一种热泵式粮食烘干远程控制系统及方法

技术领域

本发明涉及粮食烘干技术领域，尤其涉及一种热泵式粮食烘干远程控制系统及方法。

背景技术

实现粮食烘干的机械化，是粮食丰产丰收的重要保证。现有的粮食烘干大多采用燃煤热风炉为粮食烘干提供热源，如CN105423547A公开了一种用于粮食烘干机的高效燃煤热风炉，包括炉子框架，所述炉子框架上设置有用于煤料燃烧的燃烧室和换热器，所述燃烧室中产生的热风通过引烟机引入至换热器中并加热换热器中的加热管，所述换热器的顶部设置有第一抽风机，所述第一抽风机将冷空气引入至换热器中并在换热器中的加热管内循环，经所述加热管加热的冷空气由第二抽风机引入至粮食烘干机，所述换热器中设有温度感应器，所述温度感应器将感应到的温度信号传递给温度控制器系统。该燃煤热风炉结构简单、价格低廉，但要靠人工进行操作，难以实现自动控制。随着对环境保护的重视，原先以燃煤烘干为主的粮食烘干，逐步采用热泵烘干。由于热泵式粮食烘干是将电能转化为热能，不仅节能环保，而且进行控制较为方便，使热泵式粮食烘干机的自动控制成为可能。由于现有的粮食烘干中心大多都是由3-6台粮食烘干机组成，需要多人现场操作，费工费时，并且热泵式的粮食烘干机基本都是依据经验设定其运行参数，控制精度不高，使得烘干后的部分粮食存在含水量不符合预期的问题，会导致后期粮食存储过程中出现发芽的情况，造成浪费。

发明内容

本发明提供了一种热泵式粮食烘干远程控制系统及方法，能够有效节省人力，并能够提高烘干设备的控制精度。

一种热泵式粮食烘干远程控制系统，所述系统包括烘干设备、远程控制单元、热泵机组、现场控制单元、检测单元以及无线通信设备；所述检测单元、热泵机组与所述烘干设备配合设置，所述现场控制单元与所述检测单元以及热泵机组配合连接，所述现场控制单元通过所述无线通信设备与所述远程控制单元通信连接；

所述现场控制单元控制所述检测单元采集粮食烘干过程中的状态参数，并通过所述无线通信设备发送至所述远程控制单元，所述远程控制单元将所述状态参数进行显示，并根据所述状态参数以及输入参数进行计算，生成优化控制参数并通过无线通信设备发送至所述现场控制单元，所述现场控制单元依据所述优化控制参数对所述热泵机组以及烘干设备进行控制。

进一步地，所述烘干设备包括进粮组件、烘干机本体以及排粮组件，所述热泵机组的进风口和出风口与所述烘干机本体配合连接，所述检测单元包括温湿度传感器、风速仪以及粮食水分检测仪，所述温湿度传感器设置于热泵机组的进风口、出风口以及烘干机本体内部，所述风速仪和所述粮食水分检测仪设置于所述烘干机本体内部。

进一步地，所述状态参数包括进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度、烘干机内部温度、烘干机内部湿度、烘干机内部风速以及粮食当前含水量；

