粮库智能化的设计

张志伟 张青峰

摘 要：本文阐述了粮库大脑、库区总览系统、基础管理系统、流程审批系统、系统设置系统、智能仓储系统、质量管理系统、智能作业系统、智能安全系统、数据中心系统和移动应用系统在粮库信息化平台的有效集成，為粮食仓储行业的发展提供了广阔的空间。

关键词：粮库;系统;智能化

Abstract：This paper expounds the effective integration of the brain of grain depot， the general view system of grain depot， the basic management system， the process approval system， the system setting system， the intelligent storage system， the quality management system， the intelligent operation system， the intelligent security system， the data center system and the mobile application system in the information platform of grain depot， so as to provide a broad space for the development of grain storage industry.

Key words：Grain depot; System; Intellectualization

随着科技水平的不断提高，尤其是计算机、通信网络和信息控制技术的迅猛发展。信息技术已成为引领和驱动现代企业转型升级的先导力量，智能化粮库管理是对传统粮库仓房管理的一种升华和创新。通过对仓库设备设施的集成与提升，融合物联网、大数据和虚拟现实技术，全面提高粮库设备的自动化、管理信息化、粮情管理智能化[1-2]。带动、改造和提升传统产业由粗放型转向集约型的产业升级，达到降低劳动力强度、降低储粮损耗、降低管理成本、降低能耗、提升管理水平、提高经济效益、提升员工综合素质，为粮食仓储行业的发展提供广阔的空间。仓储企业通过智能化粮库的建设，实现粮库管理信息化系统、分布式控制系统、粮情监测、机械通风、智能充氮、低温储粮、视频监控等系统在粮库信息化平台的有效集成，实现粮库不同业务的协调，提高工作效率，提高企业管理水平和竞争力。

1 粮库大脑

粮库采用大数据分析和挖掘技术，发挥大数据技术的特点，根据全体数据，挖掘数据的相关性，把仓房管理的相关数据能表达的业务关系和趋势展现出来，挖掘问题的原因，预测发展趋势，完整再现仓房管理过程中的数据变化导致的业务因果，海量数据的分析解决了粮食数据量大而无法处理和准确分析引导的难题，为高效的储粮管理提供决策依据。

2 库区总览系统

①建立粮库的全景3D模型，显示构筑物、管网监控、库区道路、办公生活设施等对象。②主流三维设计平台，模型嵌入至B/S结构中，通过浏览器进行访问，能实现第一视角、自由视角或者总览视角。③以透视的形式显示粮情、通风、质量、气调、能耗等系统的数据。④粮情以模拟温度颜色梯度的形式展示粮食温度，同时显示该仓房的品种、数量、质量、状态信息、能耗信息。⑤显示库区作业情况，作业数据。⑥总图上面显示监控的布点情况，调出相应监控画面。⑦总图上显示库区消防管网的走向、布局、消防管道压力等。⑧总图上面显示气调系统数据：作业仓房、设备、仓房气体浓度、能耗、作业管道等。

3 基础管理系统

①显示仓房基本信息、仓房状态、仓房维护记录、气密性记录等信息并进行管理，具有仓房状态转换的流程审批。②设施设备的全过程管理，具有二维码标签管理特性。③物资物料的全过程管理，具有二维码标签管理特性。④设备设施、物资物料、生产厂家、物资采购供应商等信息提供录入、查询、报表等管理。⑤系统发布单位管理制度、操作规程等，具备二维码快速阅览功能。⑥发布展示单位组织机构图。⑦库区人员基本信息管理（考勤、培训、状态等相关信息）。⑧统一设置各物质、物品单位，对需要填入固定内容的表格实现模板定义。

4 流程审批系统

4.1 流程分类

①流程管理是实现库内日常业务工作管理流程化、有痕化，包括日常仓储业务、生产业务和安全管理业务等审批流程，通过工作流程的信息化管理提高企业的工作效率。其中根据现有业务流程至少分为：仓储业务流程、生产操作业务流程和安全管理业务流程。②流程按照分类进行显示，每个分类中又分为固定流程格式和自由编辑格式，系统应配置流程编辑、修改、保存、查询、导出等功能。

