多参数粮情检测系统的制作方法

本发明涉及粮库仓储技术领域，具体涉及一种多参数粮情检测系统。

背景技术

长时间以来，粮情检测只局限于检测粮温和温湿度，少数生产商将检测范围拓展到害虫采集计数、气体浓度检测；因技术、成本等多种原因，其它项目检测实现难度较大；而且，因不能程控气体检测流程容易造成氧传感器、二氧化碳传感器受磷化氢腐蚀而损坏，气体浓度检测只能人工检测，不能满足智能仓储的需要。

技术实现要素：

本发明目的在于提供多参数粮情检测系统，能够进行不同粮情参数的检测。

多参数粮情检测系统，包括硬件设备和依赖硬件设备的多参数粮情检测软件，所述硬件设备包括被多参数粮情检测软件依托的库点服务器、气象台、粮情检测终端、油情分机、功能性测控单元、检测元件；

库点服务器与气象台之间有限通讯，获取气象数据；气象数据包括气温湿、气压、风速、风向、雨雪情况和雨量；

当库点服务器与粮情检测终端、油情分机之间有线通讯时，库点服务器与粮情检测终端、油情分机通过通讯线连接；

当库点服务器与粮情检测终端、油情分机之间无线通讯时，库点服务器与粮情检测终端、油情分机之间通过一体化检测主机实现无线信息交互；

油情分机，与对应的检测元件连接，采集油情信息发送给库点服务器；油情信息包括油温与液位；

粮情检测终端，与对应的检测元件和/或功能性测控单元连接，用于采集粮情信息发送给库点服务器；

当采集的粮情信息为粮温和气温湿时，粮情检测终端为粮情分机；

当采集的粮情信息为粮温、气温湿、气体浓度、害虫种类与密度时，粮情检测终端为多参数分机；

当采集的粮情信息包含仓储安全数据时，粮情检测终端为智能测控终端；所述仓储安全数据，包括能耗、粮食储量、仓内照明状态、进仓人数、出仓人数、在仓人数、仓内打卡信息、指纹打卡信息、仓门状态信息；

多参数粮情检测软件，生成检测指令、检测元件控制指令、查询指令、获取粮情信息、油情信息、气象数据进行数据分析、处理与展示。

检测元件包括与粮情检测终端连接的粮温电缆和温湿度传感器，检测元件还包括与油情分机连接的油温电缆和液位雷达。

作为一种优选技术方案，油情分机对应的检测元件为液位雷达和油温电缆；

油情分机，包括中央处理器，与中央处理器连接的通信模块、emc保护模块、modbus模块、温湿度采集模块，中央处理器还通过电源模块连接有安全保护模块；

中央处理器，接收并执行库点服务器的检测指令并下发至其连接的检测元件，接收检测元件的检测结果并通过通信模块反馈给库点服务器获取油温数据和液位；

通信模块，油情分机据此与库点服务器之间进行信息交互通讯，接收库点服务器的检测指令并反馈油温数据和液位；

modbus模块，用于接收连接液位雷达的modbus通信信号，通过检测获取油液液位的数字信号；

温湿度采集模块，用于连接油温电缆采集油温电缆的数字信号，油温电缆含多个温度传感器，通过检测获取油温数字信息；

emc保护模块，隔离中央处理器与各模块通讯产生的相互电磁干扰，确保通讯正常。

作为一种优选技术方案，，粮情分机对应的检测元件为粮温电缆、温湿度传感器；粮情分机，包括中央处理器，中央处理器连接有通信模块、温湿度采集模块、emc保护模块、中央处理器还通过电源模块连接有安全保护模块；

中央处理器，接收并执行库点服务器的指令并下发至其连接的检测元件，接收检测元件的检测结果并通过通信模块反馈给库点服务器获取粮温、仓温温、气温湿；

通信模块，粮情分机据此与库点服务器之间进行信息交互通讯，接收库点服务器的检测指令并反馈粮温、仓温温、气温湿；

温湿度采集模块，连接若干粮温电缆和温湿度传感器，采集粮温电缆和温湿度传感器的信号，通过检测而获取粮温、仓温湿、气温湿，粮温电缆含若干个温度传感器。

作为一种优选技术方案，多参数分机对应的检测元件为粮温电缆、温湿度传感器，对应的功能性测控单元为虫气水检测单元；多参数分机，包括中央处理器，与中央处理器连接的rs485模块、通信模块、emc保护模块、温湿度采集模块，中央处理器还通过电源模块连接有安全保护模块；

中央处理器，接收并执行库点服务器的温湿度检测指令获取粮温、仓温温、气温湿，接收库点服务器的虫气水检测指令并通过rs485模块下达到虫气水检测单元；

通信模块，多参数分机据此与库点服务器通讯，接收库点服务器的检测指令并反馈粮温、仓温温、气温湿、气体浓度、害虫种类与密度；

温湿度采集模块，连接若干粮温电缆和温湿度传感器，采集粮温电缆和温湿度传感器的信号，通过检测而获取粮温、仓温湿、气温湿，粮温电缆含若干个温度传感器；

rs485模块，与虫气水检测单元连接，下发虫气水检测指令给虫气水检测单元，虫气水检测单元接收并执行获取温湿度、气体浓度、害虫种类与密度，将获取数据反馈至多参数分机。

作为一种优选技术方案，测控终端，包括中央处理器、中央处理器连接的通信模块、modbus模块、emc保护模块、温湿度采集模块、rs485模块、电源模块，中央处理器通过液晶屏通信模块连接有液晶显示控制屏，电源模块连接有安全保护模块，

