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糧食烘干機在控制出機糧水分的過程中往往采用傳統(tǒng)的方法，即根據(jù)檢測烘干機出口處的糧食含水量，用人工的方法手動控制變頻器來調(diào)節(jié)排糧電機的頻率，通過控制糧食在烘干機內(nèi)的停留時間來控制糧食在烘干機出口處的含水量。而糧食烘干塔是一個大時滯、多擾動的強非線性系統(tǒng)，在烘干過程中，糧食在塔內(nèi)的時間一般為8h。原有的這種控制方法已遠遠不能滿足國家對儲備糧含水量14%±0.5%的要求。糧食烘干機監(jiān)控系統(tǒng)的建立，使糧食烘干過程向智能化控制邁近一大步。實踐證明，本監(jiān)控系統(tǒng)作用良好，能為現(xiàn)場操作提供有效指導(dǎo)，保證糧食烘干后品質(zhì)，富通新能源生產(chǎn)銷售滾筒烘干機、氣流式烘干機是客戶們很好的選擇。
1、監(jiān)控系統(tǒng)概述
監(jiān)控系統(tǒng)是利用存儲在計算機內(nèi)的某一特定領(lǐng)域內(nèi)人類專家的知識，來解決過去需要人類專家才能解決的現(xiàn)實問題的計算機系統(tǒng)，它是人工智能的一個最為重要的應(yīng)用領(lǐng)域。監(jiān)控系統(tǒng)的任務(wù)是將專家的知識和經(jīng)驗以適當?shù)男问酱嫒胗嬎銠C，利用類似專家的思維規(guī)則，對事物的原始數(shù)據(jù)，進行邏輯或可能性的推理、演繹、并做出判斷和決策。它可提供給管理者和決策者一套完整的、系統(tǒng)的、經(jīng)濟的、有效的、安全優(yōu)化的糧食烘干方案，使糧食烘干的決策更科學(xué)，控制更嚴謹、操作更方便、烘干更安全。
1.1監(jiān)控系統(tǒng)的組成
糧食干燥監(jiān)控系統(tǒng)主要分為綜合數(shù)據(jù)庫、知識庫、人機接口、推理機、知識獲取程序和解釋程序六大部分，如圖1所示。
綜合數(shù)據(jù)庫，包括過程數(shù)據(jù)庫和原始記錄數(shù)據(jù)庫。原始記錄數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是按照時間順序記錄，記錄中的主要信息如圖2所示。過程數(shù)據(jù)庫記錄了監(jiān)控系統(tǒng)在根據(jù)初始數(shù)據(jù)分析糧情狀況以及采取烘干措施時，涉及到的目標、假設(shè)、中間結(jié)果、求解狀態(tài)和最終求解結(jié)果，即記錄了糧食干燥監(jiān)控系統(tǒng)的分析過程。
知識庫的建立是建造監(jiān)控系統(tǒng)的中心任務(wù)，用來存放領(lǐng)域?qū)＜姨峁┑膶ｉT知識。這些知識包含與領(lǐng)域相關(guān)的書本知識、常識性知識以及專家憑經(jīng)驗得到的試探性知識，知識庫中的知識可以隨時收集和更新，使其不斷完善。在糧情分析決策系統(tǒng)中，檢測數(shù)據(jù)識別、檢測參數(shù)的數(shù)據(jù)融合、故障診斷及處理對策等全部過程都是在知識庫的引導(dǎo)下完成的。
人機接口將專家或用戶輸入的糧情信息和系統(tǒng)狀態(tài)翻譯成系統(tǒng)可以接受的內(nèi)部形式，把系統(tǒng)向?qū)＜一蛴脩糨敵龅男畔⑥D(zhuǎn)化為人類易于理解的外部形式。
推理機是智能系統(tǒng)的“思維”結(jié)構(gòu)，是糧食烘干系統(tǒng)的核心部分，其作用是模擬領(lǐng)域?qū)＜业乃季S過程，控制并執(zhí)行對問題的求解。它能根據(jù)當前己知的事實，利用知識庫中的知識，按一定的推理方法和控制策略進行推理，求得問題的答案。
知識獲取是指從人類專家處f領(lǐng)域?qū)＜?或潛在的知識源獲取領(lǐng)域知識，經(jīng)識別、理解、篩選、歸納等步驟，并將其轉(zhuǎn)化成知識庫的過程。這里潛在的知識源包括專家、書本、數(shù)據(jù)庫以及人們的經(jīng)驗等。圖3給出了知識獲取的過程。
解釋機制的基本作用是使糧食烘干監(jiān)控系統(tǒng)運作機制具有透明性，對問題的推理過程進行必要的解釋和說明，進而幫助用戶了解系統(tǒng)。良好的透明性不僅有助于提高系統(tǒng)的可接受性，也有利于調(diào)試和維護系統(tǒng)，并可在系統(tǒng)的幫助下，較容易地發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致系統(tǒng)出錯的原因并改正錯誤，使系統(tǒng)不斷完善。
1.2系統(tǒng)工作原理
“糧食烘干機監(jiān)控系統(tǒng)”是通過對人機對話系統(tǒng)、監(jiān)測糧食烘干熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)參量、以往烘干機過程總結(jié)，計算出“出機糧水分預(yù)測系數(shù)”，該系數(shù)可以提前5-6h預(yù)測出機糧水分，而操作者可以根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗積累，及時調(diào)節(jié)熱風(fēng)爐的溫度和排糧電機的轉(zhuǎn)速，以保證出機糧的烘干質(zhì)量，即通過系統(tǒng)所抽取的出機糧水分預(yù)測系數(shù)為糧食烘干機現(xiàn)場操作提供有效的指導(dǎo)。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及傳感器布置如圖4所示。
