我省基于物联网物流节点粮库信息化改造条件的初步探讨

蒋大海 王校红 肖渊壮

黑龙江省粮食科学研究所（哈尔滨市 150008）

随着人工智能、物联网、传感器技术的迅速发展，智慧粮食逐渐应用于现代仓储企业，降低储粮流通成本，发挥综合管理效益，推进粮库信息化改造建设，促进粮食流通发展越显优势，确保粮食储存安全、数量真实、质量优良、流通顺畅，满足人民生活高质量需求，提升现代仓储管理水平。以信息技术为代表的科技创新和技术应用已成为粮食仓储产业由传统转向现代、由粗放转向集约，从而又好又快地发展的决定性因素。物联网是新一代信息技术的重要组成部分，是继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。应用信息技术提升储藏水平，开发和集成硬件检测技术和设备，实现对仓内粮食的数量、温度、水分、气体适时检测和自动控制，为物联网技术在粮食仓储行业中的应用提供了广阔的空间。本文结合我省地方粮食仓储企业的实际情况，对省属粮食仓储企业应用物联网信息技术应具备的必要条件加以探讨和说明。

1 粮食仓储企业规模

物流节点粮食仓储企业库区占地面积应不低于15～20万平方米，应具有规模大、仓型先进、功能齐全、现代化程度高的特点，兼具储备和中转两大功能，在粮食的收购、烘干、储存、发运等业务环节基本实现机械化、微机化、自动化；粮食保管基础工作规范化、科学化、档案化；全方位采取粮情检测系统、机械通风系统，并辅以环流熏蒸系统、谷物冷却机“四合一”新技术，积极开展科学储粮研究和技术革新，逐步实现由传统保粮向科学保粮的转变，确保储粮数量真实、质量良好、储存安全、调用通畅。

1.1 散粮中转库

仓容量应为10万吨以上（如为粮食加工企业，则日加工能力应在300吨以上，且企业库区占地面积应不低于25—35万平方米）；粮食年中转量30～50万吨以上，具有全天候铁路散粮接收、发放能力；具备可靠的消防水源、消防设施或设备。库区周边规定范围内没有威胁库存粮食安全的污染源、危险源。具备铁路专用线，铁路专用线距离库区距离不超过0.5公里且联系、路况均良好。

1.2 设施与设备

现有设施、设备先进，现代化、机械化水平较高，能够形成规模聚集和发放，装卸能力强，可控运营成本较低，能够充分发挥铁路或码头运输效能。其中，库内铁路专用线的有效长度不低于600米，铁路罩棚不少于5000平方米。散粮发放能力不低于每小时200吨，其中火车发放能力不低于每小时50吨。

2 原粮、成品粮品质检验设施与仪器

能够及时、准确地完成粮食收购入库、烘干入仓、储存普查、调拨出库等业务环节的质量检验、检测工作，为粮食安全提供科学依据。

2.1 基本条件

检化验条件应相互配套，粮油检化验室使用面积不低于100平方米，应该包括样品处理室、物理检验室、化学分析室、精密仪器室、药品（样品）储藏室，水、电、排风符合安全要求，卫生检验应自成系统。