智能测控终端对应的功能性测控单元包括虫气水检测单元、粮食数量监测单元、能耗监测单元、智能照明测控单元，对应的检测元件为粮温电缆和温湿度传感器。

中央处理器，接收并执行库点服务器的指令，并将苦读服务器的指令下发到检测元件，获取检测元件的检测结果；

通信模块，智能测控终端据此与库点服务器通讯，接收库点服务器的检测指令并反馈检测数据；

温湿度采集模块，连接作为检测元件的若干粮温电缆和温湿度传感器，通过检测而获取粮温、仓温温、气温湿；粮温电缆含多个温度传感器；

rs485模块，与虫气水检测单元连接，下发虫气水检测指令给虫气水检测单元，虫气水检测单元接收并执行获取温湿度、气体浓度、害虫种类与密度，将获取数据反馈至多参数分机；

modbus模块，用于与粮食数量监测单元、能耗监测单元、智能照明测控单元连接，实现信息交互，获得仓储安全数据。

作为一种优选技术方案，虫气水检测单元包括，中央处理器、电源管理模块、modbus模块、emc模块和rs485模块构成的控制电路板、害虫诱捕器、采样电磁阀、通道选通器、多通e1、三通e2～e5、气路控制电磁阀d1～d3、主抽气泵、副抽气泵、节流阀、过滤阀、回气管和检测元件；

虫气水检测单元的modbus模块，与各传感器数据信号线c线相连，通讯获取各指标检测结果的数字信号；虫气水检测单元的rs485模块，通过rs485线与粮情检测终端的rs485模块相连，通过虫气水检测单元与粮情检测终端之间的通讯交互实现指令下达和数据上传；虫气水检测单元的中央处理器接收、执行粮情检测终端检测指令并存储检测数据、反馈数据，智能控制电磁阀及泵设备确保检测任务按控制流程有条不紊地进行，在检测过程中根据磷化氢浓度检测结果智能决策是否继续检测其它气体浓度。

所述的害虫诱捕器、采样电磁阀、通道选通器和多通e1共同构成虫气水检测单元的采气装置，实现定点抽样和选点抽样功能。

所述检测元件包括安装有害虫光电计数器和摄像头的害虫检测室、安装有磷化氢传感器的磷化氢检测室、安装有氧传感器的氧检测室、安装有二氧化碳传感器的二氧化碳检测室、安装有温湿度传感器的水分检测室；

所述的三通e2～e5、气路电磁阀d1～d3、节流阀、过滤阀和回气管，通过气路电磁阀与泵的共同作用，形成害虫检测气路、磷化氢检测气路和保护性检测气路。

所述害虫检测气路，起于多通e1出口止于三通e5出口，中间依次连接有三通e2、电磁阀d1、害虫光电计数器、摄像机、虫瓶和主抽气泵；

所述磷化氢检测气路，起于多通e1出口止于三通e5出口，中间依次连接有过滤阀、节流阀、三通e3、电磁阀d2、磷化氢检测室、三通e4和副抽气泵；

所述保护性检测气路，起于多通e1出口止于三通e5出口，中间依次连接有过滤阀、节流阀、三通e3、电磁阀d3、氧传感器室、二氧化碳传感器室、温湿度传感器室、三通e4和副抽气泵。

所述采样电磁和气路控制电磁阀，在其直流电源供电线路上安装有继电器，电源管理模块响应中央处理器指令dc供电继电器时，电磁阀被供电，动铁芯被定铁芯吸住，气管导通，粮堆某部位的气样或虫样在泵负压牵引下穿过电磁阀向前运行；电源管理模块响应中央处理器指令dc断电继电器时，电磁阀被断电，动铁芯归位截断气管。

所述主抽气泵、副抽气泵、及安装在泵交流电源供电线路上的交流接触器和继电器，共同构成泵控制电路。电源管理模块响应中央处理器指令dc供电继电器时，交流接触器被合闸，供电启动泵牵引气样或虫样向前运行；电源管理模块响应中央处理器指令dc断电继电器时，交流接触器被断开，断电停机泵，气样或虫样不再向前运行。

作为一种优选技术方案，所述智能照明测控单元包含中央处理器、modbus模块、电源管理模块、485通讯模块、指纹打卡机、激光对射管、继电器、交流接触器、互感器和本地控制开关；指纹打卡机信号线连接于智能照明测控单元也同时与上位机进行网络通讯，

巡仓人员指纹打卡的开关变量触发自动供电激光对射管，激光对射管电平信号触发自动计数进仓人数、出仓人数和在仓人数，在仓人数≥1触发自动供电仓内照明，互感器检测仓内各照明电路的电信号以决定照明状态，在仓人数＝0且维持一定时间，自动断电仓内照明和激光对射管，智能照明测控单元与智能测控终端通过rs485信息交互照明状态、在仓人数。

作为一种优选技术方案，能耗监测单元包括若干与配电箱内的智能电表连接的互感器，智能电表有modbus通讯功能，智能电表与智能测控终端的modbus模块之间进行通讯，能耗监测单元能够获取智能电表的电信号反馈给智能测控终端。

作为一种优选技术方案，粮食数量监测单元包括控制中心、门禁装置、数量测量与视频监控装置，控制中心与门禁装置、数量测量与视频监控装置之间进行信息交互，控制中心与智能测控终端的modbus模块之间通过rs485通讯；

数量测量与视频监控装置，包括数量监测设备与云台型视频监控球机，数量监测设备采用非接触式光电检测手段扫描散装粮面获取仓内粮食体积并反馈至智能测控终端，云台型视频监控球机能够实现仓房封闭的黑暗环境下360度无死角获取仓内彩色高清晰度画面，通过网络通讯将视频数据上传硬盘监控录像机。