1.3監(jiān)控系統(tǒng)主要功能
本系統(tǒng)通過對烘干過程狀態(tài)的控制實現(xiàn)對最終結(jié)果的控制。主要功能有：①本系統(tǒng)每5min記錄并可打印輸出一組工作參數(shù)數(shù)據(jù)，包括入機糧食水分化驗值、容重、溫度；出機糧水分檢測值、化驗值、容重、溫度；高溫?zé)犸L(fēng)溫度值、低溫?zé)犸L(fēng)溫度值；排糧電機頻率；排糧速率（小時處理量）；烘干塔高層糧氣綜合溫度、低層糧氣綜合溫度等。②系統(tǒng)是非常友好的人機對話系統(tǒng)，在烘干機工作的每一次上糧周期內(nèi)（一般為th左右）可提供一組系數(shù)，包含了烘干塔烘干過程狀態(tài)參數(shù)的變化、原糧品質(zhì)的變化、環(huán)境條件的變化等豐富的信息。③系統(tǒng)所提供的出機糧水分預(yù)測系數(shù)可預(yù)測6h后出機糧水分的變化趨勢與區(qū)間，因而可根據(jù)這個變化趨勢及時進行調(diào)整操作，就可以控制符合要求的出機糧水分值。④系統(tǒng)脫離了水分傳感器的限制，有化驗室提供適當量的化驗數(shù)據(jù)即可實現(xiàn)對烘干系統(tǒng)的控制。
2、生產(chǎn)中的應(yīng)用與結(jié)果分析
2.1應(yīng)用結(jié)果
在2004年和2005年的兩個烘干季，分別對該系統(tǒng)進行了連續(xù)一個多月的現(xiàn)場測試與考核。與本系統(tǒng)配套使用的是HTJ-300型烘干機，降水幅度為10%，處理量為300t/d。圖5為撫順國儲庫2004年2月1日0時-12日2時在同一時間記錄的出機糧食水分與水分預(yù)測系數(shù)結(jié)果對照：圖6為撫順國儲庫2004年2月1日0時-12日2時將水分預(yù)測系數(shù)后移6h后（即提前6h進行出機糧食水分預(yù)測）與出機糧水分的結(jié)果對照。
2.2應(yīng)用結(jié)果分析
從圖5、圖6可以反映出水分預(yù)測系數(shù)與出機糧食水分具有較強的相關(guān)性，即反映了水分預(yù)測系數(shù)的有效性。對于用戶要求的任意出機糧水分值(比如14.0%)．本系統(tǒng)在線檢測精度波動范圍控制在±0.5%以內(nèi)的合格率不低于90%。
圖7為撫順國儲庫2005年2月份烘干生產(chǎn)出機糧水分統(tǒng)計結(jié)果。從圖中可以看出，烘干機出機糧水分控制在用戶要求水分范圍值（14%-15%之間）的達到92.7%以上，出機糧品質(zhì)良好，控制效果顯著。
3、結(jié)論與建議
3.1結(jié)論
糧食烘干機監(jiān)控系統(tǒng)采用系統(tǒng)狀態(tài)控制與前饋控制相結(jié)合方式，通過對烘干過程狀態(tài)的控制實現(xiàn)了對出機糧水分較準確的控制，避免了原來周期性地出現(xiàn)高水分糧和低水分糧的情況，本系統(tǒng)對糧食烘干機的烘干過程控制有較明顯的作用。
糧食烘干機監(jiān)控系統(tǒng)通過監(jiān)測糧食烘干熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)參量和對以往烘干過程的總結(jié)，給出了出機糧水分的預(yù)測系數(shù)，操作者結(jié)合現(xiàn)場積累的經(jīng)驗，能及時調(diào)節(jié)熱風(fēng)爐的溫度和排糧電機的轉(zhuǎn)速，以保證用戶對出機糧含水率的要求，大大提高了系統(tǒng)調(diào)節(jié)的及時性。為現(xiàn)場操作能提供有效的指導(dǎo)。
該系統(tǒng)脫離了水分傳感器檢測不準確的限制，解決了水分傳感器檢測不準確產(chǎn)生的諸多弊端，在生產(chǎn)應(yīng)用中根據(jù)化驗室提供適當量的化驗數(shù)據(jù)即可實現(xiàn)對糧食烘干系統(tǒng)的控制，適用于各種類型的糧食烘干機。
該系統(tǒng)科技含量較高，保證了出機糧食水分在較窄范圍內(nèi)波動，提高了糧食品質(zhì)、減少了糧食損耗、降低了各項費用，能使企業(yè)經(jīng)濟效益大大增加。
3.2建議
在今后的糧食烘干過程中要不斷地積累更多的有效數(shù)據(jù)，驗證排糧頻率與有效系數(shù)、出機糧含水率之間關(guān)系的正確性與可靠性。
不斷探求，使得糧食烘干機監(jiān)控系統(tǒng)能及時有效地處理好糧食烘干過程中的種種問題。
根據(jù)生產(chǎn)實際，不斷完善專家系統(tǒng)知識庫中的內(nèi)容，以應(yīng)對糧食烘干過程中可能出現(xiàn)的情況。
不斷完善解釋機制，使用戶能夠方便快捷地從監(jiān)控系統(tǒng)中得到一些問題的合理和詳細的解釋。
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糧食烘干機監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
來源：環(huán)球糧機網(wǎng)發(fā)布時間：2015-08-22 17:27:19
