[發明專利]一種基于移動機器人技術的糧庫糧情智能檢測監控系統

有效

• 申請號: 201610150349.2
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105739579B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 張永宇;焦麗;張映霞;吳彥舉;曹光宇;范鴻闖
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙)41131
• 代理人: 朱俊峰

技術領域

本發明屬于糧食倉庫自動化管理技術領域，具體涉及一種基于移動機器人技術的糧庫糧情智能檢測監控系統。

背景技術

糧食是特殊的商品，我國是一個有眾多人口的糧食消費大國，糧食安全關系到國民經濟發展和社會穩定的重大戰略問題。糧食儲備也是為應付突發性事件、救災備荒以及調節糧食市場而采取的有效措施，因此，糧食的安全儲藏是保證糧食安全的重要環節。

要保證糧食的安全儲藏主要就是保證其處在正常的溫度和濕度環境下，全面實時掌握糧食倉庫內糧堆的溫濕度變化情況，對出現的溫濕度異常及時做出正確處理是保證糧食存儲質量的關鍵。傳統的人工測量溫度和濕度的方法，存在著工作量大、效率低的問題，尤其是大型糧倉的檢測不能得到及時且徹底的完成，從而會導致糧食霉變的發生。

糧庫糧情檢測設備目前主要是取樣器，也叫扦樣，分層取樣器主要用于散裝糧堆，散裝糧車的取樣，一次插入多層取樣。電動扦樣器適用于平房倉、地下倉、深層糧食取樣和投藥及在儲運，質檢等過程中進行扦取樣品，也可用于布設監測電纜，局部設點投放殺蟲藥劑等。全自動糧食取樣器專門用于車載包裝糧食，散裝糧食，車載糧食檢驗檢測。然而，我國大部份的糧庫管理還是以人工為主的粗放型管理，采用扦樣取糧主要是依賴人力，勞動強度大，尤其對于大型糧庫則取樣困難。電動扦樣器雖然可以用于大型糧庫，同樣需耗費大量人力，而且對多次取樣點的糧食進行分析方可獲得信息，糧庫的管理效率低下。

糧食倉庫檢測技術是通過傳感器來采集糧倉的溫度、濕度值，通過微處理器進行處理并輸出適當的控制信號控制繼電器、驅動相關設備來實現倉庫自動通風，在一定程度上解決了傳統人力效率低的問題，但自控糧倉監控系統需要在糧倉中布置大量傳感節點，系統的可靠性取決于傳感節點的數量以及傳感節點的性能。糧倉規模越大，所需要的傳感節點也就越多，由于糧倉的特殊環境，傳感節點鋪設存在監控死角，并且傳感節點維護難度高，從而影響了自控糧倉監控系統的可靠性。

我國現階段使用的糧情測控系統功能單一，只能測定溫度和空間濕度，缺少對糧食水分、害蟲、霉菌、氣體成分等多項影響儲糧安全因素的監測。各個系統互不兼容，耐熏蒸腐蝕和抗雷擊性能差，系統對糧情控制的功能還不完善。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種智能化、精確定位、準確實時檢測及自動控制調節糧庫糧倉環境的基于移動機器人技術的糧庫糧情智能檢測監控系統。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種基于移動機器人技術的糧庫糧情智能檢測監控系統，包括糧庫智能巡檢機器人、糧庫智能巡檢機器人控制裝置、無線通訊模塊、超寬帶定位裝置、環境調節設備、計算機和報警裝置；

糧庫智能巡檢機器人包括履帶式行走系統、糧堆自動探測系統、糧堆糧面平整系統、電力供應系統、攝像監測系統、無線信號傳輸系統和控制系統；

履帶式行走系統包括長方形的底盤和位于底盤左右兩側的兩條橡膠履帶，底盤中心開設有圓孔，兩條橡膠履帶內均設有位于橡膠履帶后端的驅動輪、位于橡膠履帶前端的第一從動輪和位于橡膠履帶中部并間隔設置的兩個第二從動輪，底盤后端部兩側均設有一個底座，每個底座上均設有一個第一驅動電機，每個第一驅動電機的輸出軸均通過第一聯軸器與軸向設在一個驅動輪中心的輪軸傳動連接；

糧堆自動探測系統包括固定連接在底盤上的呈長方體框架結構的鉆架，鉆架上表面水平設有安裝板，安裝板中心開設有通孔，安裝板下表面中心垂直固定連接有伸縮節，伸縮節內設有鉆進裝置和傳感檢測裝置，安裝板上表面中部沿前后水平方向固定連接有兩根固定桿，兩根固定桿平行且間隔設置，固定桿的長度大于安裝板的長度，兩根固定桿后端部之間設有鋼絲繩收放裝置，兩根固定桿前端部之間設有電纜收放裝置；

糧堆糧面平整系統包括推糧板和用于翻轉推糧板的第二驅動電機，糧堆糧面平整系統的動力機構采用若干根電動推桿組成多連桿機構驅動推糧板，可使推糧板進行傾斜、升降和折疊動作；

攝像監測系統包括固定連接在安裝板上表面前側邊緣和后側邊緣的兩個固定座，每個固定座上均設有CCD攝像機、紅外攝像機和照明燈；

無線信號傳輸系統包括均設在安裝板中部的發射機、接收機和天線；

控制系統包括設在鉆架上的控制面板，控制面板上設有用于控制履帶式行走系統、糧堆自動探測系統、糧堆糧面平整系統及電源啟閉的控制按鍵；

糧庫智能巡檢機器人控制裝置包括電池管理系統模塊、電源模塊、傳感檢測模塊、數據采集模塊、中央處理器、超寬帶標簽、同步器、超寬帶閱讀器、定位服務器、機器人驅動模塊和超寬帶定位模塊；