门禁装置包括仓门预警传感器，当未经允许或作业打开仓门时，仓门预警器给控制中心反馈，控制中心立即自动启动视频监控，同时向管理部门发送信息提示。

作为一种优选技术方案，多粮情参数检测软件包括：

粮情检测模块，其得到粮情检测终端和油情分机反馈的检测元件的数据，对基本信息设置，设置地理信息、粮库信息、检测设备信息、仓房信息、储粮信息、人员信息、测温电缆部署信息、温湿度传感器部署信息；适时检测和定时检测、支持巡检和抽检、检测对象包括粮温、仓温湿、气温湿等；分时查询、支持报表、立体图、云图形式展示全仓粮温、仓温湿、气温湿等，包括实时数据和历史数据；支持三温曲线展示气温、仓温、全仓均温和层温的历史变化、支持局部曲线展示全仓均温和局部区域温度的历史变化、支持单点曲线展示全仓均温和检测点温度的历史变化；变化趋势预测功能、支持预测全仓均温、层均温、单点温度的变化；支持同仓对比不同时间的粮温，以发现粮温突变点；支持同时间段比较不同仓的仓均温、层均温历史变化，以发现异常仓、分时查询仓间空气指标如仓间水汽压、仓间湿含量、仓间比湿、仓间焓值、仓间密度、仓间露点等，自动生成报表；分时查询各粮堆检测点的解吸平衡相对湿度，为发热粮、半安全粮或危险粮的预警奠定基础；分时查询引发粮堆水分变化的水汽压边界，为决策智能通风奠定基础；分时查询粮堆湿空气指标，为决策智能通风奠定基础；按用户要求设置各层温度高限，超限则自动预警粮；按用户要求设置上层和其它层温升速率上限、自动计算各粮温检测点温升速率，超限则自动预警温升过快；按实用效果设置粮仓电缆温度样本标准差下限，自动计算各电缆温度标准差，超限则自动预警电缆未埋入粮堆；统计未埋入粮堆电缆数和全仓电缆总数，自动计算占空比＝未埋入粮堆电缆数/全仓电缆总数；按实用效果设置占空比的上限和下限，超上限则为空仓,超下限则为满仓，上下限间则为半空仓。自动预警空仓和半空仓；按实用效果设置粮仓层温度样本标准差下限，自动计算各层温度标准差，超限则为空仓层，从上而下，下一层判定为空仓层必须以上一层为空仓层为前提；统计空仓层数和全仓层数，自动计算占空比＝空仓层数/全仓层数；按实用效果设置占空比的上限和下限，超上限则为空仓,超下限则为满仓，上下限间则为半空仓。自动预警空仓和半空仓；根据微生物生长发育规律，平衡相对湿度达到某水平以上则适合储粮微生物的生长发育，储粮安全性被破坏。设置安全粮平衡相对湿度上限，粮堆解吸平衡相对湿度超上限则预警半安全粮；根据微生物生长发育规律，平衡相对湿度达到某水平以上，储粮微生物快速生长发育，产热量引起粮温明显上升。设置安全粮平衡相对湿度上限，粮堆解吸平衡相对湿度超上限则预警发热粮；根据微生物生长发育规律，平衡相对湿度达到某水平以上，储粮微生物引发粮食快速霉烂变质。设置安全粮平衡相对湿度上限，粮堆解吸平衡相对湿度超上限则预警危险粮；设置仓温上限，超过则预警仓温异常；设置仓间相对湿度上限，超过则预警仓湿异常；库点服务器向管理者推送预警信息；支持全库巡检和抽检功能；查看各仓温度统计指标及仓温湿；查询全库预警汇总信息；

油情检测模块，接收检测元件的数据，建立基本信息，包括油罐信息、储油信息、测温电缆布设信息等；支持适时检测和定时检测；支持巡检和抽检。检测对象包括罐温、油温、气温湿、储油高度等；支持报表展示各油罐罐温、油温、气温湿等，包括实时数据和历史数据；支持曲线展示各油罐罐温、油温、气温的历史变化；支持曲线展示展示各油罐储油量的历史变化，储油量＝储油体积*油脂密度＝3.14*油罐半径*油罐半径*储油高度*油脂密度；油位预警：设置上液位和下液位阈值，储油高度超上液位和下液位报警；罐温异常预警：设置罐温上限，超限罐温异常预警；油温异常预警：设置油温上限，超限油温异常预警；向管理者推送油情预警信息；支持巡检和抽检；支持查询实时油情；查询全库预警汇总信息；

虫气水检测模块，接收检测元件数据，支持设置仓房信息、储粮信息、虫气水检测点部署信息等，能关联检测点附近的粮温检测点；支持适时检测和定时检测；支持巡检和抽检，支持害虫检测、气体检测分项功能。内容包括害虫计数、图像提取、磷化氢检测、氧浓度检测、二氧化碳检测、气样温湿度检测等；支持报表展示各检测点的气体浓度、空间气体浓度、粮堆气体浓度最高值、粮堆气体浓度最低值等，包括实时数据和历史数据；支持曲线展示各检测点的气体浓度、空间气体浓度、粮堆气体浓度最高值、粮堆气体浓度最低值的历史变化；支持报表查询各检测点的害虫总数、害虫种类与数量；支持报表查询各仓虫口密度(包括害虫总数、害虫种类与数量)、支持报表查询虫粮等级、包括实时数据和历史数据；支持同仓对比不同时间的虫情，以发现异常部位；支持同时间段比较不同仓的虫口密度，以发现异常仓；支持报表查询平均水分、层平均水分和各检测点水分，包括实时数据和历史数据；支持曲线展示全仓平均水分、各层平均水分的历史变化；预警严重虫粮和危险虫粮；设置磷化氢安全边界和氧浓度安全边界，实际磷化氢浓度超过安全边界或氧浓度低于安全边界，安全预警提示进仓作业的危险性；向管理者推送预警信息；支持全库巡检和抽检功能；查看各仓气体浓度、水分和害虫情况；查询全库预警汇总信息；

能耗检测模块，通过获得检测元件得到的数据，服务器对数据处理后，支持定义各功用电耗电路对应智能电表的支路；支持查询各仓总电耗和各功用电耗电路的电耗；支持分时段查询各仓总电耗和各功用电耗电路的电耗；支持月度、季度、年度查询各仓总电耗和各功用电耗电路的电耗；支持app查询各仓总电耗和各功用电耗电路的电耗；

