CN109375531A - 粮仓的智能仓储管控一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粮仓的智能仓储管控一体化系统，包括测控终端及与测控终端通过RS485总线连接的测控单元，测控单元包括自动控制单元、虫气水检测单元、智能照明测控单元、电耗监测单元、储粮数量监测单元、智能巡仓单元、堆垛边界预警单元、用电安全管控单元等。本发明应用时布线便捷，便于安装维护和扩容，能提升控制精确度和动力设备的工作稳定性，是实施智能仓储的可靠保证。

Description

粮仓的智能仓储管控一体化系统

技术领域

本发明涉及粮情检测技术，具体是粮仓的智能仓储管控一体化系统。

背景技术

随着粮食行业信息化建设的进行、国家在粮食行业的投入加大、以及粮食信息化科研项目的深入开展，智能仓储，包括智能通风、智能内环流控温、智能低温、智能气调、智能调质、智能环流熏蒸等，在各级粮库的运用越来越广泛，技术发展迅速且日趋成熟。智能仓储，首先，通过粮仓粮情测控装备完成检测任务而主动获取粮情，并进行作业目的优选、自动捕捉作业时机；其次，一旦作业条件满足，通过粮仓粮情测控装备控制自动化设备开启，否则进一步进行作业目的优选、自动捕捉作业时机；再次，作业中一旦条件不满足，通过粮仓粮情测控装备控制自动化设备关闭，并继续进行作业目的优选、自动捕捉作业时机。

现有的粮仓粮情测控装备主要采用集成式结构，其主要特点在于：除执行机构、控制设备（动力设备、测温电缆、温湿度传感器、智能电表、仓内照明等）和控制设施（通风窗、通风口、电动阀）外，将实现通讯的元件、实现控制的元件、实现在线检测的元件、检测设备工作状态的元件等全部集中在集成式测控终端，集通讯功能、多参数检测功能、设备运行状态检测功能、自动控制与驱动功能于一体。现有的粮仓粮情测控装备应用时存在以下问题和缺陷：所有检测对象和控制对象的供电电源线、信号线均要接入集成式测控终端，线缆太多，造成布线施工困难，加大接线难度；集成式测控终端容纳能力有限，控制对象较多时难以胜任；一旦施工完成，集成式测控终端和布线无法更改，无法集成新增功能的控制对象，难以扩容；一旦出现故障，线路复杂加大维护难度；信号线、电源线太长，电压降较大，信号返回不稳定、执行机构驱动难度增大、甚至动力设备工作不稳定。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种粮仓的智能仓储管控一体化系统，其应用时布线便捷，便于安装维护和扩容，能提升控制精度，进而能提升动力设备的工作稳定性。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：粮仓的智能仓储管控一体化系统，其特征在于，包括上位机、测控终端和各种功能性测控单元，它们共同作用完成的功能包括实现多参数粮情的检测与数据处理、自动化设备的控制与实时状态采集、基于实时粮情与自动控制的智能决策与智能作业管控、采集安全信息数据监控仓储安全；其中：

上位机，即安装有智能仓储管控一体化平台软件的工业控制计算机或服务器，生成检测指令、自动化设备控制指令、查询指令，数据分析与处理，依据实时粮情、粮食信息、粮仓信息和自动化设备情况进行智能决策；

测控单元，最终执行检测指令或自动化设备控制指令或查询指令并反馈执行结果的功能性单元；

测控终端，是联系上位机和各种功能性测控单元的通信交互桥梁，接收并下达指令至测控单元或温湿模块，接收测控单元或温湿模块命令执行结果并上传上位机；同时也是智能仓储管控的核心设备，集成多参数粮情检测、自动化设备控制与实时状态采集、仓储安全监管于一体，集成控制各种功能性测控单元于一体。

本发明在具体实施时，每个粮库配置1台上位机安装智能仓储管控一体化平台软件，统一管控全库的多参数粮情检测设备、自动化设备和仓储安全监控设备。

本发明在具体实施时，1个仓房廒间配置1台测控终端，为了节约成本也可多个仓房廒间配置1台测控终端，集成控制多参数粮情检测设备、自动化设备和仓储安全监控设备。

进一步的，所述测控终端包括中央处理器、485通信模块、MODBUS模块、温湿度检测模块、液晶屏通信模块、电源管理模块、无线通信模块、网络通信模块、液晶显示控制屏；其中：

中央处理器，为带寄存器的ARM处理器，支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，通过开发内嵌入单片机程序，实现以下主要功能：接收上位机或液晶显示控制屏的指令下发至各种测控单元或温湿模块；接收各种测控单元或温湿模块命令执行结果并反馈数据至测控终端；存储检测数据、自动化设备状态数据、仓储安全信息数据并支持液晶显示控制屏调用数据进行页面展示；以实时粮情数据进行内环流控温智能决策并通过自动控制实现内环流控温智能作业。

485通信模块，RS485总线连接于测控终端485通信模块与各测控单元或设备的485通信模块之间，实现测控终端与各测控单元间的通信交互。

MODBUS模块，接收各测控单元的MODBUS通信信号。

温湿度检测模块通过多组测温信号线接入多组仓内测温电缆和多组温湿度信号线连接温湿度传感器，用于接收测控终端传送的指令检测粮堆、仓温湿和气温湿并反馈数据至测控终端；

液晶屏通信模块，内嵌单片机程序以支持液晶显示控制屏从中央处理器调用并展示数据，以及支持将液晶显示控制屏触屏控制指令编译成中央处理器可识别形式。

电源管理模块，将12DC电源转变为更低的适合于各模块工作需要的各种低压电源，保证各模块工作正常。

无线通信模块，支持中央处理器与上位机之间进行有线通讯；所述网络通信模块，支持中央处理器与上位机之间采用网络有线通讯。

液晶显示控制屏，连接于液晶屏通信模块，从中央处理器调用多参数粮情数据、自动化设备状态、仓储安全信息数据并展示，并支持触屏控制自动化设备。

本发明在具体实施时，上位机与测控终端之间的通信，可采用无线通讯或有线通讯。采用无线通讯，为上位机配套一体化测控主机和无线通讯模块，为测控终端配套无线通讯模块，无线通讯模块起命令、数据发送和接收的作用。有线通讯，可以采用光纤与网线进行数据传输，也可采用信号线进行数据传输。

进一步的，所述测控单元包括虫气水检测单元、自动控制单元、储粮数量监测单元、电耗监测单元、智能照明测控单元、智能巡仓单元、包装粮周界监测单元、安全用电监测单元；其中：

储粮数量监测单元，包括数量监测设备与云台型视频监控球机，数量监测设备采用非接触式光电检测手段扫描散装粮面获取仓内粮食体积并反馈至测控终端，云台型视频监控球机能够实现仓房封闭的黑暗环境下360度无死角获取仓内彩色高清晰度画面，通过网络通讯将视频数据上传硬盘监控录像机；

智能照明测控单元，包括中央处理器、电源管理模块、MODBUS模块、激光对射管、互感器、交流接触器、继电器、485通信模块、指纹打卡机，巡仓人员指纹打卡的开关变量触发自动供电激光对射管，激光对射管电平信号触发自动计数进仓人数、出仓人数和在仓人数，在仓人数≥1触发自动供电仓内照明，互感器检测仓内各照明电路的电信号以决定照明状态，在仓人数＝0且维持一定时间，自动断电仓内照明和激光对射管，智能照明测控单元与测控终端通过RS485信息交互照明状态、在仓人数；

智能照明测控单元还具备进出仓管控功能，指纹打卡机为网络通讯设备，巡仓人员指纹打卡的开关变量触发上位机获取进仓人员身份并自动核实进仓的合法权限，在仓人数≥1确认仓门被打开，进仓人员身份非法，预警非法入仓，否则仓门正常打开。

电耗监测单元，包括智能电表和互感器，用于获取智能电表的电信号并反馈至测控终端；

智能巡仓单元，包括ID卡读卡器、ID卡，并与智能照明测控单元联动，ID卡读卡器安装于仓内远离仓门的不同位置，身份有效的人员在仓内不同位置打卡时间均在进仓指纹打卡时间和出仓指纹打卡时间之间，确认巡仓得到执行，触发巡仓人员可通过软件在上位机上进行巡仓记录表的申请、填报、提交，上位机核实巡仓记录表的核心数据与粮情检测系统全仓平均粮温的相符性，相符条件下生成巡仓记录，在储状态下的仓房，在规定时间无巡仓记录会自动预警；

包装粮周界监测单元，包括中央处理器、MODBUS通信模块、红外光幕管理模块、红外光束发射管、红外光束接收管，用于接收红外光束接收管电平信号并反馈至测控终端，预警包装粮堆倒塌或存在倒塌风险。

本发明的测控单元作为检测指令、控制指令、查询指令的最终执行者，以插接件方式连接于RS485总线上，相互独立工作互不影响。本发明在具体实施时，粮库可根据具体需求选择功能性测控单元类别及数量，灵活性、适应性很强。

本发明的虫气水检测单元是粮情检测功能性单元中的一种，自动控制单元是自动控制智能通风设备、智能环流设备、智能低温设备、智能气调设备并检测设备运行状态的功能性单元，能耗监测单元、储粮数量监测单元、智能照明测控单元、智能巡仓单元、包装粮周界监测单元、安全用电监控单元是仓储安全管控功能性单元中的一种。

本发明在具体实施时，测控终端的温湿度检测模块也具备粮情检测功能，也是一种功能性测控单元，因管理需要被集成至测控终端上。

进一步的，所述测控终端还包括EMC保护模块和安全保护模块；所述EMC保护模块，隔离中央处理器与各模块通讯产生的相互电磁干扰，确保通讯正常；所述安全保护模块包括交流接触器、电源滤波器、漏电保护器、浪涌保护器、瞬态抑制二极管、压敏电阻、气体放电管，使测控终端具备防电磁场辐射干扰、防静电放电、防电快速瞬变脉冲群干扰、防电脉涌冲击、防雷击的能力。

