物聯(lián)網(wǎng)在糧食倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)通俗地講，就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是將各種信息傳感設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)把物品與物品結(jié)合起來(lái)而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其中包含兩層意思，第一，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴(kuò)展，其核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)；第二，其用戶端不僅僅是個(gè)人，還包括物品。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在牒食倉(cāng)儲(chǔ)的應(yīng)用也得到了長(zhǎng)足發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)在糧食倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有了雛形，許多子系統(tǒng)終端應(yīng)用已于多年前就開(kāi)始了，其中包括糧情監(jiān)測(cè)、機(jī)械通風(fēng)、環(huán)流熏蒸和代農(nóng)儲(chǔ)糧等。

1 糧食倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)

對(duì)應(yīng)具體一個(gè)糧食管理部門，其屬下可能有多個(gè)糧庫(kù)、面粉廠、銷售網(wǎng)點(diǎn)等，通過(guò)定制出該管理部門所屬企業(yè)的應(yīng)用軟件，管理部門使用簡(jiǎn)單操作即可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行糧食監(jiān)測(cè)、流通及數(shù)據(jù)共享。

糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)主要完成對(duì)糧食溫度、濕度和氣體濃度等參數(shù)的釆集、存儲(chǔ)和向監(jiān)控中心傳送數(shù)據(jù)以及執(zhí)行監(jiān)控中心的指令等功能。傳統(tǒng)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)中糧倉(cāng)與監(jiān)控中心大多采用RS485等有線連接的數(shù)據(jù)通信方式，連線繁多、遠(yuǎn)程通信困難；當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)還可能影響整個(gè)系統(tǒng)，不利于糧倉(cāng)的監(jiān)控與管理。

現(xiàn)在，可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡傳輸信息把糧食管理部門所屬企業(yè)全部管理起來(lái)，各企業(yè)內(nèi)部通過(guò)無(wú)線數(shù)傳模塊把其所有通過(guò)各種傳感器得到的數(shù)據(jù)采集回來(lái),及時(shí)上報(bào)糧管部門就可隨時(shí)監(jiān)控。

無(wú)線糧倉(cāng)糧情測(cè)控系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：可以使糧食管理部門隨時(shí)了解各個(gè)糧倉(cāng)的糧食儲(chǔ)存情況，使糧食的測(cè)溫等工作不受時(shí)間、天氣的限制I減少工作人員的入倉(cāng)檢查次數(shù)，避免無(wú)謂的工作量，尤其是在熏蒸等過(guò)后的很長(zhǎng)-段時(shí)間內(nèi)，杜絕了工作人員現(xiàn)場(chǎng)中毒的幾率,解放了生產(chǎn)力，減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，也降低了人工費(fèi)用；布線短、接點(diǎn)少、不易受干擾，線路也比較穩(wěn)定，熏蒸損壞也很輕微，特別是糧食進(jìn)出倉(cāng)時(shí)測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)不易破壞，大大降低了平時(shí)的維護(hù)費(fèi)用;無(wú)線糧倉(cāng)糧情測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用改善了儲(chǔ)糧條件，對(duì)降低糧食儲(chǔ)藏?fù)p失，保障糧食安全，增加農(nóng)民收入，促進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村的建設(shè)起到了重要的作用；為人們提供了一種全新的獲取信息、處理信息的途徑。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2,1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本項(xiàng)目研制的糧食管理無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)由糧庫(kù)糧情檢測(cè)點(diǎn)、面粉廠代農(nóng)儲(chǔ)糧系統(tǒng)、無(wú)線通信終端和監(jiān)控中心等組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

如圖1所示，糧庫(kù)，面粉廠和企業(yè)間通過(guò)無(wú)線數(shù)傳聯(lián)系在一起，同時(shí)，給糧倉(cāng)貼上電子標(biāo)簽，便于糧情監(jiān)測(cè)控制。

圖1中的“代農(nóng)儲(chǔ)糧”是糧食企業(yè)把糧食這一特殊商品與現(xiàn)代銀行的經(jīng)營(yíng)管理方式結(jié)合起來(lái)，專門從事糧食存貸業(yè)務(wù)的糧食流通形式。早期，農(nóng)戶家中多自行儲(chǔ)糧，但自己儲(chǔ)糧抵抗夭災(zāi)蟲(chóng)害能力很弱，易受潮而霉?fàn)€、生蟲(chóng)變質(zhì)，損耗率在8%左右，同時(shí)，一家一戶也存在賣糧難的冋題。如果農(nóng)戶將糧食存入“糧食銀行”，利用糧食部門的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施和儲(chǔ)糧技術(shù)，將最大限度減少農(nóng)戶在家中儲(chǔ)糧損耗，幫助農(nóng)戶解決自家存糧過(guò)程中一些不必要的損失。存糧時(shí)，把糧食存在糧庫(kù)，糧庫(kù)也會(huì)承諾一個(gè)不低于國(guó)家主產(chǎn)區(qū)糧食保護(hù)收購(gòu)價(jià)的價(jià)格，農(nóng)戶不用擔(dān)心糧食變質(zhì)，也不怕糧價(jià)下滑，取糧時(shí)，既可以在糧庫(kù)取原糧，也可以在面粉廠取面粉或者其他糧食制品等，既放心又方便。