所述输入参数包括待烘干粮食的质量、初始粮食含水量、粮食目标含水量。

进一步地，所述优化控制参数包括热泵机组的实际所需制热量；

所述远程控制单元根据所述状态参数以及输入参数进行计算，生成优化控制参数，包括：

根据所述初始粮食含水量、目标粮食含水量，计算相应质量的待烘干粮食升温至预设温度理想状态下的所需制热量；

根据当前的出风口温度、进风口温度以及烘干机内部温度，计算烘干机内部的热量损失；

将所述热量损失与计算获得的理想状态下的所需制热量之和作为实际所需制热量。

进一步地，相应质量的待烘干粮食升温至预设温度理想状态下的所需制热量通过以下公式进行计算：

；

其中，t

进一步地，烘干机内部的热量损失通过以下公式进行计算：

；

；

；

；

；

其中，Q

进一步地，所述现场控制单元根据计算获得的实际所需热量，基于PID调节控制所述热泵机组的运行过程。

进一步地，所述排粮组件包括排粮斗和排粮电机；所述优化控制参数还包括排粮电机的转速；

远程控制单元根据所述状态参数以及输入参数进行计算，生成优化控制参数，包括：

将所述进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度以及计算获得的实际所需热量作为输入量，输入至预先训练获得的BP神经网络，通过所述BP神经网络预测输出最优的排粮电机转速；

所述现场控制单元根据接收到的排粮电机转速生成相应的电机控制信号控制所述排粮电机。

进一步地，所述远程控制单元还包括交互显示单元，用于接收所述输入参数，并对所述进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度、烘干机内部温度、烘干机内部湿度、烘干机内部风速以及粮食当前含水量进行显示。

一种应用于上述系统的热泵式粮食烘干远程控制方法，包括：

采集步骤：现场控制单元控制所述检测单元采集粮食烘干过程中的状态参数，并通过所述无线通信设备发送至所述远程控制单元；

显示步骤：所述远程控制单元将所述状态参数进行显示；

计算步骤：根据所述状态参数以及输入参数进行计算，生成优化控制参数并通过无线通信设备发送至所述现场控制单元；

控制步骤：所述现场控制单元依据所述优化控制参数对所述热泵机组以及烘干设备进行控制。

进一步地，所述烘干设备包括进粮组件、烘干机本体以及排粮组件，所述热泵机组的进风口和出风口与所述烘干机本体配合连接，所述检测单元包括温湿度传感器、风速仪以及粮食水分检测仪，所述温湿度传感器设置于热泵机组的进风口、出风口以及烘干机本体内部，所述风速仪和所述粮食水分检测仪设置于所述烘干机本体内部。

进一步地，所述状态参数包括进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度、烘干机内部温度、烘干机内部湿度、烘干机内部风速以及粮食当前含水量；

所述输入参数包括待烘干粮食的质量、初始粮食含水量、粮食目标含水量。

进一步地，所述优化控制参数包括热泵机组的实际所需制热量；

所述远程控制单元根据所述状态参数以及输入参数进行计算，生成优化控制参数，包括：

根据所述初始粮食含水量、目标粮食含水量，计算相应质量的待烘干粮食升温至预设温度理想状态下的所需制热量；

根据当前的出风口温度、进风口温度以及烘干机内部温度，计算烘干机内部的热量损失；

将所述热量损失与计算获得的理想状态下的所需制热量之和作为实际所需制热量。

进一步地，相应质量的待烘干粮食升温至预设温度理想状态下的所需制热量通过以下公式进行计算：

；

其中，t

进一步地，烘干机内部的热量损失通过以下公式进行计算：

；

；

；

；

；

其中，Q

进一步地，所述现场控制单元根据计算获得的实际所需热量，基于PID调节控制所述热泵机组的运行过程。

进一步地，所述排粮组件包括排粮斗和排粮电机；所述优化控制参数还包括排粮电机的转速；

远程控制单元根据所述状态参数以及输入参数进行计算，生成优化控制参数，包括：

将所述进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度以及计算获得的实际所需热量作为输入量，输入至预先训练获得的BP神经网络，通过所述BP神经网络预测输出最优的排粮电机转速；

所述现场控制单元根据接收到的排粮电机转速生成相应的电机控制信号控制所述排粮电机。

进一步地，所述远程控制单元还包括交互显示单元，用于接收所述输入参数，并对所述进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度、烘干机内部温度、烘干机内部湿度、烘干机内部风速以及粮食当前含水量进行显示。

