LST1203粮情测控系统剖析.docx

1、LST1203粮情测控系统剖析LS/T 1203-2002粮情测控系统前 言本标准是在国家粮食储备局1996年发布的粮情电子检测、分析、控制系统技术规程及中央直属储备粮库建设联合办公室、国家计委粮食调控办公室、国家粮食储备局仓储司1999年联合发布的中央直属储备粮库粮情测控系统技术质量要求基础上制定的。本标准从实施之日起，代替粮情电子检测、分析、控制系统技术规程和中央直属储备粮库粮情测控系统技术质量要求。本标准的附录A和附录B为规范性附录，附录C为资料性附录。本标准由国家粮食局提出并归口。本标准负责起草单位:国家粮食局粮食行政管理司；参加起草单位:国家粮食局科学研究院、中国粮油学会、国家粮食局

2、成都粮食储藏科学研究所、赤峰粮油应用技术研究所、郑州工程学院、南京经济学院、辽宁省粮食科学研究所。本标准主要起草人:赫振方、杨浩然、曹广智、李东方、甄彤、周林泉、赵国利、石林。1 范围本标准规定了粮情测控系统的型号编制、技术要求、传感器布置原则、安装、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。本标准适用于各类原粮、油料、半成品粮及成品粮在储藏过程中使用的粮情测控系统。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是

3、不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 191 包装储运图示标志(eqv ISO 780)GB/T 2829 周期检查计数抽样程序及抽样表(适用于生产过程稳定性的检查)GB/T 2951.1 电缆绝缘和护套材料通用试验方法 第1部分：通用试验方法 第1节：厚度和外形尺寸测量机械性能 试验 (idt IEC 811-1-1)GB/T 2951.4 电缆绝缘和护套材料通用试验方法 第1部分：通用试验方法 第4节:低温试验(idt IEC 811-1-4)GB/T 2951.6 电缆绝缘和护套材料通用试验方法 第3部分：聚氯乙烯混合料专用试验方法 第1节：高温压力试验- 抗开裂试验(idt

4、 IEC 811-3-1)GB/T 3048.4 电线电缆电性能试验方法 导体直流电阻试验(neq IEC 885-2)GB/T 3048.6 电线电缆电性能试验方法 绝缘电阻试验电压一电流计法(neq IEC 885-2)GB 4208-1993 外壳防护等级(IP代码)(eqv IEC 529：1989)GB 4793.1 测量、控制和试验室用电气设备的安全要求第1部分:通用要求(idt IEC 1010-1)GB/T 5497-1985 粮食、油料检验水分测定法GB/T 6587.2-1986 电子测量仪器温度试验GB/T 6587.3-1986 电子测量仪器湿度试验GB/T 6587.

5、6-1986 电子测量仪器运输试验GB 6995.1 电线电缆识别标志 第1部分:一般规定(neq IEC 304)GB 6995.2 电线电缆识别标志 第2部分:标准颜色(neq IEC 304)GB 6995.3 电线电缆识别标志 第3部分:电线电缆认别标志(neq IEC 227)GB/T 8918 钢丝绳GB 8983 航空呼吸用氧(eqv ISO 2046)GB/T 8984 气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的测定GB/T 11327.1 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套低频通信电缆电线 第1部分:一般试验和测量方法(neq IEC 60189-1)GB/T 11463 电子测量仪器可靠

6、性试验GB/T 16037 车间空气中磷化氢的钥酸钱分光光度测定方法GB 17440 粮食加工、储运系统粉尘防爆安全规程GB/T 17626.2 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(idt IEC 61000-4-2)GB/T 17626.3 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验(idt IEC 61000-4-3)GB/T 17626.4 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(idt IEC 61000-4-4)GB/T 17626.5 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验(idt IEC 61000-4-5)GB 50168 电气装置安装工程电缆线路施工

7、及验收规范GB 50169 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范LS/T 1202 储粮机械通风技术规程中华人民共和国商业部(87)商储(粮)字 第7号粮油储藏技术规范(试行)国家粮食局 国粮管2001192号粮食信息分类与编码数据交换的数据结构技术规范(试行)3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 粮情 condition of stored-grain粮食在储藏过程中的状态以及影响其变化的各种因素。3.2 粮情测控系统 measurement and control system for condition of stored-grain利用现代计算机和电子技术对粮情进行检测、