對(duì)于圖1中糧庫(kù)收購(gòu)的原糧,需要嚴(yán)格管理，隨時(shí)根據(jù)倉(cāng)房信息和倉(cāng)內(nèi)布點(diǎn)信息測(cè)溫、測(cè)濕、測(cè)蟲(chóng)，用機(jī)械通風(fēng)、環(huán)流熏蒸實(shí)時(shí)控制糧食環(huán)境。對(duì)倉(cāng)房溫度應(yīng)分層、分列顯示。并以表格、曲線的形式打印輸出，每天的糧情數(shù)據(jù)自動(dòng)存檔，以備歷史査詢。

Web糧情查詢分析服務(wù)主要是為糧食管理部門提供遠(yuǎn)程的糧情立體數(shù)據(jù)察看，糧情報(bào)表打印，糧情溫度曲線察看等安全快速高效的廣域網(wǎng)Web遠(yuǎn)程服務(wù)；

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)

糧食在存儲(chǔ)期間，由于環(huán)境、氣候和通風(fēng)條件等因素的變化，糧倉(cāng)內(nèi)的溫度或濕度會(huì)發(fā)生異常，這極易造成糧食的腐爛或發(fā)生蟲(chóng)害。同時(shí)糧倉(cāng)中糧食儲(chǔ)存質(zhì)量還受到糧倉(cāng)中氣體、微生物以及蟲(chóng)害等因素的影響。針對(duì)糧食存儲(chǔ)的特殊性，糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)一般以糧倉(cāng)和糧食的溫度與濕度為主要檢測(cè)參數(shù)，糧倉(cāng)內(nèi)氣體成分含量為輔助參數(shù)。

糧情測(cè)控實(shí)現(xiàn)糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中對(duì)影響糧情變化的因素實(shí)時(shí)檢測(cè)、對(duì)實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與判斷、對(duì)安全儲(chǔ)糧提出處理建議并予以控制的系統(tǒng)。統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，統(tǒng)一的界面，統(tǒng)一的傳輸協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)信息共享，給管理工作帶來(lái)很大的方便。

該系統(tǒng)采用Windows操作系統(tǒng),支持局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)功能，能夠極大地方便糧食管理部門各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的查詢和統(tǒng)計(jì)工作。

在糧庫(kù)局域網(wǎng)中，該系統(tǒng)主要由測(cè)控主機(jī)和數(shù)據(jù)查詢客戶端組成。測(cè)控主機(jī)負(fù)責(zé)檢測(cè)和控制糧情測(cè)控設(shè)備，一般由一臺(tái)計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)。數(shù)據(jù)査詢客戶端可部署于糧庫(kù)局域網(wǎng)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)上，由相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和工作人員進(jìn)行糧情數(shù)據(jù)的查看、統(tǒng)計(jì)及報(bào)表繪制等。

監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能如下；

對(duì)應(yīng)具體一個(gè)糧庫(kù),定制出該糧庫(kù)的檢測(cè)軟件，用戶使用簡(jiǎn)單操作即可進(jìn)行糧庫(kù)布局設(shè)計(jì)等功能；

用戶身份驗(yàn)證，不同用戶具有不同的操作權(quán)限；

測(cè)溫、測(cè)濕、測(cè)蟲(chóng)的糧情實(shí)時(shí)檢測(cè)；

通風(fēng)、熏蒸的糧情實(shí)時(shí)控制；

以模擬三維立體方式顯示糧情，對(duì)倉(cāng)房溫度分層、分列顯示；

以表格、曲線的形式打印輸出，每天的糧情數(shù)據(jù)自動(dòng)存檔，以備歷史查詢；

Web糧情查詢分析服務(wù)，為糧食管理部門提供遠(yuǎn)程的糧情數(shù)據(jù)察看，糧情報(bào)表打印，糧情溫度曲線察看等安全快速高效的互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程服務(wù)；

為糧庫(kù)工作人員提供儲(chǔ)糧害蟲(chóng)防治信息資源庫(kù)，以備査詢和學(xué)習(xí)；

溫濕度報(bào)警,測(cè)控系統(tǒng)故障報(bào)警。

2.3 機(jī)械通風(fēng)控制

機(jī)械通風(fēng)控制系統(tǒng)主要由通風(fēng)道、儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)門和自動(dòng)開(kāi)關(guān)窗、固定于通風(fēng)口內(nèi)的軸流風(fēng)機(jī)、計(jì)算機(jī)糧情檢測(cè)系統(tǒng)、儲(chǔ)糧智能化機(jī)械通風(fēng)控制軟件等組成?？刂栖浖饕ㄖ悄芙禍赝L(fēng)、智能自然通風(fēng)、智能倉(cāng)頂排熱通風(fēng)、智能降水通風(fēng)、智能調(diào)質(zhì)通風(fēng)、通風(fēng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、通風(fēng)數(shù)據(jù)分析等功能模塊。