本发明提供的热泵式粮食烘干远程控制系统及方法，至少包括如下有益效果：

（1）通过远程控制单元和现场控制单元的配合，实现粮食烘干过程的远程控制，以及状态参数的远程显示，减少现场人力投入，进而降低生产成本；

（2）考虑烘干过程中的热量损失，对烘干实际所需的制热量进行计算，并基于计算的结果对热泵机组进行控制，提高粮食烘干过程中的温度控制精度，进而提高粮食烘干效果，降低粮食发芽概率，减少粮食浪费；

（3）将状态参数作为BP神经网络的输入，预测输出最佳的排粮电机转速，基于该排粮电机转速控制排粮电机，进一步地提高粮食烘干效果。

附图说明

图1为本发明提供的热泵式粮食烘干远程控制系统一种实施例的结构示意图。

图2为本发明提供的热泵式粮食烘干远程控制系统另一种实施例的结构示意图。

图3为本发明提供的热泵式粮食烘干远程控制方法一种实施例的流程图。

图4为本发明提供的热泵式粮食烘干远程控制方法中生成优化控制参数一种实施例的流程图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

参考图1，在一些实施例中，提供一种热泵式粮食烘干远程控制系统，所述系统包括烘干设备1、远程控制单元2、热泵机组3、现场控制单元4、检测单元5以及无线通信设备6；检测单元5、热泵机组3与烘干设备1配合设置，现场控制单元4与检测单元5以及热泵机组3配合连接，现场控制单元4通过无线通信设备6与远程控制单元2通信连接；

现场控制单元4控制检测单元5采集粮食烘干过程中的状态参数，并通过无线通信设备6发送至远程控制单元4，远程控制单元2将所述状态参数进行显示，并根据所述状态参数以及输入参数进行计算，生成优化控制参数并通过无线通信设备6发送至现场控制单元4，现场控制单元4依据优化控制参数对热泵机组3以及烘干设备1进行控制。

进一步地，参考图2，烘干设备1包括进粮组件11、烘干机本体12以及排粮组件13，热泵机组3的进风口和出风口与烘干机本体12配合连接，检测单元5包括温湿度传感器、风速仪以及粮食水分检测仪，温湿度传感器设置于热泵机组3的进风口、出风口以及烘干机本体12内部，风速仪和所述粮食水分检测仪设置于烘干机本体5内部。

在一些实施例中，烘干设备1还可以包括提升机、下搅笼和排风机，提升机由进料口、提升装置、出料口构成，将粮食提升至高处，下搅笼位于提升机下部保证粮食均匀进入提升机，排风机位于烘干设备外部，用来排出烘干后的废气。

进一步地，所述状态参数包括进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度、烘干机内部温度、烘干机内部湿度、烘干机内部风速以及粮食当前含水量；

所述输入参数包括待烘干粮食的质量、初始粮食含水量、粮食目标含水量。

具体地，设置于热泵机组3进风口、出风口以及烘干机本体12内部的温湿度传感器、风速仪和所述粮食水分检测仪，分别采集进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度、烘干机内部温度、烘干机内部湿度、烘干机内部风速以及粮食当前含水量并发送至现场控制单元4，现场控制单元4将接收到的上述状态参数通过无线通信设备6发送至远程控制单元2，远程控制单元2接收到上述状态参数之后，一方面控制该状态参数进行实时显示，另一方面对其进行计算生成优化控制参数，此外，远程控制单元2还接收用户输入的输入参数。

