糧倉磷化鋁智能施藥器的研發與應用

［摘 要］為落實國家藏糧于地、藏糧于技戰略， 筑牢豐收之基，山東魯糧集團有限公司針對儲糧熏蒸劑使用的技術痛點，結合儲備庫倉儲業務系統，引入數字化技術，通過大數據分析糧情，精準計算施藥量、藥盤分布、倉房密閉時間，研發出糧倉磷化鋁智能施藥器，保證了施藥的均勻性和效果，實現了智能化綠色儲糧，為數字倉儲、智慧糧庫建設提供了技術支撐。

［關鍵詞］儲糧安全；智慧糧庫；智能施藥器

一、實施背景

糧食安全是“國之大者”。習近平總書記在黨的二十大報告中強調，要“全方位夯實糧食安全根基”。這既是對糧食安全提出的更高層次要求，也是牢牢把握住我國糧食安全主動權的戰略部署。這就要求各級糧企既要保障當前糧食安全、提高糧食安全韌性，也要著眼未來，不斷提升糧食安全保障體系的可持續性。

糧食儲備是連接生產與消費，保障糧食安全的一個重要環節。不斷提升糧食儲備的管理水平，對維護糧食儲備安全生產工作及保障區域糧食安全具有重大意義。因此，糧食儲備安全管理是一個重要的理論性和現實性問題。它不僅關系到地區內糧食的供需安全，還關系到我國國民經濟的健康發展和社會的和諧穩定。

為了更好地保障糧食安全，山東魯糧集團有限公司（簡稱“魯糧集團”）在儲糧技術上一直不斷探索，以期通過提升儲糧技術水平，更好地保障糧食安全。

糧食在儲藏期間，尤其是在炎熱的夏季，極易生蟲。目前，國內防治儲藏物害蟲的主要方式是利用磷化氫等化學藥劑進行熏蒸。一般采用金屬磷化物（磷化鋁、磷化鎂）自然潮解的方式施藥。

磷化氫熏蒸劑具有殺蟲廣譜，對所有蟲期 （卵）都有效的特點；藥效高、有效濃度低、用藥量少， 規范操作對糧食基本無殘留（達到食品安全國家標準谷物中磷化氫最大殘留限量以下），對糧食品質無影響；施藥安全、擴散性強的特點，是國內外廣泛允許使用的儲糧熏蒸劑之一。

在使用上，糧庫主要采用糧面施藥的方法，將磷化鋁片劑放到糧面的鋪墊上或淺平容器中，磷化鋁吸收空氣中的水汽后釋放出磷化氫。

現有的施藥方式大都是依靠人工施藥和補藥。糧庫保管人員要處在有毒環境中作業，雖然操作過程佩戴了空氣呼吸器，但是磷化氫氣體依然可以通過皮膚等其他渠道影響到保管員身體健康。另外，佩戴空氣呼吸器爬梯進入倉房時會增加安全隱患，負重施藥，也會影響到施藥的均勻性，從而影響到熏蒸效果，還增加了工作人員的勞動強度，降低了工作效率。

因此，為了更好地做好儲糧安全和安全生產工作，魯糧集團成立了科研團隊，就糧倉磷化鋁智能施藥器開展研發工作。

二、研發成果

糧倉磷化鋁智能施藥器主要由驅動電機、藥箱、藥盤箱、藥盤、輸送機構、投藥座、密封式旋轉投藥筒、攤平機構和藥盤限位機構等結構組成，其中輸送機構可以對藥品進行輸送，藥盤限位機構可以對落下的藥盤進行限位，驅動電機可以帶動密封式旋轉投藥筒進行施藥，藥物落到藥盤上后，通過輸送機構的輸送，經過攤平機構，將藥物在藥盤上攤平，從而保證施藥的均勻性。

