糧倉糧庫分布式光纖溫度監測管理系統

糧倉糧庫分布式光纖溫度監測管理系統

設

計

方

案

*部分：概述

（1）糧食倉儲概述

我國現有14億人口，糧食儲藏好壞是關系到人民健康、市場供給、國家穩定的大事。隨著人口增長迅速、耕地逐年減少、人類對社會物質生活的需求愈來愈高。糧食的利用與保護得到社會的更加重視，人類必須杜絕糧食浪費與霉爛現象發生，珍惜糧食。

我國是世界上大糧食生產和消費國。據統計，我國糧食收獲后在脫粒、晾曬、貯存、運輸等過程中的損失高達15％，遠遠超過糧農組織規定的5％，在這些損失中因未達到安全水分造成霉變、發芽等損失的糧食又占到5％。

糧食在儲藏期間，如果水分超標，糧堆內部的水分就表現出向表面及糧粒間隙中的空氣緩慢游離的趨勢，因糧食水分從不流動的空氣中逸出比較困難，它在糧粒間聚集，當濕度達到飽和點時即開始凝結，隨之產生發酵和局部溫度升高現象，這又促使糧粒釋放出水分和加速相應的發酵過程。當環境溫度升高，糧食中帶有的粉塵、雜質、特別是有機物雜質加速了上述過程，嚴重威脅到安全儲糧，導致糧食腐爛。

因此糧倉糧庫環境應保持通風、干燥，內外整潔有序。糧庫中應采取防鼠、防蠅、防蟲、

防盜等設施，杜絕有害蟲類的滋生。

（2）糧倉糧庫溫度監測系統應用背景

建國以來，經過六十多年的發展，我國糧食倉儲技術得到了長足發展，在某些領域已經達到水平，但就整體而言，我國糧食倉儲技術與發達國家相比，仍與一定的差距。目前，大部分糧倉庫仍為人工監控管理，如降倉溫通風是倉房日常管理中，尤其是低溫儲糧管理中的一項操作較為頻繁、辛苦的工作，經常需要在半夜開機：由于糧食呼吸，儲糧穩定性較差，保管員需不斷翻動糧面，通風降溫散濕，因此國家需要投入大量人力。糧情，糧倉溫度靠人工監測，保管員需要頻繁巡查，工作強度大，并且監測結果不精確。

（3）糧情測控系統的意義
　　糧食是國家的戰略商品，也是人們生存的物質基礎，糧食的存儲安全十分重要。為了盡可能地減少糧食存儲過程中因發熱、霉變等原因造成的損失，需要對存儲糧食內的多種物理量進行實時檢測，并根據所測數據對糧情狀態加以判斷，以便及時消除隱患。影響糧食存儲安全的因素有多種，其中糧倉內糧食的溫度是關鍵。為了減少糧食在存儲過程由于其發生質變而引起的損失，保證糧食的質量和品質，就需要及時準確地掌握存儲中的糧食的各種物理參數信息，總結分析其變化規律，預測出存儲的糧食安全狀況，判斷是否可能發生霉變，實現科學化保糧。因此，利用智能化的糧情測控系統對影響糧食儲存質量的因素進行分析和控制，成為糧倉現代化建設的必然選擇。

第二部分:基于光纖測溫技術的糧情測控系統

（1）分布式光纖測溫技術特點
　　我公司研制出一種基于光纖測溫技術的糧情測控系統，該系統采用光纖測溫技術實現溫度的采集，結合濕度、氣體、蟲情等信息全面分析糧情，發現異常時將進行報警或聯動控制通風設備，實現對糧倉的實時全程監測與調控，為糧食的存放營造合適的條件，達到長期安全、有效保存糧食的效果。