本发明在具体实施时，安全保护模块将外部电源整理成AC220V±20V的稳定电源为测控终端、各测控单元供电，确保测控终端电路板、测控单元电路板所控制的用电安全。

本发明在具体实施时，安全保护模块和EMC保护模块共同作用，使测控终端具备防电磁场辐射干扰、防静电放电、防电快速瞬变脉冲群干扰、防电脉涌冲击、防雷击的能力。其中，交流接触器具有过压、过流、过热、过载、防掉相等保护功能；电源滤波器有效滤除电源中特定频率的频点或该频点以外的频率得到一个特定频率的电源信号；漏电保护器主要是用来在设备发生漏电故障时具有过载和短路保护功能；浪涌保护器对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护，具有相对相，相对地，相对中线，中线对地及其组合等保护模式；瞬态抑制二极管的作用是当其两极受到反向瞬态高能量冲击时，能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的损坏；压敏电阻，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护；气体放电管用于多级保护电路中的第一级或前两级，起泄放雷电暂态过电流和限制过电压作用。

本发明在具体实施时，测控终端集中供电所有测控单元，防止测控单元断电失联，造成测控终端对测控单元失控。

进一步的，所述自动控制单元包括中央处理器电源管理模块、执行机构监控模块、动力设备监控模块、温湿度接口、485通信模块、EMC保护模块、安全保护模块，起自动控制仓储设备并采集其运行状态、监测进风口或出风口的气体温湿度的作用；其中：

执行机构监控模块包括开继电器、关继电器和状态检测元件；所述动力设备监控模块包括保护性交流接触器、继电器和电流互感器CT103C；中央处理器、电源管理模块、执行机构监控模块、MODBUS模块共同作用于电动执行机构，通过机械行程运行打开通风窗或通风口或管道阀门，或关闭通风窗或通风口或管道阀门，并采集其运行状态；中央处理器、动力设备监控模块、电源管理模块、AC380V电源共同作用，启动或停机动力设备，并采集其运行状态。所述温湿度接口用于外接温湿度传感器，以监测进风口或出风口的气体温湿度。

粮食自动化设备，包括智能通风设备、智能环流设备、智能低温设备、智能气调设备，从自动控制特点上分两大类，一类是依靠机械行程运动控制通风窗或通风口或管道阀的电动执行机构，正压供电则打开，负压供电则关闭，断电执行机构暂停，如电动推杆、涡轮涡杆、电动阀等；另一类是供电启动、断电停机的动力设备，如风机、空调、泵、空压机、谷物冷却机等。

本发明在具体实施时，每台自控单元能集成控制1台任意的电动执行机构和1台任意的动力设备，具备很强的兼容控制能力；不会因执行机构或动力设备的不同而改变自动控制测控单元的柜体大小、电路板结构、配置仪器设备，只因动力设备功率差异调整继电器、交流接触器规格，具备宽范围的适应能力；粮仓功用设备有依赖性配套且位置相邻的特点，如窗户上的通风窗与轴流机、地面过墙管上的通风口和内置混流机、环流管道上的电动蝶阀和环流风机，集成控制1台电动执行机构和1台动力设备，既符合设备控制要求，又减少了设备数量降低成本，还能增强粮仓外墙面的美观性；对于无依赖关系的执行机构、动力设备也可就近集成控制，如环流支管上的电动蝶阀和空调等，降低成本。

本发明在具体实施时，所述执行机构为涡轮涡杆类、电动阀类、电动推杆类中的任意一种电动执行机构，执行机构在正压供电条件下工作时，通风窗或通风口或管道阀门向被打开方向运动；执行机构在负压供电条件下工作时，通风窗或通风口或管道阀门向被关闭方向运动；执行机构被断电时，通风窗或通风口或管道阀门被停止。

本发明在具体实施时，所述开继电器和关继电器均被接于执行机构电源线路上，电源管理模块接收中央处理器打开指令后，开继电器合关继电器断，执行机构被正向供电；电源管理模块接收中央处理器关闭指令后，开继电器断关继电器合，执行机构被负向供电。其中：所述执行机构为涡轮涡杆类、电动阀类执行机构时，所述状态检测元件采用限位开关，所述限位开关包括限位开触发器和限位关触发器，所述限位开触发器和限位关触发器的限位信号经MODBUS模块反馈至中央处理器以判定通风窗或通风口或管道阀门的运行状态；所述执行机构为电动推杆类执行机构时，执行机构电源电平信号经MODBUS模块反馈至中央处理器以判定运行状态。

本发明在具体实施时，执行机构监控模块用于接入执行机构的驱动电源线、与执行机构配套的状态检测元件的状态通讯线，执行机构以机构运动实现通风窗（或通风口或管道阀门）的打开或关闭，限位开关或电源电平信号监测运行状态：已开/已关/动/通讯中断/设备故障。

本发明在具体实施时，所述保护性交流接触器接于动力设备供电电源线路上，交流接触器合闸则启动动力设备，交流接触器断开则停机动力设备。所述继电器，电源管理模块接收中央处理器启动指令后，供电继电器，继电器合连锁交流接触器合闸，动力设备被启动；电源管理模块接收中央处理器停机指令后，断电继电器，继电器断连锁交流接触器断开，动力设备被停机。所述电流互感器CT103C采集动力设备供电线路的交流电流值，经MODBUS模块反馈至中央处理器以判定动力设备的运行状态。

进一步的，所述虫气水检测单元，包括中央处理器、电源管理模块、MODBUS模块、EMC模块、485通信模块、害虫诱捕器、采样电磁阀、通道选通器、多通E1、三通E2~E5、气路控制电磁阀D1~D3、主抽气泵、副抽气泵、节流阀、过滤阀、回气管和检测元件；其中：

所述的中央处理器、电源管理模块、MODBUS模块、EMC模块和485通信模块共同构成虫气水检测单元的控制电路板；所述MODBUS模块，与各传感器数据信号线C线相连，通讯获取各指标检测结果的数字信号；所述485通信模块，通过RS485线与智能仓储测控终端的485通信模块相连，通过虫气水检测单元与智能仓储测控终端之间的通讯交互实现指令下达和数据上传；所述EMC保护模块，主要作用是防电磁场辐射干扰，保证控制电路板工作稳定和各传感器工作稳定；所述中央处理器接收、执行测控终端检测指令并存储检测数据、反馈数据，智能控制电磁阀及泵设备确保检测任务按控制流程有条不紊地进行，在检测过程中根据磷化氢浓度检测结果智能决策是否继续检测其它气体浓度。

所述的害虫诱捕器、采样电磁阀、通道选通器和多通E1共同构成虫气水检测单元的采气装置，实现定点抽样和选点抽样功能。

所述检测元件包括安装有害虫光电计数器1和摄像头2的害虫检测室、安装有磷化氢传感器的磷化氢检测室6、安装有氧传感器的氧检测室7、安装有二氧化碳传感器的二氧化碳检测室8、安装有温湿度传感器的水分检测室9；

所述的三通E2~E5、气路电磁阀D1~D3、节流阀11、过滤阀12和回气管10，通过气路电磁阀与泵的共同作用，形成害虫检测气路、磷化氢检测气路和保护性检测气路。

所述害虫检测气路，起于多通E1出口止于三通E5出口，中间依次连接有三通E2、电磁阀D1、害虫光电计数器1、摄像机2、虫瓶3和主抽气泵4；

所述磷化氢检测气路，起于多通E1出口止于三通E5出口，中间依次连接有过滤阀11、节流阀12、三通E3、电磁阀D2、磷化氢检测室6、三通E4和副抽气泵5；

所述保护性检测气路，起于多通E1出口止于三通E5出口，中间依次连接有过滤阀11、节流阀12、三通E3、电磁阀D3、氧传感器室7、二氧化碳传感器室8、温湿度传感器室9、三通E4和副抽气泵5。

所述采样电磁和气路控制电磁阀，在其直流电源供电线路上安装有继电器，电源管理模块响应中央处理器指令DC供电继电器时，电磁阀被供电，动铁芯被定铁芯吸住，气管导通，粮堆某部位的气样或虫样在泵负压牵引下穿过电磁阀向前运行；电源管理模块响应中央处理器指令DC断电继电器时，电磁阀被断电，动铁芯归位截断气管。

所述主抽气泵4、副抽气泵5、及安装在泵交流电源供电线路上的交流接触器和继电器，共同构成泵控制电路。电源管理模块响应中央处理器指令DC供电继电器时，交流接触器被合闸，供电启动泵牵引气样或虫样向前运行；电源管理模块响应中央处理器指令DC断电继电器时，交流接触器被断开，断电停机泵，气样或虫样不再向前运行。

本发明在具体实施时，虫气水检测单元直流供电各检测元件，检测结果的数字信号与害虫图像，使用信号线C经MODBUS模块反馈至虫气水检测单元的中央处理器；害虫检测室对正在通过的粮堆某部位的虫样进行害虫头数计数并对每头害虫进行多方位拍摄害虫图像；磷化氢检测室6对正在通过的粮堆某部位的气样进行磷化氢浓度检测；氧检测室7对正在通过的粮堆某部位的气样进行氧浓度检测；二氧化碳检测室8对正在通过的粮堆某部位的气样进行二氧化碳浓度检测，水分检测室9对正在通过的粮堆某部位的气样进行温湿度检测。

本发明在具体实施时，害虫诱捕器具有引诱害虫爬入、容纳虫样和气样的功能，虫样和气样在泵负压牵引下，从底部气管经采样电磁阀进入通道选通器；采样电磁阀，连接于害虫诱捕器与通道选通器之间，害虫诱捕器与采样电磁阀成对配套使用，每一对采用一根气管接到通道选通器的入口；通道选通器有16个入口和1个出口，入口用气管外接采样电磁阀后再接害虫诱捕器，出口与多通E1的入口相连；多通E1出口连接于气路控制装置的三通E2入口。