4.2 流程审核

流程审批根据员工岗位、权责进行审核，每个类别再分为审批流程和作业流程。

4.3 流程设置

流程按照分类进行显示，每个分类中又分为固定流程格式和自由编辑格式，系统应配置流程编辑、修改、保存、查询、导出等功能。

5 系统设置系统

①用户管理。通过账户、用户角色设置，对应的岗位以及员工的信息维护、各个员工账号和权限设置等。②菜单管理。根据单位的作业习惯，将各级菜单重新组合。③日志管理。用户操作日志，提供条件筛选查询功能。④数据备份。定期自动备份和手动备份功能，相应数据恢复功能。⑤编码管理。自定义设备类型、物资物料类型、粮油品种类型、检验项目、仓房类型、车辆类型代码等，使用二维码或者条形码进行编制规则。⑥系统参数设置。对应参数所属功能的处理方式，满足对同一种业务使用不同硬件的需求。

6 智能仓储系统

6.1 智能粮情管理

①硬件连接。在粮情系统开放接口的前提下，通过与粮情系统集成，可采集粮情系统中的历史粮情信息。②粮食温度、湿度数据的储存、查询和分析。③三温图（粮食均温、仓温、外温在指定时间段内的温度走势进行图形化直观地展示）。④三维展示、云图展示、综合分析。⑤虫情记录、展示和分析（采集数据、查询数据、展示数据、虫情报警）。⑥通过录入的氧气、氮气、磷化氢浓度数据，对氧气、氮气、磷化氢浓度数据的分析，避免人员误入粮仓引起安全事故。⑦通过集成温度传感器数据、氧气传感器数据、手动输入的磷化氢及虫情数据，实现对单仓综合粮情统一管理。

6.2 智能气调

①信息系统可集成所有硬件。②建立气调作业审批流程、审批节点。③气调作业前、中、后期虫害、粮温关联情况。④气调工艺流程显示。⑤自动和手动录入氣调开关机时间、浓度相关数据记录。⑥气调分析。

6.3 智能控温

系统配置及技术要求为硬件对接、控温情况展示、控温审批、关联粮温、控温方式显示和控温监控，其中控温监控包括显示控温设备运行状态、温度设定、出风口温、湿度、故障报警、控温控制、控温记录和控温分析。

6.4 智能通风

①获得粮食温湿度、水分、仓温、外温等信息。②其他功能要求有通风情况展示、通风审批、通风条件设置、通风监控、通风控制、通风策略设定、通风记录和通风分析。

6.5 录入数据

自动和手动录入相关数据，按帐、卡、牌、簿形成仓储业务管理系统包括仓房管理、货位管理、粮情管理、数量管理、扦样管理、记录及生成报表要求、电子货位卡、储粮档案管理和表格设计。

6.6 数量监测

①利用非接触式光电测控技术，能够及时、准确的测量仓房当前粮食的库存数量;通过不同权限设置，可以实现各级管理部门对储备粮数量远程实时监控。②具体要求。数量监测摄像头有人脸识别功能，在非指定人员入仓时，能够实现报警;数量监测系统的硬件，实现数量监测功能，并完整对接。

6.7 智能环流主要功能

①远程条件控制、定时控制、参数对比控制环流风机。②智能环流，根据录入的气体浓度数据参数条件，在设定的范围内开启或关闭环流风机，自动记录环流风机开启或关闭的时间和查看环流作业记录。③环流展示（库区平面图页面展示、操作平面展示）。

