本实用新型涉及粮食仓储技术领域，更具体的说是涉及一种粮仓智能管理装置。
背景技术：
国家储备粮是关系国计民生和国家经济安全的重要战略物资，粮食主管部门需及时准确掌握其数量并查看粮食状况，以确保粮食安全；为此，每年国家都要投入大量的人力、物力进行清仓查库，耗资巨大。
测量粮食数量的传统方法，一般是用人工尺子丈量，或是利用手持式激光测距仪测量粮堆两个方向平面尺寸，再根据测量粮堆高度计算体积，进而根据提供的容重，计算得到粮食数量。虽然粮食行业技术人员对相关技术进行了研究，但对粮食数量监测还是存在诸多关键技术尚未解决；
并且，传统粮食的存储，主要还是利用人工作业，作业环境还是比较危险的，一旦发生意外，传统方式是靠人为呼喊或者手机对讲机之类的同行设施告知，但是仓房是封闭式的人声的穿透能力有限很难达到求救的目的，而且危险的发生往往是突发的，不会给我们多少呼救的时间，一旦发生意外往往一会儿就会失去反应能力，手机之类的呼救方式也很难达到效果；
同时，由于我国储粮一般都是分配到各地的各个库区，由当地的粮库进行储藏，但是粮食在不同地区粮库储藏期间，粮食所有单位往往不能及时准确的获取到开关仓门的信息，也就不能知道储粮仓库是否有人员进入，以及仓门打开的时间长短等信息，无法保证储粮的安全性。
因此，如何提供一种集粮食数量监测、仓内视频监控、监测仓门状态信息和安全生产为一体的粮仓智能管理装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型提供了一种粮仓智能管理装置，不仅能够准确、实时测量粮食库存的数量，而且能够在仓房封闭的黑暗环境下获取全彩色高清晰度画面，可以做到人不进仓，360度无死角全面监控仓内实景；同时，定位精准能够使仓外人员及时赶到事故地点，对仓内人员进行及时施救，保证了粮食生产的安全进行；还能够实时的监测储粮仓库的仓门开启状态，从而确定是否有人员进入到粮仓内；并且还能够获取仓门开启的时间信息，从而保证了储粮的安全。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种粮仓智能管理装置，包括：中央控制装置、粮食数量监测与仓内视频监控装置、仓门异动监测装置和安全生产报警装置；
所述粮食数量监测与仓内视频监控装置，包括主筒、副筒、水平电机、固定及调平装置、垂直电机、视频监控供电电源、驱动控制器、视频监控控制装置、倾角传感器、高清网络机芯和激光测距传感器；其中，所述副筒设置于所述主筒一侧；所述水平电机设置于所述主筒内壁的顶端，所述固定及调平装置位于所述主筒的上方，且与所述水平电机传动连接；所述垂直电机设置于所述主筒靠近所述副筒的侧壁上，且所述垂直电机通过主副筒连接密封装置与所述副筒相连；所述视频监控供电电源和所述驱动控制器均安装在所述主筒内部；所述视频监控控制装置、所述倾角传感器、所述高清网络机芯和所述激光测距传感器均安装于所述副筒内部；所述视频监控控制装置与所述中央控制装置电性连接，并且所述视频监控控制装置与所述驱动控制器、所述倾角传感器、所述高清网络机芯和所述激光测距传感器均电性连接，所述驱动控制器与所述水平电机和所述垂直电机均电性连接；
本实用新型通过水平电机实现了整个装置的水平转动，通过垂直电机实现了副筒的垂直转动，水平电机和垂直电机的相互配合，使得激光测距传感器既可以在水平面内转动，又可在竖直面内转动，不仅能够准确及时测量粮食库存的数量，而且能够在仓房封闭的黑暗环境下能够获取全彩色高清晰度画面，可以做到人不进仓，即可对粮堆整个区域内粮面点极坐标的采集以及视频的360度无死角查看，并且结构简单，生产成本低，能够推广应用；固定及调平装置的设置便于整个设备的水平调整、安装和拆卸。
所述安全生产报警装置，包括：安全生产控制器、报警器、遥控器和安全预警传感器；其中，所述安全生产控制器、所述报警器均安装在粮仓外；所述遥控器由仓内生产人员携带；所述安全预警传感器设置在粮仓的内部；所述安全生产控制器分别与所述中央控制装置、所述报警器连接；所述安全生产控制器与所述安全预警传感器以无线方式连接；所述遥控器发射信号，所述安全预警传感器接收所述信号，并将所述信号转发给所述安全生产控制器，同时所述安全生产控制器触发所述报警器；
