一种粮食自动入仓系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子信息技术领域，涉及粮食入仓过程中的一种集水分含量在线检测 及超标粮食自动分流功能的粮食自动入仓系统及方法。
【背景技术】
[0002] 粮食入仓前的准备工作包括清理杂质、降水处理、水分检测、空仓消毒等；收获粮 食时，在脱粒过程不可避免的要夹带一些秸杆、草粒、沙土等杂质，这些杂质会影响粮食的 质量，在粮食储藏中也容易吸潮，从而引发粮食的霉变。粮食收获后水分含量很高，直接储 藏也会产生霉变。
[0003] 在大型储备粮库中，收购的稻谷因水分含量过大而会造成储量的霉变。目前稻谷 进仓之前主要是人工抽包检测，对水分很难控制，只有当所抽的包湿度过大，影响到谷物 的外观和气味时才能检测出来。现代粮食物流，已经从包装粮转变为散粮运输，如何从入仓 粮食流中利用检测仪器在粮食进库前，检测出在线运输粮食的水分含量，把不合格的粮食 挡在仓库门外，以便提高储粮质量，这是粮食储备中备受关注的重要课题。
[0004] 粮食入仓前，由于收购批次不同、烘干不一致性等造成待入仓粮食的水分含量不 均匀，特别是收购的大批量粮食，现行的抽样检测方式存在随机性和区域性，缺乏有效的技 术手段检测粮堆内部粮食的水分含量。当粮堆内混入大水分含量的粮食时，由于检测方法 的局限性，很难把高水分粮食剔除，这部分粮食入仓后，就存在霉变隐患。入仓前，有必要对 小流量粮食进行水分检测。当检测到的粮食水分含量较高时，目前缺乏一种能把入仓不合 格粮食与合格粮食自动分开的技术。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种入仓前能将不合格粮食与合格粮食自动 分开的粮食自动入仓系统。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明实施例采用的技术方案是：一种粮食自动入仓系统， 该系统包括进料口、输送带、粮食入仓口、粮食水分在线检测单元、粮食自动分流单元、速度 传感器、流出口以及工控机；粮食从所述进料口送至所述输送带上进行传输；所述粮食水 分在线检测单元自动检测所述输送带上的粮食水分含量，并将检测结果上报所述工控机； 所述速度传感器检测所述输送带的传送速度信息；所述工控机根据所述粮食水分含量的检 测结果，结合所述速度传感采集到的速度信息，计算出所述输送带的切换时间，当所述粮食 水分在线检测单元检测到当前粮食的水分含量满足入仓水分要求时，所述工控机控制所述 自动分流单元切换所述输送带，使粮食流向入仓路径，从所述入仓口进入仓库，当所述粮食 水分在线检测单元检测到当前粮食的水分含量高于入仓水分要求时，所述工控机控制所述 自动分流单元切换所述输送带，使粮食流向流出路径，从流出口流出。
[0007] 进一步的，所述粮食自动入仓系统还包括温度传感器和容重传感器，所述温度传 感器、容重传感器以及速度传感器分别与所述工控机相连，所述工控机处理所述温度传感 器、容重传感器所采集到的温度及容重信息，修正当前检测到的粮食水分含量值，并根据当 前水分含量值及所述速度传感器采集数据，下发指令给所述粮食自动分流单元，决定当前 粮食是否可入仓以及所述输送带的切换时间。
[0008] 进一步的，所述输送带分为四段：第1段输送带位于所述进料口与所述粮食自动 分流单元之间；第2段输送带位于所述粮食自动分流单元与所述入仓口之间；第3段输送 带位于所述粮食自动分流单元与所述流出口之间；第4段输送带介于所述第1段输送带与 所述第2段输送带之间、介于所述第1段输送带与所述第3段输送带之间，所述第4段输送 带的一端与所述第1段输送带连接。
[0009] 进一步的，所述输送带的切换是指对所述第4段输送带的切换。
[0010] 进一步的，所述输送带的切换具体包括：计算出所述第4段输送带的切换时间，当 所述粮食水分在线检测单元检测到当前粮食的水分含量满足入仓水分要求时，所述第4段 输送带的另一端与所述第2段输送带无缝连接，粮食流向入仓路径；当所述粮食水分在线 检测单元检测到当前粮食的水分含量高于入仓水分要求时，所述第4段输送带的另一端与 所述第3段输送带无缝连接，粮食流向流出路径。
[0011] 进一步的，所述粮食水分在线检测单元基于微波反射技术，通过分析返回信号的 能量及相位变化，间接反应出所测粮食的水分含量。
[0012] 进一步的，所述粮食水分在线检测单元包括发射/接收天线、发射/接收单元、控 制处理单元以及数据I/O单元，所述数据I/O单元与所述工控机连接，用于上传水分含量数 据及接收所述工控机指令。
