Автоматизація контролю стану зерна в зерносховищах на основі динамічних характеристик

Анотація

Предметом дослідження є зерносховище як об’єкт автоматизації та контролю ключових кліматичних параметрів, зокрема температури, вологості та газового складу повітря. За ручного керування кліматом зерносховища виникає низка труднощів, оскільки людині складно часто контролювати великі обсяги зерна. Ефективний моніторинг мікроклімату особливо актуальний для великих елеваторів, де обсяги зберігання зерна сягають десятків тисяч тонн. Для досягнення ефективного аналізу мікроклімату зерна та елеватора проаналізовано наявні рішення й досліджено процеси зберігання зерна та причини його псування з метою розроблення науково обґрунтованого підходу до контролю й моніторингу кліматичних параметрів зерносховища та зерна. На основі проведеного аналізу визначено можливості вдосконалення існуючих методів і запропоновано систему та алгоритм перевірки стану зерна. Для аналізу використано принципи автоматизованого керування, побудовано перехідні характеристики, досліджено динамічні властивості та процеси самовирівнювання зернової маси. У результаті визначено оптимальну відстань розміщення датчиків температури один відносно одного в зерносховищі та зерновій масі. Запропонований підхід дозволяє визначити найкраще розташування сенсорів, своєчасно виявляти зіпсоване зерно та запобігати його поширенню, що дає змогу значно скоротити втрати продукції. Наукова новизна роботи полягає в поєднанні аналізу динамічних характеристик зернової маси з принципами саморегулювання для розроблення методики обґрунтованого визначення оптимального просторового розташування сенсорів у зерносховищі. Практична цінність полягає в можливості впровадження запропонованого підходу на сучасних елеваторах і зерносховищах. Запропонована методика сприяє підвищенню ефективності автоматизованих систем контролю та зменшенню витрат на утримання зерносховищ. Отримані результати мають теоретичне значення для подальшого розвитку систем автоматизації процесів зберігання зернових культур.