粮情监测设备的组成有什么

  粮情监测设备是粮食仓储管理中的核心工具，主要用于实时监测粮堆温度、湿度、气体浓度、虫害等关键参数，预防霉变、虫害和品质劣化。其组成通常包括以下核心模块和功能部件：

一、传感器系统

   1.温度检测装置

     .粮温电缆：插入粮堆内部的多点测温电缆，通常按“井”字形或网格状布设，每根电缆集成多个数字温度传感器（如CZ-7DM/4点/18B20）。

     .无线温度探头：低功耗无线传感器，埋入粮堆不同深度，通过LoRa、ZigBee等协议传输数据。

     .红外热成像仪：用于仓房表面温度快速扫描，辅助发现局部发热点。

   2.湿度检测装置

      .电容式湿度传感器：监测粮堆内部和仓内空气湿度，精度±2%RH。

      .电阻式粮堆水分仪：通过电阻变化间接测量粮食含水率（如小麦、玉米的临界水分为14%-15%）。

   3.气体监测模块

      .二氧化碳（CO₂）传感器：反映粮堆呼吸强度，预警霉变风险（正常值<1000ppm，霉变时可超2000ppm）。

      .磷化氢（PH₃）传感器：监测熏蒸后气体残留浓度，确保安全（阈值≤0.3ppm）。

      .氧气（O₂）传感器：用于气调储藏中调控氮气浓度（如降至2%以下抑制虫害）。

   4.虫害监测装置

      .声学探测器：捕捉害虫活动声波（如象甲类害虫啃食频率1-5kHz）。

      .诱捕传感器：通过信息素诱捕害虫并计数（如谷蠹、赤拟谷盗）。

      .图像识别摄像头：结合AI算法识别粮堆表面虫害活动。（如创卓CZ-BY32，可实时监测粮仓虫情虫害种类、数量）

二、数据采集与传输系统

   1.数据采集器

      .将传感器模拟信号转换为数字信号，支持多通道输入（如64路温度采集）。

      .内置滤波电路，消除电磁干扰，确保数据稳定性。

   2.通信模块

      .有线传输：RS-485总线、以太网，适用于固定式监测系统。

      .无线传输：4G/5G、LoRa、NB-IoT，适合大范围粮库群组网。

      .中继设备：用于穿透粮堆或金属仓壁的信号增强。

   3.边缘计算终端

      .在本地进行数据预处理（如异常温度阈值判断），减少云端负载。

三、数据处理与监控平台

   1.本地监控软件

      .实时显示粮堆三维温度云图、湿度分布、气体浓度曲线。

      .支持多仓房切换管理，自动生成粮情报表（如《粮温周报》）。

   2.云端分析系统

      .大数据分析：结合历史数据预测霉变风险（如温度梯度>3℃/层高时预警）。

      .AI模型：通过机器学习识别虫害活动模式，提供防治建议。

   3.报警模块

      .分级报警（短信、声光、APP推送），例如：

      .一级报警：局部温度>25℃（黄区）。

      .二级报警：多点温度>30℃或CO₂浓度>1500ppm（红区）。

四、电源与辅助系统

   1.供电模块

      .市电+UPS备用电源，或太阳能电池（适用于偏远粮库）。

      .无线传感器采用低功耗设计（如纽扣电池续航1-3年）。

   2.机械辅助设备

      .测温电缆自动收放装置，避免人工布设损伤电缆。

      .无人机巡检：配合热成像仪进行仓顶温度快速扫描。

五、应用场景与技术对比

监测需求                   适用设备                                      技术特点

深层粮温监测 多点粮温电缆+三维建模软件 精度高（±0.5℃），但布设复杂

快速巡检                 无线传感器+移动终端                  灵活，适合临时储粮点

虫害早期预警 声学探测器+AI分析                    非侵入式，但需背景噪声过滤

气调储藏监控 O₂/CO₂传感器+自动气阀控制系统   实时调控气体比例，能耗较高

六、注意事项

   1.传感器校准：每年至少1次湿度/气体传感器标定（参照JJG 874-2007规程）。

   2.防虫防鼠：线缆需采用防啃咬材料（如浅圆仓采用不锈钢铠装）。

   3.数据安全：本地与云端双重备份，防止监测中断。

通过以上系统集成，粮情监测设备可实现从“单一测温”到“多参数智能预警”的升级。