一種糧倉綜合控制系統的研究

許 青，沈冬波，鑫 磊，許云帆

1.航天信息江蘇有限公司 (無錫 214000)2.江蘇省電子信息產品質量監督檢驗研究院 (無錫 214000)

《糧食行業信息化“十三五”發展規劃》中指出，“加快推進通風、倉窗、熏蒸、裝卸、整理等裝備的自動化、信息化、智能化改造，在原有功能的基礎上，推動裝備通訊協議標準化，提升裝備的信息感知、處理、傳輸和控制能力”。

經過幾輪的信息化提升，很多糧庫已經實現了糧食流轉信息的信息化、數字化管理，但是在某些環節，還存在數據孤島，信息脫節的情況。另一方面，信息化的實施給糧庫管理人員、操作人員提出了新的要求，他們為了信息化而做出的改變，與實際工作產生了一定的差異，也使得系統的使用存在一定的困難。特別是對倉儲保管這一塊，雖說有諸多現代化保糧設備的運用和投入，比如糧溫檢測，通風、低溫等，但是這些系統或設備依舊是離散形式存在，無法第一時間根據有效條件進行運作，也無法第一時間回傳有效數據。糧庫智能綜合控制系統可以把這些離散形式的設備和系統統籌在一起，實現糧庫有效數據的第一時間上傳，更高效、便捷、安全的為糧庫工作人員服務。

糧庫智能綜合控制系統以倉房廒間為中心，對智能通風系統、智能氣調系統、糧情測控系統、氣體濃度檢測系統、糧食水分檢測系統、糧食蟲害檢測系統、環境監測系統、能耗分析系統、低溫倉儲系統、燈光控制系統、糧食數量監測系統進行現場狀態的數據采集、操作控制以及和后臺分析管理軟件進行實時數據交互。通過數學模型進行分析處理，實現各設備系統的聯動、自動控制，如通過糧情測溫系統數據，利用數學模型，實現通風、內環流系統等的自動控制和智能提示。糧庫智能化綜合系統分為“糧庫智能綜合控制柜“和“倉儲智能化集成服務平臺”。

1 糧庫智能綜合控制柜硬件配置

1.1 糧庫智能綜合控制柜

糧庫智能綜合控制柜內部電路板全部采用工業級芯片，成熟穩定的電路設計方案，模塊化設計。包括數據處理核心板、鍵盤指示控制板、通信采集控制板，各個電路板之間電源通信完全隔離，降低干擾，提高穩定性，可實現現場的用戶管理、設備監管、策略維護、運輸車輛身份識別、能耗統計、儲量信息查詢、倉內視頻檢測等多項功能。滿足用戶在現場即可完成以前需要在計算機前才能完成的操作需要。控制柜主要分為以這幾個板塊：基礎板塊、網絡通訊版塊、中心控制版塊、總控模塊、智能通風版塊、氣體檢測版塊、充氮氣調版塊、智能空調版塊、能耗板塊等。

1.2 智能綜合控制柜電氣元器件及軟件編程

智能綜合控制柜由電氣元器件和軟件編程共同配合實現控制柜設計功能，電氣元器件主要由：空氣開關、交流接觸器、馬達保護器、中間繼電器、PLC控制單元、端子排等組成。通過電氣原理圖用導線連接各個電氣元器件來實現各個電氣回路的控制。電氣控制原理圖如圖1所示。

智能綜合控制柜的大腦是可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)。PLC是一種具有微處理器的數字電子設備，用于自動化控制的數字邏輯控制器，可以將控制指令隨時加載存儲器內存儲與運行。可編程控制器由內部CPU，指令及數據存儲器、輸入輸出單元、電源模塊、數字模擬等單元所模塊化組合成。PLC可接收(輸入)及發送(輸出)多種類型的電氣或電子信號，可以和多種通訊設備進行通訊，并使用他們來控制或監督幾乎所有種類的機械與電氣系統。通過對PLC的編程實現對其他通訊設備數據的采集和邏輯動作的控制，把離散形式的設備通過PLC編程變成有邏輯可循的設備組。

