具保护机制和容错机制的空调智能调控粮温方法与流程

本发明涉及高大平房仓粮温调控，特别是涉及具有设备保护机制和容错机制的空调智能调控粮温方法。

背景技术：

1、绿色储粮是粮食储藏发展的方向，在我国南方，空调应用于控制粮堆温度越来越普通，因水资源问题，风冷式空调的使用数量远远超过水冷式空调。

2、气囊内空调调控表层粮温系统，必须依赖布置于粮面的局部内环流管网，将空调冷气送往气囊内的粮堆表层，方能实现直接降低表层粮温的目的；空调调控外围粮温系统，必须依赖布置于仓内墙四周的局部内环流管网，将空调冷气送往粮堆四周，方能实现直接降低四周粮温的目的。因降低空调能耗、避免空调被熏蒸损坏、避免妨碍其它储粮技术使用、克服粮层阻力等多种原因，需要在局部内环流管网上配套电动阀、内环流风机等设备。

3、多数粮库，仓储管理人员年龄老化、文化程度低的特点非常突出，结合粮情变化控制空调、电动阀、内环流风机完成降低作业，非常不现实；风冷式空调在相对低温环境的运行能耗明显低于相对高温环境，夜间启动空调控温与仓储管理人员正常的作息时间违背。

4、空调调控粮温的系统与空调控温软件相互配合，通过智能决策、自动控制、控制流程自动化，才能高效控温。

5、内循环气路畅通是启动空调和内环流风机的前提，空调和内环流风机停机是截断内循环气路的前提，否则必然损坏空调和内环流风机。因此要求空调控温软件必须具备设备保护机制。设备保护机制必须以空调、电动阀、内环流风机的实时运行状态为基础。

6、空调、电动阀、内环流风机的自动控制和实时运行状态必须依赖电子元器件，即使性能非常优良的电子元器件也可能损坏。电动阀的实时运行状态直接关联内循环气路/截断，合理运用其实时运行状态判断其故障程度，就是空调控温软件控制设备过程中的容错机制，避免电动阀开不到位这种非功能性故障造成空调、内环流风机不能工作，对控制粮温不利。

7、为解决上述问题，亟需提供一种具备保护机制和容错机制的设备控制自动化的空调智能调控粮温方法。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种具备保护机制和容错机制的设备控制自动化的空调智能调控粮温方法，依据其空调启动控制逻辑流程、空调停机控制逻辑流程、内环流风机启动逻辑管控子流程、内环流风机停机逻辑管控子流程、电动阀开流程、电动阀关流程，保护空调和内环流风机不被损坏；同时容错电动阀开不到位的非功能性故障，启动空调和内环流风机控制粮温。

2、为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

3、具保护机制和容错机制的空调智能调控粮温方法，其特征在于，包括如下步骤：

4、步骤1：将粮仓按空调布置的位置分为若干个独立的温度控制区，空调设置在粮仓外部，通过仓外送风主管和仓外回风主管与粮仓内的环流管网连接，环流管网的气流回路上设置电动阀根据温度控制要求自动开启或截断气流回路，仓外送风主管和仓外回风主管分别设置送风电动阀和回风电动阀；

5、步骤2：建立空调控温系统与各温度控制区，以及温度控制区中的设备的一一对应关系；粮仓中的每个区域分时独立控温，实现设备故障容错，保证其中一个区域的设备故障不影响同粮仓同廒间其他区域控温设备的运行；

6、步骤3：监控电动阀的开闭状态，空调控温系统依据电动阀实时状态，判定环流管网气流回路的“畅通或截断”状态，判定电动阀的故障程度，最大程度地启动空调和环流管网上的相关设备，实现电动阀故障的容错；

7、步骤4：执行空调启动控制逻辑流程，开启空调，确保环流管网气路畅通，对粮堆进行降温；同时以粮堆表面的温度作为控温条件，避免仓温湿异常导致设备不能运行；

8、步骤5：改变环流管网中的部分设备开闭状态，调整气路流向对粮堆四周进行降温；

9、步骤6：达到设定温度后，执行空调停机控制逻辑流程关闭空调进行节能。

10、进一步的，所述步骤1中所述粮仓内的环流管网，包括控制仓温和粮堆表层粮温的气流回路a和控制粮堆四周粮温的气流回路b，所述环流管网上设置的电动阀包括电动阀1和电动阀2；

11、所述气流回路a包括空调、仓外送风主管、仓外回风主管和万向喷口，所述仓外送风主管穿过仓墙与送风支管连接；仓外回风主管穿过仓墙与设置在仓内的空调回风口连接；所述电动阀1安装在送风支管上，所述送风支管上设有若干万向喷口；

