煙葉醇化庫(kù)無(wú)線遠(yuǎn)程除濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及分析

郭春雷 趙文濤 云杰 仇錦 王龍柱 張?chǎng)?/p>

摘? 要：為解決煙葉醇化庫(kù)除濕系統(tǒng)缺乏設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)及反饋控制，有線系統(tǒng)存在磷化氫熏蒸殺蟲(chóng)嚴(yán)重腐蝕電線、布線復(fù)雜等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種煙葉醇化庫(kù)無(wú)線遠(yuǎn)程除濕系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由移動(dòng)除濕機(jī)、無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送及接收終端、上位機(jī)及應(yīng)用程序等構(gòu)成，管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)。為了分析干球溫度、相對(duì)濕度對(duì)除濕系統(tǒng)的影響，建立了系統(tǒng)理論循環(huán)熱力計(jì)算模型，得出干球溫度為25℃時(shí)，系統(tǒng)性能系數(shù)隨相對(duì)濕度的減小陡然下降，相對(duì)濕度由85%變?yōu)?5%時(shí)，系統(tǒng)性能系數(shù)減小25.04%;相對(duì)濕度為60%時(shí)，系統(tǒng)性能系數(shù)隨干球溫度的增加緩慢下降，干球溫度由10℃變?yōu)?0℃，系統(tǒng)性能系數(shù)減小5.35%。

關(guān)鍵詞：無(wú)線;除濕;溫濕度;性能系數(shù);煙葉醇化庫(kù)

中圖分類號(hào)：TS441? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）34-0067-03

Abstract： In order to solve the problem that the dehumidification system of tobacco mellow storehouse lacks the detection and feedback control of equipment status， the wired system has the problems of phosphine fumigation， serious corrosion of wires， complex wiring and so on. A wireless remote dehumidification system of tobacco mellow storehouse is designed. The system is mainly composed of mobile dehumidifier， wireless data sending and receiving terminal， upper computer and application program. The management system adopts B/S architecture. In order to analyze the influence of dry bulb temperature and relative humidity on the dehumidification system， the theoretical cycle thermodynamic calculation model of the system is established. When the dry bulb temperature is 25 ℃， the performance coefficient of the dehumidification system decreases sharply with the decrease of relative humidity. When the relative humidity changes from 85% to 55%， cop decreases by 25.04%; when the relative humidity is 60%， the performance coefficient of the dehumidification system decreases with the change of the dry bulb temperature The dry bulb temperature changed from 10 ℃ to 40 ℃， cop decreased by 5.35%.

Keywords： wireless; dehumidification; temperature and humidity; coefficient of performance; tobacco aging storehouse

環(huán)境溫濕度與倉(cāng)儲(chǔ)食品的醇化品質(zhì)及細(xì)菌霉變變化息息相關(guān)[1]，因傳統(tǒng)系統(tǒng)擴(kuò)展性差、布線復(fù)雜，無(wú)線系統(tǒng)在各行業(yè)得到快速發(fā)展[2-3]，煙草行業(yè)無(wú)線系統(tǒng)近年也開(kāi)始應(yīng)用[4-5]，但只限于溫濕度的無(wú)線遠(yuǎn)程檢測(cè)。傳統(tǒng)煙葉醇化庫(kù)除濕系統(tǒng)除濕機(jī)數(shù)量多、分布零散，除濕機(jī)是否工作、有無(wú)故障等信息需要大量人工進(jìn)行排查確認(rèn);為解決煙葉醇化庫(kù)除濕系統(tǒng)缺乏設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)及反饋控制，設(shè)計(jì)了一種煙葉醇化庫(kù)無(wú)線遠(yuǎn)程除濕系統(tǒng)，以期減少人工并掌控?cái)?shù)據(jù)，并避免磷化氫熏蒸殺蟲(chóng)腐蝕電線。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

煙葉醇化庫(kù)無(wú)線遠(yuǎn)程除濕系統(tǒng)主要由160臺(tái)移動(dòng)除濕機(jī)、工業(yè)級(jí)無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送終端、無(wú)線數(shù)據(jù)接收終端、上位計(jì)算機(jī)（含服務(wù)、應(yīng)用程序）等構(gòu)成，系統(tǒng)用戶管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

除濕機(jī)和無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送終端通過(guò)485通訊接口連接，無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送終端安裝在除濕機(jī)上與除濕機(jī)集成，如圖2，由除濕機(jī)提供12V，1.25A電源;無(wú)線數(shù)據(jù)終端具備增益天線，傳輸距離可達(dá)12公里，樓內(nèi)可透?jìng)?0層;無(wú)線數(shù)據(jù)接收終端通過(guò)串口和上位機(jī)連接，從無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送終端接收數(shù)據(jù)，形成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。終端采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向通訊技術(shù)，分別布置于每臺(tái)除濕機(jī)，樓宇頂部及上位機(jī)處，完成無(wú)線通訊，無(wú)需架設(shè)網(wǎng)關(guān)及交換機(jī)。

