粮食平房仓的智能控制系统与配电设计分析

宋丽洁

（甘肃泓文建筑设计有限责任公司， 甘肃 兰州 730000）

1 工程概况

本工程为甘肃省某粮食仓储物流应急产业中心项目，新建几栋粮食平房仓、应急储备库、办公建筑及配套附属等建筑。其中项目内的平房仓均采用了先进的智能控制系统。该系统将平房仓的粮情监控、地上笼通风、环流熏蒸、电动通风窗控制、库内视屏监控这几项功能综合成了一个控制机柜，由库内的智能控制主机集中控制。故带有智能控制系统的平房仓（以下统称为智能平房仓）在电气设计上较普通平房仓有所区别。

2 低压配电系统

1）平房仓的低压配电系统一般分为照明配电和动力配电。

2）照明配电系统：各类型平房仓照明系统差别不大。

3）动力配电系统：普通平房仓，由动力配电箱直接引出回路至环流风机、轴流风机、移动设备的电源插座。使用时需要打开配电箱，从箱内操作各电气设备，存在安全隐患。智能平房仓如图1 所示，动力配电箱直接为智能控制箱提供电源回路WP4，各风机的配电回路WP1～WP3 需要先经过接触器再接风机，将风机控制线引至智能控制系统箱。在平房仓的施工过程中一般会先预留线管和低压配电箱，土建部分结束后智能控制系统箱才会安装，所以在该系统中还需要注意下图中虚线框内的线管要提前敷设至相应的位置，以便智能控制系统箱的接入[1]。

3 平房仓智能控制系统

本工程的平房仓智能控制系统包括粮情监控、地上笼通风、环流熏蒸、电动通风窗控制和库内视屏监控这5 项。

3.1 智能平房仓内的粮情监控系统

1）粮库内基本参数的采集和处理。新粮入库后要设置温度湿度传感器，本工程新建的平房仓总宽27.00 m，总长54.5 m，堆粮高度为7.2 m，仓容为7 500 t，属于三廒间联建形式的散装常温储备仓，根据规范要求每个廒间需设置30 个粮食温、湿度检测电缆（供电电压DC24 V），2 个温度湿度传感器，将这些检测电缆、传感器信号线都接入2 个隔爆Gb 型接线盒内，再引至智能控制箱的数据采集装置内，由它上传至智能控制主机。

2）当粮库内温、湿度、氧气或熏蒸气体浓度等信息超过系统设定数值时，系统会现场或通过主机报警。

3）粮情监控系统具有数据文本化处理、保存、报警等基本功能，可有效配合通风、熏蒸系统的自动运行。

3.2 智能平房仓地上笼通风控制系统

智能控制系统可自动控制平房仓的地上笼风机、轴流风机的启停。当粮情监控系统探测到温、湿度超标时，风机启动，采用吸出式和压入式相结合的气流组织形式快速将平房仓内的温、湿度降到标准值；当平房仓内需要人工作业时，系统先探测仓内的氧气或熏蒸气体浓度，根据需要打开通风系统保证仓内工作人员的安全。

3.3 智能平房仓内环流熏蒸控制系统

3.3.1 环流熏蒸控制系统的功能及设备组成

该系统通过环流通风方式将药物注入仓内循环，起到内杀虫、控虫的作用，主要由施药、环流熏蒸、磷化氢检测装置三部份组成，具体设备见下页表1。

表1 环流熏蒸工艺设备表

3.3.2 智能环流熏蒸系统流程

粮食平房仓的环流熏蒸系统需要根据业主单位的使用情况具体设计，经与业主单位核实，该平房仓进、出粮大概为3 年一循环，故环流熏蒸系统的使用频率较低。本工程平房仓是三廒间联建形式，每个廒间设有2 个通风口，2 个环流熏蒸孔，1 个环流风机，故仓外的熏蒸机或钢瓶施药装置为移动式。平时仓内的管道、各监测点、电气设备控制线均接入智能控制机柜，待需要环流熏蒸时将仓外移动设备接入即可。智能平房仓环流熏蒸工艺流程如图2 所示，其中——线标示环流熏蒸气体流向；—— 线标示控制回路。

以上环流熏蒸操作结束后，一般密闭2～3 日，待杀虫作业完成后智能控制系统开启通风、检测等相关设备，排出库内的有毒的药物。一般粮储物流中心设在人员分散的区域，平房仓开启通风设备后不需要特别处理；若设在人员密集的区域则需要加装光降解设备来中和药物毒性保证人员安全[2]。

3.4 平房仓电动通风窗智能控制

平房仓电动窗的智能控制主要配合粮情监控、地上笼通风、环流熏蒸这些系统在运行时的通风窗口开合。

1）当粮情监控系统探测到库内的温、湿度异常时智能控制系统启动通风系统进行调节。

2）当地上笼通风系统启动，智能控制系统根据平房仓内部的风压情况调整电动窗的开启数量及打开时间，保证库内不漏粮、气压均衡而稳定。

3）当环流熏蒸过程结束后，根据库内探测器提供的数据调整排风系统，将库内的有毒气体安全有效的排出室外，创造无毒、可靠地粮面工作环境。

电动通风窗智能控制系统的各控制、信号线管通过墙面的金属线槽敷设至各用电单元。

4 室外弱电控制、信号线路的配合敷设

本次新建仓储物流中心自动控制设备较多，需要网络化管理程度较高。所以在室外预埋敷设弱电线缆前，必须和建设单位充分沟通。经核实建设单位确定需要的主要弱电设备有：粮库视频监控系统；粮库智能控制系统、网络系统。这些设备主机将设于物流中心专用的智能化办公室内，分机分别设于各平房仓的智能控制柜中[3]。主机与分机之间用多模光纤或厂家专用的信息控制线缆连接。

表2 根据弱电系统的设计，对室外预敷设的主要智能设备弱电线管进行了统计，结合实际情况将弱电线管相应的放大一级，使管道的利用率不大于25%以备将来新增线缆用，严格按规范要求穿钢管直埋敷设。

表2 室外预埋弱电系统线管统计表

5 结语

通过上述分析不难看出，智能粮库对信息自动化的要求较高，相较于传统平房仓的一对一设备使用模式来说，它的管理运行更加的精确、高效、便捷，较适合大、中型粮食物流中心。这几年随着信息化技术的卓越发展，和国家在粮库建设方面的政策支持，智能化粮库管理系统已经成为了新的发展趋势。