在一些实施例中，所述优化控制参数包括热泵机组的实际所需制热量。

具体地，远程控制单元2根据所述状态参数以及输入参数进行计算，生成优化控制参数，包括：

根据所述初始粮食含水量、目标粮食含水量，计算相应质量的待烘干粮食升温至预设温度理想状态下的所需制热量；

根据当前的出风口温度、进风口温度以及烘干机内部温度，计算烘干机内部的热量损失；

将所述热量损失与计算获得的理想状态下的所需制热量之和作为实际所需制热量。

其中，相应质量的待烘干粮食升温至预设温度理想状态下的所需制热量通过以下公式进行计算：

；（1）

其中，t

具体地，粮食的干燥过程是一个复杂的变化过程，其本质是粮食和介质（热空气）之间的热传递，粮食接收干燥介质传递的热量而温度升高，迁出的水分转移到干燥介质中，导致粮食的含水量减少而介质中的水分增加，同时温度降低，因此，可以通过公式（1）的热平衡计算获得理想状态下相应质量的待烘干粮食升温至预设温度所需制热量，然而，烘干设备在工作过程中有一定量的热损失，包括机体升温、机壁散热等，若忽略这部分热损失可能造成烘干过程中热量不够，导致烘干效果不佳。

因此，本实施例提供的方法中，根据当前的出风口温度、进风口温度以及烘干机内部温度，计算烘干机内部的热量损失，烘干机内部的热量损失通过以下公式进行计算：

；（2）

；（3）

；（4）

；（5）

；（6）

其中，Q

具体地，粮食烘干过程是一个大滞后、强非线性系统，本实施例中对粮食烘干过程采用回归分析模型对烘干过程中的变量和随机变量进行分析，以当前的出风口温度、进风口温度以及烘干机内部温度作为变量，热量损失作为随机变量，每当出风口温度、进风口温度以及烘干机内部温度取定值后，获得热量损失相应的概率分布，并对其规律进行分析，获得上述计算热量损失的方法。

将计算获得的理想状态下的所需制热量和热量损失之和作为实际所需制热量并发送至现场控制单元4，现场控制单元根据该实际所需热量，基于PID调节控制热泵机组3的运行过程。

具体地，热泵机组3包括压缩机、冷凝器、蒸发器、风机和膨胀阀，风机从外界吸收空气，空气通过蒸发器进行除湿，压缩机为系统提供热量，将制冷剂压缩为高温高压气体，制冷剂进入冷凝器与进风进行热交换，得到高温烘干气体进入烘干单元。蒸发器、压缩机、冷凝器、和膨胀阀依次通过紫铜管进行连接。

现场控制单元4在实际控制过程中，对上述热泵机组进行Simulink建模，通过分别建立压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀的仿真模型，在确定实际所需制热量、输入冷凝温度、蒸发温度、过热度、过冷度、进风口风量、能效比等参数后，通过上述参数确定热泵机组的具体状态。仿真过程通过Simulink的模块进行构建，通过各个模块的运行公式计算，得到热泵系统的工作过程，通过仿真数据来进行控制系统数据的确定。结合PID控制保证热泵在运行过程中始终在仿真的最佳参数范围。

通过上述方案，对烘干过程进行热平衡计算，考虑烘干过程中的热量损失，获得实际所需热量并基于该实际所需热量对热泵机组进行控制，能够提高粮食烘干效率，烘干效果好。

进一步地，排粮组件13包括排粮斗和排粮电机；所述优化控制参数还包括排粮电机的转速。

具体地，远程控制单元根据所述状态参数以及输入参数进行计算，生成优化控制参数，包括：

将所述进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度以及计算获得的实际所需制热量作为输入量，输入至预先训练获得的BP神经网络，通过所述BP神经网络预测输出最优的排粮电机转速；

所述现场控制单元根据接收到的排粮电机转速生成相应的电机控制信号控制所述排粮电机。

在粮食烘干过程中，存在很多人为可控的影响因素，如烘干热风温度、排粮电机转速。还有些影响因素是很难人为控制的，如环境温度、环境相对湿度、粮食初始湿度、粮食初始温度等。本实施例中选择排粮电机转速作为优化控制参数，一方面对于电机转速的控制技术成熟，控制精度高；另一方面，排粮电机转速决定了粮食的流速，在一定程度上影响了粮食的含水量，然而，这一过程却很难通过数学建模，因此，本实施例中采用神经网络模型对排粮电机的转速进行预测。

