智能通风技术规程(2011)

'GB/T××××—××××中国储备粮管理总公司发布Q/ZCL2011-09-29实施2011-09-29发布智能通风技术规程Q/ZCLT11-2011中国储备粮管理总公司企业标准I Q/ZCLT11-2011前言智能通风通过计算机实时监测气温、气湿、仓温、仓湿以及粮温等数据，根据通风数学模型控制通风过程，解决了常规机械通风可能出现的低效、无效甚至有害通风。本技术的内容涉及粮情检测、自动控制、仓储设备等多方面，为规范智能通风技术的应用实施，特制定本标准。本标准附录A、B为规范性附录。本标准由中国储备粮管理总公司提出并归口。本标准起草单位：中国储备粮管理总公司。本标准主要起草人：卜春海、付鹏程、高素芬、汪喜波、罗飞天、胡东、赵小军、李克强、冯浩、李新果。本标准为首次发布。I Q/ZCLT11-2011智能通风技术规程1　范围本标准规定了智能通风系统的术语和定义、数据采集、数据分析、软件功能要求、通风控制、安全要求等内容。本标准适用于在散装原粮、大豆储藏过程中的通风智能控制。2　规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。GB/T4793.1测量､控制和试验室用电气设备的安全要求GB/T9813微型计算机通用规范LS/T1707.2粮食信息分类与编码粮食仓储第2部分：粮情检测分类与代码Q/ZCLT2-2007机械通风降温储粮技术规程Q/ZCLT3仓房和粮堆隔热技术规程Q/ZCLT7-2009平房仓膜下环流通风技术规程3　术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1　智能通风根据通风目的和通风控制数学模型，计算机自动检测粮情和判断通风条件，自动控制通风设备与设施的开启和关停的通风方式。3.2　自动通风口通过执行机构和控制装置，能自动开关的通风口。3.3　自动通风窗通过执行机构和控制装置，能自动开关的通风窗。3.4　测控模块具有根据主机指令控制相关设备、设施并反馈设备、设施工作状态功能并能检测粮情的集成电路装置。3.5　智能通风自动控制硬件系统通风自动控制系统的物理组成部分，通常由PC机、通讯模块、通讯电缆、测控模块、分支器、测温电缆、传感器、风机、自动通风口和自动通风窗等组成。3.6　智能通风自动控制软件系统为实现通风控制系统的数据检测与显示、数据分析、数据存储和报表打印、设备控制等功能而编写的所有程序、流程、规则和相关文档的集合。4　数据采集4.1　数据类型4.1.1　三温两湿数据。包括外温、外湿、仓温、仓湿、粮温及粮食水分。4.1.2　通风设备及设施状态数据。包括运行状态、位置状态、故障信息等。4.1.3　粮情测控系统数据格式及接口见附录A。9 Q/ZCLT11-20111.1　数据来源1.2　智能通风控制软件采用实时数据。1.2.1　粮温实时数据由粮情远程监控平台提供。1.2.2　通风设备及设施状态实时数据由测控模块提供。1.2.3　若粮情远程监控平台不能提供准确的仓温仓湿、气温气湿数据，这些数据由测控模块提供。1.2.4　粮食水分初始数据人工输入。1.3　采集频率1.3.1　粮堆温度数据采集频率不小于1次/30分钟。1.3.2　仓温仓湿、气温气湿数据采集频率不小于1次/5分钟。1.3.3　设备与设施状态数据采集频率不小于1次/5分钟。2　数据分析2.1　分析内容2.1.1　数据真实性和准确性分析，剔除错误数据、异常数据、虚假数据，筛选有效数据。2.1.2　通风条件及效果分析。根据有效数据，确定通风条件，判断通风效果。2.2　分析方法2.2.1　数据真实性和准确性分析由粮情远程监控平台自动完成。2.2.2　数据真实性分析采用对比分析法，包括历史数据对比、温度梯度对比。2.2.3　数据准确性分析采用重复分析法。包括漂移度对比、人工检测对比。2.2.4　通风条件及效果分析由智能通风控制软件自动完成。2.2.5　数据分析结果可辅以人工确认。