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我國深層糧情測控系統有了新發展

發布日期:2021-05-06 瀏覽次數:74

隨著我國糧食倉儲“四散”化技術的推廣與應用, 儲糧倉型與形式也在不斷更新換代, 原裝糧高度4.5m左右的房式倉逐漸被裝糧高度6m至8m的高大房式倉, 甚至更高的淺圓倉、立筒倉群所取代。隨著糧堆高度增加,深層糧情的監測也變得更加困難。目前,我國糧庫常規的深層糧情監控手段大多還停留在糧溫檢測的水平上, 即根據糧溫、糧濕參數變化分析推斷糧情, 大多情況下都是憑借經驗間接判斷, 對于深層糧堆的蟲害情況、發熱霉變情況、生物活動情況等均無法及時掌握, 深層糧堆成了糧情監測的盲區, 給儲糧安全埋下了隱患。 

 如何才能實時觀察、掌握到糧堆深層部位的糧情?為此,我國相關糧食研究院所針對此難題進行了技術攻關,利用微電子技術研發出了適用于深層糧堆糧情監測的“透視眼”——糧食縱深層面光影采集儀。

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糧食縱深層面圖像獲取技術融合了電子信息圖像技術、數據采集技術、計算機技術、精密光學技術和糧食儲藏等科學技術。設計用于高大房式倉、淺圓倉、立筒倉群縱深部位預埋或及時插入電子圖像采集端,實時采集縱深層面下儲糧的高清動態彩色圖像。光影采集儀是糧食縱深層面圖像獲取技術的核心。它由LED光源電路、CCD 視頻電路、圖像采集電路、色差調整電路、濾波穩定電路、LED 控制電路、圖像放大電路、圖像顯示器電路、WiFi平臺、后臺計算機信息系統組成

先來看看糧堆環境。常規的糧堆環境一般具有以下特點:光線弱(幾乎黑暗)、密閉低氧、微生物繁多、熏蒸時期布滿劇毒和腐蝕性(或惰性)氣體,而且糧堆內部還有一定的正壓力和側壓力存在。光影采集儀的工作環境是深層糧堆,要知道深層糧堆的環境可是極端惡略的,他能勝任深層糧堆環境圖像采集的工作嗎?

保證“透視眼”在惡劣的深層糧堆環境下正常工作,這才是技術難點。研究者選擇裝糧高度6m的糧倉,針對小麥、稻谷、玉米、大豆、包裝大米等糧種進行了測試。實倉測試結果表明,“透視眼”并沒有讓我們失望。

測試結果表明:

圖像實時采集系統及光影采集端頭CCD在縱深糧面1m~6m 的空間內, 采集到的實時圖像信息在傳輸和儲存過程中運行正常。

光影采集儀自帶超低功耗、超高亮度的輔助照明系統,在低照度(1勒克司) 環境中, 依然可以確保深層儲糧實物圖像真實清晰,實時采集到的動態圖像儲存記錄完整, 圖像細節清晰, 截圖分辨率高。

根據實時采集得到的糧食生態圖像,按照儲糧保管經驗進行質量判斷, 與糧食抽樣檢測的物化質量指標情況基本一致, 可以為保管人員判斷糧食質量變化情況提供直觀的圖像依據。

在縱深全密閉糧食環境下, 當CO2濃度高于8%或O2濃度低于4%或相對濕度(RH)大于等于80%環境條件下, 圖像采集功能運行正常;在儲糧常壓環境下, 磷化氫(PH3)達到500mL/m3濃度時不銹鋼光學探視管運行正常,未出現被腐蝕情況。

不銹鋼光學探視管插入6m深層處散存糧堆時, 其延伸阻力和糧堆側壓力對金屬光學探視管的二元阻力影響較小, 操作使用方便。但在包裝大米中, 實際操作由于受到麻袋包裝的阻隔,插入時的分段阻力非常大, 建議在實際生產作業中配置機械外力, 確保操作輕松方便。


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