糧庫實時在線監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)成功

作者：精工儀器來源：時間：2020-01-06 20:44:39瀏覽量：2933人閱讀

糧庫實時在線監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)成功

糧油市場報記者從河南工業(yè)大學(xué)獲悉，該校王錄民教授團(tuán)隊研發(fā)的糧食庫存數(shù)量實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，豐富完善了智能化糧庫建設(shè)內(nèi)容，為糧食庫存數(shù)量監(jiān)測與管理提供了全新技術(shù)手段。
以河南工業(yè)大學(xué)王錄民教授為首的研發(fā)團(tuán)隊，較早關(guān)注到糧食行業(yè)存在的監(jiān)管隱患，歷時11年，成功研發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)具有倉內(nèi)視頻的糧食庫存數(shù)量實時在線監(jiān)測系統(tǒng)。
據(jù)了解，這是一個具有智能因素的連鎖系統(tǒng)。在倉內(nèi)安裝一套糧食數(shù)量激光測量裝置，以此裝置為核心，以倉門狀態(tài)傳感器為前端，監(jiān)管好倉門的開啟和關(guān)閉，以裝置自帶的倉內(nèi)視頻和數(shù)量監(jiān)測為監(jiān)控手段，與倉門狀態(tài)進(jìn)行聯(lián)動，從而形成具有倉門狀態(tài)預(yù)警、倉內(nèi)視頻監(jiān)控、糧食數(shù)量實時在線監(jiān)測的閉環(huán)系統(tǒng)。
系統(tǒng)基于激光測距技術(shù)，利用自主研發(fā)的高精度三維轉(zhuǎn)動測量機(jī)構(gòu)對糧堆表面進(jìn)行網(wǎng)格化激光掃描，無論是平房倉或是淺圓倉，均可對復(fù)雜糧面形狀進(jìn)行空間三維坐標(biāo)測量。測量完成后，內(nèi)置程序算法自動計算得到糧堆體積，再通過系統(tǒng)內(nèi)置的糧堆平均密度模型計算得到糧食庫存數(shù)量。系統(tǒng)自動生成清倉查庫相關(guān)報表，測量誤差小于2%，實現(xiàn)了糧食庫存數(shù)量遠(yuǎn)程實時在線監(jiān)測與管理。
王錄民介紹了糧食庫存數(shù)量實時在線監(jiān)測系統(tǒng)的四大主要功能：其一，糧倉倉門狀態(tài)預(yù)警。利用安裝在倉門的狀態(tài)傳感器，24小時無間斷的監(jiān)控門的關(guān)閉和開啟狀態(tài)，決定倉內(nèi)視頻和數(shù)量監(jiān)測的開啟時間，使糧食庫存數(shù)量實時在線監(jiān)測系統(tǒng)具有人工智能的功能。
其二，倉內(nèi)實景實時視頻監(jiān)控。在倉房黑暗環(huán)境下，能夠獲取360度無死角倉內(nèi)全彩色高清晰度畫面，對任何一個倉門的開啟，倉內(nèi)視頻能夠自動啟動跟蹤，鎖定該倉門，并進(jìn)行視頻拍攝刻錄光盤留存資料；對同一個位置在不同時刻獲取的圖片進(jìn)行分析處理，從而顯示糧面的變化，如果變化量超出限值，能夠自動報警。
其三，糧食庫存數(shù)量遠(yuǎn)程監(jiān)測。數(shù)量監(jiān)測與倉門狀態(tài)預(yù)警信號聯(lián)動，倉門狀態(tài)發(fā)生變化時，系統(tǒng)通過對糧面進(jìn)行掃描，能夠遠(yuǎn)程及時準(zhǔn)確測量當(dāng)前糧食的庫存數(shù)量，判別數(shù)量是否有異動情況，方便監(jiān)管方實時動態(tài)掌握儲糧數(shù)量。
其四，安全生產(chǎn)報警。倉內(nèi)作業(yè)人員在發(fā)生緊急情況時，觸發(fā)求救信號，該信號立即發(fā)送至監(jiān)控中心及管理人員，同時倉內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)自動對作業(yè)人員視頻巡查，并在對應(yīng)倉門口產(chǎn)生聲光報警，以便及時組織施救，保障倉內(nèi)作業(yè)人員人身安全。（摘自-）糧油市場報訊

動態(tài)谷物水分測量傳感器

烘干塔及傳輸帶微波在線水分儀

糧食微波在線水分儀

烘干塔微波在線水分儀

糧倉儲藏微波在線水分儀

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雷達(dá)式電子水尺

雷達(dá)式電子水尺有多種安裝方式

雷達(dá)式電子水尺，或雷達(dá)水尺

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電容料位計，射頻感應(yīng)式料位儀

高頻雷達(dá)水位計

Level Ease射頻監(jiān)測技術(shù)