3　智能通风控制软件功能要求3.1　数据检测3.1.1　具备请求并获得由粮情远程监控平台的实时粮情数据功能。3.1.2　具备检测储粮通风设备及设施运行状态的功能。3.1.3　具备自动分时获得多个仓房粮情数据的功能。3.2　数据分析与预测3.2.1　根据通风控制数学模型，具备通风条件分析功能。3.2.2　根据不同通风目的，具备通风效果判断和通风时间预测功能。3.2.3　具备分时分析多个仓房粮情数据的功能。3.3　数值计算3.3.1　软件能自动计算显示空气绝对湿含量、湿空气焓值、湿空气比容、空气露点。3.3.2　软件宜具备自动计算显示粮食水分减量、单位能耗等辅助功能。3.4　数据存储与检索3.4.1　具备存储实时数据的功能。3.4.2　具备检索实时数据的功能。3.5　数据统计和显示3.5.1　具备统计通风时间、通风次数、单位能耗等功能。3.5.2　具备显示、打印实时数据和图表的功能。3.6　设备控制3.6.1　根据数据分析结果，能自动控制通风设备及设施的开关或启停。3.6.2　具备计算机手动和计算机自动控制功能。3.6.3　具备分时控制多个仓房通风设施设备的功能。9 Q/ZCLT11-20111.1.1　具备异常天气手机短信紧急停机功能。1.1.2　具备设施设备状态异常报警功能。1.2　其它1.2.1　按LS/T1707.2的规定，采用统一的标准数据结构。1.2.2　具备单机运行和网络运行功能。1.2.3　智能通风控制软件标准数据接口见附录B。2　通风控制2.1　控制方式2.1.1　具备现场手动辅助控制功能。2.1.2　新建仓现场控制宜采用集中控制，已建仓改造宜采用分散型控制。2.2　通讯方式2.2.1　控制机房与仓房现场的通讯宜采用无线方式。2.2.2　现场集中控制，测控模块与设备之间宜采用有线通讯方式。2.2.3　现场分散型控制，测控模块与设备之间宜采用无线通讯方式。2.3　硬件要求2.3.1　风机2.3.1.1　一般情况下，降温通风单位风量见Q/ZCLT2-2007第5.1.1条。2.3.1.2　排积热通风单位风量宜在仓内空间空气置换效率4～8次／h之间。2.3.1.3　高寒干燥储粮区、低温干燥储粮区、低温高湿储粮区、中温干燥储粮区机械通风主要采用仓墙轴流风机。风机数量根据储粮生态条件宜为2～4台。2.3.1.4　中温高湿储粮区、中温低湿储粮区机械通风降温可采用中压大风量风机。2.3.1.5　高温高湿储粮区机械通风降温宜采用中压大风量风机。2.3.2　自动通风窗2.3.2.1　执行机构传动方式为气动、液压、电动或绳式牵引等。2.3.2.2　开启和关闭能及时到位，并有限位保护和信号反馈装置。2.3.2.3　开启角度不小于80°。2.3.2.4　自动开启或关闭的时间不大于30s。2.3.2.5　单仓自动窗户的数量一般不少于4扇。2.3.2.6　隔热密闭技术要求见Q/ZCLT3。2.3.3　自动通风口2.3.3.1　执行机构传动方式为气动、液压或电动。2.3.3.2　开启和关闭能及时到位，并有限位保护和信号反馈装置。2.3.3.3　开启时通风口能全部打开。2.3.3.4　自动开启或关闭的时间不大于30s。2.3.3.5　智能通风降粮温的仓，每个通风口均能自动开关。2.3.3.6　隔热密闭技术要求见Q/ZCLT3。2.3.4　电气控制柜2.3.4.1　应符合GB/T4793.1规定的安全要求。2.3.4.2　可采用现场集中控制或现场分散型控制。2.3.4.3　应有通风设备与设施运行状态指示。2.3.4.4　应有手动与自动转换按钮。2.3.4.5　应有设备过压、过流、过热、漏电保护装置。2.3.5　测控模块9 Q/ZCLT11-20111.1.1.1　为智能通风控制软件提供统一的控制硬件接口，统一的通讯协议标准。1.1.1.2　可为智能通风控制软件提供准确的仓温仓湿、外温外湿实时数据。1.1.1.3　输出或输入响应时间不大于1s。1.1.1.4　输出、输入控制点数应满足控制需要可扩展。1.1.1.5　通讯接口为RS232、RS485或为其它现场总线。