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)
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。