糧庫實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)成功

作者：精工儀器來源：時(shí)間：2020-01-06 20:44:39瀏覽量：2207人閱讀

糧庫實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)成功

糧油市場(chǎng)報(bào)記者從河南工業(yè)大學(xué)獲悉，該校王錄民教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的糧食庫存數(shù)量實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)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(cè)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(duì)，較早關(guān)注到糧食行業(yè)存在的監(jiān)管隱患，歷時(shí)11年，成功研發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)具有倉(cāng)內(nèi)視頻的糧食庫存數(shù)量實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
據(jù)了解，這是一個(gè)具有智能因素的連鎖系統(tǒng)。在倉(cāng)內(nèi)安裝一套糧食數(shù)量激光測(cè)量裝置，以此裝置為核心，以倉(cāng)門狀態(tài)傳感器為前端，監(jiān)管好倉(cāng)門的開啟和關(guān)閉，以裝置自帶的倉(cāng)內(nèi)視頻和數(shù)量監(jiān)測(cè)為監(jiān)控手段，與倉(cāng)門狀態(tài)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，從而形成具有倉(cāng)門狀態(tài)預(yù)警、倉(cāng)內(nèi)視頻監(jiān)控、糧食數(shù)量實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的閉環(huán)系統(tǒng)。
系統(tǒng)基于激光測(cè)距技術(shù)，利用自主研發(fā)的高精度三維轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)糧堆表面進(jìn)行網(wǎng)格化激光掃描，無論是平房倉(cāng)或是淺圓倉(cāng)，均可對(duì)復(fù)雜糧面形狀進(jìn)行空間三維坐標(biāo)測(cè)量。測(cè)量完成后，內(nèi)置程序算法自動(dòng)計(jì)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(jì)算得到糧食庫存數(shù)量。系統(tǒng)自動(dòng)生成清倉(cāng)查庫相關(guān)報(bào)表，測(cè)量誤差小于2%，實(shí)現(xiàn)了糧食庫存數(shù)量遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)與管理。
王錄民介紹了糧食庫存數(shù)量實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的四大主要功能：其一，糧倉(cāng)倉(cāng)門狀態(tài)預(yù)警。利用安裝在倉(cāng)門的狀態(tài)傳感器，24小時(shí)無間斷的監(jiān)控門的關(guān)閉和開啟狀態(tài)，決定倉(cāng)內(nèi)視頻和數(shù)量監(jiān)測(cè)的開啟時(shí)間，使糧食庫存數(shù)量實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有人工智能的功能。
其二，倉(cāng)內(nèi)實(shí)景實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控。在倉(cāng)房黑暗環(huán)境下，能夠獲取360度無死角倉(cāng)內(nèi)全彩色高清晰度畫面，對(duì)任何一個(gè)倉(cāng)門的開啟，倉(cāng)內(nèi)視頻能夠自動(dòng)啟動(dòng)跟蹤，鎖定該倉(cāng)門，并進(jìn)行視頻拍攝刻錄光盤留存資料；對(duì)同一個(gè)位置在不同時(shí)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(dòng)報(bào)警。
其三，糧食庫存數(shù)量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。數(shù)量監(jiān)測(cè)與倉(cāng)門狀態(tài)預(yù)警信號(hào)聯(lián)動(dòng)，倉(cāng)門狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)通過對(duì)糧面進(jìn)行掃描，能夠遠(yuǎn)程及時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量當(dāng)前糧食的庫存數(shù)量，判別數(shù)量是否有異動(dòng)情況，方便監(jiān)管方實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握儲(chǔ)糧數(shù)量。
其四，安全生產(chǎn)報(bào)警。倉(cāng)內(nèi)作業(yè)人員在發(fā)生緊急情況時(shí)，觸發(fā)求救信號(hào)，該信號(hào)立即發(fā)送至監(jiān)控中心及管理人員，同時(shí)倉(cāng)內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)作業(yè)人員視頻巡查，并在對(duì)應(yīng)倉(cāng)門口產(chǎn)生聲光報(bào)警，以便及時(shí)組織施救，保障倉(cāng)內(nèi)作業(yè)人員人身安全。（摘自-）糧油市場(chǎng)報(bào)訊