8、数据存储与分析，对储粮技术设施进行适时控制的系统。3.3 测控装置 measurement and control device执行计算机的指令，采集粮情数据，发出控制信号的装置。按其安装区域的不同划分为控制室内测控装置、仓外测控装置和仓内测控装置三部分。3.4 测温电缆 thermometric cable检测粮食温度的专用电缆，为仓内测控装置的一部分。一般由温度传感器、导线、抗拉钢丝及护套组成。3.5 粮温传感器 grain mass temperature sensor置于测温电缆内，用以检测粮堆温度的传感器。3.6 仓温和仓湿传感器 tank temperature and humid

9、ity sensor安装于仓内，用以检测粮面以上仓内空间温度、湿度的传感器。3.7 气温和气湿传感器 ambient temperature and humidity sensor安装于库区内，用以检测库区空间大气温度、湿度的传感器。3.8 水分传感器 grain moisture content sensor安装于仓内，用以检测粮食水分的传感器。3.9 仓虫传感器 insect count sensor安装于仓内，用以检测粮食害虫数量的传感器。3.10 磷化氢传感器 phosphine sensor安装于仓内，用以检侧储粮单元内磷化氢气体浓度的传感器。3.11 氧气传感器 oxygen se

10、nsor安装于仓内，用以检测储粮单元内氧气浓度的传感器。3.12 二氧化碳传感器 carbon dioxide sensor安装于仓内，用以检测储粮单元内二氧化碳气体浓度的传感器。4 型号编制4.1 编制原则按 产 品 特征、粮温传感器类型、功能数量、通信方式、厂家代码及产品序号等进行编制。4.2 编制方法4.2.1 示例4.2.2 系统特征码LCK粮情测控系统。4.2.3 粮温传感器类型“1”一热敏电阻传感器。“2”半导体(PN结)温度传感器。“3” 数字温度传感器。“9” 其他温度传感器。4.2.4 功能数“n” 系统具备的各种功能的总量。4.2.5 通信方式“1” 串行通信。“2” 工业

11、现场总线。“9” 其他通信。4.2.6 厂家代码用汉语拼音表示，由产品生产厂家定义。4.2.7 产品序号用阿拉伯数字表示，由产品生产厂家定义。5 技术要求5.1 系统功能要求5.1.1 粮情检测5.1.1.1 具备检测温度、湿度、水分、仓虫、磷化氢、氧气、二氧化碳和被控设备状态的功能。5.1.1.2 具备定时巡测、适时检测等功能。5.1.2 智能分析5.1.2.1 具备根据粮情变化规律建立相应数学模型的功能。5.1.2.2 具备自动分析、判断粮食储藏状态，找出粮情异常部位和异常值的功能。5.1.2.3 具备预测粮情变化趋势的功能。5.1.3 数据存储与检索具备粮情数据存储、历史数据查询和网络共

12、享功能。5.1.4 数据显示具备粮情数据表格与图形等方式的显示功能。5.1.5 数据打印具备粮情数据表格与图形等方式的打印功能。5.1.6 报警5.1.6.1 具备人工设定温度、湿度、水分、仓虫等超限报警功能。5.1.6.2 具备根据粮油储藏技术规范(试行)及LS/T 1202等储粮技术要求进行智能分析的自动报警功能。5.1.7 自动控制具备根据粮油储藏技术规范(试行)及LS/T 1202等储粮技术要求和相应的智能分析结果，对储粮技术设施进行适时控制的功能。5.1.8 故阵诊断具备故障自行诊断的功能。5.1.9 网络功能具备与用户局域网络和国家有关粮食管理网络联网运行的功能。5.1.10 扩充

13、功能具备料位、密度、储量、视频、音频等检测、分析和控制的扩充功能。5.2 硬件技术要求5.2.1 计算机根据系统和用户需求配备符合国家相关标准的工业控制计算机或商用计算机。5.2.2 元器件要求采用工业级、低功耗并符合国家相关标准的定型产品。5.2.3 测温电缆要求5.2.3.1 采用符合国家标准的绝缘和护套材料。用于成品粮的电缆护套宜采用聚乙烯或聚丙烯材料。5.2.3.2 绝缘和护套应完整连续，无缺陷，表面平整光滑，厚度均匀。5.2.3.3 线芯颜色标志符合GB 6995.16995.3的要求。5.2.3.4 传感器件焊接牢固.悬挂部件坚固耐用。5.2.3.5 电缆两端和引线连接处应做密封处

