粮库信息化管理系统的研究与实现

粮库信息化管理系统的研究与实现

骆伟声 汪海敏汪浙吴岩

（珠海粮食储备库，广东珠海，519070）

摘要本文对粮情测控系统从发展过程、使用现状、前景展望等方面进行阐述，着重分析了粮情测控系统在使用中存在的问题以及解决的方法；并阐述粮库综合管理中计算机系统的具体化应用，包括仓内作业监视系统、进出库管理系统等。

关键词信息化管理粮情测控

1 概述

近年来，国务院决定在全国各地分期分批地建成千亿斤储备粮库。这是分析了目前国内和国际形势、从本国国情出发提出的一项具有战略意义的举措，是关系国计民生的大事，是直接关系到13亿人口吃饭的大事，具有增强国力、抵御自然灾害的现实意义。随着电子信息技术不断向各行业渗透，传统行业如粮食系统也逐步走向信息化管理轨道。新建中央储备库均采用粮情测控系统等“四新”技术，也建立了电脑网络和一些应用管理软件，信息化程度较高。进入新世纪，世界已处在网络化、信息化时代，特别是我国加入WTO后，粮食交易的国际化也提到日程上，这势必对粮库管理乃至粮情测控系统提出更高更多的要求，不仅在本地，还要在异地（上级粮管部门）也能及时地了解各地粮库的粮情。具体地说，要能看到各地粮库的粮仓内有无粮食，在多少粮食，储粮是否安全（包括粮温、仓内湿度、通风等是否正常）等一系列粮情。所有这些都对新世纪的粮情测控系统提出了具体的要求。

2 粮情测控系统

近几年来，在国家投资新建的粮库中，都配备了粮情电子检测分析控制系统，它的使用大大降低了保管员的劳动强度，提高了保粮的技术含量和水平。粮情测控系统是保证储粮安全的主要设备之一。形象地说，粮情测控系统是粮库管理人员看好粮食的眼睛，是保证储粮质量安全不可缺少的设备。粮库配备非常先进的储粮设施，意在提高国家粮食储备的科技含量，使储备粮管理科学化、信息化。

2.1 粮情测控系统的特点

粮情测控系统由粮情测控硬件和粮情测控软件两部分组成。其构成如图一。粮情测控系统的工作原理主要是利用传感器将各种被测量（如温度、湿度、水分、气体浓度等）转换成电子模拟信号，用计算机将模拟信号转换为数字信号（即A/D转换），从而进行识别、处理、运算，数字信号经过粮情测控软件的处理，最后形成直观的温

骆伟声，珠海市粮食储备库，高级政工师，slk536@。

度、湿度、水分、气体浓度等数据。目前粮温检测用的传感器分为热敏电阻型（以MF53-1为主）、PN结型和数字型（DS18B20）3种[1]。空气湿度检测采用电容法的较多。MF53-1稳定性较好，有离散性，一致性较差，准确度±1 ℃；PN结型的离散性更大，一致性更差，准确度可达到1；DS18B20数字型的稳定性好，测量精度达到±0.5℃，测量范围宽-50~125℃，但设备配置成本较高。空气湿度检测误差大，稳定性差，还需要改进提高传感器技术。

2.2 粮情测控系统的发展进程

储粮品质与温度密切相关，粮库测温很早就开始应用，使用扦样式玻璃温度计，人工判读等最原始的测温方法，目前部分库仍在少量抽样试验或临时测温用。使用电子测温技术，使用对温度敏感的元器件，如热敏电阻，当其周围环境温度变化时，其电阻值也相应发生变化，用导线将它接上指针表头，读取相对应的温度值。第一代粮情测控系统，将多个这样的电子测温元件组成集中式测温系统，加上其它如控制风扇功能，便构成粮情测控系统。早期以单板机代表为核心构建测温系统，可以称为第一代粮情测控系统。第二代粮情测控系统，普遍使用了PC及兼容机,可用于大中型粮库的测量。采用矩阵布线方式，热敏电阻，半导体PN结等感温元件，软件界面较友好，基本上为DOS操作系统，具有显示、储存、分析、打印等功能。从90年代直到现在，粮库普遍采用。第三代粮情测控系统，是以应用数字式温度传感器为代表的系统，典型代表是DS18B20数字温度传感器，完全不同热敏电阻一类的采集方式，测控系统信号处理过程完全不同，而从用户软件功能来看，则和二代没有明显差异，但操作系统基本上为WINDOWS ，从90年代末期运用至今。因此，国内粮情测控系统现在仍是二代和三代并存时代。第四代粮情测控系统，从技术发展趋势来看，第四代粮情测控系统应是采用无线技术，测温点以无线方式将温度值送回中心，完全没有了各种连线电缆，仓内无需穿墙、打孔、埋线，测温点以电池供电，任意放置于粮堆内任何位置。本系统目前国内有极少单位在试验使用，估计近年内会投入实际使用。第五代粮情测控系统仍然是无线技术，但无需电池供电，或其它非接触式测温技术，有待国内外相关机构共同努力。在测温系统中，感温元件也就是温度传感器是最关键部分。目前粮情测控系统主要使用热敏电阻和数字式温度传感器，这也是第二代与第三代粮情测控系统最主要的区别。

2.3 现有粮情测控系统在使用中的现状与分析

自上世纪80年代起，国内的在中型粮库开始应用微机采集粮温和监测粮情。经过20多年的应用、完善、发展，目前已经在许多粮库取得了良好的效果和明显的经济效益，为实现粮库管理现代化起到了十分积极的作用。特别是近年来新建的国家储备粮库均配备了粮情测控系统，提高了中央储备粮的管理水平。但粮情测控系统在实际使用中已逐渐暴露出一些需要进一步改进的地方。

图1 粮情测控系统构成图

2.3.1 粮情测控系统自身存在的不足

现有粮情测控系统多采用RS-232接口，其抗干扰能力差。现有的系统采用的测温方法，通常是通过测量电路将温度转换为0-5V 的信号，然后经A/D 转换送到单片机，现场传感器的温度转换信号一般为毫安级信号，易受干扰，受引线长度的影响也较大。检测项目少，粮情分析的智能化程度低。目前绝大多数粮情测控系统仅使用于温度、湿度的检测，而粮食水分、粮堆内气体成份、害虫等的检测，因技术不成熟或费用过高，还暂且不能配套。测控系统的软件智能化程度较低，也制约了粮情测控系统的发展。仓内的采集器易坏,表现为检测粮温显示短路、断路或温度数值过高、过低，尤其是高温季节或熏蒸后此现象明显增多，甚至于整仓采不回数据。究其原因主要是因为一些电子元件的防腐蚀、防雷击、防静电等的特殊处理没有到位，电子元件板的密封处理不达要求，增加了损坏数量。粮情测控系统存在兼容性问题。 一些分粮情检测功能

粮情显示功能

风 机

报表打印功能

粮情分析功能 粮情检测 通风控制 粮情分析 传感器

自动通风

水分转移

自动开窗 气体浓度

数据传输

数据转换

信号采集

分 机 检测主机 PC 机 粮

情

测

控

系

统

测温硬件系统

测温软件

系

统