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粮情监测设备的组成有什么

发布:2025-05-27    浏览:26 次    来自:本站

  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)

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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。


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