【文章內容簡介】 6 設備管理系統(tǒng)設備管理系統(tǒng)可以對網關、采集節(jié)點、控制節(jié)點、設備參數(shù)等設備信息進行綜合管理?？商峁┲庇^的頁面，方便用戶對設備信息進行查找和管理。(1)網關管理管理網關的基本信息，包括網關基本信息的增加、刪除、修改、按條件查詢的功能。(2)采集節(jié)點管理管理采集節(jié)點的基本信息，包括采集節(jié)點基本信息的增加、刪除、修改、按條件查詢的功能。(3)控制節(jié)點管理管理控制節(jié)點的基本信息，包括控制節(jié)點基本信息的增加、刪除、修改、按條件查詢的功能。(4)設備參數(shù)管理管理設備參數(shù)的基本信息，包括設備參數(shù)基本信息的增加、刪除、修改、按條件查詢的功能。8專家服務系統(tǒng)專家服務系統(tǒng)提供專業(yè)的農業(yè)病蟲害管理、農機農具管理等一系列可定制功能。病蟲害防治系統(tǒng)建立病蟲害防治數(shù)據(jù)庫，提供病蟲害預防與智能推理診斷服務。1 專家防治專家防治系統(tǒng)是結合農業(yè)特點推出的一項農業(yè)物聯(lián)網新技術服務。它將信息技術和農業(yè)技術相結合，解決農業(yè)病蟲害的綜合防治等問題。專家防治系統(tǒng)在基層用戶需求的基礎上，運用專家總結出來的經驗作為分析判斷的基礎和原則，建立了高效、完善的蔬菜病蟲害防治知識庫。系統(tǒng)在為用戶詳細分析農產品知識特點的基礎上，可以為用戶提出適合該領域的知識分類及各種建議。系統(tǒng)主要由農產品管理、病害管理、蔬菜病害、無公害防治方案等幾大模塊構成，集成了多種常見農作物的病蟲害防治技術、農資使用技術等?？蓪崿F(xiàn)多種農作物病蟲害的文字、圖片文件等多種媒體方式的信息存儲、添加、刪除、修改和查詢。(2)專家在線系統(tǒng)提供專家在線服務，由農業(yè)專家對用戶提出的問題進行實時交流，幫助用戶解決農業(yè)問題，指導農機操作。服務內容主要包括平衡施肥、控制水分、病蟲害綜合防治、延長保鮮期等多方面內容。五糧食倉儲管理子系統(tǒng)隨著我國社會主義市場經濟的不斷發(fā)展，我國儲糧科學技術研究事業(yè)發(fā)展較快，也取得了不少新成果、新技術，掌握了糧食在不同儲藏條件下的演變規(guī)律和理論根據(jù)，不同生態(tài)環(huán)境中蟲霉消長規(guī)律及防治方法；糧堆機械通風、低溫及氣調技術已形成多形式的選型、定型的工藝設計與設施；我國已制訂出糧油儲藏技術規(guī)范；糧食儲藏的基礎研究也取得了新進展，如不同溫度、水分、氣體成分對不同糧種在儲藏期的變化、陳化機理及品質劣變指標的研究成果，從而提出了儲藏保鮮可能性的限期。然而，同其它科學一樣，糧食倉儲研究也是無止境的，況且，我們在倉儲科學領域里所做的努力還沒有完全滿足實際儲藏工作的需要?，F(xiàn)階段，我國糧食倉儲管理的信息化水平較低，糧食系統(tǒng)的信息集成分析能力有限，近些年來，隨著信息技術的發(fā)展，越來越多的新的信息技術被應用到了糧食倉儲方面，而物聯(lián)網技術便是其中之一，綜合這些因素，這就需要國家組建面向糧食行業(yè)的物聯(lián)網，加大糧食倉儲的信息化管理和智能化控制，提高我國糧食倉儲的信息化水平。本文將詳細的介紹糧食倉儲的過程，涉及影響糧食倉儲的多個方面，如糧倉的溫度、濕度、蟲害、氣密性以及防水防漏監(jiān)測等，分別講如何智能的控制這些因素，從而達到降低糧食倉儲損失的目的。糧食儲藏過程是由群體籽粒（種子）組成的生態(tài)體系來體現(xiàn)的，它本身是活的有機體，內部不斷進行著有生命的、生物化學的復雜變化，這種生命的、生理的、化學的現(xiàn)象必須加以定向控制，以保持它固有的品質，同時還受環(huán)境條件的、物理的、物理化學的因子制約（如糧食及所處環(huán)境的水分、溫度、濕度及空氣組成等）。故糧食倉儲的過程是一種多學科的、采取自然調節(jié)或調控技術相配合的科學。所以，設計和運用現(xiàn)代化的科學技術進行糧食儲藏是必須的，也是刻不容緩的。