PC-Based Automated Control System for Jordan Northern Grain Silo

This paper presents a PC-based automated control system operation of the Northern Grain Silo of Jordan. The system connects to a PLC (programmable logic controller) device, and combines operator interface, PLC programming and monitoring functions into one platform. The PLC portion handles direct operations control, while the PC portion handles interfacing and data intensive functions. A simulation package is developed. The package generates a graphical user interface for real-time graphic animations of the Grain Silo operation. We discuss anticipated benefits of such a system and phases of implementation.

地下仓粮堆局部发热温度场数值模拟研究

为了解地下仓粮堆局部发热对粮堆温度场变化的影响,以高水分玉米为研究对象,采用数值模拟的方法,通过在地下仓粮堆内加入内置热源模拟粮堆局部发热,研究了地下仓粮堆在内置热源数量与表面温度不同情况下的粮堆内部温度场变化。结果表明:当地下仓粮堆中心测点发热时,热源周围相同半径内上方温度明显高于下方,在粮堆上部容易产生次热源;当地下仓粮堆右侧临近仓壁和装粮线处以及装粮线中心处同时发热时,粮堆左下部容易产生次热源;当地下仓粮堆右侧临近仓壁和装粮线处、左侧紧贴仓壁和装粮线处以及装粮线中心处同时发热时,粮堆下部容易产生次热源,并且热源温度为45℃时的粮堆内部温度明显高于热源温度为35℃时的粮堆内部温度。

粮仓引风机结构参数不确定性分析与优化

粮仓引风机的工作性能影响了粮食储存环境的质量,直接关系到粮食的安全与保存效果。为此,提出一套结构参数优化策略,通过精确改进粮仓引风机的结构参数,以提升其工作性能。通过模态分析和子结构分隔,针对关键子结构建立了基于参数区间表征的简化不确定性优化模型,并应用随机有限元分析与相关性分析识别影响固有频率的关键参数。通过响应面分析,实现了参数的精细调整,优化目标是最大化关键固有频率与工作频率之间的差距,避免新的共振点产生。在实测条件下,优化后的引风机展现了更低的振动水平,显著提高了设备的运行稳定性和使用寿命,证明了优化策略的有效性和经济效益,为提升机械设备性能提供了新思路。

不同储粮工况下柱承式立筒仓结构动力特性

柱承式立筒仓广泛应用于国家粮食储备,不同储粮工况对其结构动力特性影响显著。为揭示粮食散体对柱承式立筒仓动力特性的影响规律,结合某实际柱承式立筒仓设计制作了缩尺比例为1/25的有机玻璃筒仓模型,在空仓、半仓、3/4仓和满仓4种储粮状态下,进行了振动台模态试验、有限元数值分析和自振频率理论计算。结果表明:不同储粮工况对柱承式立筒仓试验模型的固有频率影响显著,随储粮状态变化,固有频率减小幅度较大,应在结构设计中加以考虑;空仓状态下阻尼比最小,满仓状态比空仓增大42.65%,仓内原有储粮越多,阻尼比增值越大,减震耗能效果越明显;有限元模型一阶固有频率与试验值平均误差为5.1%,所建有限元模型较为合理,为结构动力响应分析及结构设计提供一种合理的数值模拟方法;简化的三质点串联多自由度的弹性动力模型较为准确计算柱承式立筒仓在4种储粮工况下的固有频率,试验值与理论值平均误差为5.6%。研究结果可为柱承式立筒仓结构动力特性计算提供参考,为其抗震性能设计提供理论基础和试验依据。

半地下双层浅圆仓静态储粮温度场的数值分析

粮食温度是影响储粮安全的最重要因素之一,为揭示半地下双层浅圆仓的储粮温度场分布规律,本文建立了地上浅圆仓和地下仓的粮堆数学分析模型,并通过现场实验结果验证了模型的有效性。以此为基础建立了半地下双层浅圆仓数值模型,分析低温入粮后静态储藏1年期间的粮堆温度场变化规律。结果表明:半地下双层浅圆仓地上层靠近仓壁2 m内的粮温受外界气温影响变化明显,温度范围在10.62~27.37℃,地下层粮温常年处在准低温状态,平均温度不超过地下恒温区温度17℃;入冬时地上层粮堆在距仓壁1~3 m之间会短期形成一个热量聚集区,导致近仓壁处粮堆温差较大,随后外围区温度缓慢降低,形成“热心冷皮”;仓壁的保温隔热措施可有效减小气温对粮温的影响,地上层夏季最高粮温较未做保温的地上浅圆仓低3.86℃左右。研究结果可为半地下双层浅圆仓的推广应用提供技术支持。

