智能化浅层地能低温储粮系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102283283A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102283283A(43)申请公布日2011.12.21(21)申请号201110143127.5(22)申请日2011.05.30(71)申请人广西大学地址530004广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学路100号(72)发明人蒙艳玫胡映宁庞海锋陆冠成林俊董振王小纯周权余弦区冰华(74)专利代理机构广西南宁公平专利事务所有限责任公司45104代理人黄永校(51)Int.Cl.A23B9/10(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图7页(54)发明名称智能化浅层地能低温储粮系统(57)摘要一种智能化浅层地能低温储粮系统，是由地源热泵空调子系统、数据采集子系统、多传感器数据融合子系统、粮库监控参数优化及控制子系统、参数动态自适应匹配及综合评价子系统、以及多子库轮换式间歇运行子系统组成；该系统以地源热泵空调子系统作为粮库的冷量来源，结合基于高斯过程回归的数据融合技术建立粮库粮情自动化监控中心；将最优最差粒子群算法优化的最小二乘支持向量机应用于粮库储粮环境参数的预测与控制当中，实现冷量供应与冷量需求的动态自适应匹配；该系统具有效率高、智能化、人机交互、节能环保等特点。CN10283ACCNN110228328302283291A权利要求书1/3页1.智能化浅层地能低温储粮系统，其特征在于：该系统由地源热泵空调子系统、数据采集子系统、多传感器数据融合子系统、粮库监控参数优化及控制子系统、参数动态自适应匹配及综合评价子系统、以及多子库轮换式间歇运行子系统组成；所述地源热泵空调子系统是由地下埋管换热器、冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷却水泵、冷冻水泵、空调末端和除湿器组成，所述压缩机通过铜管与冷凝器的入口连接，冷凝器的出口与膨胀阀连接，膨胀阀的另一端与蒸发器的入口连接，蒸发器的出口与压缩机连接，蒸发器的进出水口分别与空调末端的两端相连，冷凝器的进出水口分别与地下埋管换热器的两端相连，冷却水泵作为冷却水循环的动力来源，冷冻水泵作为冷冻水循环的动力来源，所述空调末端与除湿器配合使用，所述除湿器作为空调末端的辅助器件；所述数据采集子系统包括测量粮库内外温、湿度，粮堆内部温、湿度，流入空调末端的冷冻水进水温度，从空调末端流出的冷冻水出水温度，冷冻水流量，冷冻水进出水压差的多种传感器，与所述多种传感器相连接并用于将传感器测量得到的模拟信号转换为数字信号的模拟量测量模块，与所述模拟量测量模块相连接且通过RS485总线将数字信号集中采集的数据采集器；所述多传感器数据融合子系统是将基于高斯过程回归的数据融合技术应用于粮库粮情的多传感器检测及数据融合处理当中，利用计算机技术获得粮库中若干传感器的检测信息，在一定规则下，通过对信息加以自动分析、优化综合，准确地获得储粮过程中粮库的最优监测参数；所述粮库监控参数优化及控制子系统包括上位机力控组态软件、与力控组态软件基于以太网通讯并用来控制系统各设备动作的可编程逻辑控制器PLC、与所述PLC相连接的地源热泵机组、冷却水泵、冷冻水泵、空调末端、除湿器以及用于调节空调末端冷冻水流量大小的流量调节阀；上位机利用C#和力控组态软件开发储粮系统的监控中心，根据多传感器数据融合子系统反馈的融合信息与储粮的温、湿度要求，对粮库粮情进行自动化监控；所述参数动态自适应匹配及综合评价子系统是利用最优最差粒子群算法优化的最小二乘支持向量机对粮库的需冷量进行预测，通过计算机进行数据拟合，计算出最佳冷冻水流量值，从而对冷冻水的流量进行动态控制，在保证粮库低温储粮的前提下，实现冷量供应与冷量需求的动态自适应匹配；所述多子库轮换式间歇运行子系统包括多个子粮库、设置在所述子粮库里面的空调末端、与所述空调末端相对应且用于调节空调末端冷冻水流量的流量调节阀，根据不同子粮库实际监测的温、湿度和储粮的温、湿度要求，判断各子粮库的监测参数是否符合储粮的温、湿度要求，实现不同子粮库的自适应控制。2.根据权利要求1所述的智能化浅层地能低温储粮系统的实现方法，其特征在于该方法包括如下步骤：(1)关闭所有子粮库的门窗和通风口，使子粮库内部处于密闭状态；(2)利用分布于各子粮库内外及粮堆内部的多种传感器，对各子粮库的粮情进行实时监测，并将多种传感器测量的信息反馈到上位机的监控中心；(3)上位机利用C#和力控组态软件开发粮库粮情的自动化监控中心，根据各子粮库反馈的粮情信息，在上位机的监控中心对各子粮库进行自动判断、调节和控制，实现轮换式间歇运行自适应控制；2CCNN110228328302283291A权利要求书2/3页(4)若某子粮库的温度小于或等于储粮的温度要求，而湿度大于储粮的湿度要求，则开启该子粮库的空调末端，进行密闭保温的同时开启除湿器，对输送到