14、理。5.2.3.6 电缆应加钢丝以增加其整体的抗拉强度。5.2.3.7 机械性能、电性能稳定，耐老化、耐低温，使用寿命长。5.2.4 通僧电缆和电源电缆要求采用符合国家相关标准的定型产品。5.2.5 抗干扰要求具备防静电、防电磁场、防雷击、防冲击振动性能。5.2.6 防护要求具备防潮、防水、防尘能力，仓内测控装置具备抗磷化氢熏蒸腐蚀性能。5.2.7 安全要求测控装置的标识、电源、熔断器、漏电流、保护接地电阻、绝缘电阻和抗电强度、电源线固定应符合GB 4793.1相关条款的规定。5.2.8 防爆要求安装于浅圆仓、立筒仓粉尘区内的测控装置，应满足GB 17440的要求。5.2.9 工艺要求整体结构

15、简洁，安装、使用、维护方便，外观整洁美观。5.3 软件技术要求5.3.1 软件平台5.3.1.1 采用流行的计算机操作系统。5.3.1.2 采用关系型数据库系统。5.3.2 应用软件5.3.2.1 采用流行的程序设计语言。5.3.2.2 采用模块化编程方式，便于升级和嵌入扩充功能。5.3.2.3 采用开放式粮情数据显示、打印模块，便于用户二次开发和应用。5.3.2.4 根据粮食信息分类与编码数据交换的数据结构技术规范(试行)的规定，采用统一的标准数据结构，以便共享数据。5.3.2.5 具备单机运行和网络运行版本，支持ODBC和TCP/IP协议。5.4 技术指标5.4.1 系统容量5.4.1.1

16、 粮温检测点数量10000点。5.4.1.2 湿度检测点数量500点。5.4.1.3 水分检测点数量2000点。5.4.1.4 仓虫检测点数量2000点。5.4.1.5 磷化氢浓度检测点数量500点。5.4.1.6 氧气浓度检测点数量500点。5.4.1.7 二氧化碳浓度检测点数量500点。5.4.1.8 可控设备数量500台。5.4.1.9 受控设备状态检测点数量500点。5.4.2 系统检测范围5.4.2.1 温度:-40+60。5.4.2.2 湿度:10%RH99%RH。5.4.2.3 水分:5%30%。5.4.2.4 仓虫:0500头。5.4.2.5 磷化氢:02500 ml/m3。5

17、.4.2.6 氧气:025%。5.4.2.7 二氧化碳:0100%。5.4.3 系统检测分辨率5.4.3.1 温度0.1。5.4.3.2 湿度0.1 %RH。5.4.3.3 水分0.1%。5.4.3.4 仓虫:1头。5.4.3.5 磷化氢1mL/m3。5.4.3.6 氧气0.1%。5.4.3.7 二氧化碳0.1%。5.4.4 系统检侧误差5.4.4.1 温度1(-3550)。5.4.4.2 湿度3%RH。5.4.4.3 水分0.8%（7%16%)。5.4.4.4 仓虫10%。5.4.4.5 磷化氢5%。5.4.4.6 氧气0.5%。5.4.4.7 二氧化碳0.5%。5.4.5 系统检测复性5.

18、4.5.1 温度0.2(-3550)。5.4.5.2 湿度1%RH。5.4.5.3 水分0.3%（7%16%)。5.4.5.4 仓虫5%。5.4.5.5 磷化氢2 mL/m3。5.4.5.6 氧气0.2%。5.4.5.7 二氧化碳0.25%。5.4.6 测温电缆5.4.6.1 绝缘层厚度0.2mm。5.4.6.2 护套层厚度1.0mm。5.4.6.3 导体的断裂伸长率15%。5.4.6.4 绝缘的抗张强度(中间值)老化前12.5 MPa；老化后TS20%。5.4.6.5 绝缘的断裂伸长率(中间值)老化前125%(单色)，老化前100%(挤出双色)；老化后EB20%。5.4.6.6 护套的抗张强

19、度(中间值)老化前12.5 MPa；老化后TS20%。5.4.6.7 护套的断裂伸长率(中间值)老化前125%；老化后EB20%。5.4.6.8 热冲击性能绝缘和护套不开裂。5.4.6.9 冷弯曲性能绝缘和护套不开裂。5.4.6.10 温度20时，导体直流电阻值应不大于65.9 /km。5.4.6.11 绝缘的介电强度:1000Va.c.或1500va.c.，1min，不击穿。 5.4.6.12 温度20时，绝缘电阻值200 M /km。5.4.6.13 平房仓电缆拉力2.0kN(装粮高度6m以下)；当装粮高度超过6m时，应根据装粮的高度相应地增加电缆的抗拉强度。5.4.6.14 筒仓、浅圆仓

