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我国深层粮情测控系统有了新发展

发布日期:2021-05-06 浏览次数:3

随着我国粮食仓储“四散”化技术的推广与应用, 储粮仓型与形式也在不断更新换代, 原装粮高度4.5m左右的房式仓逐渐被装粮高度6m至8m的高大房式仓, 甚至更高的浅圆仓、立筒仓群所取代。随着粮堆高度增加,深层粮情的监测也变得更加困难。目前,我国粮库常规的深层粮情监控手段大多还停留在粮温检测的水平上, 即根据粮温、粮湿参数变化分析推断粮情, 大多情况下都是凭借经验间接判断, 对于深层粮堆的虫害情况、发热霉变情况、生物活动情况等均无法及时掌握, 深层粮堆成了粮情监测的盲区, 给储粮安全埋下了隐患。 

 如何才能实时观察、掌握到粮堆深层部位的粮情?为此,我国相关粮食研究院所针对此难题进行了技术攻关,利用微电子技术研发出了适用于深层粮堆粮情监测的“透视眼”——粮食纵深层面光影采集仪。

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粮食纵深层面图像获取技术融合了电子信息图像技术、数据采集技术、计算机技术、精密光学技术和粮食储藏等科学技术。设计用于高大房式仓、浅圆仓、立筒仓群纵深部位预埋或及时插入电子图像采集端,实时采集纵深层面下储粮的高清动态彩色图像。光影采集仪是粮食纵深层面图像获取技术的核心。它由LED光源电路、CCD 视频电路、图像采集电路、色差调整电路、滤波稳定电路、LED 控制电路、图像放大电路、图像显示器电路、WiFi平台、后台计算机信息系统组成

先来看看粮堆环境。常规的粮堆环境一般具有以下特点:光线弱(几乎黑暗)、密闭低氧、微生物繁多、熏蒸时期布满剧毒和腐蚀性(或惰性)气体,而且粮堆内部还有一定的正压力和侧压力存在。光影采集仪的工作环境是深层粮堆,要知道深层粮堆的环境可是极端恶略的,他能胜任深层粮堆环境图像采集的工作吗?

保证“透视眼”在恶劣的深层粮堆环境下正常工作,这才是技术难点。研究者选择装粮高度6m的粮仓,针对小麦、稻谷、玉米、大豆、包装大米等粮种进行了测试。实仓测试结果表明,“透视眼”并没有让我们失望。

测试结果表明:

图像实时采集系统及光影采集端头CCD在纵深粮面1m~6m 的空间内, 采集到的实时图像信息在传输和储存过程中运行正常。

光影采集仪自带超低功耗、超高亮度的辅助照明系统,在低照度(1勒克司) 环境中, 依然可以确保深层储粮实物图像真实清晰,实时采集到的动态图像储存记录完整, 图像细节清晰, 截图分辨率高。

根据实时采集得到的粮食生态图像,按照储粮保管经验进行质量判断, 与粮食抽样检测的物化质量指标情况基本一致, 可以为保管人员判断粮食质量变化情况提供直观的图像依据。

在纵深全密闭粮食环境下, 当CO2浓度高于8%或O2浓度低于4%或相对湿度(RH)大于等于80%环境条件下, 图像采集功能运行正常;在储粮常压环境下, 磷化氢(PH3)达到500mL/m3浓度时不锈钢光学探视管运行正常,未出现被腐蚀情况。

不锈钢光学探视管插入6m深层处散存粮堆时, 其延伸阻力和粮堆侧压力对金属光学探视管的二元阻力影响较小, 操作使用方便。但在包装大米中, 实际操作由于受到麻袋包装的阻隔,插入时的分段阻力非常大, 建议在实际生产作业中配置机械外力, 确保操作轻松方便。


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