[0013] 进一步的，所述粮食自动分流单元包括：PLC控制组件、传动装置及执行机构，其 中所述传动装置采用气动、液动、电气、机械、气液联合、电液联合等方式中的一种或几种实 现传动，所述执行机构采用限位开关或继电器实现。
[0014] 进一步的，当前粮食的水分含量超过限定值时，所述PLC控制组件驱动所述执行 机构控制所述输送带）的开启，水分含量超过限定值的粮食由流出支路退出入仓过程。
[0015] 本发明还提供了一种粮食自动入仓系统执行粮食入仓的方法，所述系统包括进料 口、输送带、粮食水分在线检测单元、粮食自动分流单元、温度传感器、容重传感器、速度传 感器、入仓口、流出口以及工控机，所述方法包括如下步骤：输送带运转，粮食从进料口进 入；粮食水分在线检测单元在线检测入仓粮食的水分含量，并将检测结果上报工控机；速 度传感器检测输送带的输送速度；对输送的粮食进行自动分流，所述工控机将上述粮食的 水分含量检测结果与预先设定的入仓阈值进行比较，并根据所检测的所述输送带的输送速 度计算该输送带的切换时间；当粮食的水分含量满足入仓水分要求时，所述工控机控制所 述自动分流单元切换所述输送带至入仓路径，当粮食的水分含量高于入仓水分要求时，所 述工控机控制所述自动分流单元切换所述输送带至流出路径。
[0016] 进一步的，还包括如下步骤：采集输送带上的粮食温度信息以及容重信息，并反馈 至工控机，工控机根据温度信息和容重信息修正当前检测到的粮食水分含量值，并根据当 前水分含量值采集到的输送带输送速度数据，下发指令决定当前粮食是否可入仓以及输送 带的切换时间。
[0017] 进一步的，所述入仓粮食水分在线检测基于微波反射技术，通过分析返回信号的 能量及相位变化，间接反应出所测粮食的水分含量。
[0018] 进一步的，所述粮食自动分流基于PLC自动分流控制技术。
[0019] 由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例给出的一种粮食自 动入仓系统，集成了基于微波的水分在线检测技术和基于PLC的自动分流控制技术，对于 满足入仓需求的粮食则准予入仓，而不满足入仓需求的粮食则改路，退出入仓路径，有效地 避免了由于水分含量较高而引起粮食霉变等浪费现象的发生，有利于粮仓粮食的安全储 藏。该系统在满足粮食入仓的特定需求的同时，简化了设计流程，一定程度避免入仓粮食的 霉变，杜绝粮食浪费，自动分流系统精细化操作流程，提高自动化作业能力，节约成
[0020] 本，具有明显的经济效益。
【附图说明】
[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
[0022] 图1为本发明实施例提供的一种粮食自动入仓系统结构示意图；
[0023] 图2为本发明实施例提供的一种入仓粮食水分在线检测单元结构示意图；
[0024] 图3为本发明实施例提供的一种粮食自动分流单元结构示意图；
[0025] 图4为发明实施例提供的一种粮食自动入仓流程示意图。
【具体实施方式】
[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本发明进一步详细说明。
[0027]本发明的实施方式提出了一种粮食自动入仓系统，该系统适用于粮食入仓环节， 可自动检测输送带所传输粮食的水分含量，对不适合入仓的粮食颗粒可自动更改输送方 向。
[0028] 如附图1所示，一种粮食自动入仓系统包括进料口 1、输送带、粮食水分在线检测 单元3、粮食自动分流单元4、温度传感器5、容重传感器6、速度传感器7、入仓口 8、流出口 9和工控机10,粮食从进料口 1送至输送带上进行传输，其中，输送带分为四段：输送带21 位于进料口 1与粮食自动分流单元4之间；输送带22位于粮食自动分流单元4与入仓口 8 之间；输送带23位于粮食自动分流单元4与流出口 9之间；输送带24介于输送带21与输 送带22之间、介于输送带21与输送带23之间，且输送带24的一端与输送带21连接，另一 端根据需要在输送带22与输送带23之间切换。
[0029] 粮食水分在线检测单元3自动检测输送带上的粮食水分含量，并将检测结果上报 工控机10,速度传感器7检测输送带的输送速度信息，工控机10根据粮食水分含量检测结 果，结合速度传感7采集到的速度信息，计算出输送带24的切换时间，当粮食水分在线检测 单元3检测到当前粮食的水分含量满足入仓水分要求时，输送带24的另一端与输送带22 无缝连接，粮食流向入仓路径，从入仓口 8进入仓库；当粮食水分在线检测单元3检测到当 前粮食的水分含量高于入仓水分要求时，输送带24的另一端与输送带23无缝连接，粮食流 向流出路径，从流出口 9流出。
[0030] 温度传感器5、容重传感器6、速度传