具体地，本实施例中，采用BP神经网络对排粮电机的转速进行预测，首先建立BP神经网络，BP神经网络为三层或者三层以上的结构无反馈、层内无互连接结构的前向网络，包括输入层、隐含层以及输出层，根据输入的参数确定隐含层神经元数目。

进一步地，建立用于训练该BP神经网络的训练集，在输出的粮食达到目标含水量的前提下，收集其对应的不同的进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度、制热量以及排粮电机转速作为训练集。

进一步地，确定学习参数，包括初始学习率、最大迭代次数以及预测目标，将训练集输入至该BP神经网络进行训练，采用Sigmoid函数作为传递函数，训练过程中计算全局误差，当全局误差小于预设值，则该BP神经网络收敛，完成训练。

进一步地，远程控制单元2还包括交互显示单元，用于接收所述输入参数，并对所述进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度、烘干机内部温度、烘干机内部湿度、烘干机内部风速以及粮食当前含水量进行显示。

在一些实施例中，现场控制单元还根据烘干的实时数据进行自动选择指令，烘干设备的指令包括恒速烘干阶段与缓速烘干阶段，上述阶段又分开始阶段与结束阶段，热泵机组的指令包括升温、降温、保持恒温指令，控制系统与反馈系统共同工作。当显示处于恒速烘干阶段时，烘干设备处于升温状态，当恒速烘干阶段接近结束时会控制烘干机进入降温阶段，当烘干进入缓速烘干阶段，发出恒温干燥指令，当烘干在趋近结束时，会再次进入降温阶段。运行状态需要微观调控，在不同的烘干过程和不同的谷物含水率需要调控不同的烘干环境。上述调控过程可生成相应的状态信息发送至远程控制单元，通过交互显示单元进行显示。

上述实施例提供的热泵式粮食烘干远程控制系统，至少包括如下有益效果：

（1）通过远程控制单元和现场控制单元的配合，实现粮食烘干过程的远程控制，以及状态参数的远程显示，减少现场人力投入，进而降低生产成本；

（2）考虑烘干过程中的热量损失，对烘干实际所需的制热量进行计算，并基于计算的结果对热泵机组进行控制，提高粮食烘干过程中的温度控制精度，进而提高粮食烘干效果，降低粮食发芽概率，减少粮食浪费；

（3）将状态参数作为BP神经网络的输入，预测输出最佳的排粮电机转速，基于该排粮电机转速控制排粮电机，进一步地提高粮食烘干效果。

参考图3，在一些实施例中，提供一种应用于上述系统的热泵式粮食烘干远程控制方法，包括：

S1、现场控制单元控制所述检测单元采集粮食烘干过程中的状态参数，并通过所述无线通信设备发送至所述远程控制单元；

S2、所述远程控制单元将所述状态参数进行显示；

S3、根据所述状态参数以及输入参数进行计算，生成优化控制参数并通过无线通信设备发送至所述现场控制单元；

S4、所述现场控制单元依据所述优化控制参数对所述热泵机组以及烘干设备进行控制。

进一步地，参考图2，烘干设备1包括进粮组件11、烘干机本体12以及排粮组件13，热泵机组3的进风口和出风口与烘干机本体12配合连接，检测单元5包括温湿度传感器、风速仪以及粮食水分检测仪，温湿度传感器设置于热泵机组3的进风口、出风口以及烘干机本体12内部，风速仪和所述粮食水分检测仪设置于烘干机本体5内部。

在一些实施例中，烘干设备1还可以包括提升机、下搅笼和排风机，提升机由进料口、提升装置、出料口构成，将粮食提升至高处，下搅笼位于提升机下部保证粮食均匀进入提升机，排风机位于烘干设备外部，用来排出烘干后的废气。

进一步地，步骤S1中，所述状态参数包括进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度、烘干机内部温度、烘干机内部湿度、烘干机内部风速以及粮食当前含水量。