1.1.1.6　具有信号互锁、顺序输出、延时控制等可编程功能。1.2　硬件状态1.2.1　不同通风方式硬件设备状态见下表通风方式设备状态窗户通风口风机自然通风降低表层粮温开关关机械通风降低整仓粮温轴流风机关开开通风口风机开开开排积热通风远端开关开1.2.2　硬件设备控制逻辑秩序见下表通风方式设备启动逻辑秩序自然通风降低表层粮温开始通风开窗户、开启到位、开风机、风机开启结束通风关风机、风机关闭、关窗户、关闭到位轴流风机通风降低整仓粮温开始通风关闭窗户、关闭到位、开通风口、开启到位、开风机结束通风关风机、风机关闭、关通风口、通风口关闭到位仓底通风口风机通风降低整仓粮温开始通风开窗户、窗户开启到位、开风机、风机开启结束通风关风机、风机关闭、关窗户、窗户关闭到位排积热通风开始通风开窗户、窗户开启到位、开风机、风机开启结束通风关风机、风机关闭、关窗户、窗户关闭到位1.3　计算机1.3.1　符合GB/T9813要求的工业控制计算机或商用计算机。1.3.2　宜采用工业控制计算机。2　安全要求2.1　供电系统应有良好的接地及漏电保护。2.2　传动机构应有安全防护装置及良好的防尘措施。2.3　有线控制应注意防鼠害。2.4　具备有效的防雷措施；雷雨电气，人工切断控制系统电源。附　录　A9 Q/ZCLT11-2011（规范性附录）粮情测控系统数据格式及接口序号数据项名称数据项类型数据项长度计量单位表1　说明备注（符号码）1仓房基本信息∕∕∕∕StoreHouse1.1仓房编号C50∕/HouseNo1.2仓房名称C50∕∕HouseName1.3仓房类型C7∕仓房类型编码，01高大平房仓02圆形仓03立筒仓04其它类型仓房TypeCode1.4储粮性质C50∕粮食类型名称，ZC中央储备LC临时储备SC商业储备StoreTypeName1.5产地C50∕∕Origin1.6杂质N4%∕Impurity1.7等级C30∕∕Level1.8储存方式C30∕∕StorageMode1.9设计储量N8t仓房设计储量。StoreCount1.10实际储量N8t仓房实际储量。GrainCount1.11保管员C30∕负责该仓的保管员姓名。KeeperName2粮食品种C7∕粮食类型代码GrainCode2.1入仓日期D长日期∕格式为“YYYY-MM-DD”。DateOfIn2.2入仓水分N4%粮食入仓/水分保留一位小数。GrainInWater2.3当前水分N4%粮食当前水分保留一位小数。GrainWater3粮情检测数据∕∕∕∕/3.1测量日期D长日期∕该次检测日期及时间，格式为"YYYY-MM-DDhh:mm:ss"。TestDate3.2内温N4℃仓内空气温度若只有一个检测点，则取该点检测值，否则取多个点的平均检测值。InTemperature3.3外温N4℃仓外空气温度OutTemperature3.4内湿N4%RH仓内相对湿度InHumidity9 Q/ZCLT11-20113.5外湿N4%RH仓外相对湿度OutHumidity3.6粮温检测点个数N4个仓房内粮堆内测温点的个数，包括坏点在内，不包括仓温点TempPointCount3.7各粮温检测点数据结构化的数据集不限%温度值组成的一维数组，值的顺序按仓房内部点顺序排列，坏点值记为800TemperatureSet注：表中数据项类型有字符型、日期型和数值型。其中字符型用C表示；日期型用D表示；数值型用N表示。数据项长度以字节为单位，以信息交换时的数据项长度为准。9 Q/ZCLT11-2011（规范性附录）智能通风控制软件标准数据接口A.1　范围本附录规定了通风自动控制系统数据交换的数据项名称、数据项类型、长度及计量单位等内容。A.2　数据结构内容A.2.1　数据项类型字符型用C表示；日期型用D表示；数字型用N表示。A.2.2　数据项长度数据项长度以字节为单位。日期型的数据项长度若为长日期，其长度以实际数据库规定的长度为准。