物联网在粮食仓储管理中的应用

物联网(Internet of Things,IOT)通俗地讲，就是“物物相连的互联网”，是将各种信息传感设备通过互联网把物品与物品结合起来而形成的一个巨大网络。其中包含两层意思，第一，物联网是互联网的延伸和扩展，其核心和基础仍然是互联网；第二，其用户端不仅仅是个人，还包括物品。

随着互联网的高速发展，物联网在牒食仓储的应用也得到了长足发展。物联网在粮食仓储领域的应用已经有了雏形，许多子系统终端应用已于多年前就开始了，其中包括粮情监测、机械通风、环流熏蒸和代农储粮等。

1 粮食仓储管理系统

对应具体一个粮食管理部门，其属下可能有多个粮库、面粉厂、销售网点等，通过定制出该管理部门所属企业的应用软件，管理部门使用简单操作即可通过物联网进行粮食监测、流通及数据共享。

粮仓监控系统主要完成对粮食温度、湿度和气体浓度等参数的釆集、存储和向监控中心传送数据以及执行监控中心的指令等功能。传统的粮仓监控系统中粮仓与监控中心大多采用RS485等有线连接的数据通信方式，连线繁多、远程通信困难；当一个节点出现问题时还可能影响整个系统，不利于粮仓的监控与管理。

现在，可通过无线网卡传输信息把粮食管理部门所属企业全部管理起来，各企业内部通过无线数传模块把其所有通过各种传感器得到的数据采集回来,及时上报粮管部门就可随时监控。

无线粮仓粮情测控系统具有以下特点：可以使粮食管理部门随时了解各个粮仓的粮食储存情况，使粮食的測温等工作不受时间、天气的限制I减少工作人员的入仓检查次数，避免无谓的工作量，尤其是在熏蒸等过后的很长-段时间内，杜绝了工作人员现场中毒的几率,解放了生产力，减轻工作人员的劳动强度，也降低了人工费用；布线短、接点少、不易受干扰，线路也比较稳定，熏蒸损坏也很轻微，特别是粮食进出仓时测温网络不易破坏，大大降低了平时的维护费用;无线粮仓粮情测控系统的应用改善了储粮条件，对降低粮食储藏损失，保障粮食安全，增加农民收入，促进社会主义新农村的建设起到了重要的作用；为人们提供了一种全新的获取信息、处理信息的途径。

2 系统实现

2,1 系统结构

本项目研制的粮食管理无线监控系统由粮库粮情检测点、面粉厂代农储粮系统、无线通信终端和监控中心等组成，其系统结构示意图如图1所示。

图1 系统结构图

如图1所示，粮库，面粉厂和企业间通过无线数传联系在一起，同时，给粮仓贴上电子标签，便于粮情监测控制。

图1中的“代农储粮”是粮食企业把粮食这一特殊商品与现代银行的经营管理方式结合起来，专门从事粮食存贷业务的粮食流通形式。早期，农户家中多自行储粮，但自己储粮抵抗夭灾虫害能力很弱，易受潮而霉烂、生虫变质，损耗率在8%左右，同时，一家一户也存在卖粮难的冋题。如果农户将粮食存入“粮食银行”，利用粮食部门的仓储设施和储粮技术，将最大限度减少农户在家中储粮损耗，帮助农户解决自家存粮过程中一些不必要的损失。存粮时，把粮食存在粮库，粮库也会承诺一个不低于国家主产区粮食保护收购价的价格，农户不用担心粮食变质，也不怕粮价下滑，取粮时，既可以在粮库取原粮，也可以在面粉厂取面粉或者其他粮食制品等，既放心又方便。

对于图1中粮库收购的原粮,需要严格管理，随时根据仓房信息和仓内布点信息測温、测湿、测虫，用机械通风、环流熏蒸实时控制粮食环境。对仓房温度应分层、分列显示。并以表格、曲线的形式打印输出，每天的粮情数据自动存档，以备历史査询。

Web粮情查询分析服务主要是为粮食管理部门提供远程的粮情立体数据察看，粮情报表打印，粮情温度曲线察看等安全快速高效的广域网Web远程服务；

2.2 监控系统的组成和设计

粮食在存储期间，由于环境、气候和通风条件等因素的变化，粮仓内的温度或湿度会发生异常，这极易造成粮食的腐烂或发生虫害。同时粮仓中粮食储存质量还受到粮仓中气体、微生物以及虫害等因素的影响。针对粮食存储的特殊性，粮仓监控系统一般以粮仓和粮食的温度与湿度为主要检测参数，粮仓内气体成分含量为辅助参数。

粮情测控实现粮食储藏过程中对影响粮情变化的因素实时检测、对实时检测数据进行分析与判断、对安全储粮提出处理建议并予以控制的系统。统一的数据格式，统一的界面，统一的传输协议，可以实现信息共享，给管理工作带来很大的方便。

该系统采用Windows操作系统,支持局域网和互联网功能，能够极大地方便粮食管理部门各级领导的查询和统计工作。

在粮库局域网中，该系统主要由测控主机和数据查询客户端组成。测控主机负责检测和控制粮情测控设备，一般由一台计算机负责。数据査询客户端可部署于粮库局域网的多台计算机上，由相关领导和工作人员进行粮情数据的查看、统计及报表绘制等。

监控系统的主要功能如下；

对应具体一个粮库,定制出该粮库的检测软件，用户使用简单操作即可进行粮库布局设计等功能；

用户身份验证，不同用户具有不同的操作权限；

测温、测湿、测虫的粮情实时检测；

通风、熏蒸的粮情实时控制；

以模拟三维立体方式显示粮情，对仓房温度分层、分列显示；

以表格、曲线的形式打印输出，每天的粮情数据自动存档，以备历史查询；

Web粮情查询分析服务，为粮食管理部门提供远程的粮情数据察看，粮情报表打印，粮情温度曲线察看等安全快速高效的互联网远程服务；

为粮库工作人员提供储粮害虫防治信息资源库，以备査询和学习；

温湿度报警,测控系统故障报警。

2.3 机械通风控制

机械通风控制系统主要由通风道、储粮机械通风自动开关门和自动开关窗、固定于通风口内的轴流风机、计算机粮情检测系统、储粮智能化机械通风控制软件等组成。控制软件主要包括智能降温通风、智能自然通风、智能仓顶排热通风、智能降水通风、智能调质通风、通风状态监测、通风数据分析等功能模块。