粮食数量在线检测模块，通过获得检测元件得到的数据，服务器对数据处理后，支持查询堆粮高度、粮堆体积和粮食库存数量，并给出定量的数量结果；支持查询装仓比；能够实现未经允许或作业需要打开仓门时系统发出预警，并立即自动启动视频监控，同时向管理部门发送信息提示；支持查询堆粮高度、粮堆体积和粮食库存数量的历史变化曲线；支持粮食库存数量、装仓比、预警推送。

本发明的有益效果如下所述：

本发明所述的多粮情参数监控系统，检测元素包括环境6要素、粮温、仓温湿、害虫诱集密度、害虫图像提取与识别、粮堆湿含量、油罐罐温、油罐油温、油罐油位、粮堆体积、氧浓度、二氧化碳浓度、磷化氢浓度、能耗等，并且通过对检测流程的程序化控制防止磷化氢气体损坏氧传感器、二氧化碳传感器和温湿度传感器。

附图说明

图1为本发明的系统框架图；

图2为粮情分机的结构框图；

图3为多参数分机的结构框图；

图4为智能测控终端的结构框图；

图5为油情分机的结构框图；

图6为粮温电缆的布局图；

图7为油温电缆的布局图；

图8为虫气水检测单元电路板的结构框图；

图9为虫气水检测单元的气路图；

图10为虫气水检测单元中电磁阀的控制原理图；

图11为虫气水检测单元中泵的控制原理图；

图12为虫气水检测单元的检测流程图；

图13为电耗监测单元的结构示意图；

图14为智能照明测控单元的结构框图。

其中，附图标记如下所述：a1-粮温电缆，a2-温湿度传感器，a3-温度传感器，a4-防雷盒，b1-油温电缆，b2-液位雷达。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，多参数粮情检测系统，对储粮进行检测、对储油情况进行检测。包括多参数粮情检测软件和硬件设备。

多参数粮情检测软件依托硬件设备，硬件设备包括库点服务器、气象站、粮情检测终端、油情分机、检测元件和/或功能性测控单元。其中库点服务器由ups电源进行不间断供电，以达到对多粮情的随时检测。软件系统。具体的说，多参数粮情检测软件依托于库点服务器(即上位机)。多参数粮情检测软件包括粮情检测模块和油情检测模块。

库点服务器与气象站之间通过rs232进行通讯，使得库点服务器能够采集气象站得到的气象数据，执行检测任务，获取环境6要素：气温、大气相对湿度、风速、风向、气压、天气情况、雨雪量信号。获取到的6要素在粮情检测模块进行数据梳理。

库点服务器通过com接口连接有一体化检测主机，一体化检测主机的作用在于使得粮情检测终端和油情分机与库点服务器之间实现信息交换。粮情检测终端和油情分机接收其对应的检测元件和/或功能性测控终端的检测数据，并将数据发送给库点服务器。若库点服务器与油情分机与粮情检测终端之间通过通讯线有线连接，则不需要一体化检测主机。一体化检测主机即为实现无线数据通讯的设备，为现有技术。

具体的说，粮情检测终端为粮情分机、多参数分机及智能测控终端中的任意一种。

值得说明的是，所述库点服务器及一体化检测主机放置于机房中，粮情检测终端、油情分机、检测元件和/或功能性测控单元皆安装于仓房或油罐内外，机房与仓房的距离可以达到3km。

本实施例中，以粮情分机为粮情检测终端进行说明。当粮情检测终端为粮情分机时，对应的检测元件为粮温电缆和温湿度传感器。

粮情分机包括机柜，机柜内的中央处理器，所述中央处理器连接有通信模块、温湿度采集模块、电源模块，电源模块还连接有安全保护模块，安全保护模块为现有技术，安全保护模块包括交流接触器、电源滤波器、漏电保护器、浪涌保护器、瞬态抑制二极管、压敏电阻、气体放电管，使测控终端具备防电磁场辐射干扰、防静电放电、防电快速瞬变脉冲群干扰、防电脉涌冲击、防雷击的能力。温湿度采集模块用于与测温电缆和温湿度传感器连接，温湿度采集模块可以接入多支测温电缆；通过通信模块，粮情分机将检测到的数据通过一体化检测主机发送给库点服务器。通过安全保护模，粮情分机块外接220v交流电并输出为与粮情分机连接的检测元件供电。

安全保护模块包括电源滤波电路、漏电保护电路和浪涌保护电路。

再进一步的，粮温电缆埋入粮堆，粮温电缆中的多个温度传感器在粮堆中均匀分布，温湿度传感器的高度取决于粮堆的高度，用于采集粮仓的温湿度；测温电缆及其传感器均有地址码；温湿度传感器有地址码。温度数字信号包括地址码、温度码；温湿度数字信号包括地址码、温度码、湿度码。

作为一种优选方式，所述温湿度采集模块通过防雷盒与测温电缆和温湿度传感器连接，每个温湿度采集模块可接入16路防雷盒和16支温湿度传感器，每个防雷盒可接入64个温度传感器。防雷盒(或避雷器或分支器)的功能在于：将测温电缆分成多组；减少线间电容，避免电缆间的低电磁干扰；避免温度传感器18b20故障牵联，防止某个温度传感器18b20损坏而造成全部检测失败。

房仓测温电缆采用列行层方式布置，每廒间中电缆列数取决于长度，行数取决于宽度，层数取决于堆粮高度，电缆布置与定位按《lst1809-2017粮油储藏粮情测控通用技术要求》执行。

筒仓测温电缆采用圈点层方式布置，电缆圈数取决于直径，每圈电缆点数取决于圈周长，层数取决于堆粮高度，电缆布置与定位按《lst1809-2017粮油储藏粮情测控通用技术要求》执行。

