CN203396417U

CN203396417U - 一种粮情综合指标集成检测系统

Info

Publication number: CN203396417U
Application number: CN201320284655.7U
Authority: CN
Inventors: 姚海峰; 甄彤; 段宁; 李培玉; 党斌伟; 袁生举; 朱乾森; 马俊阳; 蒋澎
Original assignee: ZHENGZHOU XINSHENG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHENGZHOU XINSHENG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2023-05-23

Abstract

本实用新型公开了一种粮情综合指标集成检测系统，包括分别与控制模块连接的粮虫检测系统、粮仓温湿度监测系统，控制模块连接上位机；所述的粮虫检测系统包括设置在粮仓内不同位置的多个捕虫陷阱，每个捕虫陷阱均通过连接管与由正反电机驱动的周期性选通装置连接，周期性选通装置通过连接管与储虫瓶连接，储虫瓶通过连接管与负压源连接；储虫瓶与负压源之间的连接管上还并联有复合气体监测系统。本实用新型能够帮助仓管人员对粮情进行综合分析判断，全方位实时跟踪监测储粮害虫的活动及仓内粮情的变化情况，保障粮仓内储粮的质量与安全。

Description

一种粮情综合指标集成检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种粮情检测系统，尤其涉及一种粮情综合指标集成检测系统。

背景技术

粮食在粮仓存储期间，粮仓内的粮虫、粮仓内的温湿度以及粮仓内的气体都会对粮食的存储产生较大的影响。因此，实时监测粮仓内的粮虫、温湿度及氧气、二氧化碳和磷化氢气体浓度等多项指标，对于保证粮仓内储粮的质量与安全具有重大意义。授权公告号为CN2581965Y的实用新型专利《粮仓害虫取样器》公开了一种粮仓害虫取样器，包括一定数量的害虫捕捉器，每个害虫捕捉器均分别通过连接管与由正反电机驱动的周期性选通装置相连接，该周期性选通装置通过连接管与害虫存储器相连接，害虫存储器通过连接管与一负压源相连接。采用本实用新型不需开仓即可进行害虫取样，从而减少了开仓次数，提高了采样效率。现有的粮情检测系统功能单一，效果不佳，无法为科学储粮提供技术保障和科学依据。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种粮情综合指标集成检测系统，能够对粮仓内储粮的温、湿、虫、气多项指标进行实时监测，保证粮仓内储粮的质量与安全。

本实用新型采用下述技术方案：

一种粮情综合指标集成检测系统，包括分别与控制模块连接的粮虫检测系统、粮仓温湿度监测系统，控制模块连接上位机；所述的粮虫检测系统包括设置在粮仓内不同位置的多个捕虫陷阱，每个捕虫陷阱均通过连接管与由正反电机驱动的周期性选通装置连接，周期性选通装置通过连接管与储虫瓶连接，储虫瓶通过连接管与负压源连接；储虫瓶与负压源之间的连接管上还并联有复合气体监测系统。

所述的复合气体监测系统包括依次通过连接管连接的气体杂质过滤器、流量定量控制装置和复合气体检测器，流量定量控制装置和复合气体检测器分别连接控制模块。

所述储虫瓶与负压源之间还设置有通过连接管连接的缓冲瓶。

所述的周期性选通装置与储虫瓶之间的连接管上还设置有粮虫计数器，所述的粮虫计数器采用光电耦合器，周期性选通装置与储虫瓶之间的连接管为透明管且从光电耦合器中穿过，光电耦合器的输出端连接控制模块的信号输入端。

所述的周期性选通装置包括具有凹槽的定盘、装设在凹槽当中的动盘、垂直于动盘的导管以及与动盘连接用于驱动动盘在凹槽内转动的动盘电机，定盘上设有一圈围绕动盘中心且均匀布置的导气孔，动盘上设有一个通孔，动盘转动时，所述通孔可与所述导气孔逐一相通，导管下端设有弹性管头，动盘上设有动力输出端与导管连接的动力驱动机构；所述动力驱动机构用于控制导管沿所述通孔轴向运动，实现所述弹性管头与导气孔边缘的密封；控制模块控制连接动盘电机和动力驱动机构。