本发明在具体实施时，根据粮面面积和储粮高度确定检测点位置与数量，每检测点使用1支害虫诱捕器，害虫诱捕器与采样电磁阀成对配套使用，每16支害虫诱捕器共用1支通道选通器，多通E1入口数量与通道选通器数量一致。

本发明在具体实施时，最多1只采样电磁阀处于供电状态且断电后才能供电其它电磁阀，每只采样电磁阀和每只泵的地址均唯一，中央处理器据此实现选点抽样和定点抽样。

本发明在具体实施时，支持在全部检测点随意抽取多个不连续点，中央处理器自动排序检测点并记录后执行检测任务，方便用户抽测疑难点以快速验证结果的准确性。

本发明在具体实施时，据每只采样电磁阀和每只泵的地址均唯一的特点，可随时指令中止检测任务，而不是强行断电设备中止检测，既保证设备安全又节省时间。

本发明在具体实施时，通道选通器设计为易于虫样下落收集、内表面光滑且腔体体积小，以缩短抽气时间加快检测速度、提高害虫检测精确、降低残余废气对气体浓度检测结果的影响。

本发明在具体实施时，虫样或气样在泵负压牵引下，由害虫诱捕器至回气管10，单向流动，虫样被检测后被收集于虫瓶3中，检测后主废气经回气管10返回仓内，以免毒气泄漏污染环境甚至造成中毒事故。

本发明在具体实施时，检测方法包括依次进行的以下步骤：

S1、保持磷化氢检测气路和保护性检测气路处于关断状态，先打开一个采样电磁阀后打开电磁阀D1，再启动主抽气泵4，使害虫检测气路畅通；

S2、供电光电计数器1和摄像机2，对已打开的采样电磁阀所对应的害虫诱捕器检测点的害虫连续计数与图像提取；

S3、计时连续检测，超时保存此检测点害虫计数结果和图像至中央处理器，并清零缓存；

S4、保持害虫检测气路处于畅通状态，打开电磁阀D2后启动副抽气泵5，使磷化氢检测气路畅通；

S5、供电磷化氢传感器室6，实现磷化氢浓度连续检测；

S6、对计时范围内的磷化氢浓度数据进行处理，超时保存结果至中央处理器，并清零缓存；

S7、保持害虫检测气路处于畅通状态，确认打开电磁阀D3成功后关闭电磁阀D2，使磷化氢检测气路处于关闭状态并使保护性检测气路畅通；

S8、供电氧传感器室7、二氧化碳传感器室8、温湿度传感器室9，检测氧浓度、二氧化碳浓度和温湿度；

S9、对计时范围内的数据进行处理，超时保存结果至中央处理器，并清零缓存；

S10、停机副抽气泵5后关闭电磁阀D3，使保护性检测气路关断；

S11、重复步骤S1～S10，打开下一采样电磁阀，同时关闭已完成检测任务的采样电磁阀，直至完成全部检测任务。

S12、所述步骤S5中检测至的磷化氢浓度大于0时，直接关闭磷化氢检测气路并返回步骤S1，进入下一检测点的检测流程。

本发明在具体实施时，与虫气水检测硬件设备配套的虫气水检测软件，应用改良的气体ACE方程，依据检测点的温湿度计算出该检测点的水蒸汽分压，再运用根据改良的粮食ACE方程，依据该检测点的粮温，反导该检测点的粮食水分含量。

进一步的，所述智能照明测控单元包含中央处理器、MODBUS模块、电源管理模块、485通讯模块、指纹打卡机、激光对射管、继电器、交流接触器、互感器和本地控制开关；其中，指纹打卡机信号线连接于智能照明测控单元也同时与上位机进行网络通讯，

巡仓人员指纹打卡的开关变量触发自动供电激光对射管，激光对射管电平信号触发自动计数进仓人数、出仓人数和在仓人数，在仓人数≥1触发自动供电仓内照明，互感器检测仓内各照明电路的电信号以决定照明状态，在仓人数＝0且维持一定时间，自动断电仓内照明和激光对射管，智能照明测控单元与测控终端通过RS485信息交互照明状态、在仓人数，

智能照明测控单元还具备进出仓管控功能，指纹打卡机为网络通讯设备，巡仓人员指纹打卡的开关变量触发上位机获取进仓人员身份并自动核实进仓的合法权限，在仓人数≥1确认仓门被打开，进仓人员身份非法，预警非法入仓，否则仓门正常打开。

进一步的，所述智能巡仓单元包括ID卡读卡器、ID卡，与智能照明测控单元、上位机联动，切实监管责任巡仓人员进仓检查粮情的业务工作；其中，ID卡读卡器直接与测控终端RS485通讯；

智能巡仓单元与智能照明测控单元、上位机联动，从指纹打卡机获取责任巡仓人员指纹与打卡时间；从ID卡读卡器获取ID卡信息与刷卡时间；核实指纹打卡机上打卡、ID卡读卡器上刷卡为同一责任巡仓人员；核实责任巡仓人员完成要求的进仓指纹打卡、仓内多处刷ID卡、出仓指纹打卡；核实每次刷ID卡时间是否界于两次指纹打卡时间；上述条件均满足后，责任巡仓人员申请、填报、提交巡仓检查表；上位机审核巡仓检查表核心数据与该仓粮情核心数据的相符性，相符则生成巡仓记录，否则巡仓任务失败。

本发明在具体实施时，为切实监管巡仓检查粮情，每仓房至少部署2个ID卡读卡器在远离仓门的不同位置；注册管理与每个仓房相关的责任巡仓人员、ID卡读卡器地址、指纹打卡机地址；注册管理与责任巡仓人员相关的指纹信息、唯一ID卡信息。

进一步的，所述测控终端通过RS485总线高度集成多参数粮情检测检测设备、仓储自动化设备、仓储安全管控设备为一个有机整体，实现实时在线检测、实时在线控制和数据共享；所述测控终端通过自控控制单元高度集成智能通风设备、智能环流设备、智能低温设备、智能气调设备为一个有机整体，实现集中管控，为粮库实现全面的、相互协调的、智能决策的、无人值守的自动化仓储作业奠定的有利基础。

本发明在具体实施时，智能照明测控单元、储粮数量监测单元、堆垛边界预警单元、用电安全管控单元的中央处理器在规格型号上虽与测控终端一致，但中央处理器内嵌入程序不一致，以适应各自在功能特性、数据处理、监测技术与方法、控制精度和准确度的差异；本发明在具体实施时，涉及功能性测控单元的MODBUS模块、电源管理模块、EMC保护模块，不论用于哪种功能性测控单元，与测控终端一致。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明应用时测控终端集中通信管理，测控单元执行测控任务，测控终端与测控单元之间的控制线路只有RS485通信线和电源线，布线便捷，控制线路结构简单清晰，便于施工维护，且能提升控制精度，进而能提升动力设备的工作稳定性。

（2）本发明在扩容时，仓内仓外功能点安装功能设备，附近安装测控单元，局部改造控制线路保证测控单元并入电源线和RS485通讯线路，自动化设备扩容简单。

（3）本发明采用插件式测控功能单元化设计的方式，能满足不同用户选择需求，便于推广应用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一个具体实施例的结构示意图；

图2为本发明一个具体实施例中测控终端的结构框图；

图3为本发明一个具体实施例中自动控制单元的结构框图；

图4为本发明一个具体实施例中采用涡轮涡杆类、电动闸阀类或电动蝶阀类执行机构时执行机构监控模块的结构框图；

图5为本发明一个具体实施例中采用为电动推杆类执行机构时执行机构监控模块的结构框图；

图6为本发明一个具体实施例中采用非程控式动力设备时动力设备监控模块的结构框图；

图7为本发明一个具体实施例中虫气水检测单元的控制系统结构框图；

图8为本发明一个具体实施例中虫气水检测单元的气路图；

图9为图8中电磁阀的控制原理图；

图10为图8中A电路控制原理图；

图11为本发明一个具体实施例中智能照明测控单元的结构框图；

图12为本发明一个具体实施例中智能巡仓单元的结构示意图；

图13为本发明一个具体实施例中电耗监测单元的结构示意图；

图14为本发明一个具体实施例中包装粮周界监测单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例：

如图1～图14所示，粮仓的智能仓储管控一体化系统，包括上位机、测控终端及与测控终端通过RS485总线连接的各种功能性测控单元，它们共同作用完成的功能包括实现多参数粮情的检测与数据处理、自动化设备的控制与实时状态采集、基于实时粮情与自动控制的智能决策与智能作业管控、采集安全信息数据监控仓储安全。

本实施例的上位机，即安装有智能仓储管控一体化平台软件的工业控制计算机或服务器，生成检测指令、自动化设备控制指令、查询指令，进行数据分析与处理，依据实时粮情、粮食信息、粮仓信息和自动化设备情况进行智能决策。

本实施例的测控单元，最终执行检测指令或自动化设备控制指令或查询指令并反馈执行结果的功能性单元，本实施例的测控单元包括自动控制单元、虫气水检测单元、电耗监测单元、储粮数量监测单元、智能照明测控单元、智能巡仓单元、安全用电监控单元中任意一种单元或多种单元的组合，测控终端外接AC220V交流电且为与其连接的所有测控单元集中供电。其中：

储粮数量监测单元，包括数量监测设备与云台型视频监控球机，数量监测设备采用非接触式光电检测手段扫描散装粮面获取仓内粮食体积并反馈至测控终端，云台型视频监控球机能够实现仓房封闭的黑暗环境下360度无死角获取仓内彩色高清晰度画面，通过网络通讯将视频数据上传硬盘监控录像机。

智能照明测控单元，包括中央处理器、电源管理模块、MODBUS模块、激光对射管、互感器、交流接触器、继电器、485通信模块、指纹打卡机，巡仓人员指纹打卡的开关变量触发自动供电激光对射管，激光对射管电平信号触发自动计数进仓人数、出仓人数和在仓人数，在仓人数≥1触发自动供电仓内照明，互感器检测仓内各照明电路的电信号以决定照明状态，在仓人数＝0且维持一定时间，自动断电仓内照明和激光对射管，智能照明测控单元与测控终端通过RS485信息交互照明状态、在仓人数。

