[發(fā)明專利]一種冷鏈環(huán)境與果品溫濕度耦合感控方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010548419.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111856930B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓佳偉;楊信廷;吉增濤;朱文穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04;G06Q10/04;G06Q10/0832
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 郭亮

1.一種冷鏈環(huán)境與果品溫濕度耦合感控方法，其特征在于，包括：

S1，確定在不同操控參數(shù)下，儲(chǔ)運(yùn)載體內(nèi)部的多物理場(chǎng)時(shí)空耦合分布均勻性與風(fēng)機(jī)能耗量；

S2，根據(jù)所述時(shí)空耦合分布均勻性與風(fēng)機(jī)能耗量，確定儲(chǔ)運(yùn)載體冷風(fēng)機(jī)的最優(yōu)調(diào)控參數(shù)；

所述步驟S1包括：

S11，基于環(huán)境與果品濕熱擴(kuò)散性系數(shù)、果品初始溫濕度、冷風(fēng)機(jī)位置、基準(zhǔn)冷卻參數(shù)、儲(chǔ)運(yùn)載體空間尺寸及果品堆棧打包方式，構(gòu)建所述儲(chǔ)運(yùn)載體內(nèi)部空間與堆棧果品的數(shù)字孿生體；

S12，對(duì)所述數(shù)字孿生體進(jìn)行網(wǎng)格劃分，確定網(wǎng)格劃分后數(shù)字孿生體的初始邊界條件信息，并構(gòu)建所述儲(chǔ)運(yùn)載體內(nèi)部的多物理場(chǎng)時(shí)空耦合分布預(yù)測(cè)模型；

S13，基于所述多物理場(chǎng)時(shí)空耦合分布預(yù)測(cè)模型，確定不同操控參數(shù)下，所述儲(chǔ)運(yùn)載體內(nèi)部的多物理場(chǎng)時(shí)空耦合分布均勻性與風(fēng)機(jī)能耗量；

所述步驟S12包括：

融合結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分法，對(duì)所述數(shù)字孿生體進(jìn)行網(wǎng)格化；

將冷風(fēng)機(jī)出口位置設(shè)置為濕冷空氣入口邊界；將風(fēng)機(jī)出風(fēng)口溫濕度與風(fēng)速設(shè)置為多相流入口邊界值；將堆棧打包果品所在區(qū)域設(shè)置為固體區(qū)域，并將所述堆棧打包果品所在區(qū)域的濕熱擴(kuò)散系數(shù)、初始溫度、初始含水量設(shè)置為所述固體區(qū)域的邊界值；

基于能量守恒、動(dòng)量守恒與質(zhì)量守恒方程，并結(jié)合有限體積法，構(gòu)建所述儲(chǔ)運(yùn)載體內(nèi)部的多物理場(chǎng)時(shí)空耦合分布預(yù)測(cè)模型；

在步驟S13中，所述操控參數(shù)的選取方法包括：

確定在冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中所述儲(chǔ)運(yùn)載體內(nèi)部的基準(zhǔn)冷卻參數(shù)值，所述基準(zhǔn)冷卻參數(shù)值包括基準(zhǔn)送風(fēng)速度、基準(zhǔn)送風(fēng)溫度和基準(zhǔn)送風(fēng)濕度；

根據(jù)所述基準(zhǔn)冷卻參數(shù)值設(shè)置調(diào)控參數(shù)閾值范圍；

在所述調(diào)控參數(shù)閾值范圍內(nèi)選取所述操控參數(shù)；

步驟S2包括：

確定在時(shí)空耦合分布均勻性最高以及風(fēng)機(jī)能耗量最低時(shí)的操控參數(shù)，并以所述操控參數(shù)作為所述最優(yōu)調(diào)控參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷鏈環(huán)境與果品溫濕度耦合感控方法，其特征在于，在所述對(duì)所述數(shù)字孿生體進(jìn)行網(wǎng)格化之后，還包括：

調(diào)節(jié)網(wǎng)格扭曲度以及果品呼吸強(qiáng)度、表面蒸發(fā)與冷凝強(qiáng)度，對(duì)所述多物理場(chǎng)時(shí)空耦合分布預(yù)測(cè)模型進(jìn)行模擬訓(xùn)練。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷鏈環(huán)境與果品溫濕度耦合感控方法，其特征在于，所述濕熱擴(kuò)散系數(shù)包括：水分?jǐn)U散系數(shù)、熱量擴(kuò)散系數(shù)、體積密度和/或比熱容。