大连科技学院
摘要：我国是一个农业大国，粮食（大米、小麦、玉米和大豆）的生产和消费皆位居世界前列。随着工业化的发展和市场范围的扩大，现在有越来越多的粮食是通过漫长而复杂的供应链到达消费者手中。因此，本文主要针对粮食发霉的情况进行研究分析，避免粮食在存储过程中因为环境问题造成不可避免的损失。通过对市场现状的分析，我们可以清楚的了解到其他存储粮食的方法。通过旧方法与新方法相结合的方式研究出新的粮仓防雨装置。这回大大减少对粮食的损失。
关键词：自动化控制系统；机械工程材料；机械设计
一．研究的目的
农户每年都要进行收秋，而每年秋收产物都要围起来（大多数农业个体户在家中用铁丝网围成圆形或长方形）。秋收产物的晾晒放置农作物受潮导致发霉。传统粮仓的搭建过程费时、费力、操作困难。而在晾晒过程中，天气情况复杂多变，不利于人及时对天气变化做出对策，防范不及时，是农作物二次受潮，增加粮食变潮发霉的概率。
对此，我们设计构思了一款智能粮仓，可在做到继承传统粮仓性能的同时，更加有保障的应对突发天气的发生，并可对仓内作物所处温度、湿度等环境进行实时监测与体现，以求第一时间对发现的问题做出应对，最大程度的使智能化服务于人。并且用料环保、结构简易便于拆卸与保存、可根据用户对粮仓的不同规格要求进行随意定制，力求粮仓可以保质保量完成储存工作，减少甚至避免粮食储存环节不应有的损失。这也就是我们的设计初衷。
二．项目研究的意义
农户每年都要进行收秋，而每年秋收产物都要围起来（大多数农业个体户在家中用铁丝网围成圆形或长方形）。秋收产物的晾晒放置农作物受潮导致发霉。传统粮仓的搭建过程费时、费力、操作困难。而在晾晒过程中，天气情况复杂多变，不利于人及时对天气变化做出对策，防范不及时，是农作物二次受潮，增加粮食变潮发霉的概率。
三．市场现状分析
目前市场上有关独立农户的粮仓防雨措施只是简单的搭建一个简易的帐篷，这样的搭建费时费力而且如果突发恶劣天气对于搭建来说十分不利，并且对于粮食也会有受潮的风险，我们的产品可以联网对天气有一个提前分析，在下雨时也可以自动降下遮雨布，省去人工，对于使用者来说更加方便。
四．农用产品消费的特点；
(1)地域和购买力的分散性
我国农村分布广、居住分散,难以形成像城市人口和需求的集中状况,对产品的销售和售前、售后服务的难度加大。此外,虽然农村居民购买力总体规模很大,但户均居民的购买力水平较低;同时,农村居民对产品的要求高，必须要保质保量,上述农用产品消费市场的分散性,对流通企业在营销网络构建的深度和广度要求均大大提高。
(2)差异性
首先是地区间购买力水平的差异,富裕地区、发展地区与贫困地区,在对农用产品需求的质和量方面表现出较大的差异。其次,地区间消费环境存在差异,除了基础设施状况不同外,更主要表现在我国各地区的气候差异比较大，所以对产品的需求存在差异;因此,对该产品通过企业在不同地区间开拓市场提出了更高的要求,一方面要求流通企业在选择目标市场时进行深入的调研,同时在代理该产品方面也要求品种、品牌多样化、系列化。
五．研究方案
(1)研究目标
预设计一款智能粮仓防雨装置，以求改进传统粮仓，对上述突发天气情况进行智能应对，解放人力并最大程度减少损失。搭建过程更加方便、快捷、简易，并与传统粮仓相比更牢固、使用寿命更长，智能操控也更人性化，方便农户生活，提高劳动效率保质保量。
(2)项目研究的内容
在粮仓外形规格的设计方面更为人性化，可按照农户个人意愿进行定制，且安装简单快捷。
在实际使用过程中，首先保证粮仓坚固可靠耐用，如何选材与设计能使粮仓最大程度的的储粮，且不会产生严重变形将是研究过程中的一大难题。防雨措施方面，通过检测系统不间断的对天气信息更新，以及红外线感应装置探测，确保降水前准确而及时的做到预判并发出指令给控制系统，采取下一步行动。控制系统方面，即可人工通过微信程序自行控制，按个人意愿进行控制，也可检测系统发出指令后自动工作，体现出本产品的人性化设计。
防雨系统即效仿卷帘门装置，通过支架内设滑道对防雨材料两侧进行密闭，并在装置最下方设有较为机械化的自动锁紧装置，保证整套装置的密闭性良好。让使用者安心、顺心、放心。
(3)拟解决的关键问题
1、粮仓的支架确保可以承受粮食的重量，不会造成支架的弯曲变形；
2、调控系统的编程，可以起到更好的传输作用，不会出现信息传递过程中的短路或失灵；
3、监测系统的的监测能力，要保证监测信息的准确性，确保指令精准无误的传递；
4、防雨系统要求快速下落，并做到对仓内环境做到绝对密封，保证密闭性良好；
5、小程序制作方面，要做到后台可以长时间稳定运行，并且做到信息传递及时同步。
六．研究方法：
运用调查法，咨询了旅顺周边种植户对该产品的看法，八成以上的人群都表答了对该产品的认同态度 。并且认真听取了消费者的意见，对本产品的期望。
分析法：分析了市场上已有产品，对比了优缺点，并对产品进行了改善。
应用PLC控制系统自动化控制系统以达到自动工作的目的。PLC控制系统（Programmable Logic Controller），可编程逻辑控制器，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。主要由中央处理单元、存储器、电源、程序输入装置及输入/输出回路组成。预期进行输入采样阶段、用户程序执行阶段、输出刷新阶段。
（一）监控系统：
系统效仿普遍应用于智能机的“天气预报”程序进行工作，通过WiFi连接，对当地的天气情况（温度、湿度、降水概率）进行定时更新（时长可自行设置），以数值形式体现。一旦实际天气情况达到产品设定的工作数值，系统自动工作。假设工作数值设置为70%，检测发现下雨的概率超过70%，该系统将会通过微信小程序对农户进行及时的提醒（例如：发送一条微信消息或进行震动提醒），并同时对控制系统发出指令传递。
（二）控制系统：
通过对天气情况的更新或者红外线感应器发出的信息，进行对防雨系统进行控制与调整，且控制系统也可以按照农户个人意愿通过手机微信小程序进行人工调控，假如农户要在家中要进行洗车或者大面积洒水活动，可以根据自己的想法，对防雨布进行调节，使控制系统更为人性化。（例：农户想使北侧一面的防雨布落下，农户可通过小程序进行控制）
（三）防雨系统
防雨系统受卷帘门设计启发而来，防雨布的上升与下降，主要通过小型电动机来为防雨布提供动力，该小型电动机受控制系统传出的信号传递进行工作。
参考文献
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