12、所述气流回路a中气流延空调→仓外送风主管→送风支管→万向喷口→仓间→空调回风口→回风主管→空调的路径循环；

13、所述气流回路b包括仓外送风主管、仓外回风主管、送风立管；所述仓外送风主管穿过仓墙与送风立管连接；所述送风立管上设有电动阀2和内环流风机，送风立管的其中一端与仓外送风主管的仓内出口连接，另一端与水平分风支管连接；

14、所述气流回路b中气流延空调→送风主管→送风立管→水平分风支管→仓间→空调回风口→回风主管→空调的路径循环；

15、电动阀1、电动阀2、送风电动阀和回风电动阀上均设有开限位传感器和关限位传感器；

16、所述空调、内环流风机、电动阀1、电动阀2、开限位传感器和关限位传感器分别与测控终端连接，由测控终端集成控制。

17、进一步的，所述步骤3中所述电动阀的开闭状态判断，在电动阀开启和关闭的时候；

18、所述电动阀1开流程如下：

19、打开电动阀1，检获电动阀1实时状态；

20、若电动阀1处于关到位状态，则记录电动阀1开故障，故障报警，返回主流程原运行点；

21、若电动阀1处于未关到位状态，则判断电动阀1是否开到位；

22、若电动阀1处于未开到位状态，则记录电动阀1开不到位，故障报警，气流回路a打开；

23、若电动阀1处于开到位状态，则气流回路a打开，返回主流程原运行点；

24、所述电动阀1关流程如下：

25、关闭电动阀1，检获电动阀1实时状态；

26、若电动阀1处于未关到位状态，则记录电动阀1关故障，故障报警，气流回路a关闭；

27、若电动阀1处于关到位状态，则气流回路a关闭，返回主流程原运行点。

28、进一步的，所述步骤4中空调启动控制逻辑流程如下：

29、打开空调对应的回风电动阀和送风电动阀；

30、通过开限位传感器和关限位传感器，获取回风电动阀实时状态；

31、若回风电动阀处于关到位状态，则记录故障，关闭回风电动阀和送风电动阀，进行故障报警；

32、若回风电动阀处于未关到位状态，则进一步判断回风电动阀是否处于开到位状态；

33、若回风电动阀处于开到位状态，则获取送风电动阀实时状态；

34、若回风电动阀处于未开到位状态，则记录故障，进行故障报警，进一步获取送风电动阀实时状态；

35、进一步判断送风电动阀是否处于关到位状态，若处于关到位状态，则记录故障，关闭回风电动阀和送风电动阀，进行故障报警；

36、若送风电动阀未关到位，则判断是否处于开到位状态，若开到位，则向空调供电，获取空调供电状态；

37、若送风电动阀未关到位也未开到位，则记录故障，进行故障报警，进一步向空调供电，获取空调供电状态；

38、最后，判断空调供电是否成功，若未成功，则断电空调，记录故障，关闭回风电动阀和送风电动阀，进行故障报警。

39、进一步的，所述步骤6中空调停机控制逻辑流程如下：

40、断电空调，确认空调处于停机状态；

41、关闭回风电动阀和送风电动阀，获取空调供电状态；

42、判断回风电动阀关闭状态，若回风电动阀未关到位，则记录故障，进行故障报警，进一步获取送风电动阀实时状态；

43、若回风电动阀关到位，则获取送风电动阀实时状态；

44、判断送风电动阀关闭状态，若送风电动阀未关到位，则记录故障，进行故障报警，返回主流程；

45、若送风电动阀关到位，则直接返回主流程。

46、进一步的，所述气流回路a需要开启时，执行外围粮温系统空调启动控制，具体方法如下:

47、根据故障维/护记录判断空调是否有故障，如有故障，则联动报警，返主流程原运行点；

48、若没有故障，进一步根据故障维/护记录判断电动阀1开启是否有故障，若有故障，则联动报警，返主流程原运行点；

49、若没有故障，则打开空调对应的电动阀1；

50、检获电动阀1的实时状态，若为关到位，则记录电动阀1开故障，然后关闭电动阀1，故障报警，返主流程原运行点；

51、若电动阀1状态为未关到位，则进一步检获电动阀1开到位状态，若为未开到位，则记录电动阀1开不到位，进行故障报警，给空调供电；

52、若此时电动阀1为开到位状态，则直接为空调供电；

53、进一步检获空调供电状态，若供电失败，则断电空调，记录空调供电故障，关闭电动阀1，故障报警，返主流程原运行点；

54、若供电成功，记录气流回路a状态：畅通。

55、进一步的，所述气流回路a需要关闭时，执行外围粮温系统空调关闭控制，具体方法如下:

56、断电空调，确认空调停机，关闭空调对应的电动阀1；

57、检获电动阀1实时状态，若为未关到位状态，记录电动阀1关故障，故障报警，返主流程原运行点；

58、若电动阀1为关到位状态，则空调停机。

59、进一步的，所述步骤5中，气流回路a和气流回路b，在需要切换时具体控制流程如下：

60、当满足t＝n*t2时，获取空调运行数据，当空调处于待机状态时，进入待机管控；

61、当空调处于正常运行状态时，分析运行环境，在相对高温环境时，判断是否满足降低仓温的条件；

62、如果满足，则判断内环流风机状态，处于启动状态时执行c11停机流程；如果内环流风机处于停机状态，则调用c12执行空调停机；

63、如果不满足降低仓温条件，则调用c02；

64、当空调处于相对低温环境时，判断气流回路a是否畅通，若处于关闭状态，则判断是否满足降低仓温启动条件2，不满足则调用c02；若满足则开启电动阀，再调用c02；

65、判断气流回路a畅通时，则判断是否满足降低仓温暂停条件2，如果满足，则进一步看内环流风机状态，若处于停机状态则关闭空调，若处于启动状态，则进一步判断是否满足四周内环流暂停条件，不满足则关闭电动阀后，调用c02；如果满足这管理内环流风机；

66、如果不满足降低仓温暂停条件2，调用c02。

67、进一步的，所述内环流风机启动逻辑管控子流程如下：

68、根据故障维/护记录判断电动阀2是否有故障，如有故障，则联动报警，返主流程原运行点；

69、如没有故障，则根据故障维/护记录判断内环流风机是否有故障，如有故障，则联动报警，返主流程原运行点；

70、如没有故障，则打开该区域的电动阀2，检获电动阀2的实时状态；

71、若电动阀2处于关到位状态，则记录电动阀2开故障，进一步关闭电动阀2，联动报警，返回主流程原运行点；

72、若电动阀2处于开到位状态，则供电该区域的内环流风机，检获内环流风机的实时状态；

73、若风机工作电压等于0，则记录风机供电故障，断开风机电源，进一步关闭电动阀2，联动报警，返回主流程原运行点；

74、若风机工作电压大于0，则进一步判断风机工作电流与额定电流是否相符；

75、若与额定电流不相符，则记录风机供电故障，断开风机电源，进一步关闭电动阀2，联动报警，返回主流程原运行点；

76、若与额定电流相符，则记录空调运行状态、空调回风温度、空调送风温度、回风目标温度、风机运行状态，最后返回主流程原运行点。

77、进一步的，所述内环流风机停机逻辑管控子流程如下：

78、断电风机，确认风机工作电压等于0后，关闭电动阀2；

79、检获电动阀2实时状态，若处于未关到位状态，则记录电动阀2关故障，故障报警，记录空调运行状态、空调回风温度、空调送风温度、回风目标温度、风机运行状态，返回主流程原运行点；

80、若电动阀2处于关到位状态，则直接记录空调运行状态、空调回风温度、空调送风温度、回风目标温度、风机运行状态，返回主流程原运行点。

81、在实际应用中，空调启动后如果内循环气路截断，容易造成如下事故：

82、1.空调蒸发器室送风机因气路堵塞而烧毁；

83、2.送风管内外因温差太大而结露影响粮食安全；

84、3.压缩机寿命缩短甚至损失。

85、故，控制电动畅通内循环气路后方可启动空调，同时停机空调后方可控制电动截断内循环气路。

86、本发明的技术方案具有以下优点：

87、1.依据其空调启动控制逻辑流程、空调停机控制逻辑流程、内环流风机启动逻辑管控子流程、内环流风机停机逻辑管控子流程、电动阀开流程、电动阀关流程，保护空调和内环流风机不被损坏。

88、2.通过分区域控制自动化设备而非全仓自动化设备整体控制。单个区域设备故障只影响该区域设备运行，不关联其它区域，避免少数故障设备导致全仓设备不能使用。

89、3.通过电动阀开限位传感器和关限位传感器，区分电动阀的故障程度，实现控制保护和容错。开电动阀后“非关状态”但“开不到位”，内循环气路并非截断状态，允许启动空调或内环流风机；开电动阀后仍“关状态”，内循环气路截断状态，不允许启动空调或内环流风机。

90、控制粮温过程中需要停机空调或内环流风机时，停机空调或内环流风机优先，关电动阀后即使“开状态”，虽是故障但不影响控制。

91、4.当仓温湿检测值异常时，使用表层粮温控制条件作为模型条件。避免仓温湿异常导致设备不能运行。

92、5.空调控温系统依据电动阀实时状态自动判定气流回路的“畅通/截断”状态，自动判定电动阀的故障程度并采取不同的应对措施，最大程度地启动空调、内环流风机降低表层粮温和四周粮温。