（2）組成結構
　　本系統采用的光纖測溫技術、數字通信技術、計算技術，將各監測點的溫度進行統一采集與管理，通過溫度監測軟件進行分析處理。整個系統可分為硬件部分和軟件部分，硬件部分主要包含光纖溫度監測系統；而軟件部分主要完成數據的分析、存儲、顯示，具有實時顯示、實時曲線、歷史曲線、數據自動記錄存儲、超限軟件報警、生成報表、數據導出、支持遠程WEB訪問監測數據等功能。 此外，本系統既可以對單個糧倉進行監控，也可以多個糧倉組網，甚至將某個地區、省內的所以糧倉通過統一的監管平臺進行統一監測，以起到統一管理、統一監控的一站總部式管理。

系統結構圖如下所示：

圖1 基于光纖測溫技術的糧情測控系統結構圖

（3）技術參數

光纖測溫主機參數:

多模感溫光纜技術參數:

（4）系統功能特點

◇糧庫環境溫度監測

通過分布式光纖監測糧倉糧庫內的環境溫度，并能對數據進行采集、分析運算、控制、存儲、發送等。

◇數據存儲功能

具有大容量數據存儲功能，現場可顯示、查詢監測數據和設備工作參數。

◇設備聯動控制功能

降溫、散濕、通風是倉房日常管理中的一項操作較為頻繁、辛苦的工作，經常需要在半夜開機，由于糧食呼吸，儲糧穩定性較差，保管員需不斷翻動糧面，通風降溫散濕。實現倉窗、制冷、制熱、通風等設備自動開關，對提高工作效率、降低勞動強度意義重大。

--上位機控制平臺可根據糧庫環境的要求，對已設置的溫濕度數學模型進行分析，自動計算和控制加熱、制冷、降濕、通風等設備狀態，也可根據人工設定的數值定時控制設備或根據需要進行人工開啟。

◇防火自動報警功能

可提供現場聲光報警，監測系統報警，并通過電話語音撥號報警或發送報警短信通知相關人員。

◇現場報警功能

用戶可設定某些參數指標的上限和下限，根據溫濕度實測值與人工設定的超限值進行對比分析，若實測值超過設定的范圍，則通過屏幕顯示報警或現場聲光報警。

◇遠程傳輸和網絡管理功能

可聯網遠程傳輸現場監測到的各種信息，上級部門可隨時調用、檢查糧庫環境的各項數據、報表，提供集中式系統管理及數據檢索功能，可與其它信息系統共享數據，支持TCP/IP協議。

（5）對比優勢
　　傳統的糧庫測溫系統通過測溫電纜實現溫度數據的采集，存在著布設困難、故障率高、難以維護等缺陷，會發生由纜線引入雷擊、熏蒸損壞連接節點等問題。光纖測溫技術的應用可解決上述不足，主要表現在：
　　1、測溫光纖抗電磁干擾能力強、本征防雷防爆；測溫電纜易受電磁干擾、雷擊、瞬間脈沖電流等的影響；
　　2、測溫光纖耐氣體腐蝕性強；測溫電纜接線端頭采用銅線，熏蒸氣體對銅有的腐蝕性，易造成線路虛斷，數據丟失；
　　3、測溫光纖本征無源，可以做到電不進倉，有利于糧食儲藏安全；測溫電纜為有源部件，對糧食儲藏有安全隱患；
　　4、測溫光纖分布式測溫、精度高、測溫點多、每0.5米一個測溫點，有利于糧堆溫度場的監測；測溫電纜準分布式、測溫點少、每2米一個測溫點，2米間隔內的糧溫無法測量；
　　因此，光纖測溫與電纜測溫項目相比具有本征安全、防雷防爆、耐腐蝕性強、精度高、連續性好等優點。

第三部分總結

　　基于光纖測溫技術的糧情測控系統可以很好的解決糧食儲藏中的主要因素，能及時的對每個倉內糧食質量的變化情況進行檢測、能實時對監測數據進行分析和預測、能對異常情況做出報警、能滿足各個糧庫自身的管理。

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