隨著信息技術的快速發(fā)展，信息化逐漸應用于各行各業(yè)，糧食倉儲行業(yè)也開始信息化，智能化，物聯(lián)網技術是近些年來信息化產業(yè)的誕生物，所以物聯(lián)網技術應用于糧食倉儲方面，也是一種智能倉儲的表現(xiàn)，運用物聯(lián)網技術，可以實時掌握糧食糧情數(shù)據(jù)，提高糧食倉儲管理水平。利用傳感器等信息感知設備實時監(jiān)測糧倉內糧食的溫度、濕度，并實現(xiàn)對這些條件的自動調節(jié)。利用壓力傳感器監(jiān)測糧倉內糧食的總量變化，為合理控制庫存創(chuàng)造條件。本文按順序依次介紹物聯(lián)網技術在糧食倉儲上的應用，糧食的組成，糧倉的分類，糧食的散落特性，影響糧食倉儲的因素以及糧食倉儲的發(fā)展趨勢這幾個大的模塊來寫，每個大的模塊下又分別包含不同小的部分，從而將整個糧食倉儲環(huán)節(jié)的智能化完整的展現(xiàn)出來。傳感器是構成物聯(lián)網系統(tǒng)的基礎單元，是機器感知物質世界的“感知器官”，是物聯(lián)網獲取物質世界相關信息的主要來源點。具體的說，傳感器就是一種能夠實時感知識別物體當前信息的元器件。國家標準GB766_587對傳感器描述的定義是:“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成?！眰鞲衅魇悄軌驒z測物體信息的一種檢測裝置，并能將檢測到的信息按照一定的規(guī)律轉換成電信號或其他信號形式輸出，達到為網絡系統(tǒng)的處理、傳輸、分析提供原始信息的目的。在現(xiàn)代工業(yè)生產，尤其是在自動化行業(yè)中，單靠人們的自身感覺器官無法準確采集和控制生產過程中的各個參數(shù)，而傳感器是獲取這些參數(shù)的途徑和手段，使設備工作在最佳狀態(tài)，產品達到更高的質量標準。同理在糧食倉儲過程中，如果依靠人工定期的清倉查庫來獲取糧情數(shù)據(jù)及糧食是否霉變等信息，將會耗費大量的人力及財力，而采用傳感器能準確地獲取糧倉內的糧情數(shù)據(jù)，為倉管人員控制熏蒸通風設備提供可靠的依據(jù)。傳感器技術在經濟發(fā)展，推動社會進步方面發(fā)揮著極大的作用。如今，傳感器的應用己經遍及到工業(yè)生產、海洋探測、宇宙開發(fā)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護等各個領域。同時隨著科技的不斷發(fā)展，傳感器也正向信息化、智能化和網絡化方向發(fā)展。物聯(lián)網組網的目的是實現(xiàn)信息共享和智能化控制?？刂萍夹g和控制方式的智能化將是物聯(lián)網控制技術發(fā)展的主要方向。面向倉儲的糧情監(jiān)測物聯(lián)網是通過感知糧情數(shù)據(jù)，通過分析糧情數(shù)據(jù)的變化來智能控制熏蒸系統(tǒng)及通風裝置等控制設備的啟動和關閉，實現(xiàn)糧倉糧食控制與管理的綜合化及一體化。：低溫儲藏使糧食的呼吸活動大大減弱，可延緩糧食的陳化，保持糧食的新鮮度并降低儲糧自然減量損失。糧食在10℃時儲藏，由于呼吸產生的干物質損失要比在20℃和30℃時儲藏分別少4倍和15倍。當糧溫達到13℃時，害蟲的繁殖和活動就基本停止，糧溫降至10℃時完全停止，因此低溫儲藏可以避免糧食遭受蟲害而造成的損失。DS18B20是美國DALLAS半導體公司繼DS1820之后最新推出的一種改進型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。，并且從DS18B20讀出的信息或寫入DS18B20的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫,溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無需額外電源。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結構更趨簡單，可靠性更高。