智能照明测控单元还具备进出仓管控功能，指纹打卡机为网络通讯设备，巡仓人员指纹打卡的开关变量触发上位机获取进仓人员身份并自动核实进仓的合法权限，在仓人数≥1确认仓门被打开，进仓人员身份非法，预警非法入仓，否则仓门正常打开。

电耗监测单元，包括智能电表和互感器，用于获取智能电表的电信号并反馈至测控终端。

智能巡仓单元，包括ID卡读卡器、ID卡，并与智能照明测控单元联动，ID卡读卡器安装于仓内远离仓门的不同位置，身份有效的人员在仓内不同位置打卡时间均在进仓指纹打卡时间和出仓指纹打卡时间之间，确认巡仓得到执行，触发巡仓人员可通过软件在上位机上进行巡仓记录表的申请、填报、提交，上位机核实巡仓记录表的核心数据与粮情检测系统全仓平均粮温的相符性，相符条件下生成巡仓记录，在储状态下的仓房，在规定时间无巡仓记录会自动预警。

包装粮周界监测单元，包括中央处理器、MODBUS通信模块、红外光幕管理模块、红外光束发射管、红外光束接收管，用于接收红外光束接收管电平信号并反馈至测控终端，预警包装粮堆倒塌或存在倒塌风险。

本实施例的测控终端，是联系各种功能性测控单元和上位机的通信交互桥梁，接收并下达指令至测控单元或温湿模块，接收测控单元或温湿模块命令执行结果并上传上位机；同时也是智能仓储管控的核心设备，集成多参数粮情检测、自动化设备控制与实时状态采集、仓储安全监管于一体，集成控制各种功能性测控单元于一体。

本发明的测控单元作为检测指令、控制指令、查询指令的最终执行者，以插接件方式连接于RS485总线上，相互独立工作互不影响。本发明在具体实施时，粮库可根据具体需求选择功能性测控单元类别及数量，灵活性、适应性很强。

本发明在具体实施时，每个粮库配置1台上位机安装智能仓储管控一体化平台软件，统一管控全库的多参数粮情检测设备、自动化设备和仓储安全监控设备。

本发明在具体实施时，1个仓房廒间配置1台测控终端，为了节约成本也可多个仓房廒间配置1台测控终端，集成控制多参数粮情检测设备、自动化设备和仓储安全监控设备。

本发明的虫气水检测单元是粮情检测功能性单元中的一种，自动控制单元是自动控制智能通风设备、智能环流设备、智能低温设备、智能气调设备并检测设备运行状态的功能性单元，能耗监测单元、储粮数量监测单元、智能照明测控单元、智能巡仓单元、包装粮周界监测单元、安全用电监控单元是仓储安全管控功能性单元中的一种。

本发明在具体实施时，测控终端的温湿度检测模块也具备粮情检测功能，也是一种功能性测控单元，因管理需要被集成至测控终端上。

如图2所示，本实施例的测控终端包括中央处理器、485通信模块、MODBUS模块、温湿度检测模块、液晶屏通信模块、电源管理模块、无线通信模块、网络通信模块、液晶显示控制屏、EMC保护模块、安全保护模块。其中：

中央处理器，为带寄存器的ARM处理器，支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，通过开发内嵌入单片机程序，实现以下主要功能：接收上位机或液晶显示控制屏的指令下发至各种测控单元或温湿模块；接收各种测控单元或温湿模块命令执行结果并反馈数据至测控终端；存储检测数据、自动化设备状态数据、仓储安全信息数据并支持液晶显示控制屏调用数据进行页面展示；以实时粮情数据进行内环流控温智能决策并通过自动控制实现内环流控温智能作业。

485通信模块，RS485总线连接于测控终端485通信模块与各测控单元或设备的485通信模块之间，实现测控终端与各测控单元间的通信交互。

MODBUS模块，接收各测控单元的MODBUS通信信号。

温湿度检测模块通过多组测温信号线接入多组仓内测温电缆和多组温湿度信号线连接温湿度传感器，用于接收测控终端传送的指令检测粮堆、仓温湿和气温湿并反馈数据至测控终端；

液晶屏通信模块，内嵌单片机程序以支持液晶显示控制屏从中央处理器调用并展示数据，以及支持将液晶显示控制屏触屏控制指令编译成中央处理器可识别形式。

液晶显示控制屏，连接于液晶屏通信模块，从中央处理器调用多参数粮情数据、自动化设备状态、仓储安全信息数据并展示，并支持触屏控制自动化设备；可供查询显示的信息包括粮温主要信息、温湿度主要信息、粮食水分主要信息及粮堆气体，浓度主要信息、虫口密度、设备运行状态、能耗信息、仓内照明状态、在仓人数和储粮数量等。

电源管理模块，将12DC电源转变为更低的适合于各模块工作需要的各种低压电源，保证各模块工作正常。

无线通信模块，支持中央处理器与上位机之间进行有线通讯；所述网络通信模块，支持中央处理器与上位机之间采用网络有线通讯。

EMC保护模块，隔离中央处理器与各模块通讯产生的相互电磁干扰，确保通讯正常；本实施例的安全保护模块包括交流接触器、电源滤波器、漏电保护器、浪涌保护器、瞬态抑制二极管、压敏电阻、气体放电管，使测控终端具备防电磁场辐射干扰、防静电放电、防电快速瞬变脉冲群干扰、防电脉涌冲击、防雷击的能力。

本发明在具体实施时，上位机与测控终端之间的通信，可采用无线通讯或有线通讯。采用无线通讯，为上位机配套一体化测控主机和无线通讯模块，为测控终端配套无线通讯模块，无线通讯模块起命令、数据发送和接收的作用。有线通讯，可以采用光纤与网线进行数据传输，也可采用信号线进行数据传输。

本发明在具体实施时，安全保护模块将外部电源整理成AC220V±20V的稳定电源为测控终端、各测控单元供电，确保测控终端电路板、测控单元电路板所控制的用电安全。

本发明在具体实施时，安全保护模块和EMC保护模块共同作用，使测控终端具备防电磁场辐射干扰、防静电放电、防电快速瞬变脉冲群干扰、防电脉涌冲击、防雷击的能力。其中，交流接触器具有过压、过流、过热、过载、防掉相等保护功能；电源滤波器有效滤除电源中特定频率的频点或该频点以外的频率得到一个特定频率的电源信号；漏电保护器主要是用来在设备发生漏电故障时具有过载和短路保护功能；浪涌保护器对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护，具有相对相，相对地，相对中线，中线对地及其组合等保护模式；瞬态抑制二极管的作用是当其两极受到反向瞬态高能量冲击时，能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的损坏；压敏电阻，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护；气体放电管用于多级保护电路中的第一级或前两级，起泄放雷电暂态过电流和限制过电压作用。本实施例通过安全保护模块和EMC保护模块的功能，保证测控终端安全工作、正常工作。本实施例中测控终端的静电放电抗扰度：通过严酷等级为3级（接触放电）的静电放电抗扰度测试。电磁场辐射抗扰度：通过严酷等级为2级的射频电磁场辐射抗扰度测试。电快速瞬变脉冲群抗扰度：通过严酷等级为3级的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试。脉涌（冲击）抗扰度：通过严酷等级为4级的脉涌（冲击）抗扰度测试。雷击试验：通过严酷等级为2级的雷击测试。

本发明在具体实施时，测控终端集中供电所有测控单元，防止测控单元断电失联，造成测控终端对测控单元失控。

本发明在具体实施时，接入测控终端的电缆包括：1）AC220V输入线1路和AC220V输入线2路；2）RS485通信线不超过3路；3）测温信号线不超过16路和温湿度信号线不超过8路；4）与一体化检测主机进行通信的通信线缆1路。本发明在具体实施时，自动控制的元件、实现在线检测的元件、设备工作状态的感应元件均安装各测控单元本地，结构简单，便于安装、维护施工。本实施例附图中的线路1为AC220V电源输出线，线路2为多组测温信号线和温湿度信号线，线路3及线路4均为RS485总线。

如图3～图6所示，本实施例的自动控制单元包括中央处理器电源管理模块、执行机构监控模块、动力设备监控模块、温湿度接口、485通信模块、EMC保护模块、安全保护模块，起自动控制仓储设备并采集其运行状态、监测进风口或出风口的气体温湿度的作用。其中：

执行机构监控模块包括开继电器、关继电器和状态检测元件。动力设备监控模块包括保护性交流接触器、继电器和电流互感器CT103C。

本发明在具体实施时，中央处理器、电源管理模块、执行机构监控模块、MODBUS模块共同作用于电动执行机构，通过机械行程运行打开通风窗或通风口或管道阀门，或关闭通风窗或通风口或管道阀门，并采集其运行状态。本实施例的中央处理器、动力设备监控模块、电源管理模块、AC380V电源共同作用，启动或停机动力设备，并采集其运行状态。本实施例的所述温湿度接口用于外接温湿度传感器，以监测进风口或出风口的气体温湿度。

粮食自动化设备，包括智能通风设备、智能环流设备、智能低温设备、智能气调设备，从自动控制特点上分两大类，一类是依靠机械行程运动控制通风窗或通风口或管道阀的电动执行机构，正压供电则打开，负压供电则关闭，断电执行机构暂停，如电动推杆、涡轮涡杆、电动阀等；另一类是供电启动、断电停机的动力设备，如风机、空调、泵、空压机、谷物冷却机等。

本发明在具体实施时，每台自控单元能集成控制1台任意的电动执行机构和1台任意的动力设备，具备很强的兼容控制能力；不会因执行机构或动力设备的不同而改变自动控制测控单元的柜体大小、电路板结构、配置仪器设备，只因动力设备功率差异调整继电器、交流接触器规格，具备宽范围的适应能力；粮仓功用设备有依赖性配套且位置相邻的特点，如窗户上的通风窗与轴流机、地面过墙管上的通风口和内置混流机、环流管道上的电动蝶阀和环流风机，集成控制1台电动执行机构和1台动力设备，既符合设备控制要求，又减少了设备数量降低成本，还能增强粮仓外墙面的美观性；对于无依赖关系的执行机构、动力设备也可就近集成控制，如环流支管上的电动蝶阀和空调等，降低成本。