每廒间布置仓温湿传感器数量不低于1支，库区气温湿传感器数量不低于1支。

本发明中，油情分机，包括机柜，位于机柜内的中央处理器，与中央处理器连接的通信模块、emc保护模块、modbus模块、温湿度采集模块、电源模块；如同粮情分机，电源模块还连接有安全保护模块，用于电源滤波、漏电保护和浪涌保护，通过安全保护模块，油情分机外接220v交流电并输出为油情分机连接的检测元件供电。与油情分机连接的检测元件为油温电缆和液位雷达。油温电缆通过温湿度采集模块与油情分机连接实现信息交互，液位雷达通过modbus模块与油情分机连接实现信息交互。油温电缆伸入油液中，油温电缆中多个温度传感器在油罐中上下均匀分布，采集油液中的各处油温信号和罐温信号。

本实施例中，通过粮情分机和油情分机能够通过检测元件采集粮温信号、仓温湿、气温湿信号、油温信号、罐温信号、液面高度信号，并将其发送给库点服务器，

上述通过检测元件采集到的数据反馈给库点服务器后，依托于库点服务器的多参数粮情检测软件的粮情检测模块对数据进行处理，能够实现以下功能：

(1)基本信息设置：支持设置地理信息、粮库信息、检测设备信息、仓房信息、储粮信息、人员信息、测温电缆部署信息、温湿度传感器部署信息等；

(2)检测功能：支持适时检测和定时检测；支持巡检和抽检。检测对象包括粮温、仓温湿、气温湿等；

(3)分时查询：支持报表、立体图、云图等形式展示全仓粮温、仓温湿、气温湿等，包括实时数据和历史数据；

(4)支持三温曲线展示气温、仓温、全仓均温和层温的历史变化；支持局部曲线展示全仓均温和局部区域温度的历史变化；支持单点曲线展示全仓均温和检测点温度的历史变化；

(5)变化趋势预测功能：支持预测全仓均温、层均温、单点温度的变化；

(6)支持同仓对比不同时间的粮温，以发现粮温突变点；

(7)支持同时间段比较不同仓的仓均温、层均温历史变化，以发现异常仓；

(8)分时查询仓间空气指标如仓间水汽压、仓间湿含量、仓间比湿、仓间焓值、仓间密度、仓间露点等，自动生成报表；

仓间空气指标计算公式：

(9)分时查询各粮堆检测点的解吸平衡相对湿度，为发热粮、半安全粮或危险粮的预警奠定基础；

房仓解吸平衡相对湿度计算公式：

筒仓解吸平衡相对湿度计算公式：

(10)分时查询引发粮堆水分变化的水汽压边界，为决策智能通风奠定基础计算公式：

(11)分时查询粮堆湿空气指标，为决策智能通风奠定基础；

层向上的粮堆湿空气指标计算公式：

行向上的粮堆湿空气指标计算公式：

(12)粮情预警功能：

a、按用户要求设置各层温度高限，超限则自动预警粮；

b、按用户要求设置上层和其它层温升速率上限、自动计算各粮温检测点温升速率，超限则自动预警温升过快；

c、按实用效果设置粮仓电缆温度样本标准差下限，自动计算各电缆温度标准差，超限则自动预警电缆未埋入粮堆；

统计未埋入粮堆电缆数和全仓电缆总数，自动计算占空比＝未埋入粮堆电缆数/全仓电缆总数；

按实用效果设置占空比的上限和下限，超上限则为空仓,超下限则为满仓，上下限间则为半空仓。自动预警空仓和半空仓。

d、按实用效果设置粮仓层温度样本标准差下限，自动计算各层温度标准差，超限则为空仓层，从上而下，下一层判定为空仓层必须以上一层为空仓层为前提；

统计空仓层数和全仓层数，自动计算占空比＝空仓层数/全仓层数；

按实用效果设置占空比的上限和下限，超上限则为空仓,超下限则为满仓，上下限间则为半空仓。自动预警空仓和半空仓。

e、根据微生物生长发育规律，平衡相对湿度达到某水平以上则适合储粮微生物的生长发育，储粮安全性被破坏。设置安全粮平衡相对湿度上限，粮堆解吸平衡相对湿度超上限则预警半安全粮。

f、根据微生物生长发育规律，平衡相对湿度达到某水平以上，储粮微生物快速生长发育，产热量引起粮温明显上升。设置安全粮平衡相对湿度上限，粮堆解吸平衡相对湿度超上限则预警发热粮。

g、根据微生物生长发育规律，平衡相对湿度达到某水平以上，储粮微生物引发粮食快速霉烂变质。设置安全粮平衡相对湿度上限，粮堆解吸平衡相对湿度超上限则预警危险粮。

h、设置仓温上限，超过则预警仓温异常；设置仓间相对湿度上限，超过则预警仓湿异常。

(13)手机app功能：库点服务器向管理者推送预警信息；支持全库巡检和抽检功能；查看各仓温度统计指标及仓温湿；查询全库预警汇总信息。

依托于库点服务器的多参数粮情检测软件的油情检测模块对数据进行处理，能够实现以下功能：

(1)建立基本信息，包括油罐信息、储油信息、测温电缆布设信息等。

(2)检测功能：支持适时检测和定时检测；支持巡检和抽检。检测对象包括罐温、油温、气温湿、储油高度等。

(3)分时查询：支持报表展示各油罐罐温、油温、气温湿等，包括实时数据和历史数据

(4)支持曲线展示各油罐罐温、油温、气温的历史变化；

(5)支持曲线展示展示各油罐储油量的历史变化

储油量＝储油体积*油脂密度＝3.14*油罐半径*油罐半径*储油高度*油脂密度

(6)预警功能：

a、油位预警：设置上液位和下液位阈值，储油高度超上液位和下液位报警

b、罐温异常预警：设置罐温上限，超限罐温异常预警

c、油温异常预警：设置油温上限，超限油温异常预警

(7)手机app功能：向管理者推送油情预警信息；支持巡检和抽检；支持查询实时油情；查询全库预警汇总信息。

值得说明的是，本实施例适合新建粮仓检测项目只涉及粮温和仓温湿检测时，采用粮情分机；新建油罐，采用油情分机检测油罐罐温、油温和液位高度。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，所述粮情检测终端为多参数分机。

