配，谷物的基本信息包括谷物的重量、谷物的经纹率、谷物的脱壳率以及谷物的碎米率，谷物的经纹率、脱壳率以及碎米率越高，采取的烘干温度越低，谷物的重量越重，烘干温度越高。

本发明具备下述有益效果：

1、通过设置的温度匹配模块可以根据谷物的重量、谷物的经纹率、谷物的脱壳率以及谷物的碎米率对谷物的烘干温度进行自动化调节，针对于容易脱壳或容易碎米的谷物进行低温烘干，防止该类谷物在高温烘干作用下受损，对谷物提供保护，避免出现原料浪费的情况；

2、通过设置的提升检测模块可以对提升机的运行速度、负载重量以及运行时产生的噪声进行检测分析，通过计算得到提升机的运行系数，运行系数表示提升机的运行状态，运行系数越高，提升机运行约稳定，在检测出提升机运行异常时直接通过预警模块控制紫色警示灯亮起，表明提升机运行异常需要维修，从而使得提升机在运行异常时可以快速对其进行维修；

3、通过设置的排风机检测模块可以对排风机的工作状态进行检测，通过对排风机后侧有无障碍物、排风机的输出功率以及扇叶转速、排风机工作时的噪声值对排风机的工作状态进行检测分析，若排风机工作状态判定为异常，则通过预警模块控制绿色警示灯亮起，表明排风机工作状态异常需要维修，避免由于排风机故障影响设备对谷物进行正常烘干；

4、通过设置的烘干分析模块可以对设备的烘干效率进行检测分析，分别获取进料管道与出料管道内谷物的水含量，同时通过烘干时间计算出设备的烘干效率系数，从而对设备的烘干效率是否满足加工要求进行判定，在设备的烘干效率不满足使用要求时通过预警模块控制红色警示灯亮起，从而及时对设备进行维修。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

上述公式均是归一化处理取其数值，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。