本发明在具体实施时，所述执行机构为涡轮涡杆类、电动阀类、电动推杆类中的任意一种电动执行机构，执行机构在正压供电条件下工作时，通风窗或通风口或管道阀门向被打开方向运动；执行机构在负压供电条件下工作时，通风窗或通风口或管道阀门向被关闭方向运动；执行机构被断电时，通风窗或通风口或管道阀门被停止。

本发明在具体实施时，所述开继电器和关继电器均被接于执行机构电源线路上，电源管理模块接收中央处理器打开指令后，开继电器合关继电器断，执行机构被正向供电；电源管理模块接收中央处理器关闭指令后，开继电器断关继电器合，执行机构被负向供电。其中：所述执行机构为涡轮涡杆类、电动阀类执行机构时，所述状态检测元件采用限位开关，所述限位开关包括限位开触发器和限位关触发器，所述限位开触发器和限位关触发器的限位信号经MODBUS模块反馈至中央处理器以判定通风窗或通风口或管道阀门的运行状态；所述执行机构为电动推杆类执行机构时，执行机构电源电平信号经MODBUS模块反馈至中央处理器以判定运行状态。

本发明在具体实施时，执行机构监控模块用于接入执行机构的驱动电源线、与执行机构配套的状态检测元件的状态通讯线，执行机构以机构运动实现通风窗（或通风口或管道阀门）的打开或关闭，限位开关或电源电平信号监测运行状态：已开/已关/动/通讯中断/设备故障。

本发明在具体实施时，所述保护性交流接触器接于动力设备供电电源线路上，交流接触器合闸则启动动力设备，交流接触器断开则停机动力设备。所述继电器，电源管理模块接收中央处理器启动指令后，供电继电器，继电器合连锁交流接触器合闸，动力设备被启动；电源管理模块接收中央处理器停机指令后，断电继电器，继电器断连锁交流接触器断开，动力设备被停机。所述电流互感器CT103C采集动力设备供电线路的交流电流值，经MODBUS模块反馈至中央处理器以判定动力设备的运行状态。

涡轮涡杆类、电动闸阀类或电动蝶阀类执行机构的控制流程如下：

G1、安装自动控制单元的柜体和执行机构时，根据通风窗/通风口“打开到位”和“关闭到位”对应调整“限位开”和“限位关”触发器的位置和方向；电动闸阀和电动蝶阀等，根据“管道通”和“管道断”对应调整“限位开”和“限位关”触发器的位置和方向。

G2、直流电源始终供电“DC输入”。

G3、执行通风窗/通风口/管道阀门的“打开”时，自动控制单元接收命令后，控制“电源管理模块”实现“开继电器”合且“关继电器”断，“DC1输出”端电压高于“DC2输出”端电压，对执行机构正向供电，执行机构逆时针方向旋转，通风窗/通风口/管道阀门向“打开到位”方向运行；“打开到位”时，“限位开”被触发，信号立即反馈到中央处理器，控制“电源管理模块”实现“开继电器”断且“关继电器”断，执行机构止。

G4、执行通风窗/通风口/管道阀门的“关闭”时，自动控制单元接收命令后，控制“电源管理模块”实现“开继电器”断且“关继电器”断，“DC1输出”端电压低于“DC2输出”端电压，对执行机构负向供电，执行机构顺时针方向旋转，通风窗/通风口/管道阀门向“关闭到位”方向运行；“关闭到位”时，“限位关”被触发，信号立即反馈到中央处理器，控制“电源管理模块”实现“开继电器”断且“关继电器”断，执行机构止。

当执行机构为电动推杆类执行机构时，执行机构监控模块通过获取执行机构电平信号实现对执行机构运行状态监测。通过执行机构状态监控端3根信号线（限位开信号线、限位关信号线、GND信号线）分别连接到“限位开”和“限位关”触发器。

H1、触发“限位开”且未触发“限位关”，通风窗/通风口/管道阀门“打开到位”；

H2、未触发“限位开”且触发“限位关”，通风窗/通风口/管道阀门“关闭到位”；

H3、未触发“限位开”且未触发“限位关”，通风窗/通风口/管道阀门“动”；

H4、触发“限位开”且触发“限位关”，通风窗/通风口/管道阀门“异常”；

H5、未反馈信号，通风窗/通风口/管道阀门“通信断”。

本实施例的动力设备监控模块包括电信号检测元件和设于动力设备电源线路上的保护性交流接触器，电信号检测元件采用CT103C系列电流互感器，保护性交流接触器输入380V交流电，电信号检测元件采集的交流电流值反馈至中央处理器。本实施例的动力设备为非程控式动力设备时，动力设备与保护性交流接触器连接，动力设备监控模块通过控制继电器合断来控制保护性交流接触器导通或断开，以实现动力设备供电控制，动力设备监控模块通过电信号检测元件感应保护性交流接触器上交流电流值来实现动力设备的运行状态监测。非程控式动力设备是功能单一性设备，供电即启动，断电即停止，如粮食仓储设备离心风机、混流风机、轴流风机、环流风机、空调等。

本实施例的中央处理器、动力设备监控模块、电源管理模块、AC380V电源线路上的继电器、AC380V电源线路上的保护性交流接触器和外部AC380V电源共同作用，启动/停机动力设备。本实施例中动力设备监控模块检测AC380V电源线路上CT103C元件的交流电流值并反馈至中央处理器。本实施例的动力设备与保护性交流接触器连接，中央处理器、电源管理模块通过控制继电器合断来控制交流接触器导通或断开，以启动/停机动力设备。非程控式动力设备是功能单一性设备，供电即启动，断电即停止，如粮食仓储设备离心风机、混流风机、轴流风机、环流风机、空调等。

本实施例的外部动力电“AC380V输入”始终供电，执行非程控式动力设备的“启动”时，自动控制单元接收命令后，控制电源管理模块实现 “继电器”合，交流接触器导通，对动力设备供电，完成启动。执行非程控式动力设备“停止”时，自动控制单元接收命令后，控制电源管理模块实现“继电器”断，交流接触器断开，断电动力设备，完成停机。电流互感器CT103C是感应交流接触器上电路交流电流值的传感器，自动控制单元中央处理器通过动力设备监控模块检测交流电流值而判定非程控式动力设备的运行状态。执行非程控式动力设备时，检测交流电流与非程控式动力设备额定电流相符，运行状态为“已启动”，检测交流电流＝0，运行状态为“已停机”，检测交流电流远远超过非程控式动力设备额定电流，运行状态为“异常”，未获取到检测交流电流，运行状态为“通讯中断”，不同功率的动力设备，选择与其配套的交流接触器即可，交流接触器的功能包括过载保护、掉相保护、过流保护及过热保护。

如图7～图10所示，本实施例的虫气水检测单元，包括中央处理器、电源管理模块、MODBUS模块、EMC模块、485通信模块、害虫诱捕器、采样电磁阀、通道选通器、多通E1、三通E2~E5、气路控制电磁阀D1~D3、主抽气泵、副抽气泵、节流阀、过滤阀、回气管和检测元件；其中：

所述中央处理器、电源管理模块、MODBUS模块、EMC模块和485通信模块共同构成虫气水检测单元的控制电路板；所述MODBUS模块，与各传感器数据信号线C线相连，通讯获取各指标检测结果的数字信号；所述485通信模块，通过RS485线与智能仓储测控终端的485通信模块相连，通过虫气水检测单元与智能仓储测控终端之间的通讯交互实现指令下达和数据上传；所述EMC保护模块，主要作用是防电磁场辐射干扰，保证控制电路板工作稳定和各传感器工作稳定；所述中央处理器接收、执行测控终端检测指令并存储检测数据、反馈数据，智能控制电磁阀及泵设备确保检测任务按控制流程有条不紊地进行，在检测过程中根据磷化氢浓度检测结果智能决策是否继续检测其它气体浓度。

所述的害虫诱捕器、采样电磁阀、通道选通器和多通E1共同构成虫气水检测单元的采气装置，实现定点抽样和选点抽样功能。

所述检测元件包括安装有害虫光电计数器8和摄像头9的害虫检测室、安装有磷化氢传感器的磷化氢检测室11、安装有氧传感器的氧检测室12、安装有二氧化碳传感器的二氧化碳检测室13、安装有温湿度传感器的水分检测室14；

所述的三通E2~E5、气路电磁阀D1~D3、节流阀11、过滤阀12和回气管10，通过气路电磁阀与泵的共同作用，形成害虫检测气路、磷化氢检测气路和保护性检测气路。

所述害虫检测气路，起于多通E1出口止于三通E5出口，中间依次连接有三通E2、电磁阀D1、害虫光电计数器1、摄像机2、虫瓶3和主抽气泵4；

所述磷化氢检测气路，起于多通E1出口止于三通E5出口，中间依次连接有过滤阀11、节流阀12、三通E3、电磁阀D2、磷化氢检测室6、三通E4和副抽气泵5；

所述保护性检测气路，起于多通E1出口止于三通E5出口，中间依次连接有过滤阀11、节流阀12、三通E3、电磁阀D3、氧传感器室7、二氧化碳传感器室8、温湿度传感器室9、三通E4和副抽气泵5。

所述采样电磁和气路控制电磁阀，在其直流电源供电线路上安装有继电器，电源管理模块响应中央处理器指令DC供电继电器时，电磁阀被供电，动铁芯被定铁芯吸住，气管导通，粮堆某部位的气样或虫样在泵负压牵引下穿过电磁阀向前运行；电源管理模块响应中央处理器指令DC断电继电器时，电磁阀被断电，动铁芯归位截断气管。