2.2 主要检化验仪器与设备

2.2.1 检验通用仪器与设备

2.2.1.1 玻璃仪器

容器类，如烧杯、烧瓶、三角瓶等；量具，如量筒、移液管、滴定管等；专用设备，如黏度管、凯氏定氮仪、索氏抽提器等。

2.2.1.2 天平

感量为1g、0.1g、0.01g、0.0001g的机械天平和电子天平。

2.2.1.3 电热、制冷与空调设备

普通电炉、电热套、高温电炉、电热恒温干燥箱、真空干燥箱、电热恒温水浴锅、高压蒸汽灭菌器、恒温培养箱、生化培养箱、电冰箱。

2.2.1.4 电动仪器设备

粮食试验粉碎机（锤片式）以及咖啡磨、球磨、电动振荡器、电动离心机、电动谷物选筛。

2.2.2 粮食质量检验专项仪器与用具

2.2.2.1 扦样、分样器、容重器

谷物散装粮扦样器、谷物包装粮扦样器、钟鼎式分样器、容重器。

2.2.2.2 电动与电热仪器

砻谷机、碾米机、碎米分离器、隧道式电烘箱、电动粉筛 、磁性金属物测定仪、快速水分测定仪。

3 粮食储藏管理及条件

粮食储藏管理应坚持以储粮安全和品质优良为核心，细化业务流程，量化评价指标，严格考核，建立和完善仓储精细化管理方案。按照“流程细、操作精、指标细、控制精”的仓储精细化管理要求,制定《仓储精细化管理办法》。建立仓储管理目标指引,实行仓储精细化管理“五统一”,全面推广“包仓制”管理方式。规范储粮日常记录填写、仓内外牌簿的悬挂等方面的工作标准，严格实施《保管员包仓责任制实施办法》等一系列制度和办法，科学核定各项控制指标，做到岗位目标明确，管理职责清楚，管理措施有效。

3.1 粮食接收

至少配备1台120～150吨以上的汽车衡或配备符合要求的散粮秤，严格入库粮食质量管理，动态管理出入库制度，应用计算机称重管理软件，实现检验、检斤、结算等环节业务数据网络化传递以及计算机自动从汽车衡提取数据；实现业务票据套打、业务数据汇总、统计、查询等功能，提高工作效率，强化各环节监督制约，严把数量关、质量关，确保粮食入库质量良好、数量真实。

3.2 储粮安全管理

认真执行粮食静态管理科保制度，制定安全储粮预案，严格落实粮情检查和分析处理制度, 对粮情变化预测做出防治预案，确保粮情稳定；严格执行粮食入库质量、入仓水分、储粮货位、机械通风和粮情电子检测标准；建立储粮资料档案管理制度，为综合分析粮情及制定防治方案，提供客观、科学的历史数据；逐级签订安全生产责任状，严格责任追究，真正做到“以防为主，综合防治”；全面进行安全隐患排查，完善电子监控、红外线周界报警以及电子巡更等防控设施，实行安全保卫综合治理，制定应急预案，确保无储粮安全和安全生产事故发生。

3.3 入仓储存和出库管理

3.3.1 入仓储存：应用散粮进出仓设备、立筒仓装仓防破碎装置，降低破碎率；应用智能程序软件控制仓内粮食检温、测水，自动监测储藏过程中水分变化情况，自动调节温差，预防结露、结顶。

3.3.2 出库管理：应用智能程序软件对粮食出仓作业过程进行自动控制与管理，实现散粮出库运输自动控制。

4 仓储设施

4.1 仓储设施条件

具有先进技术的自动称重设备，具有30米以上的输送设备，具有一定的装卸设备（翻斗汽车不少于5台），装备粮情测控系统仓容量占有效仓容量80%以上，实现机械通风仓容量占有效仓容量的80%以上，地坪面积硬化率不低于60%。

4.1.1 平房仓

每2.5万吨（不足2.5万吨的按2.5万吨计，下同）仓容需配备4台输送机，设备输送能力不小于50吨/小时。

4.1.2 立筒仓

立筒仓可配备固定入仓出仓输送线，输送线生产能力不小于50吨/小时，也可按平房仓标准配备移动式输送机。

4.2 烘干设备（能力）

烘干机（塔）应为2000年以后建造，设计能力为300T/D以上，具有上、下料、上煤自动化系统，系统封闭化运行，达到四散化粮库管理要求，系统应配置自动化控制装置，能够实现出塔温度、热风温度计算机自动控制、计算机控制自动入仓和出仓粮食流量，粮食烘干水分在线检测。

5 粮食储藏新技术与新装备应用

储粮方面广泛应用粮情测控、环流熏蒸、机械通风、低温储粮等先进储粮技术与装备（包括储粮专用清理、搬倒、装卸、输送、施药等设备；粮情检测、机械通风、环流熏蒸、谷物冷却大型专用设备；和解决某些特有问题的装置如筒仓粮食入仓防止粮粒破碎、防止粉尘爆炸装置等），提高科技储粮水平，降本增效，实现绿色生态储粮，保证粮食安全，收到良好效果。