他在測溫精度、轉換時間、傳輸距離、分辨率等方面較DS1820有了很大的改進，給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。下面為該傳感器的一些主要特點：(1)獨特的單線接口方式：DS18B20與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊；(2)在使用中不需要任何外圍元件；(3)可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍：+~+；(4)測溫范圍：55~+125℃?！妫?5)通過編程可實現(xiàn)9~12位的數(shù)字讀數(shù)方式；(6)用戶可自設定非易失性的報警上下限值；(7)多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點測溫；(8)負壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；糧食在通常儲藏過程中，含水量一般在12%以下為安全狀態(tài)，不會產生溫度突變，一旦糧倉進水、結露等使糧食的含水量達到20%以上時，由于糧粒受潮，胚芽萌發(fā)，新陳代謝加快而產生呼吸熱，使局部糧食溫度突然升高，必然引起糧食“發(fā)燒”和霉變，并可能形成連鎖反應，從而造成不可挽回的損失?！?4%。測量空氣濕度的方式很多，其原理是根據(jù)某種物質從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學性質的變化，間接地獲得該物質的吸水量及周圍空氣的濕度。電容式、電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據(jù)其高分子材料吸濕后的介電常數(shù)、電阻率和體積隨之發(fā)生變化而進行濕度測量的。下面介紹HS1100/HS1101濕度傳感器及其應用。濕度檢測采用HS1101型濕度傳感器，HS1101是HUMIREL公司生產的變容式相對濕度傳感器，HS1101 濕敏電容是基于獨特工藝設計的電容元件。下面為該傳感器的主要特點：(1)高精度：177。2%RH，極好的輸出線性；(2)寬量程：1—99%RH，寬工作溫度40—100℃；(3)濕度輸出受溫度影響小，常溫使用不需溫度補償；(4)響應速度快：5秒；浸水或結露后迅速恢復10秒；(5)抗靜電，防灰塵，有效抵抗各種腐蝕性物質；(6)長期穩(wěn)定性可靠性好：%RH/年；氣體濃度監(jiān)側試驗研究小麥自身呼吸及昆蟲和霉菌活動產生CO2氣體的特點。結果表明安全水分小麥呼吸水平較低，%。昆蟲活動可顯著提高糧堆中的CO2氣體濃度；另外發(fā)現(xiàn)安全水分的糧食自身呼吸作用微弱，產生CO2氣體量很少，不僅在生長部位可檢測到CO2氣體濃度的顯著升高，其產生的CO2氣體還可以通過擴散作用，快速向周邊傳導，可以在蟲霉活動點以外的部位檢測到CO2氣體濃度的變化。因此，可以通過在糧堆中設置適當?shù)谋O(jiān)測點，準確、靈敏地監(jiān)測糧堆中的蟲霉活動。與糧堆側溫方法相比，當模擬霉變點的溫度隨著霉菌的活動升高16℃時，水平相距1 m和2m的部位未檢側到溫度的顯著變化(p)。因此，在糧倉中采用側定CO2氣體的方法監(jiān)側蟲霉活動可顯著提高監(jiān)側靈敏度。紅外CO2傳感器利用非色散紅外（NDIR）原理對空氣中存在的CO2進行探測，具有很好的選擇性，無氧氣依賴性，廣泛應用于存在可燃性、爆炸性氣體的各種場合。英國Clairair公司高分辨率紅外CO2傳感器Prime2傳感器利用 NDIR技術檢測CO2氣體濃度。該傳感器內部有一個紅外光源，一個雙元件紅外探測器，一個獨特的光波導讓氣體擴散進去，ARM7內核微處理器，輸出電壓與電源極性無關。內部的集成電路可以實現(xiàn)的功能如驅動光器件，提取檢測信號，把信號強度轉化為濃度，進行溫度補償和量化輸出值等。在催化燃燒配置時，Prime2可以在滿足電源供電要求的條件下，不改變電路并完全替代催化燃燒傳感器。