智慧粮库综合管理系统的设计和研究

智慧粮库综合管理系统的设计和研究

作者：罗山 张红建 王乃 陈艳 赵阔 来源：《现代食品·上》2019年第03期

摘要：利用计算机、网络、传感器、自动检测、自动化控制和视频监控监测等技术，设计智慧粮库综合管理系统，实现对库区粮食安全储藏的现代化管理。 关键词：智慧粮库;粮情测控;设备控制;智能通风;视频监控安防 中图分类号：S379

“国家大本，食足为先”。粮食是战略物资、特殊商品，粮食问题处理的好坏直接关系国家经济的发展、社会的稳定。粮食储备是为应对战争、自然灾害等突发事件，是维护与稳定的基础，而粮食仓储管理则是实现“稳定器’器”的重要手段。粮食储备问题关系国计民

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生，历朝历代无不把它摆在治邦的重要位置\"。藏粮于地、藏粮于技，是保障国家粮食安全的重要举措。

目前，海南粮食储备库分布在省内各地，具有分布面广、粮质复杂、粮库设备简陋及经费不足等特点。且规模和经济实力各不相同，技术水平、管理水平参差不齐。加之省内各地粮仓均建在城郊，分布散落。因此，这些粮仓的监控系统大都孤立运行，使得各个粮仓监控系统成为信息孤岛，粮食主管部门无法及时获取仓内现场数据。

智慧粮库综合管理系统可以提高粮食行政主管部门对各个粮库的监管能力，消除可能存在的监守自盜现象，通过技术手段解决粮食仓储监管的难题。 1智慧粮库綜合管理系统架构设计

智慧粮库综合管理系统总体分4个层面，即表示层、展示层、业务层和数据层，系统构架图如图1所示。其中表示层又称客户层，为用户提供一个交互式操作界面，主要是接受用户的请求，以及返回数据，客户端可通过应用程序或Web页面访问，可提供移动设备、PC客户端等多种接入方式。展示层又称展现层，该层充当用户界面，展现与业务逻辑间的桥梁，用户交易请求转换成具体的后台服务调用，并将服务调用执行结果反馈到用户界面中。业务层也称业务逻辑层，它处于数据访问层和展示层之间，起数据交换承，上启下的作用，是整个系统架构中最核心的部分，它主要体现在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计，它的结构体现为强内聚弱耦合，因此，有时也将业务逻辑层称为领域层;它的功能包括粮仓粮情测控、粮仓保粮设备控制和粮仓业务等系统。数据访问层又称DAL层，有时也称持久层，其功能主要是负责数据库的访问，可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML文档。

2系统核心功能设计

系统核心功能包括粮仓粮情测控、粮仓设备控制和其他业务功能。其中粮仓粮情测控含有粮温检测、水分检测、气体浓体检测、虫害检测、粮仓监控视频、仓内粮食数量检测和仓内气密性检测7大功能模块;粮仓控制含有智能通风、智能空温、仓内环流均温、氮气气调、环流熏蒸、照明控制和其他设备控制7大功能模块;其他业务功能含有出入库系统、业务管理系统、库区安防巡更系统、品质溯源系统及根据用户需求定制的其他业务功能模块。 2.1粮情测控功能系统

数字式粮情测控系统是现代化粮库必备的安全储粮管理的基础设施之一，利用成熟的网络通信、传感器、计算机等现代电子技术，将采集到的仓内各种数据（如水分、温度、湿度、虫害及气体浓度等）转换成电子数字信号，运用测控软件进行自动识别及数据处理，以多种方式（三维立体数字、三维文体图形、曲线图及表格等）显示和打印仓内粮情的各种信息，帮助仓储保管人员实时掌握粮食情况，以做出相应的处理措施叫。其系统硬件组成主要包括智能粮

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情测控主机、多功能粮情测控分机、高性能数字型测温测湿电缆及高清数字视频网络录像设备，相关设备可以通过无线实施数据传输及处理。

虫害检测系统主要由“捕虫陷阱”“害虫仓外全自动取样、检测装置”两大部分组成。首先在各仓预埋多个“捕虫陷阱”，利用粮虫的“趋高性”“上爬性”等习性，将捕虫陷井附近的粮虫诱捕进陷阱内，然后由“害虫仓外全自动取样、检测装置”通过各仓的通道选择器无损、快速地将捕捉到的粮虫提取到仓外，利用红外对射装置及图像识别技术对采集到的害虫的数量、种类进行识别和数量统计。同时本系统还可利用辅助气体检测装置与各种气体检测设备对接，从而实现多点气体检测，通过收发系统将检测信息传递给中心计算机，利用系统软件实时跟踪检测储粮害虫的活动及仓内粮情的变化，全面分析储粮害虫的动态。本系统可进行单点测试、多点测试，还可以进行联网测试、定时测试，以及全天候自动检测。 2.2粮仓保粮设备控制

