[01112032]面向储粮安全保障的粮库智能监测装备与风险管控系统

“数量真实、质量良好、储存安全、管理规范”是我国粮食储备的基本要求。我国是全球粮食储备量最大的国家,拥有近百万个仓房,但还未实现储粮数量、质量与安全状态的全面实时动态监管与预警。针对在线监测储粮数量、实时保障储粮品质、有效降低储粮损耗损失、提高储粮科学管理水平等粮食储备的基本问题,项目组以实现“绿色、生态、智能、高效”的生态储粮为目标,围绕储粮数量在线检测模型与系统、储粮质量快速获取方法与装备、储粮风险智能管控技术与系统三个方面进行了历时9年的研究,取得了一系列重要创新性成果,经中国轻工业联合会鉴定达到国际先进水平。 （1）提出了以检测精度与系统成本的综合优化为目标的传感器布置方法,研发了基于压力传感器的储粮数量在线监测技术与系统,为实时准确监测储粮数量提供了有力的技术手段。 揭示了储粮数量与粮仓地面压强的关系,提出了粮仓地面内外圈分布的两圈压力传感器布置模型,并基于结构自适应、Janssen原理、SVR和深层神经网络等方法设计了近20种储粮数量在线检测模型,开发了适用于不同仓型的储粮数量三维监测系统,数量测量误差≤2%,体积测量误差≤0.3%,测量时间≤5min/仓,经鉴定达到国内领先水平。 （2）提出了适用于不同粮食颗粒的水分在线检测方法,建立了粮食害虫智能检测及分类方法,开发了粮食脂肪酸值快速检测装置,实现了粮食质量数据的高精度、低成本、快速获取。 提出了粮食水分检测密度无关方法,设计了入仓水分超标粮食分拣系统,测量误差≤0.5%,挡板切换速度为2次/s,可满足60-80t/h的入仓工作量;发明了粮食害虫检测、识别方法与系统,检测误差≤5%,检测时间为90min/仓,提出了仓储害虫生境调控方法,减少熏蒸杀虫药量约15%;开发了粮食脂肪酸值快速检测设备,测定时间较国际标准提高了20%,成本不到进口仪器的10%,已成为国内数十家粮油质检中心的专检设备。 （3）提出了粮库目标识别和异常检测技术,开发了“五合一”综合粮情在线监测系统,建立了基于情境模型的储粮保管策略生成方法,满足了粮仓管理智能化和决策科学化的需求。 构建了粮库内7类常见目标的轨迹异常检测模型,准确率高达90%;揭示了粮堆临界风险点的分布和发生规律,开发了“五合一”综合粮情在线监测系统,经评价达到国内领先水平;建立了基于储粮生态区划分的情境感知模型,开发了粮食仓储云管理系统,实现远程控制指导粮仓保管作业,辅助决策响应时间≤3s,降低综合仓储能耗约12%。 获得授权发明专利51项,制定行业标准14项,发表论文106篇（SCI论文59篇,ESI高被引论文5篇、中文核心论文15篇）;创建国家级创新平台4个、国内首个“苏粮硅谷”省级平台、全国科技兴粮示范单位2个。已应用于国家粮食储运监管物联网应用示范工程、全国粮食数量和质量大清查应用、国家粮食应急保障体系和国家粮情监测监管云平台建设。成果覆盖全国20多个省、近4000个库点。推广了应用本技术及标准、拥有自主知识产权的相关装备及系统1万多台套。近两年累计新增销售20.48亿元、利润2.17亿元;先后为全国粮库培训了15000多名技术骨干和创新人才,效益显著。