2 倉儲智能化集成服務平臺

2.1 倉儲智能化集成服務平臺軟件

軟件產品分為兩部分，一部分為智能綜合柜上的基于安卓系統的現場控制操作查詢系統，該系統保證了在硬件單獨銷售時，可以給硬件系統提供獨立的應用體系，可以通過該系統設置管理人員信息、當前倉房的管理策略，并可實時查看當前倉房能耗情況，所有信息數據均存儲于本地設備中；同時該系統提供標準接口協議，可以與企業原有或新開發的管理系統對接，使得系統數據可以被更深度的分析和利用。

糧庫倉儲智能化管理平臺對于有使用需求的糧庫，我們提供一整套糧庫倉儲智能化管理平臺，該平臺可與智能綜合柜無縫對接，可實現保管策略、倉儲任務的下達；能耗數據、設備工作狀態等信息的采集。并可與糧庫原有出入庫系統對接，實現作業計劃的分析和指派，配合智能綜合柜的觸摸屏程序，實現車輛分身識別、異常報警等多項功能。

2.2 技術效果及優點

對于糧庫管理人員，具有以下技術效果和優點：成本計算依據不再依賴于人員的填報信息，通過真實可靠的智能化設備采集，保證了數據的及時性、準確性，可以根據成本測算，有效提高庫區保管效益、從而拉動糧庫具體崗位工作人員的收入水平，提高了員工對系統的使用熱情；使用系統后，可以更加透明、準確、及時的統計分析具體崗位工作人員的工作成果，形成崗位工作人員的績效考核標準，提高崗位工作人員的主觀能動性，自主探索實踐，進一步降低儲糧成本，提高庫區經濟效益，提高自身收益，崗位工作人員自然也就更加樂意使用系統；系統在聯網狀態下，均可通過智能綜合柜自動采集現場設備工作數據，從而保證了數據的有效性和實時性；糧庫智能綜合系統的研發，將原先離散的庫區機械設備有效的融合到信息化管理平臺中，使得原先存在的這一最后的信息孤島得以消除，有助于庫區管理上一個新臺階等。

對于糧庫儲運人員，具有以下技術效果和優點：儲運人員可以實時獲取現場作業信息，同時，相關管理人員可以直接在現場，通過智能綜合柜上的觸摸屏進行作業安排及調度。通過系統的簡歷，儲運人員可以實時獲悉當前庫區設備的領用、運轉情況，亦可根據實際作業需求進行設備的調度；運輸車輛可直接通過智能綜合柜上的RFID設備，對車輛身份進行識別，系統判定通過的情況下，既可以由弱電控制箱發送指令，控制電力控制箱送電啟動設備；如果不通過則告知提示信息，亦可以通過信息推送，實時告知倉儲保管員錯誤報警信息.倉儲保管員對于保管設備可直接通過智能綜合柜觸摸屏進行控制，也可以制定簡單的啟停策略，并可自行總結相關經驗，降低倉儲保管能耗指標，提高經濟效益；倉儲保管員對設備的控制依然需要到現場，但是通過簡單策略設置后，可以實現離場控制.設備運轉信息通過系統自動采集，設備管理員可根據自己設定的設備養護周期類信息，自行判斷并維護設備。儲運人員可以在現場巡查過程中通過智能綜合柜的觸摸屏直接調度倉儲、物流、保管等相關作業；真正實現邊巡查邊調度功能；通過智能綜合柜觸摸屏系統，可實時獲取當前與之鏈接的各類強電控制箱運轉信息，對于電力輸送箱供電機械設備的運轉情況，亦可以通過電流電壓等信息，有系統自行判斷，結合庫區設備具體領用情況，儲運人員就可以獲得當前所有設備狀態；

3 結束語

該糧倉綜合控制系統非常方便糧庫工作人員對庫區糧倉的控制,大大節約了糧庫的人員勞動成本，已在多個糧庫投入使用獲得了較好的效果。此智能控制柜產品按照國家及相關行業標準，對浪涌沖擊抗擾度能力≥1 500 V，高溫試驗性能≥45 ℃，防水防塵等級IP54，乙酸鹽霧等級Ra等項目進行了檢測，檢測項目合格并符合CNAS和CMA要求。