20、电缆拉力T(kN )，电缆拉力T的确定参见附录B和附录C。5.4.6.15 其他仓型的电缆拉力参照5.4.6.13和5.4.6.14的相关要求。5.4.7 测控装置安全5.4.7.1 漏电流:不应超过0.7mA交流峰值或2mA直流值。5.4.7.2 保护接地电阻0.1 。5.4.7.3 绝缘电阻4M。5.4.7.4 抗电强度:1400V(I类)；2300V(类)。5.4.7.5 测控装置的标识应符合GB 4793.1相关条款的规定。5.4.8 运行环境(计算机设备除外)5.4.8.1 电源电压:交流220 V(-20%+15%)。5.4.8.2 电源频率:50HZ士10%。5.4.8.3 环境

21、温度:-40+85。5.4.8.4 环境湿度:5%RH99%RH(包括凝露)。5.4.8.5 磷化氢气体浓度2500ml/m3(仓内测控装置)。5.4.9 检测速度从发出检测指令到显示结果输出的速度50点/s。5.4.10 控制响应时间从执行控制指令到被控设施响应的时间10s。5.4.11 通信距离控制室内到各仓外测控装置通信距离之和3km。5.4.12 无故障工作时间平均无故障工作时间10000h。6 传感器布置原则6.1 粮温传感器6.1.1 平房仓水平方向行列间距不大于5m，垂直方向间距不大于3m，距粮面、仓底、仓壁0.3m0.5m。6.1.2 浅圆仓、立筒仓测温电缆按环形布置，水平方向

22、相邻电缆间距不大于5m ,垂直方向间距不大于3m，距粮面、仓底、筒壁0.3 m0. 5 m。6.1.3 其他仓型参照以上原则执行。6.2 仓温、仓湿传感器6.2.1 平房仓每个廒间内设温度、湿度传感器各一只，布置于粮面(设计装粮面)上空间的中心位置。6.2.2 立筒仓每个独立的单仓和星仓内分别设温度、湿度传感器各一只，布置于粮面(设计装粮面)上空间的中心位置。6.2.3 浅圆仓每个独 的单仓内设温度、湿度传感器各一只，布置于粮面(设计装粮面)上空间的中心位置。6.2.4 其他仓型参照以上原则执行。6.3 气温、气湿传感器在库区内空旷地带设置“百叶箱”，内置温度、湿度传感器各一只，布置于距地面1

23、.5 m 处。6.4 水分传感器6.4.1 平房仓在水分容易变化的地方设检测点。检测点分上下两层均匀布置于每个庶间的四角和中央部位，距粮面、仓底、仓壁0.3 m0.5 m。靠近门、窗和通风道的部位应增设检测点。6.4.2 立筒仓检测点分上、中、下三层，按东、南、西、北、中五个方位均匀布置于每个独立的单仓和星仓内，距粮面、仓底、筒壁0.3 m0.5 m。靠近检查孔、进粮口、出粮口和通风道的部位应增设检测点。6.4.3 浅圆仓检测点分上、中、下三层，按东、南、西、北、中五个方位均匀布置于每个独立的单仓内，距粮面、仓底、筒壁0.3 m0.5 m。靠近检查孔、自然通风孔、进粮口、门、出粮口和通风道的部

24、位应增设检测点。6.4.4 其他仓型参照以上原则执行。6.5 仓虫传感器6.5.1 平房仓在每个廒间的四角，距粮面1m深以内各设置一个检测点。另外应根据仓虫生活习性在仓虫容易滋生的地方适当布置检测点。6.5.2 立筒仓每个独立单仓和星仓的东、南、西、北四个方位靠筒壁，距粮面1m深以内各设置一个检测点。另外应根据仓虫生活习性在仓虫容易滋生的地方适当布置检测点。6.5.3 浅圆仓在每个独立单仓的东、南、西、北四个方位靠筒壁，距粮面1m深以内各设置一个检测点。另外应根据仓虫生活习性在仓虫容易滋生的地方适当布置检测点。6.5.4 其他仓型参照以上原则执行。6.6 气体浓度传感器6.6.1 磷化氮传感器

25、6.6.1.1 平房仓每个廒间内设传感器五只，在四角及中央位置距粮面0.3 m0.5 m深处均匀布置。6.6.1.2 立筒仓每个独立的单仓和星仓内各设传感器五只，在东、南、西、北及中央位置距粮面0.3 m0.5 m深处均匀布置。6.6.1.3 浅圆仓每个独立的单仓内设传感器五只，在东、南、西、北及中央位置距粮面0.3 m0.5 m深处均匀布置。6.6.1.4 其他仓型参照以上原则执行。6.6.2 氧气传感器6.6.2.1 平房仓每个廒间内设传感器五只，在四角及中央位置距粮面0.3 m0.5 m深处均匀布置。6.6.2.2 立筒仓每个独立的单仓和星仓内各设传感器五只，在东、南、西、北及中央位置距