A.3　通风自动控制系统的数据结构仓房基本信息、粮食种类、仓房类型、仓房布点信息、粮情检测数据、通风状况等数据结构参见GB/T×××××.3《粮油储藏粮情测控系统第3部分：软件》的规定。通风自动控制系统数据结构如表A.1所示。表A.1通风自动控制系统的数据结构序号数据项名称数据项类型数据项长度计量单位符号码说明1通风阶段数据统计∕∕∕VentStageDataCount∕1.1通风目的C4∕Ventend通风目的（降温、降水、排积热）。1.2通风方式C4∕VentType∕1.3统计时间D长日期∕CountTime该次统计日期及时间，格式为"YYYY-MM-DDhh:nn:ss"，即“####年-##月-##日##小时:##分:##秒”。1.4通风开始时间D长日期∕VentBeginTime该次通风开始日期及时间，格式为"YYYY-MM-DDhh:nn:ss"，即“####年-##月-##日##小时:##分:##秒”。1.5通风结束时间D长日期∕VentEndTime该次通风结束日期及时间，格式为"YYYY-MM-DDhh:nn:ss"，即“####年-##月-##日##小时:##分:##秒”。1.6本次通风时间N8分TheVentNum本次通风时间，以"分钟"为单位。1.7累计通风时间N8分TotalVentTime累计通风时间，以"分钟"为单位。1.8累计通风次数N4次TotalVentNum累计通风次数，以"次"为单位。1.9仓内温度N4℃StoreInsideTemp仓内空气温度1.10仓内湿度N4%RHStoreInsideRelaHumi仓内空气相对湿度1.11仓内绝对湿度N4g/m3StoreInsideAbsoHumi仓内空气绝对湿度1.12环境温度N4℃EnvTemp环境空气温度1.13环境相对湿度N4%RHEnvRelaHumi环境空气相对湿度1.14环境绝对湿度N4g/m3EnvAbsoHumi环境空气绝对湿度1.15进风口温度N4℃EnterTemp进风口空气温度9 Q/ZCLT11-20111.16进风口相对湿度N4%RHEnterRelaHumi进风口空气相对湿度1.17进风口绝对湿度N4g/m3EnterAbsoHumi进风口空气绝对湿度1.18出风口温度N4℃OutTemp出风口空气温度1.19出风口相对湿度N4%RHOutRelaHumi出风口空气相对湿度1.20出风口绝对湿度N4g/m3OutAbsoHumi出风口空气绝对湿度1.21拱顶温度N4℃VaultTemp拱顶内空气温度1.22第几层平均粮温N4℃AvgTemp_x某层平均粮温。2系统参数∕∕∕SystemParam∕2.1数据检测频率N4sTestSeparate定义两次检测的间隔时间，以"秒"为时间单位。2.2数据分析频率N4sAnalyseSeparate定义两次分析的间隔时间，以"秒"为时间单位。2.3数据保存频率N4sSaveSeparate定义两次保存的间隔时间，以"秒"为时间单位。2.4允许通风环境温度N4℃EnvTempCond允许通风的环境温度。2.5允许通风环境湿度N4%RHEnvHumiCond允许通风的环境相对湿度。2.6相邻粮层平均温度差N4℃GrainTempDiffer允许通风的相邻粮层平均温度差值。2.7全仓平均粮温N4℃AvgGrainTemp允许通风的全仓平均粮温。2.8仓房温差N4℃StoreTempDiffer允许通风的仓房空间与环境的温度差值。2.9拱顶温差N4℃VaultTempDiffer允许通风的拱顶与环境的温度差值。3通风设备∕∕∕VentDevice∕3.1设备类型C4∕DeviceType设备类型包括通风窗、通风口、通风风机、谷物冷却机、加热装置等。3.2设备功率N4WDevicePower∕3.3设备开启端口号N4∕DeviceStartNo表示在控制模块中设备开启的端口号。3.4设备关停端口号N4∕DeviceStopNo表示在控制模块中设备关停的端口号。3.5设备状态N1∕DeviceStatus表示设备运行状态。9'