所述动力驱动机构包括支架和设在支架上的步进电机或伺服电机，支架上设有导向座，所述导管竖向穿设在导向座内，导管表面轴向设有齿条，步进电机或伺服电机的输出轴上设有与齿条啮合的齿轮。

所述的储虫瓶上方可拆卸连接有粮虫种类识别装置，粮虫种类识别装置包括壳体，壳体内上部设置有工业高速摄像机，工业高速摄像机的信号输出端经过图像采集处理装置连接控制模块，壳体底面为由翻板电机控制的翻板，控制模块控制连接翻板电机和工业高速摄像机；周期性选通装置和缓冲瓶分别通过连接管连接粮虫种类识别装置的壳体腔。

所述粮仓温湿度监测系统包括粮仓温度传感器和粮仓湿度传感器。

所述气体杂质过滤器滤孔直径为40um。

所述控制模块还控制连接粮仓通风系统。

本实用新型通过捕虫陷阱捕捉粮仓内的粮虫，并利用负压源通过连接管将捕虫陷阱捕捉到的粮虫抽吸到储虫瓶，便于对粮虫取样；在抽吸粮虫的同时，利用复合气体监测系统对捕虫陷阱处抽吸来的空气进行氧气、二氧化碳和磷化氢气体浓度分析；本实用新型还在粮仓内部不同位置设置多组粮仓温湿度监测系统，实时检测粮仓内部温湿度。本实用新型能够帮助仓管人员对粮情进行综合分析判断，全方位实时跟踪监测储粮害虫的活动及仓内粮情的变化情况，保障粮仓内储粮的质量与安全。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为周期性选通装置的结构示意图；

图3为本实用新型所述动盘、定盘、导管之间连接处的剖视图；

图4为粮虫种类识别装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括分别与控制模块11连接的粮虫检测系统、粮仓温湿度监测系统和复合气体监测系统，控制模块11连接上位机12。所述控制模块采用单片机、PLC或者DSP。

所述的粮虫检测系统包括设置在粮仓内不同位置的多个捕虫陷阱1，每个捕虫陷阱1均通过连接管与由正反电机驱动的周期性选通装置2连接，周期性选通装置2通过连接管与储虫瓶4连接，储虫瓶4通过连接管与负压源9连接；负压源9可采用真空泵。捕虫陷阱1可采用02269339.4、200910066192.5中公开的捕虫陷阱。

如图2和图3所示，周期性选通装置2包括具有凹槽13的定盘14、装设在凹槽13当中的动盘15、垂直于动盘15的导管16以及与动盘15连接用于驱动动盘15在凹槽13内正反转动的动盘电机17，定盘14上设有一圈围绕动盘15中心且均匀布置的导气孔18，动盘15上设有一个通孔19，动盘15转动时，所述通孔19可与所述导气孔18逐一相通。在设计时，通孔19中心到动盘15中心的水平距离与每个导气孔18中心到动盘15中心的水平距离相等或基本相等，以保证有较大的抽虫、抽气通路。导管16下端设有弹性管头20，动盘15上设有动力输出端与导管16连接的动力驱动机构；动力驱动机构用于控制导管16沿通孔19轴向运动，实现弹性管头20与导气孔18边缘的密封；控制模块11控制连接动盘电机17和动力驱动机构。

所述动力驱动机构用于控制导管16沿所述通孔19轴向运动，实现所述弹性管头20与导气孔18边缘的密封；动力驱动机构包括支架21和设在支架21上的步进电机或伺服电机22，支架21上设有导向座23，所述导管16竖向穿设在导向座23内，导管16表面轴向设有齿条24，步进电机或伺服电机22的输出轴上设有与齿条24啮合的齿轮25，齿轮25也可以采用在步进电机或伺服电机22的输出轴上直接加工出与齿条24啮合的齿。

