本实用新型涉及粮仓智能通风控制技术领域，具体的说，涉及了一种带定位功能的全自动粮仓局部通风系统。
背景技术：
粮食储备作为国家重要的战略物资，在维护粮食市场和社会稳定、确保国家安全中承担了重要责任。粮仓粮食发热是在粮食储备保管过程中常见的现象之一，它违反了粮温正常的变化规律，导致储粮生态系统内粮堆内部出现异常现象，继续发展可能演变为粮食霉变，甚至引发虫鼠灾害，严重影响到粮食的品质。
目前，粮库的通风多采用整体通风，较少采用局部通风。
整体通风是基于一种粮库智能通风系统发展起来的，该系统包括智能通风口、通风窗执行机构、智能通风控制器、通风管道和通风口混流风机等。进粮前，在粮仓底部预设地龙式通风管道，管道在仓内完全连通；通风口装有混流风机，其启闭采用具有“手自一体化”功能的执行机构进行控制，不仅能通过智能通风系统进行快速准确自动启闭，而且能在紧急情况下（如断电、系统故障等）进行人工手动操作；执行机构内部含有通风设备状态检测装置、信号反馈装置和自锁功能，能保证门窗启闭正常和通风效果；通风控制器根据粮仓温湿度和仓外气候等多项指标对执行机构下达命令，启闭通风设备，达到通风降温散湿等效果。当粮仓需要通风时，通风控制器向执行机构下达指令，开启通风设备，风从通风口经过仓底通风管道向整个粮仓扩散，完成整个粮仓的通风操作。这种方式虽然能满足一定的通风要求，但也存在很多缺点：（1）地龙式通风管道分布于整个粮仓底部，各通风管道相互连通，通风时便是整仓同时进行；（2）整体通风不仅耗电量较大，而且通风降温散湿见效慢；（3）使用不灵活，不能实现粮仓局部通风。
局部通风设备主要采用单管移动吸式通风机，简称单管通风机。单管通风机由负压离心通风机和通风管组成，并配备电控设备。通风时需人力将通风管道下达发热点，再打开风机将发热点热空气抽出粮仓，使粮堆粮仓外空气强制循环，降低粮食温度。该设备结构简单，能实现粮仓局部通风降温，但仍存在很多局限性。（1）通风时需进入粮仓，从粮面上将管道下放到发热点附近，但熏蒸期间仓内严禁人员入内，使用受到局限。（2）自动化水平较低，需要人为对发热点进行定位。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种功耗小、效率高、实用性强、生产效率高和降温见效快的带定位功能的全自动粮仓局部通风系统。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种带定位功能的全自动粮仓局部通风系统，它包括主控制单元，以及分别与所述主控制单元相连的粮情监控单元、通风设备、仓内导航定位单元、无线通讯模块和监测平台；
所述粮情监控单元，实时监测粮仓内部的环境数据并以无线方式传输至所述监测平台；
所述仓内导航定位单元，连接所述监测平台和所述主控制单元，对所述通风设备进行实时定位导航；
所述监测平台，根据所述仓内导航定位单元的定位信息以及环境数据向所述主控制单元发送通风设备调用命令；
所述通风设备，包括负压离心通风机、通风管道、通风控制器和动力驱动模块；所述通风控制器，根据所述通风设备调用命令控制所述动力驱动模块驱动所述通风设备移动和所述通风管道铺设；所述负压离心通风机通过所述通风管道进行通风。
基于上述，所述粮情监控单元包括用于采集环境数据的温湿度传感器和磷化氢气体传感器，以及用于超限报警的报警装置。
基于上述，所述通风管道采用多级液压伸缩式套筒，所述多级液压伸缩式套筒的固定端与所述通风设备转动配合，所述动力驱动模块驱动所述多级液压伸缩式套筒转动和伸缩；所述负压离心通风机的通风口通过旋转接头与所述多级液压伸缩式套筒的中空管路连通；所述多级液压伸缩式套筒的伸缩端设置有锥形端部，所述锥形端部上设置有气孔。
基于上述，所述通风管道包括多级电动推杆和可伸缩通风管，所述多级电动推杆的固定端与所述通风设备转动配合，所述动力驱动模块驱动所述多级电动推杆转动和伸缩；所述多级电动推杆的伸缩端和所述可伸缩通风管的一端通过一锥形尖端连接，所述可伸缩通风管的另一端通过旋转接头连通所述负压离心通风机的通风口；所述锥形尖端开设有通气孔。
基于上述，所述仓内导航定位单元采用红外超声波定位模块，所述红外超声波定位模块包括定位主机、定位从机和定位控制器；