在糧食熏蒸施藥過程中，預先在設備的遠程智能操控系統中設定程序。設備在程序控制下，利用紅外線定位系統實施自動行走并定點精準投藥。倉外操控人員通過設備上的攝像頭和照明系統，可進行360度無死角實時監控。整個操作過程不需要人員進倉。（如圖1所示）

智能施藥的優勢：

一是提高了安全系數，實現了智能化無人熏蒸，環流熏蒸防治害蟲，不需要人工施藥，降低了勞動強度，提高了工作效率，確保了工作人員的身體健康。

二是與儲備庫倉儲業務系統結合，通過大數據分析糧情，精準計算施藥量、藥盤分布和倉房密閉時間，保證施藥的均勻性，進一步提升了熏蒸效果。

該項成果在國內糧食行業首次實現熏蒸現場無人化，填補該領域空白，真正做到“無人”熏蒸，成為糧食科技創新領域的重大突破，充分展現出“齊魯糧倉”的技術創新實力。

三、實施成效

（一）社會效益

該項發明實現了熏蒸現場無人化，通過不斷推動磷化鋁智能施藥器的發展和創新，杜絕安全生產事故，并以此為契機，進一步落實“機械化換人、自動化減人、智能化無人”工作，以科技賦能和數字化轉型強化魯糧集團在維護糧食安全、助力鄉村振興的國企擔當。

（二）經濟效益

據統計，中國每年熏蒸糧食數量約為2.17～2.60億噸。目前的熏蒸方式以人工施藥為主。由于施藥過程接觸有毒氣體，對參與熏蒸的保管人員發放熏蒸補貼。每噸糧食熏蒸補貼約0.3～0.5元。使用磷化鋁智能施藥器后，熏蒸施藥操作可在無人的條件下進行，因此可節約熏蒸補貼約0.8億元。

（ 三）潛在效益

通過提升磷化鋁智能施藥器功能，與安全巡倉等技術相結合，進一步提升智能化倉儲管理水平，提高工作效率，打造了魯糧集團儲備糧管理的“金字招牌”和核心競爭力。

（四）宣傳效益

2023 年5月21日，全國糧食和物資儲備科技活動周主會場活動在安徽合肥舉辦。這屆科技周主題是“儲備安全 科學減損”。魯糧集團魯北糧庫作為山東省糧食行業唯一受邀單位參加活動，向全國各省糧食和儲備局、中央企業、高校、科研院所等130多家單位代表，展示了該項發明專利。

國家以及各省（區、市）糧食和物資儲備局領導、全國業界同行、各級新聞媒體對該發明專利一致給予高度評價。魯糧集團工作人員接受了中央媒體記者采訪，相關報道已在中央電視臺新聞頻道《朝聞天下》、山東省國資委網站等媒體播出。

四、探討

科技是國家強盛之基，創新是民族發展之魂。魯糧集團自組建以來，始終牢記習近平總書記對山東工作“走在前列，全面開創”“三個走在前”等重要指示要求和“農業大省的責任首先是維護國家糧食安全”的殷殷囑托，深入貫徹落實新發展理念和“藏糧于技”戰略，對標世界一流企業，堅持科技興糧和創新發展相統一，堅持自主創新和技術引進相結合，不斷完善科技儲糧工作體系，以建設數字倉儲、智慧糧庫為目標，聚焦綠色儲糧、節糧減損、提質增效，不斷強化技術創新、裝備創新、管理創新，整體提升企業核心競爭力，為保障國家糧食安全提供有力支撐。

為深入貫徹落實習近平總書記關于國家糧食安全的重要論述和指示批示精神，魯糧集團將堅持持續創新，保障糧食安全，全面打造新時期魯糧集團“金字招牌”，將魯糧集團建設成糧油倉儲管理水平世界領先、全國一流，糧油品質服務最好，管控效果一流，現代設施配套和現代科技應用全覆蓋，高素質專業化人才薈萃，綜合實力持續增長，企業活力、控制力、影響力、抗風險能力明顯增強的魯糧，為維護國家糧食安全、促進經濟社會持續健康發展做出更大貢獻。