安全生产控制器、报警器、遥控器和安全预警传感器相互配合，能够实现精准定位，使仓外人员及时赶到事故地点，对仓内人员进行及时施救；本装置的可靠性保证了粮食生产的安全进行。
所述仓门异动监测装置，包括：预警传感器和预警主机，所述仓门预警传感器与所述预警主机之间通过无线传输，所述预警主机与所述中央控制器电性连接；所述仓门预警传感器包括：传感器壳体、状态传感器、传感器数据处理装置、传感器供电电源和传感器数据发送装置；其中所述状态传感器、所述传感器数据处理装置、所述传感器供电电源和所述传感器数据发送装置均位于所述传感器壳体内；所述状态传感器、所述传感器数据处理装置和所述传感器数据发送装置均与所述传感器供电电源电性连接；
所述预警主机包括：主机壳体、主机数据接收装置、主机数据发送装置、主机数据处理装置和主机电源；其中，所述主机数据接收装置、所述主机数据发送装置、所述主机数据处理装置和所述主机电源均位于所述主机壳体内；所述主机数据接收装置、所述主机数据发送装置和所述主机数据处理装置均与所述主机电源电性连接；
状态传感器能够对仓门的状态信息进行采集，然后将监测信息发送给传感器数据处理装置对信息进行整理后将信息发送给传感器数据发送装置，传感器数据发送装置将监测信息进行无线传输发送；
主机数据接收装置接收传感器数据发送装置发送的监测信息，并将监测信息发送给主机数据处理装置对接收的监测信息进行汇总处理，然后将汇总的监测信息通过主机数据发送装置转发给中央控制装置。
优选的，在上述一种粮仓智能管理装置中，所述水平电机连接有转轮一，所述固定及调平装置通过转轴连接有转轮二，所述转轮一与所述转轮二通过轮带连接；通过所述固定及调平装置将整个设备固定，所述水平电机驱动所述转轮一转动，所述转轮一通过所述轮带驱动所述转轮二转动，由于所述转轮二通过所述转轴与所述固定及调平装置连接，并且所述固定及调平装置为固定设置，所以使所述主筒和所述副筒绕所述转轴进行水平转动。
优选的，在上述一种粮仓智能管理装置中，所述主筒顶端安装有主筒上端盖，所述主筒底端安装有主筒下端盖，并通过密封圈进行密封，形成密封空间，能够防止熏蒸状态下的腐蚀性气体进入设备；所述副筒顶端安装有副筒上端盖，所述副筒底端安装有副筒下端盖，并通过密封圈进行密封，形成密封空间，能够防止熏蒸状态下的腐蚀性气体进入设备；
所述副筒下端盖上安装有除尘装置和白光灯，通过所述除尘装置可以对所述副筒下端盖表面的灰尘进行清除，使所述高清网络机芯采集的视频图像更加清晰；并且设置的所述白光灯能够使所述高清网络机芯在封闭粮仓环境内采集到彩色清晰图像；所述除尘装置由橡胶刮板、除尘转轴和除尘电机组成，橡胶刮板与除尘转轴垂直连接，并且除尘转轴与除尘电机传动连接，在除尘电机的驱动下橡胶刮板可在副筒下端盖表面转动，刮去表面的灰尘。
优选的，在上述一种粮仓智能管理装置中，所述安全生产控制器包括：安全生产数据收发器和安全生产数据处理器；所述安全生产数据收发器接收所述安全预警传感器发送的数据；所述安全生产数据处理器判断所述安全预警传感器发送的数据出现何种事故；通过所述安全生产数据处理器能够实现精准定位，使仓外人员及时赶到事故地点，对仓内人员进行及时施救。
优选的，在上述一种粮仓智能管理装置中，所述安全预警传感器包括：安全预警传感器电源、无线接收模块、安全预警处理器和安全预警通信装置；安全预警传感器电源为所述安全预警传感器提供电源；所述无线接收模块接收所述遥控器的信号；安全预警处理器处理所述信号；所述安全预警通信装置将安全预警处理器处理的信号数据发送给所述安全生产控制器。