所述主抽气泵4、副抽气泵5、及安装在泵交流电源供电线路上的交流接触器和继电器，共同构成泵控制电路。电源管理模块响应中央处理器指令DC供电继电器时，交流接触器被合闸，供电启动泵牵引气样或虫样向前运行；电源管理模块响应中央处理器指令DC断电继电器时，交流接触器被断开，断电停机泵，气样或虫样不再向前运行。

本发明在具体实施时，虫气水检测单元直流供电各检测元件，检测结果的数字信号与害虫图像，使用信号线C经MODBUS模块反馈至虫气水检测单元的中央处理器；害虫检测室对正在通过的粮堆某部位的虫样进行害虫头数计数并对每头害虫进行多方位拍摄害虫图像；磷化氢检测室11对正在通过的粮堆某部位的气样进行磷化氢浓度检测；氧检测室12对正在通过的粮堆某部位的气样进行氧浓度检测；二氧化碳检测室13对正在通过的粮堆某部位的气样进行二氧化碳浓度检测，水分检测室14对正在通过的粮堆某部位的气样进行温湿度检测。

本发明在具体实施时，害虫诱捕器具有引诱害虫爬入、容纳虫样和气样的功能，虫样和气样在泵负压牵引下，从底部气管经采样电磁阀进入通道选通器；采样电磁阀，连接于害虫诱捕器与通道选通器之间，害虫诱捕器与采样电磁阀成对配套使用，每一对采用一根气管接到通道选通器的入口；通道选通器有16个入口和1个出口，入口用气管外接采样电磁阀后再接害虫诱捕器，出口与多通E1的入口相连；多通E1出口连接于气路控制装置的三通E2入口。

本发明在具体实施时，根据粮面面积和储粮高度确定检测点位置与数量，每检测点使用1支害虫诱捕器，害虫诱捕器与采样电磁阀成对配套使用，每16支害虫诱捕器共用1支通道选通器，多通E1入口数量与通道选通器数量一致。

本发明在具体实施时，最多1只采样电磁阀处于供电状态且断电后才能供电其它电磁阀，每只采样电磁阀和每只泵的地址均唯一，中央处理器据此实现选点抽样和定点抽样。

本发明在具体实施时，支持在全部检测点随意抽取多个不连续点，中央处理器自动排序检测点并记录后执行检测任务，方便用户抽测疑难点以快速验证结果的准确性。

本发明在具体实施时，据每只采样电磁阀和每只泵的地址均唯一的特点，可随时指令中止检测任务，而不是强行断电设备中止检测，既保证设备安全又节省时间。

本发明在具体实施时，通道选通器设计为易于虫样下落收集、内表面光滑且腔体体积小，以缩短抽气时间加快检测速度、提高害虫检测精确、降低残余废气对气体浓度检测结果的影响。

本发明在具体实施时，虫样或气样在泵负压牵引下，由害虫诱捕器至回气管10，单向流动，虫样被检测后被收集于虫瓶3中，检测后主废气经回气管10返回仓内，以免毒气泄漏污染环境甚至造成中毒事故。

本发明在具体实施时，检测方法包括依次进行的以下步骤：

S1、保持磷化氢检测气路和保护性检测气路处于关断状态，先打开一个采样电磁阀后打开电磁阀D1，再启动主抽气泵4，使害虫检测气路畅通；

S2、供电光电计数器1和摄像机2，对已打开的采样电磁阀所对应的害虫诱捕器检测点的害虫连续计数与图像提取；

S3、计时连续检测，超时保存此检测点害虫计数结果和图像至中央处理器，并清零缓存；

S4、保持害虫检测气路处于畅通状态，打开电磁阀D2后启动副抽气泵5，使磷化氢检测气路畅通；

S5、供电磷化氢传感器室6，实现磷化氢浓度连续检测；

S6、对计时范围内的磷化氢浓度数据进行处理，超时保存结果至中央处理器，并清零缓存；

S7、保持害虫检测气路处于畅通状态，确认打开电磁阀D3成功后关闭电磁阀D2，使磷化氢检测气路处于关闭状态并使保护性检测气路畅通；

S8、供电氧传感器室7、二氧化碳传感器室8、温湿度传感器室9，检测氧浓度、二氧化碳浓度和温湿度；

S9、对计时范围内的数据进行处理，超时保存结果至中央处理器，并清零缓存；

S10、停机副抽气泵5后关闭电磁阀D3，使保护性检测气路关断；

S11、重复步骤S1～S10，打开下一采样电磁阀，同时关闭已完成检测任务的采样电磁阀，直至完成全部检测任务。

S12、所述步骤S5中检测至的磷化氢浓度大于0时，直接关闭磷化氢检测气路并返回步骤S1，进入下一检测点的检测流程。

本发明在具体实施时，与虫气水检测硬件设备配套的虫气水检测软件，应用改良的气体ACE方程，依据检测点的温湿度计算出该检测点的水蒸汽分压，再运用根据改良的粮食ACE方程，依据该检测点的粮温，反导该检测点的粮食水分含量。

本实施例的害虫诱捕器a1～a32，安装于粮堆内各层，主要功能是收集检测点的虫样和气样。害虫诱捕器之外的其它设备均安装于虫气水检测单元柜体内。采样电磁阀b1～b32，一一对应于a1～a32实现定点取样；电磁阀打开后，通过泵负压抽气，虫样和气样经气管进入各检测室实现功能性检测。本实施例的电磁阀D1、电磁阀D2及电磁阀D3，主要功能是实现气路分支管理，与b1～b32、主抽气泵6、副抽气泵7协同，形成三个相对独立的检测气路：害虫检测气路、磷化氢检测气路、保护性检测气路。其中，主抽气泵6采用高流量抽气泵，保证害虫诱捕器里的虫样在要求时间内全部通过害虫检测室，实现计数和图像提取。副抽气泵7采用低流量抽气泵，在主抽气泵6正常工作的前提下，保证稳定低流量气体通过气体检测室和温湿度传感器室14。过滤阀16，用于清理气路杂质，保护气体检测室和温湿度传感器室14，节流阀17用于降低气体流量形成稳定气流。

如图9所示，本实施例的虫气水检测单元中的电磁阀采用直流电源输入始终供电，每个电磁阀都配备有继电器对供电通断实施控制，需供电时，中央处理器通过控制电源管理模块对继电器供电，继电器合，“直流电源输出”导通，电磁阀工作，气路导通。执行电磁阀“关”时，中央处理器通过控制电源管理模块对继电器断电，继电器断，“直流电源输出”断，电磁阀停止工作，气路关闭。本实施例的虫气水检测单元中的泵、传感器室、害虫光电计数器、摄像机也采用直流电源输入始终供电，每个器件都配备有继电器对供电通断实施控制，执行 “开”时，中央处理器通过控制电源管理模块对继电器供电，继电器合，“A直流电源输出”导通，对泵、传感器室、害虫光电计数器、摄像机供电。执行 “关”时，中央处理器通过控制电源管理模块对继电器断电，继电器断，“A直流电源输出”断，对泵、传感器室、害虫光电计数器、摄像机断电。

本实施例的害虫检测流程为：

K1、畅通害虫检测气路：依次打开第1个采样电磁阀、电磁阀D1、主抽气泵，使害虫检测气路畅通；

K2、害虫检测：供电害虫光电计数器和摄像机，实现此检测点害虫连续计数与图像提取连续；

K3、计时连续检测，超时保存此检测点害虫计数结果和图像至虫气水检测单元的中央处理器，并清零缓存；

K4、此时间内，磷化氢检测气路不能打开，避免气路残余气体影响磷化氢检测结果，避免杂质阻塞气路；此时间内，保护性检测气路不能打开，防止磷化氢气体腐蚀传感器，避免杂质阻塞气路。

本实施例的磷化氢检测检测流程为：

M1、畅通磷化氢检测气路：害虫检测完成后，不关闭害虫检测气路，依次打开电磁阀D2、副抽气泵7，使磷化氢检测气路畅通；

M2、磷化氢检测：供电磷化氢传感器室11，实现磷化氢浓度连续；

M3、计时检测：对计时范围内的磷化氢浓度数据进行处理（采用稳定值），超时保存结果至中央处理器，并清零缓存；

M4、此时间内，保护性检测气路不能打开，防止磷化氢气体腐蚀传感器，避免杂质阻塞气路。

本实施例检测氧、二氧化碳和温湿度的流程为：

P1、畅通保护性检测气路：磷化氢检测完成后，不关闭害虫检测气路，打开电磁阀D3同时关闭电磁阀D2，使保护性检测气路畅通同时关闭磷化氢检测气路；

P2、检测：供电氧传感器室12、二氧化碳传感器室13、温湿度传感器室14，检测氧浓度、二氧化碳浓度和温湿度；

P3、计时检测：对计时范围内的数据进行处理（采用稳定值），超时保存结果至中央处理器，并清零缓存；

P4、检测完毕后，依次关闭副抽气泵7和电磁阀D3，使保护性检测气路断；

P5、打开下一采样电磁阀，同时关闭已完成检测任务的电磁阀，重复以上流程，直至完成全部检测任务；

本实施例的定点取样管理流程为：先从小到大排序检测点（抽检时，检测点序可能不连续），每次只打开b1～b32中的1个电磁阀，检测任务完成后，打开下一个电磁阀同时关闭已完成检测任务的电磁阀，实现定点取样。

本实施例的传感器自我保护控制流程为：

R1、害虫检测过程中，磷化氢检测气路和保护性检测气路关闭状态，避免杂质阻塞气路和气体传感器室；

R2、害虫检测和磷化氢检测过程中，保护性检测气路关闭状态，防止磷化氢气体腐蚀氧传感器、二氧化碳传感器和温湿度传感器；

R3、磷化氢浓度>0时，直接关闭磷化氢检测气路，进入一检测点的检测流程；

R4、只有在磷化氢浓度＝0时，才可打开保护性检测气路同时关闭磷化氢检测气路，检测氧浓度、二氧化碳浓度和气样温湿度。

本实施例的虫气水检测单元具有“自保护功能”，能避免磷化氢气体破坏氧传感器、二氧化碳传感器及温湿度传感器。

如图11，本实施例的智能照明测控单元包含中央处理器、MODBUS模块、电源管理模块、485通讯模块、指纹打卡机、成对激光对射管（F1－S1、F2－S2）、继电器JD、交流接触器JL、互感器FG和本地控制开关KG，其中，指纹打卡机信号线连接于智能照明测控单元也同时与上位机进行网络通讯。控制流程为：

