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无线温湿度监控系统在烟草行业温湿度测量中的应用

日期:2019-06-18 23:35
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摘要:
无线温湿度监控系统在烟草行业温湿度测量中的应用
该方案适用于对环境温、湿度监控的领域,如:成品库、醇化库、发酵库、储丝房等,现仅以某烟叶发酵库为例。
1、 概述:
无线通讯方式的温湿度传感器是美国DICKSON公司新一代高精度数字式传感器,与在线式温湿度传感器相比较,有如下优点:  
1)无线温湿度传感器的安装位置没有任何限制且无须布线。(在无线电通讯距离范围内——200米以内)
2)无线温湿度传感器采用防水设计可以应用于潮湿的环境。
3)无线温湿度传感器的安装和维护非常简便。
4)减少了电缆使用量,降低了系统成本、提高了系统的可靠性。
5)如果发酵库翻新,无线温湿度传感器不存在连接电缆问题可以随意拆卸,不存在重复投资问题。
6)无线温湿度传感器可以自行记录储存温湿度的数据,在信号暂时无法通讯时,保证了温湿度数据的完整性和可靠性。
为便于介绍,下面以某烟厂为例进行方案论述。该卷烟厂发酵库采用人工发酵,由31间发酵室组成。每间发酵室可装烟包400~600包,每一发酵周期为15天,每月要完成1万~3万包的发酵任务,保证该卷烟厂年生产计划。
2 、人工发酵的基本程序:
1)1)升温阶段: 温度由室温升至45℃,相对湿度55%-60%,时间3天。
2)2)保温阶段: 温度稳定在45℃,相对湿度60%-65%,时间9天。
3)3)降温阶段: 温度逐渐降至室温,时间3天。
3 用户需求分析:
发酵库现有37名工作人员,采用四班三运转方式,每两个小时派人进发酵室内抄写室内环境温度、湿度、烟包包心温度,全年365天从不间断。由于发酵室内温湿度通常保持在45℃和60%左右,房间内充满了湿热蒸汽和烟包散发出的刺鼻的烟味,工作环境恶劣,影响操作工身体健康。而且,采用人工定时记录数据的方式,数据精度、数据的完整性无法保证;数据处理、生产管理仍停留在落后的手工制表的模式下,卷烟厂其他车间相比,发酵库的生产状态监测、生产管理水平确实落后了。
发酵库曾采用苹果机和单板机对温、湿度进行计算机自动检测。由于信号干扰和备件问题,系统运行了两年后被废弃。
4 系统设计指标
1)可靠性高,可以常年不间断运行。
2)系统维护简单、使用方便。
3)自动化程度高,*好可以进行温湿度的自动检测和控制。
4)每个发酵室外*好有现场温、湿度显示。
5 系统基本功能
1)自动监测全部传感器的测定值,并实时显示在计算机屏幕上.
2)曲线功能: 提供实时、历史趋势图、对环境的温度、湿度及包心温度的变化用曲线显示在屏幕上.
3)报表功能: 按用户要求输出报表,打印温湿度变化的记录数据和曲线.
 
6 系统方案
6.1数据采集方案
根据烟叶发酵库温、湿度检测的要求,烟叶发酵库温、湿度控制及监测拟采用新一代无线数字式环境温、湿度监测仪和新一代离线式温、湿度记录仪。可实现在烟叶发酵库内的多点温、湿度24小时实时自动检测。离线式温、湿度记录仪可在烟叶发酵库中对需重点进行温、湿度控制的产品进行24小时温、湿度实时监测和记录。具体方案如下:
根据烟叶发酵库内部结构及布局特点,在发酵库内设置3~4个温、湿度监测点,这些监测点将根据实际情况,进行设置点优化选择。监测点优化设定的原则是:
1)监测点应优先设置在是发酵库中远离通风机和空调机送风口位置或通风效果不好的位置;
2)监测点在发酵库内分布尽可能均匀,确保对整个发酵库温、湿度的有效监控;
3)监测点应根据发酵库中温、湿度的实际情况进行合理布置。如在发酵库靠近天花板位置和天花板上温度一般较库内其它位置较高,应考虑布置一定数量的监测点。在靠近地面的墙面上湿度较大,也应有一定的监测点;
4)监测点位置以不影响发酵库中烟包码放和运输为原则。
每个监测的温、湿度信息通过接收器接收,这些信息由接受器通过无线信号与中央控制计算机连接,由中央控制计算机对所有监测数据进行判读和分析,并形成各个监测点的温、湿度监测历史趋势图。如果发现某个或某几个温、湿度监测点的温、湿度出现异常,中央控制计算机将对发生异常的监测点位置进行判断,通过优化计算确定哪台通风机或空调机工作异常。优化计算的原则是:
1)确保温、湿度异常在*短时间内得到控制;
2)选择控制距离发生温、湿度异常*近的通风机或空调机工作。
6.2、系统组成
发酵库温湿度控制系统由:中央控制计算机、基于无线通讯方式的高精度数字式环境温湿度传感器、信号中继器、无线通讯网络等四部分组成。
7 、方案可行性及效益分析
发酵库温、湿度自动检测系统方案是在目前军工产品成品库技术方案基础上进行改进的项目,对其可行性分析如下:
1)温湿度检测系统采用美国DICKSON公司无线高精度温、湿度监测仪,监测仪具备测量精度高,测量精度稳定性好,测量可靠性高,可进行24小时不间断测量等特点,符合发酵库温、湿度控制要求。并且上述测量仪器目前已经成功用于粮库、油库、食品库,医药库等项目的温、湿度控制,是成熟技术;
2)采用无线通讯方式的高精度数字式环境温、湿度传感器,能取得更加显著的经济效益。
对采用该温、湿度自动检测系统的效益分析如下:
1)发酵库温、湿度自动化控制系统将实现发酵库温、湿度监控的自动化,这对提高发酵库温、湿度监控的可靠性,实现发酵库管理的科学化具有重大意义。特别是对于卷烟厂而言,质量控制是其生命线,温、湿度自动控制系统将是确保发酵质量的重要保证。
2)发酵库在花费较小的经费投入下,经过一定技术改进,实现温、湿度监控的自动化,可将其管理水平提升到一个新台阶;
3)该自动控制系统具有良好的可扩展性,在中央计算机建立后,今后可通过计算机网络统一监控和管理,真正做到了“一次投资,长久收效”。

总之,该发酵库温、湿度自动控制系统的建成将会对发酵库管理的现代化起到一定的推动作用,并具有良好的经济效益。
 

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