所述定位主机包括超声波接收器和红外线编码发射器，设置在所述通风设备处；
所述定位从机包括超声波发射器和红外线接收解码器，所述定位从机至少两个，分别固定设置在粮仓内。
基于上述，所述负压离心通风机的排气口适配设置有排气软管，所述排气软管与仓外密封连通。
基于上述，所述负压离心通风机的排气口设置有降温装置和除湿装置。
基于上述，所述无线通讯模块采用工业级通信处理器和工业级ZigBee模块。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说：
1）本实用新型提供了一种带定位功能的全自动粮仓局部通风系统，它包括主控制单元，以及分别与所述主控制单元相连的粮情监控单元、通风设备、仓内导航定位单元、无线通讯模块和监测平台，实现了自动准确定位发热点和通风设备的位置坐标，将通风管道下放到发热点附近；无需人为参与，全自动完成通风设备定位、铺设管道、通风等操作，
2）本实用新型不仅弥补了粮仓整体通风技术的不足，同时也解决了现有局部通风技术的缺陷，能对粮仓局部发热点进行通风，设备简单，无需整仓同时通风，不需要大量铺设通风管道，只需将通风设备置于粮面即可，减少了能耗，通风降温见效快，使用灵活，可以将通风设备用于多个粮仓；
3）在熏蒸期间，仍可实现粮仓全自动局部通风，自动化水平高，有效解决了粮食熏蒸期间现有局部通风设备无法使用的问题；
综上所述，本实用新型具有功耗小、效率高、实用性强、生产效率高和降温见效快的优点。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理图。
图2是本实用新型的通风设备的工作原理图。
图3是本实用新型的通风设备的结构示意图。
图4是本实用新型的仓内导航定位单元的工作原理图。
图5是本实用新型的粮面直角坐标系。
图中：1.通风设备；2.定位主机；3.无线通讯模块；4. 通风管道；41. 第一级伸缩套筒；42.第二级伸缩套筒；43.第三级伸缩套筒；5.驱动电机；6.电动机；7.通风控制器；8.负压离心通风机；9.减速机。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如附图1和附图2所示，一种带定位功能的全自动粮仓局部通风系统，它包括主控制单元，以及分别与所述主控制单元相连的粮情监控单元、通风设备1、仓内导航定位单元、无线通讯模块3和监测平台；所述粮情监控单元，实时监测粮仓内部的环境数据并以无线方式传输至所述监测平台；所述仓内导航定位单元，连接所述监测平台和所述主控制单元，对所述通风设备1进行实时定位导航；所述监测平台，根据所述仓内导航定位单元的定位信息以及环境数据向所述主控制单元发送通风设备调用命令；所述通风设备1，包括负压离心通风机8、通风管道4、通风控制器7和动力驱动模块；所述通风控制器7，根据所述通风设备调用命令控制所述动力驱动模块驱动所述通风设备1移动和所述通风管道4铺设；所述负压离心通风机8通过所述通风管道4进行通风。
为了实现粮仓内部环境的实时监测，所述粮情监控单元包括用于采集环境数据的温湿度传感器和磷化氢气体传感器，以及用于超限报警的报警装置，用于对粮仓内部的环境信息进行实时监测，以无线方式传输至所述监测平台进行储存并显示。所述温湿度传感器均匀设置在粮堆内部，在平面直角坐标系中的位置坐标已知。一旦某个温湿度传感器检测到的温湿度信息超过预设值，所述报警装置将会发出报警信息，同时所述监测平台在所述平面直角坐标系中将该温湿度传感器所处位置标记为发热点。
在实际使用中，所述通风管道4是可以由驱动设备驱动伸缩的通风管装置。
具体的，如附图3所示，所述通风管道4采用多级液压伸缩式套筒，所述多级液压伸缩式套筒包括从外向内依次套设的第一级伸缩套筒41、第二级伸缩套筒42和第三级伸缩套筒43；所述多级液压伸缩式套筒通过减速机9与电动机6的输出轴连接，所述动力驱动模块驱动所述多级液压伸缩式套筒转动和伸缩；所述负压离心通风机8的通风口通过旋转接头与所述第一级伸缩套筒41连通；所述第三级伸缩套筒43的伸缩端设置有锥形端部，所述锥形端部上设置有气孔（三级套筒与伸缩式液压缸的组合与现有的伸缩式套筒液压缸相同）；所述动力驱动模块还包括驱动电机5，所述驱动电机5用以驱动所述通风设备1的移动。所述负压离心通风机8的控制端、所述多级液压伸缩式套筒的控制端、电动机6的控制端和所述驱动电机5的控制端均与所述通风控制器7相连。