基于离散单元法的立筒仓卸料动态侧压力数值模拟分析

为研究粮食立筒仓卸料时的动态侧压力,采用离散元仿真软件EDEM数值模拟玉米、小麦和稻谷三种粮食,研究不同种类贮料物理特性和接触属性下的静态侧压力分布,并与规范计算值进行对比;分析卸料过程中动态侧压力分布规律和相应超压系数、流动状态与速度分布关系;基于灰色关联度分析法进行卸料时动态侧压力影响因素分析。研究表明:三种贮料的静态侧压力最大值均出现在仓壁底部范围内且大于规范值,规范公式计算值偏于保守。动态侧压力在卸料过程中会发生震荡增大,三种贮料的动态侧压力最大值分别为6.08、5.38和4.73 kPa,均发生在0.8 m测点深度处且均超过规范中所要求的水平侧压力修正系数,现行规范中水平侧压力修正系数偏于不安全。贮料密度、贮料与仓壁静摩擦系数和贮料与筒仓结构碰撞恢复系数是影响动态侧压力的主要因素。该文可为筒仓规范中对贮料与筒仓结构的碰撞恢复系数的分析提供理论支持。

基于IDA方法的柱承式筒仓结构地震易损性分析

易损性分析是柱承式筒仓结构开展基于性能设计研究的重要基础。为此,选用某钢筋混凝土柱承式筒仓为研究对象,通过有限元软件ABAQUS,分别采用混凝土损伤塑性模型和理想弹塑性模型(Dracker-Prager)模拟筒仓结构及仓内粮食颗粒,建立考虑粮食-仓体相互作用的柱承式筒仓非线性有限元模型。根据增量动力分析法(IDA),按照谱相容性原则选取10条地震动记录,分别以最大层间位移角和地面峰值加速度作为筒仓结构工程需求参数和地震动强度参数,进行空仓、半仓、满仓三种储粮工况的柱承式筒仓结构地震易损性分析以及地震损伤风险评估。结果表明:(1)三种储粮工况下柱承式筒仓结构最大层间位移角均发生在柱顶位置,支承柱进入塑性状态的层间位移角分别为0.015、0.013、0.011 rad;(2)储粮质量大小是决定柱承式筒仓结构损伤刚度退化的重要因素;(3)三种储粮工况下的柱承式筒仓结构均满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标;(4)满仓工况筒仓50年超越倒塌极限状态的概率为0.45%,小于FEMA P750中定义的50年倒塌风险的限值1%。研究成果可为筒仓结构基于性能的设计研究及抗震性能评估提供依据。

粮食筒仓液压滑模施工工艺及智能监测研究

结合青岛港某港区粮食筒仓工程滑模施工,以筒仓液压滑模施工工艺为出发点,重点介绍本工程中滑模系统组成、滑模施工工序及质量控制措施。本工程液压滑模系统由液压提升系统、模板系统和操作平台系统3部分组成,采用56台GYD60型滚珠式千斤顶同步顶升,总起重量为3360kN,滑模提升总重设计值为2275kN,滑模系统的顶升能力可满足工程滑模施工要求;滑模施工工艺主要分初滑、正常滑升和末升3个阶段,在滑模提升架安装位移传感器,监测滑升过程中平台水平位移,滑升过程中沿筒仓半径、切线方向位移均<3mm,小于规范允许值,证明滑升过程中平台处于平稳状态,采取的防纠偏措施到位,且能保证仓壁混凝土浇筑尺寸偏差控制在允许值内。

立筒仓新入仓玉米安全通风储粮技术试验

新入仓玉米由于产储地域气候差异、烘干技术水平参差不齐、运输过程外温急剧变化以及粮食的吸湿和解析作用等原因,造成入库时水分梯度过大,整仓水分不均匀,这对粮食的安全储存极为不利。基于以上原因,为了进一步降低保管难度、保证粮食品质,改变传统的通风风网布置模式和通风方式,通过布设“地槽+地上笼+竹笼”的通风系统,采用“压入式+吸出式”的通风方式,快速、高效均衡粮食水分,减小粮食水分梯度,使整仓粮食水分接近均匀,有效确保了储粮安全。

气膜钢筋混凝土结构粮仓火蔓延特性研究

气膜钢筋混凝土结构圆顶粮食仓(以下简称“气膜粮仓”)因具有安全性高、气密性强、隔热性好以及节能环保等优点而在我国得到了应用。然而,有关气膜粮仓的消防安全可靠性研究尚无定论。因此,本研究通过构建模拟火灾场景,分析了气膜粮仓发生火灾的可能性及原因,研究了粮仓外壁火蔓延特性。试验结果表明,气膜粮仓外层PVDF层和聚氨酯保温层能够被火源引燃并发生蔓延。距墙体2.5 m处最大热通量小于1.0 kW/m^(2),未达到点燃普通可燃物的热通量。此外,距墙体2.5 m处的温度未超过100℃,未达到柔性聚氨酯泡沫270℃的点燃温度。考虑一定的安全余量,建议防火间距应不小于3.0m。同时本文还提出了适合气膜粮仓的消防保护措施。

