[发明专利]一种基于温度湿度场耦合的粮堆结露预警防控系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于温度湿度场耦合的粮堆结露预警防控系统及方法，该预警防控系统包括依次电连接的测温传感器阵列、分析预警装置和通风控制装置；所述测温传感器阵列包括多个规则排列的温度传感器，该多个温度传感器分别设置于粮堆内部的不同位置，且每一个温度传感器位于粮堆内部的一个实际测量点；所述分析预警装置包括温度场构建模块、湿度场构建模块和耦合模块，且所述温度场构建模块依次与所述湿度场构建模块和所述耦合模块电连接。所述预警防控系统及方法能够对粮堆在数天或数十天后可能发生结露的时间和位置进行预测，进而避免发生霉变损失，降低费用开支，确保储粮的数量和质量安全。

主权项

一种基于温度湿度场耦合的粮堆结露预警防控系统，其特征在于，该预警防控系统包括依次电连接的测温传感器阵列、分析预警装置和通风控制装置；所述测温传感器阵列包括多个规则排列的温度传感器，该多个温度传感器分别设置于粮堆内部的不同位置，且每一个温度传感器位于粮堆内部的一个实际测量点；所述测温传感器阵列用于每天定时测量粮堆内部不同位置的温度值，并将测量得到的温度值发送给所述分析预警装置；所述分析预警装置包括温度场构建模块、湿度场构建模块和耦合模块，且所述温度场构建模块依次与所述湿度场构建模块和所述耦合模块电连接；所述温度场构建模块用于通过差分法由需要测量的任意时刻粮堆内部的任意一个测量面内的实际测量点的温度测量值计算得到该测量面内所有的虚拟测量点的温度计算值；还用于由需要测量的任意时刻任意测量面内的实际测量点的温度测量值和虚拟测量点的温度计算值获得该时刻粮堆内部的该测量面内的等温线图；还用于由需要测量的任意时刻粮堆内部的任意一个测量面内的等温线图确定该时刻粮堆内部的该测量面内的源点和结露方向；还用于由需要测量的任意时刻粮堆内部的任意一个测量面内的等温线图计算得到该测量面内的沿结露方向的温度梯度值；所述湿度场构建模块用于通过粮食平衡绝对湿度算法计算得到需要测量的任意时刻粮堆内部的任意一个测量面内的任意位置点的粮食孔隙内的空气中含有的水蒸气的分压值；还用于由需要测量的任意时刻粮堆内部的任意一个测量面内的所有位置点的粮食孔隙内的水蒸气的分压值计算得到该时刻该测量面内的湿度场；所述耦合模块用于通过多场耦合算法由需要测量的所有时刻的粮堆内部的所有测量面内的沿结露方向的温度梯度值及其湿度场计算得到该时刻粮堆内部的该测量面内的粮食孔隙内的水蒸气的分压的沿结露方向的压力梯度值；还用于由需要测量的任意时刻粮堆内部的任意一个测量面内的沿结露方向的温度梯度值和该时刻粮堆内部的该测量面内的粮食孔隙内的水蒸气的分压的沿结露方向的压力梯度值计算得到粮堆内部的该测量面内的结露位置点并将其发送给通风控制装置；还用于由粮堆内部的任意一个测量面内的结露位置点与该测量面内的源点之间的温度差、该测量面内的结露位置点与该测量面内的源点之间的距离、以及该测量面内的结露位置点与该测量面内的源点之间的粮食孔隙内的空气中含有的水蒸气的分压的沿结露方向的压力差计算得到粮堆内部的该测量面的湿平衡时间；还用于根据粮堆内部的任意一个测量面的湿平衡时间确定该时刻粮堆内部的该测量面内的结露位置点的结露时间并将其发送给通风控制装置。