通风时，所述通风控制器7通过所述动力驱动模块控制第一级伸缩套筒41、第二级伸缩套筒42和第三级伸缩套筒43依次伸展，同时配合所述多级液压伸缩式套筒的转动使得三级套筒依次钻入粮堆中，所述负压离心通风机8通过锥形端部上设置的气孔抽取粮堆内部的湿热空气实现通风。
需要说明的是，在使用中，所述多级液压伸缩式套筒可以根据实际需要的行程设置套筒级数。
如附图4所示，为了实现所述通风设备1的精准定位导航，所述仓内导航定位单元采用红外超声波定位模块，所述红外超声波定位模块包括定位主机2、定位从机和定位控制器；所述定位主机2包括超声波接收器和红外线编码发射器，设置在所述通风设备1处；所述定位从机包括超声波发射器和红外线接收解码器，所述定位从机有两个，坐标已知：定位从机一和定位从机二，分别固定设置在粮仓内。定位从机一的坐标为（X1，Y1），定位从机二的坐标为（X2，Y2）。
所述定位控制器记录所述超声波接收器接收到超声波信号的到达时间，并根据得到所述到达时间计算所述通风设备1与每个所述定位从机之间的距离；并计算出所述通风设备1的位置坐标（X，Y）后，通过无线方式上传至所述监测平台进行储存并标记显示。
需要说明的是，在其他实施例中，所述定位从机的数量，也可采用三个或者三个以上。
为了防止粮堆内的湿热气体排出结露打湿粮面，所述负压离心通风机8的排气口适配设置有排气软管，所述排气软管与仓外密封连通，用于将湿热空气排出粮仓。所述通风设备1在粮面上移动时，所述排气软管随之伸展。
负压离心通风机8的叶轮在旋转时产生离心力，将空气从叶轮中甩出，汇集在机壳中升高压力，从出风口排出；叶轮中的空气被排出后，形成了负压，抽吸着外界气体向风机内补充；利用负压离心通风机8将仓内发热点高温空气抽离，置换成外界低温空气，达到局部通风的作用。高压离心风机相对压力P=2940--14700N/m2，中压离心风机P=980--2940N/m2，低压离心风机P<490N/m2。
需要说明的是，在其他实施例中，也可采用替他结构代替所述排气软管，例如：所述负压离心通风机的排气口设置有降温装置和除湿装置，经过降温除湿后的干燥空气可以排放到粮仓中，不会在仓内形成结露现象。
如附图5所示，所述监控平台采用B/S模式实现远程监控，将粮面按照平面直角坐标系的形式展现，设置坐标系坐标原点及单位长度，从而得到粮仓内每个温湿度传感器各点在所述平面直角坐标系坐标系中的坐标，为仓内所述设备通风设备1和发热点的定位做基础。监测平台依据发热点坐标以及所述通风设备1的初始位置坐标拟定最优路线，并将路线信息发送至所述通风设备1的通风控制器7，最优路线为发热点与所述通风设备1之间的连线；同时监测平台实时监控所述通风设备1在粮面上的行动和粮仓局部通风效果。
所述无线通讯模块3采用工业级32位通信处理器和工业级ZigBee模块，实现所述通风设备1与所述监测平台之间的信息无线传送，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供RS232和RS485（或RS422）接口，可直接连接串口设备，实现数据透明传输功能；低功耗设计，最低功耗小于1mA；提供5路I/O，可实现数字量输入输出、脉冲输出、模拟量输入、脉冲计数等功能。提供标准RS232、RS485（或RS422）和ZigBee接口，可直接连接串口设备和ZigBee设备，可定制TTL电平串口。
实施例2
本实施例与实施例1的主要区别在于：所述通风管道包括多级电动推杆和可伸缩通风管，所述多级电动推杆的固定端与所述通风设备转动配合，所述动力驱动模块驱动所述多级电动推杆转动和伸缩；所述多级电动推杆的伸缩端和所述可伸缩通风管的一端通过一锥形尖端连接，所述可伸缩通风管的另一端通过旋转接头连通所述负压离心通风机的通风口；所述锥形尖端开设有通气孔。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。