感器7分别与工控机10相连，工控机10处理 温度传感器5、容重传感器6所采集到的温度及容重信息，修正当前检测到的粮食水分含量 值，并根据当前水分含量值及速度传感器7采集数据，下发指令给粮食自动分流单元4,决 定当前粮食是否可入仓，及输送带24的切换时间。
[0031] 如附图2所示，粮食水分在线检测单元3由发射/接收天线31、发射/接收单元 32、控制处理单元33以及数据输入/输出单元（I/O单元）34组成。数据输入/输出单元 34与工控机10连接，上传水分含量等数据信息以及接收工控机10发来的指令。
[0032] 为了减少输送带对电磁信号的干扰，水分在线检测单元3安装时，发射/接收天线 31安装于输送带上方正中位置，天线端口应与粮食流表面平行，贴近粮层表面。
[0033] 所述入仓粮食水分在线检测单元3基于微波反射技术，通过分析返回信号的能量 及相位变化，间接反应出所测粮食的水分含量。
[0034] 微波法测量粮食水分，被测物的介电常数起到了桥梁的作用：一方面穿透被测物 料的微波的两个参量(衰减A和相位移小）与物料的介电常数有关；另一方面由于水的介电 常数远远大于一般物质，因此被测对象的水分含量变化表现为被测对象介电常数的变化。 通过介电常数可以建立衰减A和相位移小与被测对象水分含量V的关系可以用下式表 示：
【主权项】
1. 一种粮食自动入仓系统，该系统包括进料口（I)、输送带和粮食入仓口（8)，其特征 在于，还包括粮食水分在线检测单元（3)、粮食自动分流单元（4)、速度传感器（7)、流出口 (9)以及工控机（10);粮食从所述进料口（1)送至所述输送带上进行传输； 所述粮食水分在线检测单元（3)自动检测所述输送带上的粮食水分含量，并将检测结 果上报所述工控机； 所述速度传感器（7)检测所述输送带的传送速度信息； 所述工控机（10)根据所述粮食水分含量的检测结果，结合所述速度传感（7)采集到的 速度信息，计算出所述输送带的切换时间，当所述粮食水分在线检测单元（3)检测到当前 粮食的水分含量满足入仓水分要求时，所述工控机（10)控制所述自动分流单元（4)切换所 述输送带，使粮食流向入仓路径，从所述入仓口（8)进入仓库，当所述粮食水分在线检测单 元（3)检测到当前粮食的水分含量高于入仓水分要求时，所述工控机（10)控制所述自动分 流单元（4)切换所述输送带，使粮食流向流出路径，从流出口（9)流出。
2. 如权利要求1所述的一种粮食自动入仓系统，其特征在于，所述粮食自动入仓系统 还包括温度传感器（5)和容重传感器（6)，所述温度传感器（5)、容重传感器（6)以及速度 传感器（7)分别与所述工控机（10)相连，所述工控机（10)处理所述温度传感器（5)、容重 传感器（6)所采集到的温度及容重信息，修正当前检测到的粮食水分含量值，并根据当前 水分含量值及所述速度传感器（7)采集数据，下发指令给所述粮食自动分流单元（4)，决定 当前粮食是否可入仓以及所述输送带的切换时间。
3. 如权利要求1所述的一种粮食自动入仓系统，其特征在于，所述输送带分为四段：第 1段输送带（21)位于所述进料口（1)与所述粮食自动分流单元（4)之间；第2段输送带 (22) 位于所述粮食自动分流单元（4)与所述入仓口（8)之间；第3段输送带（23)位于所 述粮食自动分流单元（4)与所述流出口（9)之间；第4段输送带（24)介于所述第1段输送 带（21)与所述第2段输送带（22)之间、介于所述第1段输送带（21)与所述第3段输送带 (23) 之间，所述第4段输送带（24)的一端与所述第1段输送带（21)连接。
4. 如权利要求1或2或3所述的一种粮食自动入仓系统，其特征在于，所述输送带的切 换是指对所述第4段输送带的切换。
5. 如权利要求4所述的一种粮食自动入仓系统，其特征在于，所述输送带的切换具体 包括：计算出所述第4段输送带（24)的切换时间，当所述粮食水分在线检测单元（3)检测 到当前粮食的水分含量满足入仓水分要求时，所述第4段输送带（24)的另一端与所述第2 段输送带（22)无缝连接，粮食流向入仓路径；当所述粮食水分在线检测单元（3)检测到当 前粮食的水分含量高于入仓水分要求时，所述第4段输送带（24)的另一端与所述第3段输 送带（23)无缝连接，粮食流向流出路径。
6. 如权利要求1所述的一种粮食自动入仓系统，其特征在于，所述粮食水分在线检测 单元（3)基于微波反射技术，通过分析返回信号的能量及相位变化，间接反应出所测粮食 的水分含量。
7. 如权利要求1所述的一种粮食自动入仓系统，其特征在于，所述粮食水分在线检测 单元（3)包括发射/接收天线（31)、发射/接收单元（32)、控制处理单元（33)以及数据1/ O单元（34)，所述数据I/O单元（34)与所述工控机（10)连接，用于上传水分含量数据及接 收所述工控机（10)指令。