多参数分机包括机柜，设置在机柜内的中央处理器，与中央处理器连接的rs485模块、有线通信模块、emc保护模块和温湿度采集模块，中央处理器还通过电源模块连接有安全保护模块，电源模块通过安全保护模块外接220v交流电并输出为与多参数分机连接的所有检测元件、功能性测控单元供电。

本实施例中，与多参数分机对应的检测元件为温湿度传感器、粮温电缆，对应的功能性测控单元为虫气水检测单元。

温湿度传感器和测温电缆如实施例1所述，通过温湿度模块与多参数分机进行信息交互。

本实施例中，所述虫气水检测单元通过rs485模块与多参数分机进行信息交互，将虫气水检测单元检测到的数据通过多参数分机发送给库点服务器。

如图8所示，虫气水检测单元包括中央处理器、电源管理模块、modbus模块、rs485模块、emc保护模块、害虫诱捕器a1～a32、采样电磁阀b1～b32、通道选通器、多通e1、三通e2～e5、气路电磁阀d1～d3、主抽气泵、副抽气泵、执行元件、节流阀、过滤阀和回气管。

本实施例的害虫诱捕器a1～a2、采样电磁阀b1～b32、通道选通器和多通e1共同作用，实现选点抽样和定点抽样。

本实施例的通过气路电磁阀与泵的共同作用，形成害虫检测气路、磷化氢检测气路和保护性检测气路。其中，害虫检测气路，起于多通e1出口止于三通e5出口，中间依次连接有三通e2、电磁阀d1、害虫光电计数器1、摄像机2、虫瓶3和主抽气泵4；磷化氢检测气路，起于多通e1出口止于三通e5出口，中间依次连接有过滤阀11、节流阀12、三通e3、电磁阀d2、磷化氢检测室6、三通e4和副抽气泵5；保护性检测气路，起于多通e1出口止于三通e5出口，中间依次连接有过滤阀11、节流阀12、三通e3、电磁阀d3、氧传感器室7、二氧化碳传感器室8、温湿度传感器室9、三通e4和副抽气泵5。

本发明在具体实施时，虫气水检测单元采用直流电源供电执行元件，其中，执行元件包括安装有害虫光电计数器1和摄像头2的害虫检测室、安装有磷化氢传感器的磷化氢检测室6、安装有氧传感器的氧检测室7、安装有二氧化碳传感器的二氧化碳检测室8、安装有温湿度传感器的水分检测室9，中央处理器通过modbus模块使用信号线c获取检测数字信号与害虫图像。

本发明在具体实施时，虫样或气样在泵负压牵引下，由害虫诱捕器至回气管10，单向流动，虫样被检测后被收集于虫瓶3中，检测后主废气经回气管10返回仓内，以免毒气泄漏污染环境甚至造成中毒事故。

本实施例的过滤阀11，用于清理气路杂质，避免阻塞磷化氢检测气路和保护性检测气路，避免损坏或污染传感器。

本实施例的节流阀12，限定气流速度在一定范围以形成稳定气流保证气体浓度检测的准确性。

如图9所示，本实施例的害虫诱捕器a1～a32，安装于粮堆内各层，主要功能是收集检测点的虫样和气样。害虫诱捕器之外的其它设备均安装于虫气水检测单元柜体内。采样电磁阀b1～b32，一一对应于a1～a32实现定点取样；电磁阀打开后，通过泵负压抽气，虫样和气样经气管进入各检测室实现功能性检测。本实施例的电磁阀d1、电磁阀d2及电磁阀d3，主要功能是与主抽气泵4、副抽气泵5协同，实现气路分支管理。

本发明在具体实施时，根据粮面面积和储粮高度确定检测点位置与数量，每检测点使用1支害虫诱捕器，害虫诱捕器与采样电磁阀成对配套使用，每16支害虫诱捕器共用1支通道选通器，多通e1入口数量与通道选通器数量一致。

本发明在具体实施时，最多1只采样电磁阀处于供电状态且断电后才能供电其它电磁阀，每只采样电磁阀和每只泵的地址均唯一，中央处理器据此实现选点抽样和定点抽样。

本发明在具体实施时，支持在全部检测点随意抽取多个不连续点，中央处理器自动排序检测点并记录后执行检测任务，方便用户抽测疑难点以快速验证结果的准确性。

本发明在具体实施时，据每只采样电磁阀和每只泵的地址均唯一的特点，可随时指令中止检测任务，而不是强行断电设备中止检测，既保证设备安全又节省时间。

本发明在具体实施时，通道选通器设计为易于虫样下落收集、内表面光滑且腔体体积小，以缩短抽气时间加快检测速度、提高害虫检测精确、降低残余废气对气体浓度检测结果的影响。

如图10，本实施例的虫气水检测单元中的采样电磁阀b1～b32和电磁阀d1～d3，采用直流电源输入始终供电，在电磁阀供电的直流电源线路上安装有继电器，电源管理模块响应中央处理器指令dc供电继电器时，电磁阀被供电，动铁芯被定铁芯吸住，气管导通，粮堆某部位的气样或虫样在泵负压牵引下穿过电磁阀向前运行；电源管理模块响应中央处理器指令dc断电继电器时，电磁阀被断电，动铁芯归位截断气管。

如图11，本实施例的虫气水检测单元中的主抽气泵4和副抽气泵5，在交流电源供电线路上的安装有交流接触器和继电器。电源管理模块响应中央处理器指令dc供电继电器时，交流接触器被合闸，供电启动泵牵引气样或虫样向前运行；电源管理模块响应中央处理器指令dc断电继电器时，交流接触器被断开，断电停机泵，气样或虫样不再向前运行。其中，主抽气泵4采用高流量抽气泵，保证害虫诱捕器里的虫样在要求时间内全部通过害虫检测室，实现计数和图像提取。副抽气泵5采用低流量抽气泵，在主抽气泵4正常工作的前提下，保证稳定低流量气体通过气体检测室和温湿度传感器室9。