优选的，在上述一种粮仓智能管理装置中，所述遥控器包括：遥控器电源、遥控器信号处理器、信号发射器和按钮；所述遥控器电源为所述遥控器提供电源；所述遥控器信号处理器处理所述按钮是否激活；所述信号发射器将信号发送给所述安全预警传感器；所述遥控器设置的所述按钮可定义为人员被埋、仓门关闭、仓内起火等事故，根据不同的事故情况，施救人员采取不同的施救措施。
优选的，在上述一种粮仓智能管理装置中，所述传感器数据发送装置与传感器天线电性连接；所述主机数据接收装置与主机天线电性连接。
优选的，在上述一种粮仓智能管理装置中，所述主机数据发送装置与中央控制装置进行有线数据传输。
优选的，在上述一种粮仓智能管理装置中，所述中央控制装置包括中央控制器、数据显示装置和中央分析处理器，所述中央控制器分别与所述数据显示装置和所述中央分析处理器电性连接；所述中央控制器通过信号传输线路和交换机与所述视频监控控制装置、所述安全生产控制器和所述预警主机电性连接，并且所述中央控制器对所述视频监控控制装置采集的数据进行存储和管理；所述中央分析处理器对所述中央控制器的存储数据进行处理；所述数据显示装置对所述中央控制器的存储数据进行显示，所述数据显示装置的输出信息包括粮仓仓容数据、粮堆立体图形、语音朗读、仓门状态信息和事故类别。
优选的，在上述一种粮仓智能管理装置中，所述状态传感器和所述粮食数量监测与仓内视频监控装置采用全密封方式进行安装，防止受粮仓内熏蒸的影响。
优选的，在上述一种粮仓智能管理装置中，所述驱动控制器进行角度细分程序编写，实现旋转最小角度为0.01°，旋转360°累积误差小于0.1°，提高了所述激光测距传感器采集数据的精确度。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种粮仓智能管理装置，不仅能够准确、实时测量粮食库存的数量，而且能够在仓房封闭的黑暗环境下获取全彩色高清晰度画面，可以做到人不进仓，360度无死角全面监控仓内实景；同时，定位精准能够使仓外人员及时赶到事故地点，对仓内人员进行及时施救，保证了粮食生产的安全进行；还能够实时的监测储粮仓库的仓门开启状态，从而确定是否有人员进入到粮仓内；并且还能够获取仓门开启的时间信息，从而保证了储粮的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本实用新型结构框架图；
图2附图为粮食数量监测与仓内视频监控装置结构示意图；
图3附图为本实用新型的粮面采集示意图；
图4附图为本实用新型粮堆单元体示意图；
图5附图为预警传感器结构示意图
图6附图为预警主机结构示意图
图7附图为本实用新型在房式粮仓中应用示意图
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例公开了一种不仅能够准确、实时测量粮食库存的数量，而且能够在仓房封闭的黑暗环境下获取全彩色高清晰度画面，可以做到人不进仓，360度无死角全面监控仓内实景；同时，定位精准能够使仓外人员及时赶到事故地点，对仓内人员进行及时施救，保证了粮食生产的安全进行；还能够实时的监测储粮仓库的仓门开启状态，从而确定是否有人员进入到粮仓内；并且还能够获取仓门开启的时间信息，从而保证了储粮的安全。
结合附图1-7，本实用新型公开了一种粮仓智能管理装置，包括：中央控制装置1、粮食数量监测与仓内视频监控装置2、安全生产报警装置3和仓门异动监测装置4；
粮食数量监测与仓内视频监控装置2，包括主筒201、副筒202、水平电机203、固定及调平装置204、垂直电机205、视频监控供电电源206、驱动控制器207、视频监控控制装置208、倾角传感器209、高清网络机芯210和激光测距传感器211；其中，副筒202设置于主筒201一侧；水平电机203设置于主筒201内壁的顶端，固定及调平装置204位于主筒201的上方，且与水平电机203传动连接；垂直电机205设置于主筒201靠近副筒202的侧壁上，且垂直电机205通过主副筒连接密封装置212与副筒202相连；视频监控供电电源206和驱动控制器207均安装在主筒201内部；视频监控控制装置208、倾角传感器209、高清网络机芯210和激光测距传感器211均安装于副筒202内部；视频监控控制装置208与中央控制装置1电性连接，并且视频监控控制装置208与驱动控制器207、倾角传感器209、高清网络机芯210和激光测距传感器211均电性连接，驱动控制器207与水平电机203和垂直电机205均电性连接；
