[發明專利]一種實時檢測散裝糧堆糧食儲藏狀態的系統及方法

在審

• 申請號: 201710124898.7
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106921739A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 吳峽;溫賢海
• 申請（專利權）人: 廣漢市蜀漢糧油機械有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04N7/18;G01D21/02
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 徐金瓊,劉東

技術領域

一種實時檢測散裝糧堆糧食儲藏狀態的系統及方法，用于實時監測糧食的儲存狀態，屬于糧食儲藏技術領域。

背景技術

我國是目前世界上最大的產糧國，僅小麥、玉米、水稻三種主要糧種每年的產量即達5億余噸，其中約80％需經過長期或較長期(通常指半年以上)的堆裝儲藏過程。由于糧食屬季節性產出，分時分散消耗的人類基本消費物資，其大規模集中處理、儲藏、運輸等過程也是我們必不可少的工作內容之一。

對于大多數糧食，在收獲后至加工處理之間的一段時間內，在整個儲、運過程均保持為生物種籽狀態，且絕大部分處于散裝、散運、散儲狀態，因此糧食的安全性指標即包括物理性質指標，也包括生物特性指標。面對散裝儲運過程中的大規模散裝糧堆(通?？蛇_數百噸、數千噸、甚至上萬噸)，如何快速掌握糧食的物理與生物特性指標，如堆裝體積、重量、堆積形狀、散裝糧堆的溫度、水分含量、雜質含量、有害生物及微生物活動狀態等，都是工作過程中必須要解決的問題。

目前實際生產過程中對上述有關問題的解決狀況是，大部分靠現場人力觀察，重量靠一車車、一磅磅稱量計數累計；進出倉等作業的實時狀況靠有經驗的人現場觀察和估量；水分、雜質、有害生物及微生物活動狀態等指標靠人工抽樣檢測；糧溫只對需長期儲藏的散裝糧堆進行預埋測溫電纜的方式進行定點監測等。而大規模糧食儲運過程中，現場的惡劣環境，如灰塵、噪音、密閉等，更使上述監控糧食流通過程的方法成為不可能或缺乏可靠性。

發明內容

本發明針對上述技術缺陷之處提供了一種實時檢測散裝糧堆糧食儲藏狀態的系統及方法，解決現有技術中在對糧食收獲后至加工處理之間的一段時間內，因無法快速掌握糧食的物理與生物特性指標，從而無法實時監控糧食的儲存和運輸狀態的問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種實時檢測散裝糧堆糧食儲藏狀態的系統，其特征在于，包括；

現場數據采集模塊：用于采集被檢測散裝糧堆表面的任意點與所設現場數據采集模塊之間的距離、散裝糧堆表面多點的溫度、氣體成分、散裝糧堆的影像和被檢測點進行數據采集時對應的旋轉角度信息；

后臺信息分析與控制模塊：用于控制和接收現場數據采集模塊采集的信息，并用于計算、分析被檢測散裝糧堆的堆高、體積、重量、溫度分布狀態和氣體分布狀態，顯示計算、分析的結果和現場數據采集模塊采集的信息；

網絡模塊：用于后臺信息分析與控制模塊接收現場數據采集模塊采集的信息以及傳遞對現場數據采集模塊的運行指令信息。

進一步，所述現場數據采集模塊包括：

測距傳感模塊：用于以非接觸方式精確測量被測散裝糧堆表面任意點與測距傳感模塊之間的距離信息；

測溫傳感模塊：用于以非接觸方式測量被測散裝糧堆表面任意點的實時溫度信息；

影像信息采集模塊：用于采集被測散裝糧堆的影像信息；

氣體成分檢測模塊：用于檢測被測散裝糧堆表面的氣體成分信息，即測量散裝糧堆表面氣體中的H₂O、O₂、CO和CO₂；

云臺：用于安裝測距傳感模塊、測溫傳感模塊和影像信息采集模塊，并采集被檢測點進行數據采集時對應的旋轉角度信息；

發送模塊：用于發送測距傳感模塊、測溫傳感模塊、影像信息采集模塊、氣體成分檢測模塊和云臺采集的數據信息；

基座：用于安裝云臺和氣體成分檢測模塊。

進一步，所述云臺包括橫向軸旋轉部分和縱向軸旋轉部分，測距傳感模塊、測溫傳感模塊和影像信息采集模塊安裝于橫向軸旋轉部分，橫向軸旋轉部分以橫向軸作為旋轉軸做0°-180°旋轉；縱向軸旋轉部分以縱向軸作為旋轉軸做0°-360°旋轉。

進一步，所述后臺信息分析與控制模塊包括：

接收模塊：用于接收發送模塊發送的測距傳感模塊、測溫傳感模塊、影像信息采集模塊、氣體成分檢測模塊和云臺采集的數據信息；

計算模塊：用于計算被測散裝糧堆的堆高、體積和重量，以及被測散裝糧堆表面任意被測點位置的坐標；

分析模塊：用于判斷被測散裝糧堆的體積、堆高、重量是否超限，判斷被測散裝糧堆的表面溫度、氣體成份是否存在整體或局部異常狀況，是否符合糧食的安全儲藏要求；

存儲模塊：用于存儲接收模塊接收的數據信息、被測散裝糧堆的邊界數據信息和計算模塊、分析模塊得到的結果信息；

顯示模塊：用于顯示存儲模塊存儲的數據信息；

控制模塊：用于發出對現場數據采集模塊的運行控制指令，以及控制各模塊之間的信息傳遞。