为了便于对利用负压从捕虫陷阱1抽入储虫瓶4中的害虫进行数量统计，本实用新型在周期性选通装置2与储虫瓶4之间的连接管上还设置有粮虫计数器3，粮虫计数器3的信号输出端连接控制模块11的信号输入端。储虫瓶4通过连接管与缓冲瓶5连接，缓冲瓶5通过连接管与负压源9连接。本实施例中，粮虫计数器3可采用光电耦合器，周期性选通装置2与储虫瓶4之间的连接管采用透明管且从光电耦合器中穿过，光电耦合器的输出端连接控制模块11的信号输入端，透明管可采用聚四氟乙烯管。如图4所示，为了能够对抽入储虫瓶4中的害虫进行种类识别，本实用新型还在储虫瓶4上方通过螺纹可拆卸连接有粮虫种类识别装置27，粮虫种类识别装置27包括壳体，壳体内上部设置有工业高速摄像机28，工业高速摄像机28的信号输出端经过图像采集处理装置连接控制模块11。壳体底面为由翻板电机控制的翻板29，控制模块11控制连接翻板电机和工业高速摄像机；周期性选通装置和缓冲瓶分别通过连接管连接粮虫种类识别装置27的壳体。当粮虫经连接管从光电耦合器中穿过抽入到粮虫种类识别装置27的壳体内部并落到翻板29上后，控制模块在接收到光电耦合器发送的信号后延迟一定时间，控制工业高速摄像机28对翻板29上的粮虫进行照片拍摄，并由工业高速摄像机28将照片经图像采集处理装置、控制模块11传送到上位机12，通过上位机12内置的图像识别软件进行粮虫种类识别分析，并将分析结果录入相关数据库中进行储存、分析。当工业高速摄像机28拍摄完毕后，控制模块11控制翻板电机动作，使翻板29翻转，翻板29上的粮虫落入储虫瓶4中。当储虫瓶4中的粮虫积累较多时，可手动拆卸下与粮虫种类识别装置27螺纹连接的储虫瓶4，对储虫瓶4内的粮虫进行清理。

为了能够对粮仓内不同位置空气中的氧气、二氧化碳和磷化氢气体浓度指标进行实时检测，本实用新型在储虫瓶4与负压源9之间的连接管上还并联有复合气体监测系统；所述的复合气体监测系统包括依次通过连接管连接的气体杂质过滤器6、流量定量控制装置7和复合气体检测器8，流量定量控制装置7和复合气体检测器8分别连接控制模块11；气体杂质过滤器6滤孔直径为40um。流量定量控制装置7可采用流量定量控制仪，流量定量控制仪是一种采用单片微机技术开发出的新型流量测量控制仪表，可在控制模块11控制下通过控制阀的开启或关闭实现对管道内流量的定量控制。本实用新型中，流量定量控制装置7也可采用玻璃转子流量计。复合气体检测器8用于检测采集气体中各种气体成分及浓度，本实用新型中，复合气体检测器8包括氧气传感器、二氧化碳传感器和磷化氢传感器，用于检测采集气体中氧气、二氧化碳和磷化氢的浓度。气体杂质过滤器6、流量定量控制装置7和复合气体检测器8均可采用市售成品。

为了实现对粮仓内不同位置的温度及湿度进行实时检测，本实用新型还在粮仓内不同位置处设置有多组粮仓温湿度监测系统，粮仓温湿度监测系统包括粮仓温度传感器10和粮仓湿度传感器26；控制模块11分别连接多组粮仓温度传感器10和粮仓湿度传感器26。