T1、工作人员进仓前打卡，指纹打卡机开关变量触发智能照明测控单元，中央处理器指令电源模块供电激光对射管（F1－S1、F2－S2），同时通过MODBUS模块向互感器FG不断获取仓内各照明支路的电信号以判定、更新照明状态；

T2、进仓时，工作人员依次通过F1－S1和F2－S2，激光发射管F1、F2发射的激光线先后被遮挡，MODBUS模块先后接收到激光吸收管S1、S2低电平信号并入仓至中央处理器，中央处理器根据电平信号出现先后自动识别人员进仓，多人进仓过程中，中央处理器根据交替的、有序的S1、S2低电平信号更新进仓人数和在仓人数；

T3、在仓人数≥1，中央处理器指令电源模块供电仓内继电器JD，使交流接触器JL吸合，照明支路灯开，并以照明状态为“开”实施控制；

T4、出仓时，工作人员依次通过F2－S2和F1－S1，激光发射管F2、F1发射的激光线先后被遮挡，MODBUS模块先后接收到激光吸收管S2、S1低电平信号并入仓至中央处理器，中央处理器根据电平信号出现先后自动识别人员出仓，多人出仓过程中，中央处理器根据交替的、有序的S2、S1低电平信号更新进仓人数和在仓人数；

T5、在仓人数＝0，且维持系统设置时间，中央处理器指令电源管理模块断电继电器JD，使交流接触器JL断开，照明支路灯关，并以照明状态为“关”实施控制；

T6、在仓人数＝0，且维持系统设置时间，且照明状态为“关”， 中央处理器指令电源模块断电激光对射管（F1－S1、F2－S2）；

T7、上述过程中，工作人员随时进出，但只要仓人数≥1，照明控制维持不变；

T8、工作人员出仓后打卡，开关变量会触发再次供电，但过程T5、T6仍会执行。

本实施例的本地开关，只在智能照明控制失败的时候应急使用，智能照明开启照明支路失败时，会向测控终端发出故障信息。智能照明测控单元与测控终端通讯传送在仓人数和各照明支路的状态，并接收并执行测控终端的指令开关控制照明支路。

本实施例的智能照明控制单元还具备进出仓管控功能，工作人员进仓前打卡，智能照明控制单元随即将开关变量上传测控终端，测控终端随即上传上位机，上位机网络通讯指纹打卡机获取打卡人身份信息，并确定进仓人是否有合法进仓的权限，在仓人数≥1且至少1人身份合法，判定仓门合法开启，在仓人数≥1但无人身份合法，系统预警仓门非法打开。

如图12，本实施例的所述智能巡仓单元包括ID卡读卡器、ID卡，与智能照明测控单元、上位机联动，切实监管责任巡仓人员进仓检查粮情的业务工作。

本发明在具体实施时，为切实监管巡仓检查粮情，每仓房至少部署2个ID卡读卡器在远离仓门的不同位置；注册管理与每个仓房相关的责任巡仓人员、ID卡读卡器地址、指纹打卡机地址；注册管理与责任巡仓人员相关的指纹信息、唯一ID卡信息。控制流程为：

U1、巡仓人员进仓前打卡，指纹打卡机开关变量经智能照明测控单元、测控终端主动传送上位机，上位机随即获取打卡人指纹并从数据库调取指纹信息核实打卡人身份信息、获取打卡时间；

U2、巡仓检查粮情中，巡仓人员根据实际情况多处在ID卡读卡器刷ID卡，上位机随即获取ID卡读卡器地址、ID卡信息、刷卡时间；

U3、完成巡仓检查粮情后，巡仓人员再次打卡离开，上位机随即获取打卡人指纹并从数据库调取指纹信息核实打卡人身份信息、获取打卡时间；

U4、上位机根据上述信息核实同一责任巡仓人员完成两次指纹打卡、完成在指定的多个ID卡读卡器上刷ID卡；

U5、上位机再确认每次刷ID卡时间界于两次打卡时间之间；

U6、上面两个条件同时满足，触发上位机向责任巡仓人员开放巡仓检查表填报权限；

U7、责任巡仓人员在上位机申请、填报、提交巡仓检查表，巡仓检查表依据行业标准设计；

U8、上位机审核巡仓检查表核心数据与该仓粮情核心数据的相符，相符则生成巡仓记录，否则巡仓任务失败；

U9、规定时间内，无责任巡仓人员巡仓记录，上位机主动预警。

如图13，本实施例的电耗监测单元包括智能电表和互感器25，均安装于粮仓配电箱内，测控终端通过RS485总线获取智能电表数字信号。电力系统为了传输电能，往往采用交流电压、大电流回路把电力送往用户，无法用仪表进行直接测量。互感器的作用，就是将交流电压和大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值，便于仪表直接测量电压、电流和电能等电信号。

本实施例的储粮数量监测单元，是集成仓内粮食数量监测设备与视频监控设备于一体的功能性单元，气密性满足仓房内熏蒸条件下正常工作要求。粮食数量监测设备采用非接触式光电检测自动扫描粮面依据已建立的数学模型自动计算堆粮高度并将数字信号上传测控终端、上位机，上位机结合粮堆截面积和粮食容重自动计算储粮吨位。视频监控设备用于在仓房封闭的黑暗环境下360度无死角获取仓内彩色高清晰度画面并上传NVR硬盘录像机、预置位置拍照取证。视频监控设备功能性要求或技术参数：支持标准TCP/IP网协议，200万像素，视频质量分辨率达到1920*1080，视频缩放满足20倍光学变焦，满足低照度（0.04lx）视频采集要求。

如图14所示，本实施例的测控单元还包括包装粮周界监测单元，长方体包装粮堆四周任何位置倾斜或倒塌时，部分红外光束接收管内部电路输出为高电平，触发包装粮周界监测单元向测控终端发送预警信息警示堆垛存在倒塌风险。包装粮周界监测单元，集中供电所有红外光束发射管，接收红外光束接收管的电平信号。安装四对安全光幕传感器于长方体包装粮堆四周，光幕的一边等间距安装有多个红外光束发射管，另一边相应的有相同数量同样排列的红外光束接收管，每一个红外光束发射管都对应有一个相应的红外光束接收管，且安装在同一条直线上。光幕高度不低于包装粮堆高度，光束距离包装粮堆边缘5~8cm。当同一条直线上的红外光束发射管、红外光束接收管之间没有障碍物时，红外光束发射管发出的调制信号(光信号)能顺利到达红外光束接收管，红外光束接收管内部电路输出低电平；而在有障碍物的情况下，红外光束发射管发出的调制信号(光信号)不能顺利到达红光束外接收管，这时该红外光束接收管接收不到调制信号，相应的内部电路输出为高电平。

本实施例的安全用电监管单元，对仓房所有耗电电路监测温度、漏电电流、过载电流、过载电压等信号，超过设置边界而存在危险，自动脱扣电路并蜂鸣报警，还能远程控制洗消音。

本发明在具体实施时，测控终端通过RS485总线高度集成多参数粮情检测检测设备、仓储自动化设备、仓储安全管控设备为一个有机整体，实现实时在线检测、实时在线控制和数据共享；所述测控终端通过自控控制单元高度集成智能通风设备、智能环流设备、智能低温设备、智能气调设备为一个有机整体，实现集中管控，为粮库实现全面的、相互协调的、智能决策的、无人值守的自动化仓储作业奠定的有利基础。

本发明在具体实施时，智能照明测控单元、储粮数量监测单元、堆垛边界预警单元、用电安全管控单元的中央处理器在规格型号上虽与测控终端一致，但中央处理器内嵌入程序不一致，以适应各自在功能特性、数据处理、监测技术与方法、控制精度和准确度的差异；本发明在具体实施时，涉及功能性测控单元的MODBUS模块、电源管理模块、EMC保护模块，不论用于哪种功能性测控单元，与测控终端一致。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.粮仓的智能仓储管控一体化系统，其特征在于，包括上位机、测控终端和各种功能性测控单元，它们共同作用完成的功能包括实现多参数粮情的检测与数据处理、自动化设备的控制与实时状态采集、基于实时粮情与自动控制的智能决策与智能作业管控、采集安全信息数据监控仓储安全；其中：

上位机，即安装有智能仓储管控一体化平台软件的工业控制计算机或服务器，生成检测指令、自动化设备控制指令、查询指令，数据分析与处理，依据实时粮情、粮食信息、粮仓信息和自动化设备情况进行智能决策；

测控单元，最终执行检测指令或自动化设备控制指令或查询指令并反馈执行结果的功能性单元；

测控终端，是联系上位机和各种功能性测控单元的通信交互桥梁，接收并下达指令至测控单元或温湿模块，接收测控单元或温湿模块命令执行结果并上传上位机；同时也是智能仓储管控的核心设备，集成多参数粮情检测、自动化设备控制与实时状态采集、仓储安全监管于一体，集成控制各种功能性测控单元于一体。

2.根据权利要求1所述的粮仓的智能仓储管控一体化系统，其特征在于，所述测控终端包括中央处理器、485通信模块、MODBUS模块、温湿度检测模块、液晶屏通信模块、电源管理模块、无线通信模块、网络通信模块、液晶显示控制屏；其中：

所述中央处理器，为带寄存器的ARM处理器，支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，通过开发内嵌入单片机程序，实现以下主要功能：接收上位机或液晶显示控制屏的指令下发至各种测控单元或温湿模块；接收各种测控单元或温湿模块命令执行结果并反馈数据至测控终端；存储检测数据、自动化设备状态数据、仓储安全信息数据并支持液晶显示控制屏调用数据进行页面展示；以实时粮情数据进行内环流控温智能决策并通过自动控制实现内环流控温智能作业；