5.1 粮情测控系统

使用能够实时检测温湿度的粮情测控系统，并且能够对采集的粮堆温湿度信息进行一定的智能分析，判断粮食保管状况。粮情测控系统技术是利用现代电子技术实现粮食储藏过程中对粮堆温度、水分、储粮害虫密度、储粮仓内温度、湿度以及各种气体浓度等情况变化的适时检测，对适时检测的数据分析和采取相应的控制措施。该系统分为粮情检测、粮情分析和粮情控制三个部分。在传统温湿度粮情测控系统的基础上，集成水分、虫害、气体、压力等传感器，扩展粮情检测范围，进行水分、虫害、气体、压力等指标的检测，从而进行在线水分检测、熏蒸自动判断、储粮品质变化预报、粮堆适时数量监测等粮情智能分析，加强粮情综合分析能力，更准确地判断通风、熏蒸时机，提高粮食仓储保管水平和能力。

5.2 机械通风与智能通风控制系统

5.2.1 机械通风与控制

机械通风控制是按照国家粮食局颁布的《机械通风储粮技术规程》的要求，自动计算出不同情况下的平衡湿度、露点和机械通风的温度、湿度上下限，自动判断可否进行通风，并自动控制风机等相关设备的运行。

粮库应配备日常通风系统及应急通风设备，其中：应急通风设备：每库应配备不少于20—25套单管通风机或8--10台移动式离心风机。移动式离心风机参数要求风量不小于5000立方米/小时，风压不小于1000帕。日常通风系统由风机、通风道组成。日常通风系统如采用移动式风机方式的，每1万吨仓容配备风机数量不少于4台（应急通风风机可计算在内），风道不少于100米。

5.2.2 智能通风与控制

智能通风系统可以根据粮情测控系统提供的粮情数据、仓外大气温湿度数据、通风目的，以及机械通风控制模型，通过智能通风控制器，自动控制离心风机的启动和关闭，并且能够自动检测通风工作负责，计算通风能耗，避免低效通风、无效通风、有害通风等现象的发生，降低通风劳动强度，提高通风质量，节能减排。

5.3 低温储粮控制系统

低温储粮是通过自然方法或机械制冷方法控制温度，使粮食处于15℃以下的低温状态或20℃以下的准低温状态，从而提高粮食稳定性的一种控温储藏技术。由于其可以预防和消除粮食储藏过程中的发热现象，保持粮食的原有品质，延缓品质陈化，降低粮食的呼吸强度，降低干物质消耗，减少或消除药剂使用残留，有利于人体健康和环境卫生，是绿色、环保、安全、科学的储粮方式。我省可以利用机械通风技术，辅以仓房保温隔热技术，可实现全面低温储粮。低温储粮是我国储粮技术的发展方向。

低温储粮通风主要是采用机械通风和谷物冷却机相结合的方法对粮堆进行冷却。通过谷物冷却机通风、水（地）源热泵低温通风实现的，并且可以在智能通风系统控制下进行。

5.4 熏蒸控制系统

根据粮情报告判定是否需要薰蒸，提出薰蒸模式建议，包括：药剂量、设备配置、薰蒸时机等参数；熏蒸设备能够自动执行启止指令；粮仓能自动检测出粮堆内及周围空气中的CO2、PH3气体浓度，并显示参数，能自动预警、报警，报告监控中心；发生危险状况时，自动开启应急方案系统。

6 信息技术应用

已经应用计算机网络信息化技术，具备相应的计算机硬件环境，用于粮食仓储企业的日常经营管理领域，在人事、财务、仓储、统计、档案、收购和调拨的各个业务环节、行政后勤服务及粮仓机械自动控制系统、粮食烘干水分自动控制系统、粮情检测控制系统、智能通风系统、远程监控系统等各个工作环节实现智能化管理。

6.1 企业内部建立内部局域网，构筑优化、安全的网络系统，应用粮食库综合信息管理平台，所有部门的工作业务流程全部纳入计算机管理系统，各部门信息交流、业务办理实现了无纸化、网络化和智能化，实现库内、库外管理网络通讯资源共享。

6.2 整个信息系统连续稳定使用2年以上，未出现重大故障（不可抗力造成的损坏除外），并取得了明显的经济效益和社会效益。

6.3 信息化软件相应的结构、代码、格式应符合国家行业标准的有关要求。

6.4 企业50%以上的员工能熟练掌握并运用企业的信息化管理系统。

6.5 企业仓储管理、信息化建设符合“全国粮油仓储信息化建设指南”要求且运用效果较为突出。

6.6 企业具备良好的信息化基础和较强的技术力量、人才、设备等配置，能满足企业信息化管理系统正常运行的需要。