智能粮仓控制系统主要用于仓内保粮设备的控制管理，利用计算机网络技术、自动化控制技术，按仓储保管员预设的保粮参数，自动控制保粮设备的开启和停止。系统构成有主控计算机、智能控制机柜、各设备控制分机、轴流风机、空调、环流风机、气调设备、熏蒸设备和电动门窗等设备。智能粮仓控制系统能降低仓储保管人员的工作强度，改善粮库工作环境，为安全储粮提供技术手段。

智能通风是通风计算机、网络、传感器实时监测气温、气湿、仓温和仓湿等粮情数据，根据预设保粮参数控制通风过程，解决了常规机械通风中可能出现的低效、无用甚至有害通风。根据采集到的结果，远程自动控制轴流风机、自动仓窗、离心风机及空调等设备进行排积热通风、降温通风，有效降低通风能耗成本，提高通风效率和准确度。 2.3智能出入库系统

库区智能出入库平台采用计算机技术、传感器技术和网络技术，对库区粮食的出入库、存放、调度、轮换和盘点等业务环节进行全方位管理，让粮食管理部门、库区管理者的相关工作人员可以快速、便捷地了解储粮的动态信息，为粮食管理部门及库区管理者提供决策依据。 智能出入库平台应具备智能化、信息化和自动化等特点，核心业务功能应包括出入库管理、粮食交易业务管理等，其中出入库管理系统应突出可查、可控和可看，既可以对出入库、仓储等业务数据进行自动录入、查询和传输流转，还可以对地磅、流量称重设备、自动扦样等设备进行控制，确保整个仓储作业流程的公开透明，实现库区粮食出入库的智能化管理。 2.4库区视频安防监控系统

库区视频安防监控系统应具有实时性，可以方便快捷的获知整个库区的状况，让管理者及时做出判断，通过对库区实时数据的收集分析，预防库区内意外事故的发生，降低劳动者的工作强度。库区视频安防监控系统是利用计算机、图像处理、网络和通讯等技术，将监测、监

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控、安防、防盜和消防等相关系统有机结合而形成的库区全天候监视监控和图文传输，配合库区环境监测系统和报警功能，可以有效预防事故的发生，确保库区仓储安全，将整个库区的安全隐患控制在萌芽状态，有效提高库区安全防范水平。结合射频识别（RFID）技术、视频侦测和电子巡更计数，在管理终端电脑上显示库区内作业人员的实际位置，方便监控人员及时掌控库区情况，并对突发事件作出反应。 2.5粮库业务管理系统

粮库业务管理系统为粮库的日常业务管理如基础数据、轮换计划、客户、合同、出入库通知、粮食安全追溯、粮食统计查询、仓储统计报表、仓储业务、设备管理、财务管理和OA系统等提供信息化服务，实现库内主要业务的在线管理。粮库业务管理系统可提高粮食储备库的业务管理自动化水平，提高办公效率，使粮库业务管理标准化、数据规范化，是粮食储备业务管理决策中不可缺少、作用显著的工具，将在粮食储蓄管理手段科学化、现代化方面发挥重要作用。 3结语

智慧粮库综合管理系统是粮库的重要组成部分，对粮库的决策者和管理者来说至关重要。目前粮库管理的方法也日新月异，由人管理的方法存在很多缺点：管理效率低、劳动强度大、信息处理速度慢而且准确率较低。为了提高粮食管理效率，减轻劳动强度，提高信息处理速度和准确性;为粮库管理员提供方便、科学的服务项目，为粮食主管部门提供一种更先进、科学的粮食仓储管理系统，可使用计算机计数对粮库业务进行管理，管理員可以直接在计算机或无线终端设备上实现粮库的信息管理。

智慧粮库综合管理系统可以解决粮食管理部门与粮食仓储公司之间的信息不平衡、不对称的问题，但目前仍有诸多问题需解决，如各平台的整合、设备统一接口标准、传感器的耐用性、数据模型的建立和信息处理等，因此智慧粮库综合管理系统的稳定应用还需要一个长期的完善过程。 参考文献：

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