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科技支撑计划:粮食储备数量监测技术及设备研究开发课题
时间:2016-09-21

  一、课题概况 

  “十二五”科技支撑计划“数字化粮食物流关键技术研究与集成”项目的“粮食储备数量监测技术及设备研究开发”课题由遥感地球所承担,参加单位有北京航天金泰星测技术有限公司和国家粮食局科学研究院。 

  课题研究目标是采用数字传感器、物联网、射线监测等技术手段,研制粮仓储粮数量监测传感器控制设备、便携式“清仓查库”光电检测设备等仪器,进行轻小型化研制、集成与应用;开发成套的远程植物油脂储存数量监测和检查设备,实现在线同步检测和数值化,利用高效传输、安全保密的远程信息传输技术,实现远程植物油脂储藏数量在线实时动态监测;提高粮仓专用压力传感器及在线监测系统的可靠性等技术指标,优化储粮数量计算模型,完善系统性能,降低系统成本,满足大规模推广应用的要求。课题各项成果将为建立我国粮食和油脂数量的数字化、智能化、标准化、精准化和可视化的测控体系提供技术支撑。 

  二、课题完成情况 

  课题研制了用于“清仓查库”的粮堆密度测量仪、粮堆体积扫描仪,研究了各种粮仓传感器的特点、布置方式及传输方式,设计了两种具备智能化自动测量功能的粮食温度、湿度、数量快速监测仪器的集成方案。自主研制了小型化、便携式的清仓查库光电检测设备,用于粮仓内粮食密度及体积的快速检测,实现了快速检测粮仓内粮食数量的功能。综合利用先进的云计算技术、数字传感技术和物联网技术,建立了基于云平台的粮食储藏数量监测系统。通过该系统的布设与应用,实现了对粮仓内有无粮食、有多少粮食以及粮食是否安全的监测。 

  开发了成套的植物油脂储存数量监测和检查设备,实现了油脂数据在线同步检测和数值化,利用高效传输、安全保密的信息传输技术,实现了植物油脂储藏数量在线实时动态监测。研制了基于以激光扫描技术为基础的油库顶部测量装置,完成了基于LVM算法的扫描数据处理和优化,实现了油脂数量数据的快速获取。 

  突破了国家粮食仓储数量在线监测系统产业化前需要解决的关键技术,进一步提高了粮仓专用压力传感器及在线监测系统的可靠性等技术指标,优化了储粮数量计算模型,完善了性能,降低了成本,满足了大规模推广应用的要求。通过建立粮堆压力与粮堆重量的统计模型,形成了粮堆重量计算模型与数字粮库系统的标准化接口,开发了粮仓储量检测模型控件及监控软件,实现了对粮仓储量的在线检测。 

  、课题实施效果 

  研制了粮堆密度测量仪、粮堆体积扫描仪、油脂数据快速测量装置、粮堆重量在线测量压力传感器等多项测量设备,申请发明专利5项,取得专利授权2项,研制新产品4项、新装置2项,获得计算机软件著作权3项,发表论文4篇,建立试验基地4个,建立中试线 1个。 

  课题研究的传感器及测量设备将为我国粮食和油脂数量的数字化、智能化、标准化、精准化和可视化的测控体系建设提供技术支撑。研制的粮食数量、油脂数量测量仪器,可以提高粮库、油库的管理水平,形成了具备自主知识产权的产品,具备产业化的潜力。 

  粮堆密度测量传感器参与了国家粮食局组织的“清仓查库”工作,取得了良好的示范效果。 

  油脂数量检测装备适用于监督检查和企业自查,与现有人工检测技术相比,时间降低了50%,自动化程度大大提高,为保障我国油脂数量安全提供了基础装备,推广效果明显。 

  粮仓压力传感器已实现批量化生产。粮仓储量在线监测系统已在江苏、黑龙江、北京、山东、武汉、安徽、四川等7个省份近30个廒间内开展了实验和试用,粮食类型包括小麦、玉米、稻谷、大豆等常规储备粮。 

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