基于图像重识别的粮仓粮食数量变化检测方法

图像重识别技术作为人工智能领域的新技术,近年来已在多个领域得到了广泛应用。本文旨在提出一种基于图像重识别技术的粮仓内粮食数量变化检测方法,利用新兴科技赋能农业生产,实现对粮食数量变化的自动化监测。该方法相比于传统方法拥有受人工干预影响小、部署和维护成本低、灵敏度高等优势,相比于其他机器学习方法,具有精准度高、适应性强的特点。构建了针对仓内粮食图像的图像重识别模型,以此提取不同时间点的仓内粮食图像的高维特征,借助特征相似性判断仓内粮食是否发生了变化。通过实验验证,该方法在粮食数量变化检测方面的精准率达到96.6%,召回率达到96.2%,相比其他基于计算机视觉技术的检测方法有明显提升,为粮仓粮食数量变化的自动化监测提供了一种基于新质生产力的思路和方法,促进农业生产力发展由量变到质变,加快推进农业深度转型升级,实现农业高质量发展。

港口粮食筒仓的安全管理

本文重点分析了港口粮食筒仓存在的火灾、粉尘爆炸、结构失效等安全隐患,并针对性地提出了安全风险识别、评估和控制等防范措施。同时,结合信息技术,探讨了粮食筒仓安全管理的信息化建设,旨在为我国港口粮食筒仓安全管理提供理论指导和实践参考。

一项粮仓自动巡航多用途作业机器人的研发

本项目设计研发了一种螺旋驱动粮仓粮堆表面自动巡航行走多用途机器人,机器人控制系统采用多传感器融合技术实现自主导航作业,通过仓内粮面巡航行走,实现平整粮面、翻耙粮面、粮面测温、粮面施药等功能。机器人驱动内置,螺旋叶片可更换,并根据不同品种粮堆和不同环境的作业要求安装不同作业装置,有效提高粮面作业设备的作业效率和自动化程度。

数字化测温技术在散粮筒仓系统中的应用

随着经济的快速发展,散粮筒仓作业的自动化和智能化水平不断提升,对设备的安全可靠运行也提出新的要求。为了满足这些要求,采用先进的技术手段来增强筒仓的综合管理能力,对提高散粮筒仓的安全性至关重要。筒仓中的输送设备,如皮带输送机、提升机、刮板机,经常处于连续运行的状态,通过数字化测温技术,可实现对这些设备的轴承、滚筒等关键部位温度的实时监测、预警和报警,以确保设备的稳定运行并预防意外事故的发生。本文主要介绍了连云港东粮码头有限公司数字化测温技术在散粮筒仓系统中的应用,旨在提升整体数字化水平,为提高散粮系统设备的安全性能提供技术支持。

粮食筒仓电气设计要点分析

粮食筒仓不仅是重要的粮食存储设施,也是粮食转运的关键环节。粮食筒仓内配备着复杂的工艺系统及其附属设施、机械通风系统、除尘系统等用电设备,因此粮食筒仓的电气设计对保障工艺系统的正常运行及粮食存储的质量至关重要。本文结合工程实例,对粮食筒仓不同区域的正常照明和应急照明设计,不同类型负荷的动力配电设计,避雷针保护范围计算和接闪器布置,接地系统设计进行要点分析和思路介绍,为类似工程电气设计提供参考。

浅析浅圆仓使用注意事项

浅圆仓以其独特的结构和使用优势在粮食储备中得到了广泛应用,但也面临着通风与控温、虫害控制及作业安全等多方面的挑战。基于此,本文分析了浅圆仓的结构特点和应用现状,指出其在粮食储存中的优势与局限性,并提出了相应的建议,旨在为浅圆仓的优化设计、科学管理及安全使用,提供有益的参考。

装配式粮食钢板仓仓壁加劲肋受挠曲二阶效应的影响

本文综合考虑挠曲二阶效应的影响,对工程实例中装配式粮食钢板仓仓壁加劲肋强度进行计算,并将计算结果与规范公式的计算结果进行比较和分析。同时,分析了初始缺陷和仓壁变形对钢板仓加劲肋受到的挠曲二阶效应的影响程度,为装配式粮食钢板仓的安全设计和实际应用提供部分理论支撑和技术指导。

浅谈粮食储备浅圆仓工作塔工艺设计

本文主要从粮食储备浅圆仓工作塔工艺设计角度,分析各种不同类型工作塔的优缺点、适应场景及各功能设计要点。

高温高湿地区高水分玉米综合保管技术及其应用效果

玉米籽粒体积大、营养物质丰富,而且玉米胚带菌量大、吸湿性强,在高温高湿条件下极易腐败、生虫,难以保管。该研究针对近年来浅圆仓装粮线变高、容量变大,以及东南地区高温高湿气候特点,综合应用粮面微循环+空调控温、机械通风、氮气气调、谷冷机排积热等绿色储粮技术对进口偏高水分玉米进行安全储藏试验,探索并总结了偏高水分玉米在浅圆仓中的储存特点和品质变化规律。结果表明,综合储粮技术的应用可有效延缓进口偏高水分玉米品质劣变速度,确保其安全储藏。

不同仓底结构浅圆仓对出仓过程的影响对比

以单仓容量1万t、内径27 m、装粮高度23 m的架空式平底浅圆仓和落地式平底浅圆仓为例,利用Solid Edge软件模拟粮食出仓过程,分三个阶段对比了两种仓底结构形式的粮食出仓发放量,出仓作业用时、能耗、作业人员和作业费用等内容,为项目建设选用不同仓底结构的浅圆仓提供数据支持。