Inteligentny system automatycznego sterowania oparty na technologii IoT do energetycznie efektywnego suszenia zboża

Suszenie ziarna to złożony, nieliniowy proces wymiany ciepła i masy, którego wydajność zależy od utrzymania optymalnych warunków temperaturowych i wilgotnościowych przy jednoczesnej minimalizacji zużycia energii. Konwencjonalne systemy automatycznego sterowania często nie są w stanie skutecznie dostosować się do zmian właściwości ziarna i warunków pracy, co skutkuje obniżeniem wydajności suszenia i zwiększeniem zużycia energii. Niniejsze badanie przedstawia opracowanie inteligentnego systemu automatycznego sterowania procesem suszenia ziarna opartego na modelowaniu matematycznym, zasadach sterowania adaptacyjnego oraz technologiach Internetu rzeczy (IoT). Proponowany system integruje sieć czujników, moduł gromadzenia danych i komunikacji, inteligentną jednostkę sterującą, siłowniki oraz środowisko monitorowania w czasie rzeczywistym w ramach ujednoliconej architektury sterowania. Opracowano model matematyczny procesu suszenia i zaimplementowano go w języku Python w celu analizy dynamicznego zachowania głównych zmiennych procesowych oraz oceny skuteczności proponowanej strategii sterowania. Proponowane podejście umożliwia ciągłe monitorowanie parametrów procesowych, wspiera adaptacyjne podejmowanie decyzji w zmiennych warunkach pracy oraz zapewnia elastyczne ramy dla poprawy stabilności procesu i efektywności energetycznej. Wkład naukowy niniejszego badania polega na integracji modelowania matematycznego, inteligentnych metod sterowania oraz technologii IoT w ramach ujednoliconej architektury służącej do automatyzacji suszenia ziarna. Proponowane rozwiązanie można zastosować do modernizacji istniejących instalacji do suszenia ziarna oraz do opracowania inteligentnych systemów suszenia nowej generacji, charakteryzujących się zwiększoną niezawodnością działania, lepszą jakością produktu i wyższą efektywnością energetyczną.