當Prime2用于恒流催化燃燒電路時，外圍元件需要滿足電源要求。該傳感器的主要特點為：(1)工作不受供電極性影響；(2)線性電壓輸出或模擬催化燃燒電橋輸出；(3)工作電壓范圍 ；(4)工作電流典型值為 80mA；(5)最新的 MEMS 探測器技術；(6)量程：從05000ppmCO2到010%VolCO2；(7)全金屬結構，絕緣外殼；(8)體積??；(9)靈活的電路訪問設置；(10)用戶可以通過硬件連接進行標定；(11)寬溫度工作范圍；(12)快速響應；糧食是小麥、稻谷、玉米、谷子、大麥等禾谷類籽粒及薯類、豆類等的總稱。不同的糧食種類因為受到遺傳特性、地理環(huán)境和栽培條件等眾多因素的影響，每一種糧食的形態(tài)特征也各不一樣，具有獨特的形態(tài)結構、物理性質和化學性質，既有共性，又有個性，這些都對糧油儲藏產生有利或不利的影響。從糧食倉儲的角度出發(fā)，糧食中包圍在胚和胚乳外部的種皮，形成了抵御不利儲藏環(huán)境的保護組織，對糧食儲藏是有利的。而糧粒的胚部則含有較多的營養(yǎng)成分和水分，生命活動旺盛，最容易受到蟲霉感染。一般說來，胚越大，儲糧穩(wěn)定性越差，這是儲糧不利的一面。因此，各種糧食構造不同，是導致各種糧食儲藏穩(wěn)定性差異的原因之一。下面介紹下糧粒和糧堆的概念：糧食顆粒堆聚而成的群體叫做糧堆。糧食儲藏研究的對象是糧食群體，而不是單一的糧食籽粒。據(jù)測定500克稻谷約20000粒、小麥15000粒、玉米1500——2000粒、蠶豆400——600粒、油菜籽170000——240000粒。通常糧倉裝糧50——250萬千克，形成數(shù)目相當大的糧粒組成的糧食群體——糧堆。影響糧食儲藏穩(wěn)定性和糧食儲藏質量的主要物理因素是糧食的散落性、自動分級、孔隙度，對于各種蒸氣和氣體的吸收、吸附和解吸能力以及糧食的熱傳導、濕熱擴散與熱容量等。在糧堆這個特定的環(huán)境中，這些基本物理因素直接影響儲糧穩(wěn)定性。二十世紀末，我國利用國債資金興建了大批以高大平房倉、淺圓倉和立筒倉為主要倉型的國家儲備糧庫，廣泛推廣應用了糧情測控、環(huán)流熏蒸、機械通風和谷物冷卻技術“四項儲糧新技術”，配備了環(huán)流熏蒸系統(tǒng)、糧情測控系統(tǒng)、谷物冷卻機、糧食烘干系統(tǒng)以及“四散”作業(yè)設施等一批先進的糧食儲藏新技術設備。同時，根據(jù)新時期儲藏技術需求特點，相繼研發(fā)推廣了智能控制儲糧機械通風技術，低劑量磷化氫環(huán)流熏蒸技術、智能糧情檢測分析技術和高效谷物冷卻技術，并將四項技術進行了集成創(chuàng)新和標準化設計，制定發(fā)布了《糧油儲藏技術規(guī)范》、《糧食倉庫安全操作規(guī)程》等一批技術性規(guī)范和操作規(guī)程，大大提高了糧食儲藏裝備水平，提升了技術和設備的整體效能，有效解放和發(fā)展了生產力。下面介紹我國目前廣泛使用的糧倉種類。第一類是以蘇式倉為主體的老庫，這些庫目前占已命名的國家糧食儲備庫的40%。這些糧庫容量較大，可以存糧為1億斤，倉房類型主要是蘇式倉。近些年來己經有一些對糧倉的吊頂進行了改造、提升和加高。因為使用時間較長，有些糧庫的環(huán)境己經很差，幾乎沒有機械化的設備與之配套，只能采用自然通風手段對糧食進行保管。由于糧倉沒有通風設施，只能在糧庫的頂部開一些自然通風口對糧庫室內外的空氣進行交換。這些糧庫普遍存在于經濟條落后、電力供應不足的地區(qū)，這種通風方式只適合臨時性儲藏糧食的一些比較矮的倉體。對于一些倉體比較高的糧庫，自然通風沒有辦法滿足糧食儲藏的要求。通常是把糧食晾曬到其水分達到一定標準后再把糧食存入糧倉，如果發(fā)生糧溫過高，還得再把糧食出倉，進行晾曬，等糧溫再次降至標準才能放入糧倉，這樣的管理方式相當不方便，而且儲糧的經濟效益很低。第二類庫為六十年代和七十年代建的庫，目前在我國己命名的國家糧食儲備庫中占約10%。這部分倉庫主要是簡易倉，倉庫類型包括房式倉、磚砌圓筒倉、地下庫以及山洞庫。雖然這些糧庫的機械通風設施也比較少，但是對于長期儲藏糧食卻有著自身的優(yōu)勢，尤其是其中的地下庫