本实施例的害虫检测流程为：f1、畅通害虫检测气路：排序选中的检测点，打开第1个采样电磁阀、打开电磁阀d1、启动主抽气泵4，使害虫检测气路畅通；f2、害虫检测：供电害虫光电计数器和摄像机，实现此检测点害虫连续计数与图像连续提取；f3、计时连续检测，超时保存此检测点害虫计数结果和图像至虫气水检测单元的中央处理器，并清零缓存；f4、此时间内，磷化氢检测气路不能打开，避免气路残余气体影响磷化氢检测结果，避免杂质阻塞气路；此时间内，保护性检测气路不能打开，防止磷化氢气体腐蚀传感器，避免杂质阻塞气路。

本实施例的磷化氢检测检测流程为：g1、畅通磷化氢检测气路：害虫检测完成后，不关闭害虫检测气路，依次打开电磁阀d2、启动副抽气泵5，使磷化氢检测气路畅通；g2、磷化氢检测：供电磷化氢传感器室6，实现磷化氢浓度连续；g3、计时检测：对计时范围内的磷化氢浓度数据进行处理以稳定值作为检测结果，超时保存结果至中央处理器，并清零缓存；g4、此时间内，保护性检测气路不能打开，防止磷化氢气体腐蚀传感器，避免杂质阻塞气路。

本实施例检测氧、二氧化碳和温湿度的流程为：h1、畅通保护性检测气路：磷化氢检测完成并确认磷化氢浓度不腐蚀氧传感器、二氧化碳传感器和温湿度传感器后，不关闭害虫检测气路，确认打开电磁阀d3成功时关闭电磁阀d2，使保护性检测气路畅通同时关闭磷化氢检测气路；h2、检测：供电氧传感器室7、二氧化碳传感器室8、温湿度传感器室9，检测氧浓度、二氧化碳浓度和温湿度；h3、计时检测：对计时范围内的数据进行处理以稳定值作为检测结果，超时保存结果至中央处理器，并清零缓存；h4、检测完毕后，依次停机副抽气泵5、关闭电磁阀d3，使保护性检测气路断；h5、打开下一采样电磁阀，同时关闭已完成检测任务的电磁阀，重复以上流程，直至完成全部检测任务；

本实施例的定点取样管理流程为：先从小到大排序有检测任务的检测点，每次只打开1个采样电磁阀，检测任务完成后，打开下一个电磁阀同时关闭已完成检测任务的电磁阀，实现定点取样。

本实施例的传感器自我保护控制流程为：i1、害虫检测过程中，磷化氢检测气路和保护性检测气路关闭状态，避免杂质阻塞气路和气体传感器室；i2、害虫检测和磷化氢检测过程中，保护性检测气路关闭状态，防止磷化氢气体腐蚀氧传感器、二氧化碳传感器和温湿度传感器；i3、磷化氢浓度>0时，直接关闭磷化氢检测气路，进入一检测点的检测流程；i4、只有在磷化氢浓度＝0时，才可打开保护性检测气路同时关闭磷化氢检测气路，检测氧浓度、二氧化碳浓度和气样温湿度。本实施例的虫气水检测单元具有“自保护功能”，能避免磷化氢气体破坏氧传感器、二氧化碳传感器及温湿度传感器。

对应于虫气水检测单元，多参数粮情检测软件还包括虫气水检测模块，虫气水检模块接收虫气水检单元的数据后实现以下功能：

(1)基本信息设置：支持设置仓房信息、储粮信息、虫气水检测点部署信息等，能关联检测点附近的粮温检测点；

(2)检测功能：支持适时检测和定时检测；支持巡检和抽检，支持害虫检测、气体检测分项功能。内容包括害虫计数、图像提取、磷化氢检测、氧浓度检测、二氧化碳检测、气样温湿度检测等；

(3)气体浓度分时查询：支持报表展示各检测点的气体浓度、空间气体浓度、粮堆气体浓度最高值、粮堆气体浓度最低值等，包括实时数据和历史数据；

(4)支持曲线展示各检测点的气体浓度、空间气体浓度、粮堆气体浓度最高值、粮堆气体浓度最低值的历史变化；

(5)害虫分时查询：支持报表查询各检测点的害虫总数、害虫种类与数量；支持报表查询各仓虫口密度(包括害虫总数、害虫种类与数量)；支持报表查询虫粮等级；包括实时数据和历史数据；

附1：害虫识别

a、根据分布在我国的一般储粮主要储粮害虫和危险性害虫，建立害虫识别数据库

b、害虫过程中，有序记录虫序和提取的害虫图像序，逐一识别害虫检测过程中的害虫种类

c、统计各检测点的害虫种类与数量

d、按相关标准统计各仓虫口密度(包括害虫总数、害虫种类与数量)