本实用新型在使用时，捕虫陷阱1主要对捕虫陷阱1设置点附件的粮虫进行诱捕，保证仅能进入活虫，死虫及杂质无法进入，可使采样结果更加准确。真空泵作为负压源9，可在连接管内产生负压，抽吸粮虫及粮仓内的空气。周期性选通装置2在使用时，每个导气孔18分别通过一根气管连接处于粮仓内不同位置处的捕虫陷阱1，动盘电机17在控制模块11的控制下，通过转动轴的转动带动动盘15转动一定角度，此时一个导气孔18正好与通孔19对应，步进电机或伺服电机22在控制模块11的控制下开始工作，带动齿轮25转动，齿轮25带动与之啮合的齿条24向下运动，齿条24带动导管16向下运动，导管16下端的弹性管头20与导气孔18边缘的定盘14表面接触并密封，此时控制模块11控制步进电机或伺服电机22停止工作，整个管路接通，即可对通过连接管导通的粮仓某处设置的捕虫陷阱1进行抽气和抽虫。间隔一定时间后，步进电机或伺服电机22在控制模块11的控制下带动齿轮25反向转动，导管16向上运动，弹性管头20与定盘14表面脱离，完成此捕虫陷阱1的抽气和抽虫工作。控制模块11控制动盘电机17重新启动，带动动盘15再转动一定角度，另一个导气孔18正好与通孔19上下对应，动盘电机17停止工作，然后重复上面的工作过程，从而实现密封严实的周期性选通作业，逐一对粮仓内不同位置的捕虫陷阱1进行抽气和抽虫工作。

捕虫陷阱1内的粮虫在负压作用下沿连接管通过粮虫计数器3进入到储虫瓶4中，粮虫在通过透明连接管时，由于连接管通过光电耦合器，因此每从连接管中通过一个粮虫，光电耦合器即产生一个电信号，馈送至控制模块11，控制模块11即可利用此电信号进行粮虫数量统计。

本实用新型在利用负压抽取粮仓某处捕虫陷阱1内粮虫的同时，此处的空气也会被抽取，并依次通过周期性选通装置2、储虫瓶4、缓冲瓶5后进入到复合气体监测系统之中，气体杂质过滤器6可利用滤孔直径为40um的滤网对抽取的空气进行预处理，过滤掉所抽取空气中的杂质。经过杂质过滤后的空气进入流量定量控制装置7，流量定量控制装置7可在控制模块11的控制下对进入复合气体检测器8的空气实现定量控制。复合气体检测器8中的相应气体传感器将空气中的氧气、二氧化碳和磷化氢气体浓度转换为与之对应的电信号输送至控制模块11，由控制模块对气体浓度进行检测分析。

本实用新型在粮仓内不同位置处设置的多组粮仓温度传感器10和粮仓湿度传感器26，可实时检测粮仓内不同位置温度及湿度，并将采样结果发送至控制模块11。

粮仓温湿度监测系统利用数字传感器独特的单总线测量模式，通过双向多通道技术，可同时采集多达上千个温湿度测量点信息，实现粮仓内温湿度数据的快速准确采集。当粮仓内温湿度到达预设的预警温度时，控制模块11可通过上位机12向库管人员发送提示信息，并根据库管人员操作命令或自动控制粮仓通风系统开始工作，达到降低粮仓内部温度或湿度的目的，保证粮仓内温湿度始终处于安全范围。

控制模块11通过粮虫检测系统、粮仓温湿度监测系统和复合气体监测系统采集粮仓内的温湿度、粮虫、氧气、二氧化碳和磷化氢气体浓度指标，并快速将各项信息传递给远端的上位机12。上位机12内置有专家分析和决策软件，可形成各种粮情分析统计报表，对粮情进行综合分析判断（正常、异常、可能虫害或毒霉变），全方位实时跟踪监测储粮害虫的活动及仓内粮情的变化情况，便于库管人员及时采取相应措施，保障粮食质量与安全。

