[实用新型]一种粮仓仓容实时监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种粮仓仓容实时监测系统，特别是粮食平房仓储粮数量监测领域。 

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，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（每年全国检查人员差旅补贴、稽查搬运补贴近30亿元），且无法保证国家粮食储备数据监测的准确性和实时性，因此迫切需要一种快捷、准确的、且能够推广应用的粮仓仓容实时监测系统。 

传统仓容监测还是依靠国家粮食主管部门派人实地清查，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，计算得到仓容。虽然粮食行业技术人员利用相关技术手段进行了研究，但对粮食平方仓仓容实时监测还是存在诸多关键技术尚未解决。第一、粮食体积测量方面，目前有人利用非接触监测技术手段进行相关研究，例如：专利申请号为201210224186.X的“基于动态三维激光扫描的大型不规则散粮堆体积测量方法中提到在平房仓内布设导轨，利用三维激光雷达扫描并配以高速旋转的棱镜进行体积测量，但是这一技术没有考虑进出粮作业时大量扬尘和储粮熏蒸工艺中有毒气体（H₂S）的腐蚀等防尘、防腐问题，会严重影响导轨的行走精度甚至损坏，测量结果的可靠性和稳定性均无法保证，同时这一技术涉及的三维激光雷达扫描并配以高速旋转棱镜成本较高，不适合在数大量广的粮仓中推广应用；其他类似的技术如超声波、图像分析等也存上述问题。第二、储存在粮仓内的粮堆容重在粮食储存过程中会随着进出粮方式、通风、熏蒸、周围环境（有无振动）、储粮时间等发生变化，并会对最终的仓容计算产生较大的影响，然而这一问题至今尚未解决。因此，发明一种适用于储备粮库仓容实时监测系统是十分必要和迫切的。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种经济、便于推广应用的粮仓仓容实时监测系统，具有可远程智能化控制、测量精度高、稳定性好、可靠性高、耐久性好，防尘、防腐等特点。 

本发明的技术方案是：一种粮仓仓容实时监测系统，包括感应子系统、测量子系统、控制子系统、计算子系统；感应子系统包括4个压力传感器、信号传输线路、数字电压表、供电单元，供电单元为压力传感器和数字电压表供电；测量子系统包括测量装置、信号传输线路、供电单元，供电单元为测量装置供电；控制子系统包括控制单元、交换机、通信模块和供电单元，供电单元为交换机和通信模块供电；计算子系统包括数据接收单元、数据处理单元、数据显示单元。感应子系统实时感应粮堆状态变化，测量子系统采集仓内粮面信息，控制子系统控制感应子系统和测量子系统并对感应子系统和测量子系统的采集数据进行存储和管理，计算子系统对控制子系统的存储数据进行处理，获得实时仓容。 

本发明的特征在于所述感应子系统的4个压力传感器布设在粮仓出粮处距离仓壁3m的地面上，通过压力传感器的感应信号判定其上方是否真正堆放粮食，是否在进行进出粮作业，防止粮堆空洞，判定粮堆状态。感应子系统还可以实现预警和紧急启动测量：控制子系统读取感应子系统实时的感应信号，并将该感应信号传递给计算子系统，计算子系统将处理后的结果反馈给控制子系统；当压力传感器感应信号的变化量超过某一限定值（预设的阀值），计算子系统显示预警信息，实现感应子系统的预警作用；预警后，控制子系统激活测量子系统对仓内粮堆进行采集，计算子系统计算出仓容，方便用户及时查看仓容信息。 

本发明的特征还在于所述测量子系统的测量装置包括两个精密转台、激光测距传感器、两个控制器、两个通信模块、四个连接板，测量装置固定在仓内粮堆正上方粮仓结构构件处，能够采集粮堆整个区域内粮面点的极坐标，为仓容计算提供原始数据。 

本发明的特征还在于所述的控制子系统具有读取感应子系统感应信号、启动测量装置、调用预定采集方案、存储采集数据、关闭测量装置功能。控制单元读取感应子系统感应信号并将其先传递给计算子系统，计算子系统对感应信号处理后将感应信号的变化量反馈给控制子系统，通过判断该值是否超过设定值来决定是否启动测量装置。若启动测量，则调用相应的预存采集方案，采集过程中存储采集数据，采集完成后关闭测量装置并复位。其中，预定采集方案包括空仓采集方案、满仓采集方案、出粮采集方案。 

本发明的特征还在于所述的一种粮仓仓容实时监测系统也可以通过计算机手动启动控制单元，以便于及时掌握粮仓仓容。 

本发明的特征还在于所述的一种粮仓仓容实时监测系统也可以定期自动采集仓内粮面点信息并计算出仓容，实现自动化、智能化监测。