附2：虫粮等级判定

i、出现禁止入境的危险性储粮害虫时，列为危险虫粮。

ii、在线监测储粮害虫结果与虫粮等级判定关系参数

(6)支持同仓对比不同时间的虫情，以发现异常部位

(7)支持同时间段比较不同仓的虫口密度，以发现异常仓

(8)水分分时查询：支持报表查询平均水分、层平均水分和各检测点水分，包括实时数据和历史数据；

附3：水分在线检测实现

a、粮种确认：来源于对应仓粮情信息；

b、检测点粮温确认：检测点相邻粮温检测点的平均值

c、检测点所在层位置确认：按实际位置确认

d、检测点样气的水汽压计算

e、检测点粮食水分还原

f、统计各层粮食水分平均值和全仓平均水分

(9)支持曲线展示全仓平均水分、各层平均水分的历史变化；

(10)预警功能：

a、预警严重虫粮和危险虫粮；

b、进仓作业安全预警：设置磷化氢安全边界和氧浓度安全边界，实际磷化氢浓度超过安全边界或氧浓度低于安全边界，安全预警提示进仓作业的危险性；

(11)手机app功能：向管理者推送预警信息；支持全库巡检和抽检功能；查看各仓气体浓度、水分和害虫情况；查询全库预警汇总信息。

值得说明的是，本实施例适合新建粮仓检测项目涉及粮温和仓温湿检测、虫气水(或部分功能)检测时，采用多参数分机。

实施例3

本实施例与实施例1和实施例2的区别在于，粮情检测终端为智能测控终端，智能测控终端包括机柜和设置在机柜内的中央处理器，中央处理器连接的通信模块、modbus模块、emc保护模块、温湿度采集模块、rs485模块、电源模块，中央处理器通过液晶屏通信模块连接有液晶显示控制屏，电源模块连接有安全保护模块。通过安全保护模块，智能测控终端外接220v交流电并输出为各检测元件、功能性测控单元供电。

本实施例中对应的功能性测控单元有虫气水检测单元、粮食数量监测单元、能耗监测单元、智能照明测控单元，检测元件有粮温电缆和温湿度传感器

如同实施例1，温湿度采集模块用于与粮温电缆和温湿度传感器连接，如同实施例2，虫气水检测单元与rs485模块连接实现与智能测控终端的信息交互。

本实施例，对应的检测元件-粮食数量监测单元通过modbus模块与智能测控终端之间进行信息的交互；能耗监测单元设置在配电箱内，对配电箱能耗进行检测，能耗监测单元与modbus模块之间进行rs485通讯。液晶显示控制屏可以显示检测数据，同时可以发出指令给中央处理器，使得中央处理器执行检测动作。

上述能耗监测单元包括若干与配电箱内的智能电表连接的互感器，电力系统为了传输电能，往往采用交流电压、大电流回路把电力送往用户，无法用仪表进行直接测量。互感器的作用，就是将交流电压和大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值，便于仪表直接测量(电压、电流和电能)，同时为继电保护和自动装置提供电源，智能电表有modbus通讯功能。智能电表与智能测控终端的modbus模块之间进行通讯。能耗监测单元能够获取智能电表的电信号反馈给智能测控终端。

ac220v电耗电路，使用1个互感器，占用智能电表1路。此电路2时间点的电能差即为此时间内的电耗。

ac380v电耗电路(三相四线)，每相(u1/i1、u2/i2、u3/i3各一相)接入1个互感器，占用智能电表3路。三相电耗和即为此电耗电路的电耗。

每个仓的能耗为此仓下各电耗电路的能耗和。

上述粮食数量监测单元包括控制中心、门禁装置、数量测量与视频监控装置，控制中心与门禁装置、数量测量与视频监控装置之间进行信息交互，控制中心与智能测控终端的modbus模块之间通过rs485通讯。

本实施例中的数量测量与视频监控装置，包括数量监测设备与云台型视频监控球机，数量监测设备采用非接触式光电检测手段扫描散装粮面获取仓内粮食体积并反馈至智能测控终端，云台型视频监控球机能够实现仓房封闭的黑暗环境下360度无死角获取仓内彩色高清晰度画面，通过网络通讯将视频数据上传硬盘监控录像机。

本实施例中的门禁装置包括仓门预警传感器，当未经允许或作业打开仓门时，仓门预警器给控制中心反馈，控制中心立即自动启动视频监控，同时向管理部门发送信息提示；仓门预警传感器和控制中心可采用无线传输方式，最大传输距离100米；每个厫间(仓房)的各个仓门安装一组仓门预警传感器。

本实施例中，所述智能照明测控单元，包括中央处理器、电源管理模块、modbus模块、激光对射管、互感器、交流接触器、继电器、rs485模块、指纹打卡机，巡仓人员指纹打卡的开关变量触发自动供电激光对射管，激光对射管电平信号触发自动计数进仓人数、出仓人数和在仓人数，在仓人数≥1触发自动供电仓内照明，互感器检测仓内各照明电路的电信号以决定照明状态，在仓人数＝0且维持一定时间，自动断电仓内照明和激光对射管，智能照明测控单元与智能测控终端通过rs485信息交互照明状态、在仓人数。智能照明测控单元通过modbus模块与智能测控终端信息交互。

因此，本实施例中与检测元件对应，所述多参数粮情检测软件还包括能耗检测模块和粮食数量在线检测模块。

所述能耗监测模块和粮食数量在线检测模块通过库点服务器与智能测控终端之间的信息交互，智能测控终端与检测元件之间的信息交互，对得到的检测数据进行处理。基于得到的数据，能耗检测模块的功能如下：

(1)支持定义各功用电耗电路对应智能电表的支路；

(2)支持查询各仓总电耗和各功用电耗电路的电耗；

(3)支持分时段查询各仓总电耗和各功用电耗电路的电耗；

(4)支持月度、季度、年度查询各仓总电耗和各功用电耗电路的电耗；

(5)app功能：支持app查询各仓总电耗和各功用电耗电路的电耗。

所述粮食数量在线检测模块的功能如下：

(1)支持查询堆粮高度、粮堆体积和粮食库存数量，并给出定量的数量结果；

(2)支持查询装仓比；

(3)能够实现未经允许或作业需要打开仓门时系统发出预警，并立即自动启动视频监控，同时向管理部门发送信息提示；

(4)支持查询堆粮高度、粮堆体积和粮食库存数量的历史变化曲线；

(5)app功能：支持粮食库存数量、装仓比、预警推送。

值得说明的是，本实施例适合新建粮仓检测项目涉及粮温和仓温湿检测、虫气水(或部分功能)检测、能耗检测、粮食数量检测时，采用智能测控终端。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。