步骤S3中，所述输入参数包括待烘干粮食的质量、初始粮食含水量、粮食目标含水量。

具体地，设置于热泵机组3进风口、出风口以及烘干机本体12内部的温湿度传感器、风速仪和所述粮食水分检测仪，分别采集进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度、烘干机内部温度、烘干机内部湿度、烘干机内部风速以及粮食当前含水量并发送至现场控制单元4，现场控制单元4将接收到的上述状态参数通过无线通信设备6发送至远程控制单元2，远程控制单元2接收到上述状态参数之后，一方面控制该状态参数进行实时显示，另一方面对其进行计算生成优化控制参数，此外，远程控制单元2还接收用户输入的输入参数。

进一步地，所述优化控制参数包括热泵机组的实际所需制热量。

进一步地，参考图4，步骤S3中，所述远程控制单元根据所述状态参数以及输入参数进行计算，生成优化控制参数，包括：

S31、根据所述初始粮食含水量、目标粮食含水量，计算相应质量的待烘干粮食升温至预设温度理想状态下的所需制热量；

S32、根据当前的出风口温度、进风口温度以及烘干机内部温度，计算烘干机内部的热量损失；

S33、将所述热量损失与计算获得的理想状态下的所需制热量之和作为实际所需制热量。

进一步地，步骤S31中，相应质量的待烘干粮食升温至预设温度理想状态下的所需制热量通过以下公式进行计算：

；（1）

其中，t

具体地，粮食的干燥过程是一个复杂的变化过程，其本质是粮食和介质（热空气）之间的热传递，粮食接收干燥介质传递的热量而温度升高，迁出的水分转移到干燥介质中，导致粮食的含水量减少而介质中的水分增加，同时温度降低，因此，可以通过公式（1）的热平衡计算获得理想状态下相应质量的待烘干粮食升温至预设温度所需制热量，然而，烘干设备在工作过程中有一定量的热损失，包括机体升温、机壁散热等，若忽略这部分热损失可能造成烘干过程中热量不够，导致烘干效果不佳。

进一步地，步骤S32中，烘干机内部的热量损失通过以下公式进行计算：

；（2）

；（3）

；（4）

；（5）

；（6）

其中，Q

具体地，粮食烘干过程是一个大滞后、强非线性系统，本实施例中对粮食烘干过程采用回归分析模型对烘干过程中的变量和随机变量进行分析，以当前的出风口温度、进风口温度以及烘干机内部温度作为变量，热量损失作为随机变量，每当出风口温度、进风口温度以及烘干机内部温度取定值后，获得热量损失相应的概率分布，并对其规律进行分析，获得上述计算热量损失的方法。

将计算获得的理想状态下的所需制热量和热量损失之和作为实际所需制热量并发送至现场控制单元4，现场控制单元根据该实际所需热量，基于PID调节控制热泵机组3的运行过程。

具体地，热泵机组3包括压缩机、冷凝器、蒸发器、风机和膨胀阀，风机从外界吸收空气，空气通过蒸发器进行除湿，压缩机为系统提供热量，将制冷剂压缩为高温高压气体，制冷剂进入冷凝器与进风进行热交换，得到高温烘干气体进入烘干单元。蒸发器、压缩机、冷凝器、和膨胀阀依次通过紫铜管进行连接。

现场控制单元4在实际控制过程中，对上述热泵机组进行Simulink建模，通过分别建立压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀的仿真模型，在确定实际所需制热量、输入冷凝温度、蒸发温度、过热度、过冷度、进风口风量、能效比等参数后，通过上述参数确定热泵机组的具体状态。仿真过程通过Simulink的模块进行构建，通过各个模块的运行公式计算，得到热泵系统的工作过程，通过仿真数据来进行控制系统数据的确定。结合PID控制保证热泵在运行过程中始终在仿真的最佳参数范围。