安全生产报警装置3，包括：安全生产控制器301、报警器302、遥控器303和安全预警传感器304；其中，安全生产控制器301、报警器302均安装在粮仓外；遥控器303由仓内生产人员携带；安全预警传感器304设置在粮仓的内部；安全生产控制器301分别与中央控制装置1、报警器302连接；安全生产控制器301与安全预警传感器304以无线方式连接；遥控器303发射信号，安全预警传感器304接收信号，并将信号转发给安全生产控制器301，同时安全生产控制器301触发报警器302；
仓门异动监测装置4，包括：预警传感器401和预警主机402，仓门预警传感器401与预警主机402之间通过无线传输，预警主机402与中央控制器1电性连接；仓门预警传感器401包括：传感器壳体403、状态传感器404、传感器数据处理装置405、传感器供电电源406和传感器数据发送装置407；其中状态传感器404、传感器数据处理装置405、传感器供电电源406和传感器数据发送装置407均位于传感器壳体403内；状态传感器404、传感器数据处理装置405和传感器数据发送装置407均与传感器供电电源406电性连接；
预警主机402包括：主机壳体408、主机数据接收装置409、主机数据发送装置410、主机数据处理装置411和主机电源412；其中，主机数据接收装置409、主机数据发送装置410、主机数据处理装置411和主机电源412均位于主机壳体408内；主机数据接收装置409、主机数据发送装置410和主机数据处理装置411均与主机电源412电性连接。
为了进一步优化上述技术方案，水平电机203连接有转轮一213，固定及调平装置204通过转轴连接有转轮二214，转轮一213与转轮二214通过轮带215连接；通过固定及调平装置204将整个设备固定，水平电机203驱动转轮一213转动，转轮一213通过轮带215驱动转轮二214转动，由于转轮二214通过转轴与固定及调平装置204连接，并且固定及调平装置204为固定设置，所以使主筒201和副筒202绕转轴进行水平转动。
为了进一步优化上述技术方案，主筒201顶端安装有主筒上端盖216，主筒201底端安装有主筒下端盖217，并通过密封圈进行密封，形成密封空间，能够防止熏蒸状态下的腐蚀性气体进入设备；副筒202顶端安装有副筒上端盖218，副筒202底端安装有副筒下端盖219，并通过密封圈进行密封，形成密封空间，能够防止熏蒸状态下的腐蚀性气体进入设备；
副筒下端盖219上安装有除尘装置220和白光灯221，通过除尘装置220可以对副筒下端盖219表面的灰尘进行清除，使高清网络机芯210采集的视频图像更加清晰；并且设置的白光灯221能够使高清网络机芯210在封闭粮仓环境内采集到彩色清晰图像；除尘装置220由橡胶刮板、除尘转轴和除尘电机组成，橡胶刮板与除尘转轴垂直连接，并且除尘转轴与除尘电机传动连接，在除尘电机的驱动下橡胶刮板可在副筒下端盖219表面转动，刮去表面的灰尘。
为了进一步优化上述技术方案，安全生产控制器301包括：安全生产数据收发器305和安全生产数据处理器306；安全生产数据收发器305接收安全预警传感器304发送的数据；安全生产数据处理器306判断安全预警传感器304发送的数据出现何种事故；通过安全生产数据处理器306能够实现精准定位，使仓外人员及时赶到事故地点，对仓内人员进行及时施救。
为了进一步优化上述技术方案，安全预警传感器304包括：安全预警传感器电源307、无线接收模块308、安全预警处理器309和安全预警通信装置310；安全预警传感器电源307为安全预警传感器304提供电源；无线接收模块308接收遥控器303的信号；安全预警处理器309处理信号；安全预警通信装置310将安全预警处理器309处理的信号数据发送给安全生产控制器301。