26、粮面0.3 m0.5 m深处均匀布置。6.6.2.3 浅圆仓每个独立的单仓内设传感器五只，在东、南、西、北及中央位置距粮面0.3 m0.5 m深处均匀布置。6.6.2.4 其他仓型参照以上原则执行。6.6.3 二氧化碳传感器6.6.3.1 平房仓每个廒间内设传感器五只，在四角及中央位置距粮面0.3 m0.5 m深处均匀布置。6.6.3.2 立筒仓每个独立的单仓和星仓内各设传感器五只，在东、南、西、北及中央位置距粮面0.3 m0.5 m深处均匀布置。6.6.3.3 浅圆仓每个独立的单仓内设传感器五只，在东、南、西、北及中央位置距粮面0.3 m0.5 m深处均匀布置。6.6.3.4 其他仓型参照以

27、上原则执行。7 安装应符合 GB 50168、GB 50169等国家有关电气装置和电缆的安装与敷设技术规范的要求。7.1 测控装置的安装7.1.1 平房仓仓内测控装置的安装，宜采用建筑预留孔洞，仓内暗装方式。其间距应与测温电缆列的间距相对应，当遇到窗、柱和门时，预留孔洞距窗、柱和门的间距一般不小于0.2m。仓外测控装置的安装，应置于防护箱内，防护箱的防护等级不低于GB 4208-1993规定的IP55等级要求，防护箱的安装位置应避让仓外设施，并留有不小于1m的操作空间。7.1.2 浅圆仓、立筒仓测温电缆宜采用建筑预留孔洞，仓顶安装方式。仓顶的孔洞应做好防雨和密封处理，测温电缆下端应设固定装置，

28、以保证在装粮时电缆不漂移，出粮时易解脱。若仓顶不宜预留孔洞时，也可采用仓内吊装方式，并由建筑预留测温电缆吊挂装置。仓顶及测温电缆吊挂装置的荷载应考虑测温电缆在装卸粮时对其产生的拉力，参见附录B。仓外测控装置应置于防护箱内，防护箱的防护等级应不低于GB 4208-1993规定的IP55等级要求，防护箱的安装位置应避让仓外设施，并留有不小于1m的操作空间。7.1.3 其他仓型参照以上原则执行。7.2 接地测控装置应良好接地，其接地电阻不大于4n。8 试验方法8.1 环境试验8.1.1 温度试验8.1.1.1 控制室内测控装置应按照GB/T 6587.2-1986规定的对组仪器的要求进行温度试验。8

29、.1.1.2 仓外和仓内测控装置应按照GB/T 6587.2-1986规定的对组仪器的要求进行温度试验8.1.2 湿度试验8.1.2.1 控制室内测控装置应按照GB/T 6587.3-1986规定的对组仪器的要求进行湿度试验。8.1.2.2 仓外和仓内测控装置应按照GB/T 6587. 3-1986规定的对组仪器的要求进行湿度试验。8.1.3 运输试验8.1.3.1 测试方法:按照GB/T 6587.6-1986要求进行振动和自由跌落试验。8.1.3.2 试验等级:2级。8.2 电磁兼容试验8.2.1 浪涌(冲击)抗扰度试验8.2.1.1 测试方法:按照GB/T 17626.5要求对电源线和通

30、信线进行试验。8.2.1.2 试验等级:4级8.2.1.3 电压:4 kV。8.2.1.4 信号:1.2/50(us)。8.2.2 静电放电抗扰度试验8.2.2.1 测试方法:按照GB/T 17626.2要求进行。8.2.2.2 试验等级:3级。8.2.2.3 电压:接触放电6kV；空气放电8kV。8.2.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验8.2.3.1 测试方法:按照GB/T 17626.4要求进行。对交流电源端直接用脉冲信号发生器试验；对信号电缆，利用电容耦合钳进行试验。8.2.3.2 试验等级:3级。8.2.3.3 电压与频率:电源端口2kV、5kHz；信号端口1kV、5kHz。8.2.4 射频电磁场辐射抗扰度试验8.2.4.1 测试方法:按照GB/T 17626.3要求进行。8.2.4.2 频率范围:80MHz1000MHz。8.2.4.3 试验等级:2级。8.2.4.4 试验场强:3V/m。8.3 安全试验按照 GB 4 793.1相关条款的要求，对测控装置的标识、电源、熔断