专家分析与决策软件可分为三个部分：粮情检测、粮情预警决策分析和粮情控制，粮情检测部分包括粮虫检测、粮温、粮湿检测和气体检测。粮情检测部分是整个专家分析与决策软件的核心模块，具有手动检测、定时检测等多种检测方式。粮情预警决策分析部分包含粮情显示分析功能，可进行图形显示和数值显示，用户根据需要选择相应的年、月、日，确定后即可非常形象、直观地进行粮情显示、平房仓粮情检测数据图形和数值显示界面，以及粮情变化情况预警和专家决策。粮情控制部分可对现有粮仓通风系统以及气调储粮系统等粮情控制设备进行控制，通过进行粮仓通风达到降低粮仓内部温度或湿度的目的。同时，专家分析与决策软件具有打印报表功能，可实现“仓温打印”、“粮虫打印”、“气体打印“、“单仓打印”、“单仓电缆打印”及“仓房管理信息打印”等多种打印方式。

Claims

1.一种粮情综合指标集成检测系统，包括分别与控制模块连接的粮虫检测系统、粮仓温湿度监测系统，控制模块连接上位机；所述的粮虫检测系统包括设置在粮仓内不同位置的多个捕虫陷阱，每个捕虫陷阱均通过连接管与由正反电机驱动的周期性选通装置连接，周期性选通装置通过连接管与储虫瓶连接，储虫瓶通过连接管与负压源连接；其特征在于：储虫瓶与负压源之间的连接管上还并联有复合气体监测系统。

2.根据权利要求1所述的粮情综合指标集成检测系统，其特征在于：所述的复合气体监测系统包括依次通过连接管连接的气体杂质过滤器、流量定量控制装置和复合气体检测器，流量定量控制装置和复合气体检测器分别连接控制模块。

3.根据权利要求1或2所述的粮情综合指标集成检测系统，其特征在于：所述储虫瓶与负压源之间还设置有通过连接管连接的缓冲瓶。

4.根据权利要求3所述的粮情综合指标集成检测系统，其特征在于：所述的周期性选通装置与储虫瓶之间的连接管上还设置有粮虫计数器，所述的粮虫计数器采用光电耦合器，周期性选通装置与储虫瓶之间的连接管为透明管且从光电耦合器中穿过，光电耦合器的输出端连接控制模块的信号输入端。

5.根据权利要求1或2所述的粮情综合指标集成检测系统，其特征在于：所述的周期性选通装置包括具有凹槽的定盘、装设在凹槽当中的动盘、垂直于动盘的导管以及与动盘连接用于驱动动盘在凹槽内转动的动盘电机，定盘上设有一圈围绕动盘中心且均匀布置的导气孔，动盘上设有一个通孔，动盘转动时，所述通孔可与所述导气孔逐一相通，导管下端设有弹性管头，动盘上设有动力输出端与导管连接的动力驱动机构；所述动力驱动机构用于控制导管沿所述通孔轴向运动，实现所述弹性管头与导气孔边缘的密封；控制模块控制连接动盘电机和动力驱动机构。

6.根据权利要求5所述的粮情综合指标集成检测系统，其特征在于：所述动力驱动机构包括支架和设在支架上的步进电机或伺服电机，支架上设有导向座，所述导管竖向穿设在导向座内，导管表面轴向设有齿条，步进电机或伺服电机的输出轴上设有与齿条啮合的齿轮。

7.根据权利要求6所述的粮情综合指标集成检测系统，其特征在于：所述的储虫瓶上方可拆卸连接有粮虫种类识别装置，粮虫种类识别装置包括壳体，壳体内上部设置有工业高速摄像机，工业高速摄像机的信号输出端经过图像采集处理装置连接控制模块，壳体底面为由翻板电机控制的翻板，控制模块控制连接翻板电机和工业高速摄像机；周期性选通装置和缓冲瓶分别通过连接管连接粮虫种类识别装置的壳体腔。

8.根据权利要求7所述的粮情综合指标集成检测系统，其特征在于：所述粮仓温湿度监测系统包括粮仓温度传感器和粮仓湿度传感器。

9.根据权利要求8所述的粮情综合指标集成检测系统，其特征在于：所述气体杂质过滤器滤孔直径为40um。

10.根据权利要求9所述的粮情综合指标集成检测系统，包括粮仓通风系统，其特征在于：所述控制模块还控制连接粮仓通风系统。