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CLASSIC CASE
一文读懂智能化粮库
发布时间：
2016-12-05
来源：
作者：
近年来，随着计算机技术、网络技术与智能传感技术的迅速发展，粮库智能化建设已经得到了广大仓储企业的普遍关注。今天，我们聊一聊智能化粮库中的相关技术与应用。
何谓智能化粮库
目前，对于智能化粮库的基本概念，目前尚无十分权威而统一的定义。概括地说，智能化粮库是将智能传感技术、通讯技术、计算机技术、射频识别技术、自动控制技术、专家决策系统等技术手段，应用于粮食日常仓储管理以及粮食购销等业务流程，实现粮油仓储业务的自动化、信息化和智能化管理。
建设目的与意义
智能化粮库建设的核心是运用信息化手段对企业人、财、物和粮食的购、销、存等方面进行全方位的在线监测与自动化智能管理，而为了达到信息化、智能化储粮的管理目标。与传统粮库作业相比，智能化粮库管理具有节约仓储成本、保障储粮安全、监控安全生产、提高网络办公信息化水平等优点，可以较好的控制粮食品质并提高储粮工作管理效率和监管力度，满足国家应急响应和粮食宏观调控的需要。
建设内容与应用现状
智能化粮库建设不仅要满足建设系统化、规范化、自动化等诸多要求，更要根据粮库实际情况，有针对性地选择符合自己的建设与改造项目。目前，智能化粮库建设在粮情测控、智能通风、智能气调、智能出入库、仓储信息管理、视频安防等方面的研究与应用已经取得了较大进展。
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粮情测控
粮情测控是应用较早的智能检测技术，其主要利用电子、计算机和网络、仓储管理等技术，实现粮食储藏过程中粮情变化的实时监测和数据分析，并对异常粮情进行预测和处理。粮情测控技术结束了以往手工式、低效率、低精度的人工检测历史，开创了基于电子技术和计算机技术进行粮情集中检测和分析的储粮新时代。粮情测控技术的基础是传感器的使用，通过传感器将温湿度等被测量转换成电子模拟信号，用计算机对模拟信号进行模拟数字转换，最后将转换后的数字信号利用粮情测控软件进行处理，形成直观的温湿度等数据与图表形式。在粮情测控系统的基础上，智能分析与预警系统可以对所检测的粮情数据进行分析，并对粮食超温等异常状态进行报警。因此，粮情测控技术是智能通风、智能气调等其它系统运行的先决条件，其可靠运行可以为安全储粮提供有效的技术保障和科学依据。
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智能通风
在粮食日常保管期间，为了控制粮食水分、消除粮堆积热、均衡粮温，经常需要对粮堆进行通风处理，而储粮通风一般采用机械通风的方式。按照《储粮机械通风技术规程》要求，通风人员须根据粮堆温度、粮食水分、大气温湿度以及不同粮食品种等参数，参照各粮食品种对应的平衡绝对湿度曲线图、不同温湿度条件下的平衡水分等图表，判断当时的大气条件是否适合通风。通风技术规程为不同情况下的储粮通风提供了操作标准。由于计算过程繁琐，粮堆温度与大气温湿度又在不断变化，在实际操作过程中很难把握，凭经验操作存在一定的主观性，容易导致无效、低效通风甚至有害通风。智能通风技术利用计算机技术以及智能传感技术，实时采集和监控粮情信息，并依据《储粮机械通风技术规程》和相关智能通风决策系统，控制通风窗、通风口以及各类通风设施的开启和关闭，从而实现储粮通风的科学化与智能化管理。智能通风技术可以综合考虑大气温度、湿度、露点等参数之间的关系以及各种环境条件的组合，通过粮情分析从上述诸多参数中找到最佳的平衡点，并在原有储粮机械通风系统的基础上对其进行智能化分析控制，实现粮食降温、降水通风作业智能化操作。目前，该技术在降温通风、降水通风、排积热通风、调质通风等方面的实仓应用以及通风控制智能算法、储粮机械通风专家系统的研究已取得了较大进展。
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智能气调
气调储粮是一种在国内外均已实仓应用的绿色储粮技术，它利用生物降氧、人工降氧等方式，在粮堆内形成一个低氧、高氮或高二氧化碳的储粮环境，达到抑制粮食呼吸、杀虫抑菌、延缓粮食陈化的效果，从而达到绿色储粮的目的。在目前的气调储粮技术中，氮气气调与二氧化碳气调均有所应用，但与二氧化碳气调相比，氮气气调储粮因其原料制备成本低、设备操作与作业简单等优势，应用更加广泛。智能充氮气调技术是结合目前比较成熟的物联网技术，对氮气气调储粮基础数据进行实时在线监测与分析传输，实现现场气调设备的在线状态监测与控制。智能充氮气调储粮系统主要包括由制氮设备、供气管道、进仓管道等组成的氮气供气系统，以及氮气浓度自动检测、氮气供气控制和制氮机房检测控制等组成的气调自动控制系统。由于氮气气调储粮需要控制的设备较多，为了降低操作人员劳动强度，提高氮气气调储粮的自动化水平，目前的充氮气调正在不断完善气调自动控制系统建设。气调自动控制系统的建设，可以对氮气气调储粮基础数据进行实时在线检测与分析，并对氮气充气、排气、环流、补气等作业过程进行远程操作控制，实现气调杀虫、防虫、保鲜等不同气调储粮工艺的自动监控，并完成作业进程及运行参数信息GPＲS模式传输与控制。