为了进一步优化上述技术方案，遥控器303包括：遥控器电源311、遥控器信号处理器312、信号发射器313和按钮314；遥控器电源311为遥控器303提供电源；遥控器信号处理器312处理按钮314是否激活；信号发射器313将信号发送给安全预警传感器304；遥控器303设置的按钮304可定义为人员被埋、仓门关闭、仓内起火等事故，根据不同的事故情况，施救人员采取不同的施救措施。
为了进一步优化上述技术方案，传感器数据发送装置407与传感器天线413电性连接；主机数据接收装置409与主机天线414电性连接。
为了进一步优化上述技术方案，主机数据发送装置410与中央控制装置1进行有线数据传输。
为了进一步优化上述技术方案，中央控制装置1包括中央控制器101、数据显示装置102和中央分析处理器103，中央控制器101分别与数据显示装置102和中央分析处理器103电性连接；中央控制器101通过信号传输线路104和交换机105与视频监控控制装置208、安全生产控制器301和预警主机402电性连接，并且中央控制器101对视频监控控制装置208采集的数据进行存储和管理；中央分析处理器103对中央控制器101的存储数据进行处理；数据显示装置102对中央控制器101的存储数据进行显示，数据显示装置102的输出信息包括粮仓仓容数据、粮堆立体图形、语音朗读和事故类别。
为了进一步优化上述技术方案，状态传感器404和粮食数量监测与仓内视频监控装置2采用全密封方式进行安装，防止受粮仓内熏蒸的影响。
为了进一步优化上述技术方案，驱动控制器207进行角度细分程序编写，实现旋转最小角度为0.01°，旋转360°累积误差小于0.1°，提高了激光测距传感器211采集数据的精确度。
参阅附图2-4为了进一步优化上述技术方案，中央分析处理器103包括粮堆体积计算模块和粮堆容重修正模块，通过计算得到的粮堆体积和修正后的容量相乘得到粮仓仓容，粮堆容重修正模块根据周围环境的振动情况、粮食的入仓容重、储存时间、熏蒸次数、通风情况、仓内温度、湿度对粮食入仓容重进行修正，计算粮堆实时容重；数据显示单元输出信息包括粮仓仓容数据、粮堆立体图形和语音朗读，可根据用户需求进行显示方式的选择，可选择其中一种或多种；
通过中央分析处理器103计算得到的粮堆体积和修正后的容重相乘得到粮仓仓容，中央控制装置1按照中央控制器101内嵌的预定采集方案完成对粮堆整个区域内粮面测点的极坐标采集后，中央控制器101将采集结果存储为原始数据文件。粮堆体积计算模块调用该原始数据文件，通过坐标转换将采集的各个粮面点的极坐标转换为三维坐标，形成三维坐标数据文件，根据各个粮面点的三维坐标，将位于同一粮堆断面上相邻的两个测点及其在仓底上的投影点首尾依次相连形成一个四边形断面，该断面以粮食数量监测与仓内视频监控装置2安装位置点及其在仓底上的投影点连线为轴，旋转一定的角度形成一个单元体，利用微积分方法计算该单元体的体积。依次类推，计算得到该断面覆盖区域范围内粮堆的体积，将各个断面覆盖区域范围内的粮堆体积叠加得到整个粮堆的体积。粮堆容重修正模块根据仓储基本信息对粮堆入仓容重进行修正，将修正后的容重作为当前粮堆的容重。粮堆体积计算模块计算出粮堆体积，粮堆容重修正模块计算出粮堆容重，二者相乘得到实时的粮仓仓容。
如图7所示，以房式粮仓为例，粮食数量监测与仓内视频监控装置2设置在屋顶45的屋架的下弦梁44上进行固定，从而能够360度无死角全面监控仓内实景，安全生产报警装置3安装在粮仓内墙壁上，仓门异动监测装置4安装在粮仓门46上；并且粮食数量监测与仓内视频监控装置2、安全生产报警装置3和仓门异动监测装置4均通过设置在粮仓外的交换机105和信号传输线路104与中央控制装置1进行信号传输。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。