通过上述方案，对烘干过程进行热平衡计算，考虑烘干过程中的热量损失，获得实际所需热量并基于该实际所需热量对热泵机组进行控制，能够提高粮食烘干效率，烘干效果好。

进一步地，所述排粮组件包括排粮斗和排粮电机；所述优化控制参数还包括排粮电机的转速；

步骤S3中，远程控制单元根据所述状态参数以及输入参数进行计算，生成优化控制参数，包括：

S34、将所述进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度以及计算获得的实际所需热量作为输入量，输入至预先训练获得的BP神经网络，通过所述BP神经网络预测输出最优的排粮电机转速。

步骤S4中，所述现场控制单元根据接收到的排粮电机转速生成相应的电机控制信号控制所述排粮电机。

在粮食烘干过程中，存在很多人为可控的影响因素，如烘干热风温度、排粮电机转速。还有些影响因素是很难人为控制的，如环境温度、环境相对湿度、粮食初始湿度、粮食初始温度等。本实施例中选择排粮电机转速作为优化控制参数，一方面对于电机转速的控制技术成熟，控制精度高；另一方面，排粮电机转速决定了粮食的流速，在一定程度上影响了粮食的含水量，然而，这一过程却很难通过数学建模，因此，本实施例中采用神经网络模型对排粮电机的转速进行预测。

具体地，本实施例中，采用BP神经网络对排粮电机的转速进行预测，首先建立BP神经网络，BP神经网络为三层或者三层以上的结构无反馈、层内无互连接结构的前向网络，包括输入层、隐含层以及输出层，根据输入的参数确定隐含层神经元数目。

进一步地，建立用于训练该BP神经网络的训练集，在输出的粮食达到目标含水量的前提下，收集其对应的不同的进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度、制热量以及排粮电机转速作为训练集。

进一步地，确定学习参数，包括初始学习率、最大迭代次数以及预测目标，将训练集输入至该BP神经网络进行训练，采用Sigmoid函数作为传递函数，训练过程中计算全局误差，当全局误差小于预设值，则该BP神经网络收敛，完成训练。

进一步地，所述远程控制单元还包括交互显示单元，用于接收所述输入参数，并对所述进风口温度、进风口湿度、出风口温度、出风口湿度、烘干机内部温度、烘干机内部湿度、烘干机内部风速以及粮食当前含水量进行显示。

在一些实施例中，现场控制单元还根据烘干的实时数据进行自动选择指令，烘干设备的指令包括恒速烘干阶段与缓速烘干阶段，上述阶段又分开始阶段与结束阶段，热泵机组的指令包括升温、降温、保持恒温指令，控制系统与反馈系统共同工作。当显示处于恒速烘干阶段时，烘干设备处于升温状态，当恒速烘干阶段接近结束时会控制烘干机进入降温阶段，当烘干进入缓速烘干阶段，发出恒温干燥指令，当烘干在趋近结束时，会再次进入降温阶段。运行状态需要微观调控，在不同的烘干过程和不同的谷物含水率需要调控不同的烘干环境。上述调控过程可生成相应的状态信息发送至远程控制单元，通过交互显示单元进行显示。

上述实施例提供的热泵式粮食烘干远程控制系统，至少包括如下有益效果：

（1）通过远程控制单元和现场控制单元的配合，实现粮食烘干过程的远程控制，以及状态参数的远程显示，减少现场人力投入，进而降低生产成本；

（2）考虑烘干过程中的热量损失，对烘干实际所需的制热量进行计算，并基于计算的结果对热泵机组进行控制，提高粮食烘干过程中的温度控制精度，进而提高粮食烘干效果，降低粮食发芽概率，减少粮食浪费；

（3）将状态参数作为BP神经网络的输入，预测输出最佳的排粮电机转速，基于该排粮电机转速控制排粮电机，进一步地提高粮食烘干效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。