6.8 环境监测

①获取气象站对气象要素进行全天候现场精确测量信息。②监测气象，以温度计、仪表盘、气象图标、折线图、二维表格等形式展现气象数据。

7 质量管理系统

为粮库质检管理部门提供质量管理功能，实现粮库对内、对外粮食质量检验服务。应支持化验样品、化验指标项和化验记录的管理和维护;支持质检标准及扣量扣价规则的维护。

质量检验包括检验流程、检验状态、样品登记、样品扦样信息、检验性质、检验项目、样品检验信息、委托检验样品登记、结果录入、结果审核、检验报告及报表、第三方数据管理、检验查询和自定义设置。

8 智能作业系统

智能作业主要用于实现粮油出入库的流程化管理。以计量为应用基础，将门岗、一站式服务中心、扦样、质检、结算、装卸等多个业务节点串联起来;以RFID卡为信息流转的载体，实现入门登记、扦样盲检、自动计量、装卸确认、自动扣量、智能结算等业务的智能化操作，从而规范业务流程，提高数据的透明程度。

智能作业系统将计算机、RFID物联网技术和分析检测技术结合在一起，实现了粮食出入库的网络化、智能化、自动化以及流程的规范化、透明化，减少了人工参与，提高了工作效率与作业精度，也保证了数据真实性和准确性。①入库作业主要有粮食收购、调入、进口等形式，操作的先后流程为入库准备、登记、检斤、入仓、去皮和结算。②出库作业主要有粮食销售、调出、出口等形式，操作的先后流程为出库准备、收款、登记、检验、检斤、结算和出库。③倒仓作业包括外库粮食的倒入及库内仓房之间粮食的搬运，中间环节检斤计量等。

9 智能安全系统

①访客管理系统、门禁管理系统、视频监控系统、巡更系统、智能消防系统、安全管理系统、无人机巡查系统、有限空间审批系统和光纤测温系统。②系统的硬件设备管理、数据管理和数据互联互通，实现事件的预警、记录，数据的分析、立体呈现。

10 数据中心系统

库区的粮食购销、库存、作业、粮油质量等运营数据汇总，对粮食的各项参数的占比，变化趋势、粮食之间的数据对比进行分析，以图表、变化曲线形式，直观地提供给用户做运营数据参考，为粮企运营发展提供思路。

①统计多个维度的粮油库存，展示总体或单仓年度库存规模。②统计出入库作业数据，分析数据的变化趋势。③以地图形式分布、流向、展示合作客户的属地和合作数量。④统计各类合同、计划、批次、标书签订时间、完成时间、数量、品种和单价相关数据。⑤宏观上展示所有粮油数据、变化趋势，不同品种、年份和质量对比。⑥分类统计不同粮油的质量检验情况。⑦基础设施的类型、数量及资金投入，以列表形式展示。⑧以图表形式展示库存粮油与从业人员的关系、人员学历占比、党员占比和年龄占比。

11 移动应用系统

①通过移动终端查询粮仓管理的储粮信息。②出入库值仓作业预约、作业状态跟踪查询。③储粮数量、品种、质量、温湿度数据、虫害数据、仓内气体浓度和压力。④库区实时图像查询、设备状态监测、球机云台控制、监控画面截图及录像和报警信息推送。⑤测温系统中的温度数据显示，PC端同样的基础查询。⑥气调系统、智能通风系统的控制;流程审批，按照指定仓储业务表格形成仓储现场操作记录报表。⑦用户利用微信进行数据分析、公众号用户访问数量。

12 结语

①采用智能化技术实现粮库的业务处理和经营管理，实现信息化与粮食仓储业务的深度融合，促进储备粮业务操作效率和经营管理水平的提升。②充分利用信息化和智能化技术，对粮食存储进行全方位、多角度的全面在线监测管控和自动化运营。③通过大数据综合分析和精准挖掘，促进业务流程优化和模式重构，实现物流、资金流、信息流实时、准确、高效管控，从而达到提高工作效率的目的。

参考文献：

[1]许德刚.智能化粮库：顶层设计与规划建设[M].北京：中国农业出版社，2019.

[2]张根保.自动化制造系统[M].北京：机械工业出版社，2005.