糧情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過現(xiàn)代信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等手段,對(duì)糧食儲(chǔ)存過程中的各種環(huán)境參數(shù)(如溫度、濕度、氣體成分等)以及糧食的質(zhì)量和存儲(chǔ)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)。它的目標(biāo)是確保糧食的質(zhì)量、安全和有效管理,避免糧食在儲(chǔ)存過程中受到蟲害、霉變或其他因素的影響。通常與大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)和智能預(yù)警系統(tǒng)相結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)糧食存儲(chǔ)環(huán)境和質(zhì)量的全面監(jiān)控,并及時(shí)預(yù)警可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)問題。

1.數(shù)據(jù)采集:在糧倉、倉庫、運(yùn)輸車輛等儲(chǔ)糧設(shè)施中安裝各類傳感器,包括溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣傳感器、氣味傳感器等。這些傳感器能夠?qū)崟r(shí)采集糧食周圍的環(huán)境數(shù)據(jù)及其自身的物理和化學(xué)性質(zhì),如糧食的溫度、濕度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、酸度等。
2.數(shù)據(jù)傳輸:傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過無線通信技術(shù)(如ZigBee、LoRa等)或有線通信技術(shù)(如以太網(wǎng)、RS485等)傳輸?shù)街醒霐?shù)據(jù)處理平臺(tái)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)要確保高效、穩(wěn)定,保證信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確傳遞。
3.數(shù)據(jù)處理與分析:中央數(shù)據(jù)處理平臺(tái)對(duì)采集到的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,利用大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)對(duì)糧食存儲(chǔ)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化。系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析,評(píng)估糧食存儲(chǔ)的風(fēng)險(xiǎn),如溫度過高或濕度過大可能導(dǎo)致霉變、蟲害或其他質(zhì)量問題。
4.預(yù)警與反饋:當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過設(shè)定的閾值,會(huì)發(fā)出預(yù)警信息,通知相關(guān)人員采取措施。比如,當(dāng)溫度過高時(shí),系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)冷卻系統(tǒng),降低倉內(nèi)溫度;當(dāng)濕度過大時(shí),系統(tǒng)可能會(huì)啟動(dòng)除濕裝置,防止霉變發(fā)生。
5.決策支持與優(yōu)化管理:基于系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)分析結(jié)果,管理人員可以實(shí)時(shí)調(diào)整糧倉的存儲(chǔ)條件、調(diào)度糧食運(yùn)輸、進(jìn)行質(zhì)量檢查等,從而有效提高糧食儲(chǔ)存管理的精度和效率。
主要組成部分:
1.傳感器設(shè)備:
-溫濕度傳感器:用于監(jiān)測(cè)倉庫內(nèi)的溫度和濕度。溫濕度是影響糧食存儲(chǔ)質(zhì)量的關(guān)鍵因素,過高的溫度和濕度容易導(dǎo)致糧食霉變或蟲害。
-氣體傳感器:用于監(jiān)測(cè)倉庫內(nèi)的氧氣和二氧化碳濃度。這些氣體濃度的變化可以反映糧食的呼吸情況和發(fā)酵過程,是判斷糧食質(zhì)量的重要依據(jù)。
-蟲害傳感器:用于監(jiān)測(cè)糧倉中是否存在害蟲或其活動(dòng)跡象,防止蟲害侵襲糧食。
-氣味傳感器:用于檢測(cè)糧食是否有異味,異味的出現(xiàn)可能意味著糧食質(zhì)量下降或霉變的發(fā)生。
2.數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng):
傳感器采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集終端收集,并通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至中央處理系統(tǒng)。常用的通信技術(shù)包括ZigBee、LoRa、Wi-Fi等無線技術(shù),確保數(shù)據(jù)能夠及時(shí)傳輸。
3.數(shù)據(jù)處理平臺(tái):
數(shù)據(jù)處理平臺(tái)是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的大腦,主要負(fù)責(zé)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理。平臺(tái)通常會(huì)利用大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,對(duì)糧食存儲(chǔ)情況進(jìn)行綜合評(píng)估,并提供決策支持。
4.預(yù)警系統(tǒng):
預(yù)警系統(tǒng)是重要組成部分,當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)閾值時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào),提醒管理人員及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整或修正。
5.顯示與操作界面:
該界面通常為圖形化界面,管理人員可以通過PC或移動(dòng)設(shè)備查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史記錄以及系統(tǒng)報(bào)警等信息,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作設(shè)置。
糧情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域:
1.糧食儲(chǔ)存與倉儲(chǔ)管理:廣泛應(yīng)用于糧庫、倉庫、糧倉等儲(chǔ)糧設(shè)施中,通過對(duì)溫濕度、氣體濃度等的實(shí)時(shí)監(jiān)控,確保糧食在儲(chǔ)存過程中的質(zhì)量穩(wěn)定,防止霉變、蟲害等問題的發(fā)生。
2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與倉儲(chǔ)物流:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,能夠幫助農(nóng)民及時(shí)了解糧食的存儲(chǔ)情況,優(yōu)化倉儲(chǔ)管理,提高糧食的保質(zhì)期。此外,物流環(huán)節(jié)中也可使用該系統(tǒng),對(duì)糧食運(yùn)輸過程中的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控,確保糧食不受損害。
3.食品工業(yè):食品加工企業(yè)可以利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)原材料倉庫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,確保儲(chǔ)存條件符合要求,避免原料變質(zhì),確保食品的質(zhì)量安全。
4.公共糧食儲(chǔ)備:在國家層面,可應(yīng)用于糧食戰(zhàn)略儲(chǔ)備中,保障國家糧食安全。通過對(duì)糧食儲(chǔ)備情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),確保糧食儲(chǔ)備能夠應(yīng)對(duì)可能的自然災(zāi)害或其他突發(fā)事件。