8. 如权利要求1所述的一种粮食自动入仓系统，其特征在于，所述粮食自动分流单元 (4)包括：PLC控制组件（41)、传动装置（42)及执行机构（43)，其中所述传动装置（42)采 用气动、液动、电气、机械、气液联合、电液联合等方式中的一种或几种实现传动，所述执行 机构（43)采用限位开关或继电器实现。
9. 如权利要求8所述的一种粮食自动入仓系统，其特征在于，当前粮食的水分含量超 过限定值时，所述PLC控制组件（41)驱动所述执行机构（43)控制所述输送带（24)的开启， 水分含量超过限定值的粮食由流出支路退出入仓过程。
10. -种粮食自动入仓系统执行粮食入仓的方法，所述系统包括进料口（1)、输送带、 粮食水分在线检测单元（3)、粮食自动分流单元（4)、温度传感器（5)、容重传感器（6)、速度 传感器（7)、入仓口（8)、流出口（9)以及工控机（10)，所述方法包括如下步骤： 所述输送带运转，粮食从所述进料口进入； 所述粮食水分在线检测单元（3)在线检测入仓粮食的水分含量，并将检测结果上报工 控机（10); 所述速度传感器（7)检测所述输送带的输送速度； 对输送的粮食进行自动分流，所述工控机（10)将上述粮食的水分含量检测结果与预 先设定的入仓阈值进行比较，并根据所检测的所述输送带的输送速度计算该输送带的切换 时间；当粮食的水分含量满足入仓水分要求时，所述工控机控制所述自动分流单元（4)切 换所述输送带至入仓路径，当粮食的水分含量高于入仓水分要求时，所述工控机控制所述 自动分流单元（4)切换所述输送带至流出路径。
11. 如权利要求10所述的粮食入仓方法，其特征在于，还包括如下步骤： 采集输送带上的粮食温度信息以及容重信息，并反馈至工控机，工控机根据温度信息 和容重信息修正当前检测到的粮食水分含量值，并根据当前水分含量值采集到的输送带输 送速度数据，下发指令决定当前粮食是否可入仓以及输送带的切换时间。
12. 如权利要求10所述的粮食入仓方法，其特征在于，所述输送带分为四段：第1段输 送带（21)位于所述进料口（1)与所述粮食自动分流单元（4)之间；第2段输送带（22)位 于所述粮食自动分流单元（4)与所述入仓口（8)之间；第3段输送带（23)位于所述粮食自 动分流单元（4)与所述流出口（9)之间；第4段输送带（24)介于所述第1段输送带（21) 与所述第2段输送带（22)之间、介于所述第1段输送带（21)与所述第3段输送带（23)之 间，所述第4段输送带（24)的一端与所述第1段输送带（21)连接。
13. 如权利要求10所述的粮食入仓方法，其特征在于，所述输送带的切换是指对所述 第4段输送带的切换。
14. 如权利要求13所述的粮食入仓方法，其特征在于，所述输送带的切换具体包括：计 算出所述第4段输送带（24)的切换时间，当所述粮食水分在线检测单元（3)检测到当前粮 食的水分含量满足入仓水分要求时，所述第4段输送带（24)的另一端与所述第2段输送带 (22)无缝连接，粮食流向入仓路径；当所述粮食水分在线检测单元（3)检测到当前粮食的 水分含量高于入仓水分要求时，所述第4段输送带（24)的另一端与所述第3段输送带（23) 无缝连接，粮食流向流出路径。
15. 如权利要求10所述的粮食入仓方法，其特征在于，所述入仓粮食水分在线检测基 于微波反射技术，通过分析返回信号的能量及相位变化，间接反应出所测粮食的水分含量。
16.如权利要求10所述的粮食入仓方法，其特征在于，所述粮食自动分流基于PLC自动 分流控制技术。
【专利摘要】本发明公开一种粮食自动入仓系统及方法。本发明采用基于微波的水分在线检测技术和基于可编程控制器（Programmable？Logic？Controller,PLC）的自动分流控制技术，实时给出入仓粮食的水分含量，并与系统给定水分含量临界值比较，对于水分含量值满足入仓需求的粮食准予入库，而水分含量值超过临界值的粮食则改由其他支路，退出入仓路径。该系统/方法的引入，从技术手段上一定程度可剔除高水分粮入仓的可能性，可有效避免入仓粮食的霉变，杜绝粮食浪费；同时自动分流系统精细化操作流程，提高自动化作业能力，节约成本，具有明显的经济效益。
【IPC分类】G01N22-04, B65G69-00, B65G65-32
【公开号】CN104555477
【申请号】CN201310488028
【发明人】王宏伟, 李其均, 王占厚
【申请人】航天信息股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月17日