所述485通信模块，RS485总线连接于测控终端485通信模块与各测控单元或设备的485通信模块之间，实现测控终端与各测控单元间的通信交互；

所述MODBUS模块，接收各测控单元的MODBUS通信信号；

所述温湿度检测模块通过多组测温信号线接入多组仓内测温电缆和多组温湿度信号线连接温湿度传感器，用于接收测控终端传送的指令检测粮堆、仓温湿和气温湿并反馈数据至测控终端；

所述液晶屏通信模块，内嵌单片机程序以支持液晶显示控制屏从中央处理器调用并展示数据，以及支持将液晶显示控制屏触屏控制指令编译成中央处理器可识别形式；

所述电源管理模块，将12DC电源转变为更低的适合于各模块工作需要的各种低压电源，保证各模块工作正常；

所述无线通信模块，支持中央处理器与上位机之间进行有线通讯；所述网络通信模块，支持中央处理器与上位机之间采用网络有线通讯；

所述液晶显示控制屏，连接于液晶屏通信模块，从中央处理器调用多参数粮情数据、自动化设备状态、仓储安全信息数据并展示，并支持触屏控制自动化设备。

3.根据权利要求1所述的粮仓的智能仓储管控一体化系统，其特征在于，所述测控单元包括虫气水检测单元、自动控制单元、储粮数量监测单元、电耗监测单元、智能照明测控单元、智能巡仓单元、包装粮周界监测单元、安全用电监测单元；其中：

储粮数量监测单元，包括数量监测设备与云台型视频监控球机，数量监测设备采用非接触式光电检测手段扫描散装粮面获取仓内粮食体积并反馈至测控终端，云台型视频监控球机能够实现仓房封闭的黑暗环境下360度无死角获取仓内彩色高清晰度画面，通过网络通讯将视频数据上传硬盘监控录像机；

电耗监测单元，包括智能电表和互感器，用于获取智能电表的电信号并反馈至测控终端；

包装粮周界监测单元，包括中央处理器、MODBUS通信模块、红外光幕管理模块、红外光束发射管、红外光束接收管，用于接收红外光束接收管电平信号并反馈至测控终端，预警包装粮堆倒塌或存在倒塌风险。

4.根据权利要求2所述的粮仓的智能仓储管控一体化系统，其特征在于，所述测控终端还包括EMC保护模块和安全保护模块；所述EMC保护模块，隔离中央处理器与各模块通讯产生的相互电磁干扰，确保通讯正常；所述安全保护模块包括交流接触器、电源滤波器、漏电保护器、浪涌保护器、瞬态抑制二极管、压敏电阻、气体放电管，使测控终端具备防电磁场辐射干扰、防静电放电、防电快速瞬变脉冲群干扰、防电脉涌冲击、防雷击的能力。

5.根据权利要求3所述的粮仓的智能仓储管控一体化系统，其特征在于，自动控制单元包括中央处理器电源管理模块、执行机构监控模块、动力设备监控模块、温湿度接口、485通信模块、EMC保护模块、安全保护模块，起自动控制仓储设备并采集其运行状态、监测进风口或出风口的气体温湿度的作用；其中：

所述执行机构监控模块包括开继电器、关继电器和状态检测元件；

所述动力设备监控模块包括保护性交流接触器、继电器和电流互感器CT103C；

中央处理器、电源管理模块、执行机构监控模块、MODBUS模块共同作用于电动执行机构，通过机械行程运行打开通风窗或通风口或管道阀门，或关闭通风窗或通风口或管道阀门，并采集其运行状态；

中央处理器、动力设备监控模块、电源管理模块、AC380V电源共同作用，启动或停机动力设备，并采集其运行状态；

所述温湿度接口用于外接温湿度传感器，以监测进风口或出风口的气体温湿度。

6.根据权利要求3所述的粮仓的智能仓储管控一体化系统，其特征在于，所述虫气水检测单元，包括中央处理器、电源管理模块、MODBUS模块、EMC模块、485通信模块、害虫诱捕器、采样电磁阀、通道选通器、多通E1、三通E2~E5、气路控制电磁阀D1~D3、主抽气泵、副抽气泵、节流阀、过滤阀、回气管和检测元件；其中：

所述的中央处理器、电源管理模块、MODBUS模块、EMC模块和485通信模块共同构成虫气水检测单元的控制电路板；所述MODBUS模块，与各传感器数据信号线C线相连，通讯获取各指标检测结果的数字信号；所述485通信模块，通过RS485线与智能仓储测控终端的485通信模块相连，通过虫气水检测单元与智能仓储测控终端之间的通讯交互实现指令下达和数据上传；所述EMC保护模块，主要作用是防电磁场辐射干扰，保证控制电路板工作稳定和各传感器工作稳定；所述中央处理器接收、执行测控终端检测指令并存储检测数据、反馈数据，智能控制电磁阀及泵设备确保检测任务按控制流程有条不紊地进行，在检测过程中根据磷化氢浓度检测结果智能决策是否继续检测其它气体浓度；

所述的害虫诱捕器、采样电磁阀、通道选通器和多通E1共同构成虫气水检测单元的采气装置，实现定点抽样和选点抽样功能；

所述检测元件包括安装有害虫光电计数器1和摄像头2的害虫检测室、安装有磷化氢传感器的磷化氢检测室6、安装有氧传感器的氧检测室7、安装有二氧化碳传感器的二氧化碳检测室8、安装有温湿度传感器的水分检测室9；

所述的三通E2~E5、气路电磁阀D1~D3、节流阀11、过滤阀12和回气管10，通过气路电磁阀与泵的共同作用，形成害虫检测气路、磷化氢检测气路和保护性检测气路；

所述害虫检测气路，起于多通E1出口止于三通E5出口，中间依次连接有三通E2、电磁阀D1、害虫光电计数器1、摄像机2、虫瓶3和主抽气泵4；

所述磷化氢检测气路，起于多通E1出口止于三通E5出口，中间依次连接有过滤阀11、节流阀12、三通E3、电磁阀D2、磷化氢检测室6、三通E4和副抽气泵5；

所述保护性检测气路，起于多通E1出口止于三通E5出口，中间依次连接有过滤阀11、节流阀12、三通E3、电磁阀D3、氧传感器室7、二氧化碳传感器室8、温湿度传感器室9、三通E4和副抽气泵5；

所述采样电磁和气路控制电磁阀，在其直流电源供电线路上安装有继电器，电源管理模块响应中央处理器指令DC供电继电器时，电磁阀被供电，动铁芯被定铁芯吸住，气管导通，粮堆某部位的气样或虫样在泵负压牵引下穿过电磁阀向前运行；电源管理模块响应中央处理器指令DC断电继电器时，电磁阀被断电，动铁芯归位截断气管；

所述主抽气泵4、副抽气泵5、及安装在泵交流电源供电线路上的交流接触器和继电器，共同构成泵控制电路。电源管理模块响应中央处理器指令DC供电继电器时，交流接触器被合闸，供电启动泵牵引气样或虫样向前运行；电源管理模块响应中央处理器指令DC断电继电器时，交流接触器被断开，断电停机泵，气样或虫样不再向前运行。

7.根据权利要求3所述的粮仓的智能仓储管控一体化系统，其特征在于，所述智能照明测控单元包含中央处理器、MODBUS模块、电源管理模块、485通讯模块、指纹打卡机、激光对射管、继电器、交流接触器、互感器和本地控制开关；其中，指纹打卡机信号线连接于智能照明测控单元也同时与上位机进行网络通讯；

巡仓人员指纹打卡的开关变量触发自动供电激光对射管，激光对射管电平信号触发自动计数进仓人数、出仓人数和在仓人数，在仓人数≥1触发自动供电仓内照明，互感器检测仓内各照明电路的电信号以决定照明状态，在仓人数＝0且维持一定时间，自动断电仓内照明和激光对射管，智能照明测控单元与测控终端通过RS485信息交互照明状态、在仓人数，

智能照明测控单元还具备进出仓管控功能，指纹打卡机为网络通讯设备，巡仓人员指纹打卡的开关变量触发上位机获取进仓人员身份并自动核实进仓的合法权限，在仓人数≥1确认仓门被打开，进仓人员身份非法，预警非法入仓，否则仓门正常打开。

8.根据权利要求3所述的粮仓的智能仓储管控一体化系统，其特征在于，所述智能巡仓单元包括ID卡读卡器、ID卡，与智能照明测控单元、上位机联动，切实监管责任巡仓人员进仓检查粮情的业务工作；其中，ID卡读卡器直接与测控终端RS485通讯；

智能巡仓单元与智能照明测控单元、上位机联动，从指纹打卡机获取责任巡仓人员指纹与打卡时间；从ID卡读卡器获取ID卡信息与刷卡时间；核实指纹打卡机上打卡、ID卡读卡器上刷卡为同一责任巡仓人员；核实责任巡仓人员完成要求的进仓指纹打卡、仓内多处刷ID卡、出仓指纹打卡；核实每次刷ID卡时间是否界于两次指纹打卡时间；上述条件均满足后，责任巡仓人员申请、填报、提交巡仓检查表；上位机审核巡仓检查表核心数据与该仓粮情核心数据的相符性，相符则生成巡仓记录，否则巡仓任务失败。

9.根据权利要求1~8所述的粮仓的智能仓储管控一体化系统，其特征在于，所述测控终端通过RS485总线高度集成多参数粮情检测检测设备、仓储自动化设备、仓储安全管控设备为一个有机整体，实现实时在线检测、实时在线控制和数据共享；所述测控终端通过自控控制单元高度集成智能通风设备、智能环流设备、智能低温设备、智能气调设备为一个有机整体，实现集中管控，为粮库实现全面的、相互协调的、智能决策的、无人值守的自动化仓储作业奠定的有利基础。