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智能出入库
随着计算机与通讯技术的不断发展与普及，目前大多数仓储企业的数据资料已采用计算机数据系统进行管理。但在粮食出入库管理流程中，涉及到扦样员、质检员、计量员、保管员等岗位人员的共同协作，粮食出入库与计量环节存在人工参与量大、信息核对繁琐、易出现误操作或舞弊等现象，不利于粮食出入库与计量作业流程的精准化管理和效率的提高。粮食智能出入库管理系统是在现有仓储管理系统的基础上引入RFID等技术，对粮食出入库环节的数据进行自动化数据采集与传输，保证出入库管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保企业及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制企业库存。此外，智能出入库系统中还引入车牌识别、地感线圈感应、双向智能道闸控制等技术，配合远距离RFID识别器共同完成粮食信息采集以及车辆出入库管理。智能出入库系统为粮食出入库管理提供的数据支持，可以保证整个系统中信息的一致性和共享性，从而实现快捷准确的出入库管理，提高企业出入库流程的整体透明度以及数据的可靠性，实时进行工作监督与指导。
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仓储信息管理
仓储信息管理系统可以结合粮库各业务子系统，通过不同类型跨系统的网络接口，实现数据的集中获取，并对汇总的数据进行分析、提取、挖掘和组合，形成结构合理、信息清晰的各类报表及分析结果。仓储信息管理可以为粮食储备的物流、资金流与信息流进行一体化管理，提高粮食储备管理的监管力度，减少人工流转环节，提高工作效率。仓储信息管理系统依据各库区实际情况，建设内容各有不同，主要包括仓储业务管理、购销经营管理、统计业务管理、四单一证管理，以及智能出入库、智能通风等作业流程接入管理等等。仓储信息管理系统的运用可从经营和生产管理两方面，使粮库实现业务管理信息化及账目电子化，并在整个业务管理过程中实现全面的计算机管理，做到信息的实时采集、分享、统计、上报和查询，提高工作效率和现代化管理水平。
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视频安防
随着仓储管理的现代化，视频监控系统已越来越多的应用于粮库日常工作。视频监控系统可满足粮库重点区域监控、查询检索、信息上传以及警示管理等需求，为部门决策、指挥调度、取证查询提供相应的图像信息，同时实现视频基础系统的设备管理、用户管理、故障管理、性能管理等功能。目前，粮库的视频监控系统在库区的主要建筑物出入口、主干道、库区出入口等重要场所设置监控摄像点，以实现仓内外的视频监控和重点区域的网络覆盖。近年来，为方便实现库区便携式终端自动化办公，越来越多的粮库采用终端无线接入的方式满足应用需求。无线网络设备的接入不但可以减少二次布线成本，还可以满足移动终端随时随地接入的要求，可以较大程度地提高工作人员办公效率。实践证明，视频监控系统对粮库仓储日常管理、出入库作业、智能通风和气调、安全保障等方面都起到重要的作用，是粮库现场和安全管理的有力保障。
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其他技术
在目前的智能化粮库建设与改造中，各粮库也在根据本库区实际情况与需求，选择适合自己的智能化改造项目，粮食数量检测、智能烘干、智能环流熏蒸、立体可视监管、粮食质量追溯、光伏低温储粮等系统也在不断开发与应用中。
待解决的问题
伴随着计算机技术、智能传感技术、无线通信和自动控制技术的不断发展，粮库智能化建设已经取得了较大的研究成果，但由于受到目前的技术因素以及粮库基础设施不足等方面的限制，还存在许多需要解决的问题。
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粮情检测数据不够全面。目前的粮情测控中缺少粮食水分、虫害、霉变等粮情参数，尤其是粮堆水分参数的欠缺，难以为智能通风等粮情分析提供全面、多维度的数据支撑。
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智能通风与智能气调系统有待改进。在实际应用中，智能通风系统时常发生通风窗与通风口关闭不严的现象，个别系统还存在通风时机选择不够精准的问题。
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智能安防系统有待完善。目前的智能安防系统大多停留在视频监控的层面上，单一的视频监控系统无法对画面中的火情、人员异常流动等信息进行分析预警，无法与门禁、消防、周界报警、电子巡更和安保设施联动，难以为粮库提供有效的应急安全保障。
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智能出入库系统质检自动化亟需加强。在粮食出入库流程中，粮油质检环节人工感官检验仍占据较大比重，尤其是粮食杂质、不完善粒等指标检验需要耗费大量的人力和时间，质检自动化水平较低。
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