1.2 無(wú)線遠(yuǎn)程檢測(cè)及控制

除濕機(jī)通過(guò)485通訊接口、Profibus通訊協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，用戶能在上位機(jī)上讀取所有的160臺(tái)移動(dòng)立式除濕機(jī)的相關(guān)信息，包括煙葉醇化庫(kù)的干球溫度、相對(duì)濕度，除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、故障信息等;并且能對(duì)所有接入系統(tǒng)的除濕機(jī)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)在上位機(jī)設(shè)置所有接入系統(tǒng)的除濕機(jī)的控制策略、濕度報(bào)警閾值范圍、除濕機(jī)的故障報(bào)警。系統(tǒng)通過(guò)Web程序，可以隨時(shí)查看煙葉醇化庫(kù)相對(duì)濕度報(bào)表、除濕機(jī)運(yùn)行/停止?fàn)顟B(tài)。

2 系統(tǒng)理論循環(huán)熱力計(jì)算模型

2.1 系統(tǒng)理論循環(huán)流程

除濕系統(tǒng)采用單級(jí)壓縮，系統(tǒng)相應(yīng)壓焓圖如圖3所示。制冷劑R407c在系統(tǒng)不斷進(jìn)行循環(huán)，濕空氣中的水分不斷凝結(jié)，從而達(dá)到除濕的目的。

2.2 系統(tǒng)理論循環(huán)熱力計(jì)算模型

系統(tǒng)理論循環(huán)模型假定如下：制冷劑與除濕前空氣傳熱溫差即蒸發(fā)器傳熱溫差取10℃，過(guò)程4-1按照理論等壓蒸發(fā)過(guò)程考慮，制冷劑按無(wú)過(guò)熱度考慮;過(guò)程1-2按理論等熵效率0.7考慮;制冷劑與除濕后空氣傳熱溫差即冷凝器傳熱溫差取14℃，過(guò)程2-3按照理論等壓冷凝過(guò)程考慮，制冷劑按無(wú)過(guò)冷度考慮;過(guò)程3-4按照理論絕熱等焓過(guò)程考慮。

系統(tǒng)理論循環(huán)熱力計(jì)算模型如下：

3 結(jié)果與討論

3.1 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

煙葉醇化庫(kù)無(wú)線遠(yuǎn)程除濕系統(tǒng)不僅可以無(wú)線遠(yuǎn)程檢測(cè)煙葉醇化庫(kù)的溫濕度，而且無(wú)線遠(yuǎn)程檢測(cè)所有除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、故障信息，同時(shí)根據(jù)控制策略進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)、手動(dòng)控制，大大減少了人工，同時(shí)掌控?cái)?shù)據(jù)信息。

最為普遍的熏蒸殺蟲(chóng)為磷化氫熏蒸殺蟲(chóng)，磷化氫對(duì)金屬有劇烈腐蝕性。移動(dòng)除濕機(jī)可以在煙葉醇化庫(kù)熏蒸殺蟲(chóng)時(shí)移出庫(kù)外，避免腐蝕設(shè)備，煙葉醇化庫(kù)無(wú)線遠(yuǎn)程除濕系統(tǒng)成功避免了磷化氫熏蒸殺蟲(chóng)嚴(yán)重腐蝕電線問(wèn)題。

3.2 相對(duì)濕度對(duì)除濕系統(tǒng)性能系數(shù)的影響

干球溫度為25℃的濕空氣，在不同相對(duì)濕度下，除濕系統(tǒng)性能系數(shù)隨相對(duì)濕度變化如圖4所示，除濕系統(tǒng)性能系數(shù)隨相對(duì)濕度的減小陡然下降，相對(duì)濕度由85%變?yōu)?5%時(shí)，除濕系統(tǒng)性能系數(shù)減小25.04%，由此可見(jiàn)，相對(duì)濕度對(duì)除濕系統(tǒng)性能系數(shù)的影響較大。

3.3 干球溫度對(duì)除濕系統(tǒng)性能系數(shù)的影響

相對(duì)濕度為60%的濕空氣，在不同干球溫度下，除濕系統(tǒng)性能系數(shù)隨干球溫度變化如圖5所示，除濕系統(tǒng)性能系數(shù)隨干球溫度的增加緩慢下降，干球溫度由10℃變?yōu)?0℃，除濕系統(tǒng)性能系數(shù)減小5.35%，由此可見(jiàn)，干球溫度對(duì)除濕系統(tǒng)性能系數(shù)的影響較小。

4 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)了一種煙葉醇化庫(kù)無(wú)線遠(yuǎn)程除濕系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由移動(dòng)除濕機(jī)、無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送及接收終端、上位機(jī)及應(yīng)用程序等構(gòu)成，管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，得到以下結(jié)論。

（1）新系統(tǒng)解決了煙葉醇化庫(kù)除濕系統(tǒng)缺乏設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)及反饋控制，從而減少人工并掌控?cái)?shù)據(jù);同時(shí)成功避免了磷化氫熏蒸殺蟲(chóng)嚴(yán)重腐蝕電線、布線復(fù)雜等問(wèn)題。

（2）建立了煙葉醇化庫(kù)無(wú)線遠(yuǎn)程除濕系統(tǒng)理論循環(huán)熱力計(jì)算模型，分析了干球溫度、相對(duì)濕度對(duì)除濕系統(tǒng)的影響。

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