激光料位計
天線發(fā)出高頻微波脈沖料位計

高頻雷達(dá)水位計

糧食倉庫在線監(jiān)測系統(tǒng)

糧食數(shù)量在線監(jiān)測系統(tǒng)

一、系統(tǒng)測試原理
掃描單元采用脈沖激光測距傳感器，對糧食表面精確測距。
云臺執(zhí)行水平和垂直運行，帶動激光傳感器實現(xiàn)對糧食表面做三維網(wǎng)格掃描，得到N個掃描點的距離信息，同步獲得角度信息。運算得到各掃描點的高度數(shù)據(jù)。處理各點坐標(biāo)及數(shù)據(jù)，可以計算出準(zhǔn)確的糧倉庫容。輸出點云，可以得到糧堆的曲面圖。
二、系統(tǒng)構(gòu)成
掃描單元--執(zhí)行區(qū)域掃描，數(shù)據(jù)采集，掃描范圍約1000平方
管理單元--可以跟蹤多個掃描探頭，處理下行數(shù)據(jù)，輸出整倉容積
管理探頭的參數(shù)設(shè)置，負(fù)責(zé)跟上位機(jī)或平臺通信
上位機(jī)或平臺--接收顯示糧食數(shù)量，定時數(shù)據(jù)存儲，輸出報表
可進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定，控制盤點頻率以及即時數(shù)據(jù)采集等
三、系統(tǒng)參數(shù)
糧食數(shù)量監(jiān)測與倉內(nèi)視頻監(jiān)控一體化設(shè)計，支持TCP/IP協(xié)議，一體化系統(tǒng)由數(shù)量監(jiān)測、視頻監(jiān)控、數(shù)量預(yù)警、安全預(yù)警四個子系統(tǒng)構(gòu)成，一體化集成設(shè)計，設(shè)備氣密性滿足倉房熏蒸條件
1、數(shù)量監(jiān)測子系統(tǒng)
1）采用非接觸3D光電測量多傳感平臺，運用3D運算模型，滿足平整糧面與不規(guī)則糧面的測量，輸出定量結(jié)果
2）糧食數(shù)量測量誤差小于2%
3）具有散體堆料體積測量功能
2、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)
1）采用200萬像素，分辨率1920X1080，20倍光學(xué)變焦，星光級（0.01LX）低照度設(shè)計。
2）視頻傳輸支持TCP/IP協(xié)議，數(shù)字化采集
3）內(nèi)置紅外光源，滿足封閉環(huán)境下高清畫面采集要求
4 ) 視頻監(jiān)控與報警系統(tǒng)（預(yù)警及安全報警）聯(lián)動。
3、數(shù)量預(yù)警子系統(tǒng)
1）未經(jīng)授權(quán)開啟倉門或窗戶，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警。
2）通過短信發(fā)送位置信號到指定手機(jī)
3）視頻監(jiān)控聯(lián)動開啟，攝像頭對準(zhǔn)出警倉門或窗戶
4）預(yù)警位置可設(shè)置，可設(shè)置8個預(yù)警位
5）可設(shè)置布放與撤防，或設(shè)置定時
6）預(yù)警傳感信號采用無線數(shù)字化加密傳輸
4、安全生產(chǎn)報警子系統(tǒng)
1）便攜式無線報警單元，入倉作業(yè)人員隨身攜帶
2）觸發(fā)式報警，緊急情況下觸發(fā)求救信號
3）監(jiān)控中心，報警短信同時發(fā)送，倉外聲光報警觸發(fā)
4 ) 視頻監(jiān)控聯(lián)動，云臺巡航，監(jiān)控中心可定位
5）通電即布防，設(shè)置為最高安全級別
四、安裝與調(diào)試
1、確定單機(jī)掃描區(qū)域，掃描探頭安裝在區(qū)域中心，水平360度掃描。
2、對于新建拱頂倉，可以選擇公共墻安裝，相應(yīng)調(diào)整掃描區(qū)域。
3、對于保溫倉，可以嵌入式安裝在天花板上。
4、探頭調(diào)試--校正角度水平，校正測距垂直
5、設(shè)定參數(shù)--倉體參數(shù)、探頭參數(shù)、糧食容重或谷物類別
五、RS485通信協(xié)議
使用固定通信數(shù)據(jù)格式：9600,8，N，1 標(biāo)準(zhǔn)MODBUS 協(xié)議
3.1 ZIGBEE 無線組網(wǎng)
IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，ZIGBEE無線組網(wǎng)。靈活簡便可靠，無需布線。

1、激光測距原理

傳感器發(fā)射脈沖激光束到被測介質(zhì)，接收返回的激光能量。測量往返時間，則L = t * c / 2 (t為往返時間，c為光速)。特殊設(shè)計的激光傳感器可用于惡劣環(huán)境測量。由于激光發(fā)射角非常小(＜0.2°)，激光料位計可測量狹小空間料位，可對不規(guī)則料面進(jìn)行精確測量。