智慧粮仓项目方案介绍

智慧粮仓项目方案介绍全球最大的“互联网+粮食”应用案例

中国储备粮管理集团有限公司（简称中储粮）是2000 年5 月经国务院批准组建的涉及国家安全和国民经济命脉的国有大型重要骨干企业。中储粮受国务院委托，具体负责中央储备粮的经营管理，对中央储备粮的总量、质量和储存安全负总责，同时接受国家委托执行粮油购销调存等调控任务。

中储粮直接管理和负责监管的中央储备粮及政策性粮食库存总量约占社会粮食总库存的70%左右。为了确保储备粮数量真实、质量良好，确保国家急需时“调得动、用得上”的要求，中储粮不断用科技手段升级储粮技术和管理手段，与10 余年的信息化建设合作伙伴浪潮携手，以浪潮工业互联网平台为基础，以“一卡通”系统为抓手，打造全球最大的智能化粮库，让中央储备粮的运营效率和集团管控力度大幅提高。管理粮食不再是仅仅依靠报表，而是直接管控到现场、到实地、到粮情的即时变化，真正实现了“看得见、管得住”，切实保障了国家粮食安全。

一、项目概况

1.项目背景

2015 年6 月15 日，国家发展改革委、国家粮食局、财政部公开印发了《粮食收储供应安全保障工程建设规划(2015–2020 年)》的通知。通知明确，各地

区、各部门要依据《规划》加强组织领导和统筹协调，抓紧推进以“建设粮油仓储设施、打通粮食物流通道、完善应急供应体系、保障粮油质量安全、强化粮情监测预警、促进粮食节约减损”等为主要内容的“粮安工程”建设。

为加强集团管控、提升管理水平，实现科技储粮、绿色储粮，中储粮在 2015

年制定为期 5 年的“仓储科技发展规划”，投资 30 亿元实现智能粮库全覆盖。2.项目简介

项目依托浪潮工业互联网平台，充分考虑粮库现状和绿色储粮的新趋势，运

用智能控制、信息多点碰撞、数据多维互联等创新思维，基于物联网技术实现业务

过程中数据的采集、处理和展现，通过智能终端的移动应用、业务数据的加密传输及二维码标识管理、车辆和仓库等的智能识别、粮情监测信息的集成、数据的综合分析与展现等创新应用，实现足不出户完成出入库过程审计、智能安防、远程监控粮食数量质量状况。

3.项目目标

运用工业互联网技术，将地域分散、时空隔离的众多粮库同上级单位互联到一个平台中，通过对粮食生产、购销与仓储等流通环节各类信息的自动采集、整合、智能分析与共享，以及自动化仓储作业控制，让粮库和上级单位能够主动掌控粮食流通过程，确保粮食数真质佳，让粮库业务更加规范高效，推动粮库转型发展，逐步达到“标准化、流程化、数字化、集成化、自动化和智能化”。

二、项目实施概况

1.项目总体架构和主要内容

（1）总体架构

图 1 项目总体架构

边缘层：包括RFID 读写器、温湿度传感器、摄像机、PLC、IO 控制板卡、ARM 单片机等各类数字化终端设备。

传输层：建立数字化设备和应用信息系统之间数据传输通道。

平台层：通过相关协议采集设备数据，对数据进行采集、解析、清洗、分类、入库、分析等工作，将数据重新筛选分类，起到连接数字化设备与应用、管理硬件设备、协议维护、组件发布、API 接口开放等作用。

应用层：针对接入的各类数字化设备，结合行业需求，开发智能出入库、智能粮仓、智能安防、粮情监测等应用。

（2）主要内容

图2 智能化粮库应用框架

一是，粮库生产作业底层设备的数字化改造。

二是，业务管理信息系统的智能化改造。

三是，数字化设备与业务管理信息系统的集成融合，形成统一的管理平台。

四是，结合粮库管理信息系统和物联网、大数据等新技术的应用，实现底层设备数据的自动化、实时采集。

五是，通过对数据进行整合分析，实时、全面的掌控粮仓的关键指标，优化粮仓管理，为宏观决策提供依据。

2.关键应用

（1）智能出入库

智能出入库系统全面融合先进的物联网技术，实现信息的自动化采集、存储与智能化作业控制，一体化无缝集成了车牌智能识别、身份证阅读、IC 卡（RFID 卡）读写、条码打印/识别、称重计量设备、LED 显示屏、视频监控、手持智能终端等设备，实现智能入门登记、扦样、粮食检验、过磅检斤、自动定等定价、自动计算扣量、自动结算、网银付款等，达到粮食出入库作业的全程自动化、可视化与智能化控制，减少了过程中的劳动力用工量，杜绝人为干预，实现业务的过程留痕，高效、高质量的完成粮食的出入库业务。

图 3 智能出入库

（2）智能仓储

智能仓储是通过物联网技术、自动化控制技术、多媒体、决策支持等技术手段，对粮温、气体浓度、虫情等自动检测，依据粮情检测结果并结合气象分析，

进行通风、气调、烘干等设备智能控制，达到智能化储粮的目标。

智能通风系统依托异常粮情数据，自动进行仓房储粮的远程通风作业，实现自动捕捉设备的通风时机，避免无效通风和有害通风，同时，不断补充和完善通风规则，逐步实现通风业务的自动化和智能化。

智能气调系统通过对现场气调设备的在线状态监测，对基础数据实时采集与分析，自动控制氮气充气、环流、补气等作业过程，从而实现气调杀虫、气调防虫、气调保鲜储藏等不同气调储粮工艺的自动运转，整个充氮过程无人值守。

智能烘干系统对实时烘干作业过程中能耗、入机水分、入机温度、出机水分、出机温度、热风温度、排粮速度、目标水分等控制状态的变化情况进行及时记录并以直观的图表模式展现，利用物联网技术自动控制烘干设备作业。

图 4 智能仓储

智能安防系统

视频监控 （3） 智能安防

智能安防系统提供视频监控摄像头接入、画面预览、拍照、录像和对粮情数据的采集、分析、展示、打印等功能。实现对重点区域、重点粮仓的远程监控等功能，对储粮状态或粮温状态异常的库点和仓房进行预警，在地图上以不同颜色区分。总公司可穿透查看任意管辖范围内某个库点粮仓信息，查看详细的粮温数据及相关视频监控信息，实现对库点的可视化监管。

（4） 粮情监测 图 5 安防监控

通过粮库粮仓内部署视频监控设备和粮情传感设备，总公司、分（子）公司监管人员可远程在线监管仓内储粮情况。系统根据监管部门定义的策略每天自动抓拍粮库关键作业点和仓内储粮情况的视频图像，并上传到总公司数据库进行存档，为审计监察人员提供更多的审计资料。系统提供实物测量和补仓计算，通过激光反射技术，计算粮堆体积，结合粮食的容重，计算仓内库存数量；根据粮食数量和仓容，计算补仓数量。粮情监测中采集的数据会以图像的形式展示仓房的湿度和温度等，动态的展示粮温的走势。

图 6 仓内粮食实物数量测量