動(dòng)態(tài)谷物水分測(cè)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(cāng)儲(chǔ)藏微波在線水分儀

連續(xù)測(cè)量糧倉(cāng)谷物在線水分儀

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

接觸式雷達(dá)水位計(jì)

電容料位計(jì)，射頻感應(yīng)式料位儀

高頻雷達(dá)水位計(jì)

Level Ease射頻監(jiān)測(cè)技術(shù)

激光料位計(jì)
天線發(fā)出高頻微波脈沖料位計(jì)

高頻雷達(dá)水位計(jì)

糧食倉(cāng)庫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

糧食數(shù)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

一、系統(tǒng)測(cè)試原理
掃描單元采用脈沖激光測(cè)距傳感器，對(duì)糧食表面精確測(cè)距。
云臺(tái)執(zhí)行水平和垂直運(yùn)行，帶動(dòng)激光傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)糧食表面做三維網(wǎng)格掃描，得到N個(gè)掃描點(diǎn)的距離信息，同步獲得角度信息。運(yùn)算得到各掃描點(diǎn)的高度數(shù)據(jù)。處理各點(diǎn)坐標(biāo)及數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出準(zhǔn)確的糧倉(cāng)庫容。輸出點(diǎn)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(gè)掃描探頭，處理下行數(shù)據(jù)，輸出整倉(cāng)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(tái)通信
上位機(jī)或平臺(tái)--接收顯示糧食數(shù)量，定時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，輸出報(bào)表
可進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定，控制盤點(diǎn)頻率以及即時(shí)數(shù)據(jù)采集等
三、系統(tǒng)參數(shù)
糧食數(shù)量監(jiān)測(cè)與倉(cāng)內(nèi)視頻監(jiān)控一體化設(shè)計(jì)，支持TCP/IP協(xié)議，一體化系統(tǒng)由數(shù)量監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控、數(shù)量預(yù)警、安全預(yù)警四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，一體化集成設(shè)計(jì)，設(shè)備氣密性滿足倉(cāng)房熏蒸條件
1、數(shù)量監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)
1）采用非接觸3D光電測(cè)量多傳感平臺(tái)，運(yùn)用3D運(yùn)算模型，滿足平整糧面與不規(guī)則糧面的測(cè)量，輸出定量結(jié)果
2）糧食數(shù)量測(cè)量誤差小于2%
3）具有散體堆料體積測(cè)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(jí)（0.01LX）低照度設(shè)計(jì)。
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(bào)警系統(tǒng)（預(yù)警及安全報(bào)警）聯(lián)動(dòng)。
3、數(shù)量預(yù)警子系統(tǒng)
1）未經(jīng)授權(quán)開啟倉(cāng)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(hào)到指定手機(jī)
3）視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)開啟，攝像頭對(duì)準(zhǔn)出警倉(cāng)門或窗戶
4）預(yù)警位置可設(shè)置，可設(shè)置8個(gè)預(yù)警位
5）可設(shè)置布放與撤防，或設(shè)置定時(shí)
6）預(yù)警傳感信號(hào)采用無線數(shù)字化加密傳輸
4、安全生產(chǎn)報(bào)警子系統(tǒng)
1）便攜式無線報(bào)警單元，入倉(cāng)作業(yè)人員隨身攜帶
2）觸發(fā)式報(bào)警，緊急情況下觸發(fā)求救信號(hào)
3）監(jiān)控中心，報(bào)警短信同時(shí)發(fā)送，倉(cāng)外聲光報(bào)警觸發(fā)
4 ) 視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)，云臺(tái)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(jí)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(duì)于新建拱頂倉(cāng)，可以選擇公共墻安裝，相應(yīng)調(diào)整掃描區(qū)域。
3、對(duì)于保溫倉(cāng)，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(cè)距垂直
5、設(shè)定參數(shù)--倉(cāng)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(jiǎn)便可靠，無需布線。

1、激光測(cè)距原理

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