一、智慧农业
1、定义
智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去,运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制,使传统农业更具有“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外,从广泛意义上讲,智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。
2、应用领域
农业生产环境监控:通过布设于农田、温室、园林等目标区域的大量传感节点,实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度以及土壤水分、电导率等信息并汇总到中控系统。农业生产人员可通过监测数据对环境进行分析,从而有针对性地投放农业生产资料,并根据需要调动各种执行设备,进行调温、调光、换气等动作,实现对农业生长环境的智能控制。
食品安全:利用技术,建设农产品溯源系统,通过对农产品的高效可靠识别和对生产、加工环境的监测,实现农产品追踪、清查功能,进行有效的全程质量监控,确保农产品安全。物联网技术贯穿生产、加工、流通、消费各环节,实现全过程严格控制,使用户可以迅速了解食品的生产环境和过程,从而为食品供应链提供完全透明的展现,保证向社会提供优质的放心食品,增强用户对食品安全程度的信心,并且保障合法经营者的利益,提升可溯源农产品的品牌效应。
二、农业物联网
1、定义
农业物联网,即在大棚控制系统中,运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件,可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。
2、应用功能
a实时监测功能
通过传感设备实时采集温室(大棚)内的空气温度、空气湿度、二氧化碳、光照、土壤水分、土壤温度、棚外温度与风速等数据;将数据通过移动通讯网络传输给服务管理平台,服务服管理平台对数据进行分析处理。
b远程控制功能
针对条件较好的大棚,安装有电动卷帘,排风机,电动灌溉系统等机电设备,可实现远程控制功能。农户可通过手机或电脑登录系统,控制温室内的水阀、排风机、卷帘机的开关;也可设定好控制逻辑,系统会根据内外情况自动开启或关闭卷帘机、水阀、风机等大棚机电设备。
c查询功能
农户使用手机或电脑登录系统后,可以实时查询温室(大棚)内的各项环境参数、历史温湿度曲线、历史机电设备 *** 作记录、历史照片等信息; 登录系统后,还可以查询当地的农业政策、市场行情、供求信息、专家通告等,实现有针对性的综合信息服务。
d警告功能
警告功能需预先设定适合条件的上限值和下限值,设定值可根据农作物种类、生长周期和季节的变化进行修改。 当某个数据超出限值时,系统立即将警告信息发送给相应的农户,提示农户及时采取措施。
三、智能大棚监控系统
1、定义
深圳信立科技有限公司智能大棚监控系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体,通过用户自定仪作物生长所需的适宜环境参数,搭建温室智能化软硬件平台,实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制。
智能大棚监控系统可以模拟基本的生态环境因子,如温度、湿度、光照、CO2浓度等,以适应不同生物生长繁育的需要,它由智能监控单元组成,按照预设参数,精确的测量温室的气候、土壤参数等,并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构(喷灌、湿帘水泵及风机、通风系统等),程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。 该系统的使用,可以为植物提供一个理想的生长环境,并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。
2、系统组成
整个系统主要三大部分组成:数据采集部分、数据传输部分、数据管理中心部分。
A、数据管理层(监控中心):硬件主要包括:工作站电脑、服务器(电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式); 软件主要包括: *** 作系统软件、数据中心软件、数据库软件、温室大棚智能监控系统软件平台(采用B/S结构,可以支持在广域网进行浏览查看)、 防火墙软件;
B、数据传输层(数据通信网络):采用移动公司的GPRS网络传输数据,系统无需布线构建简单、快捷、稳定;移动GPRS无线组网模式具有:数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点;
C、数据采集层(温室硬件设备):远程监控设备:远程监控终端;传感器和控制设备:温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤湿度传感器、喷灌电磁阀、风机、遮阳幕等;粮仓内粮食内部温度检测是粮库监控一个重点,粮食在储备的过程中常因粮食湿度过大而升温发热,导致粮食大量腐烂变质,给国家带来巨大损失。有效监测粮仓内温度变化,结合粮食温度变化,及时采取相应措施,可以有效防止粮食霉烂、保证粮食的存储质量,减少不必要的浪费。这对于中国这样一个粮食消耗大国,意义重大。同时也需要对粮仓内空气的温湿度实时监测,以保障粮仓内保持合适的温湿度存储条件。通过监测据,自动调节温湿度大小,以保证粮仓内的温湿度适 于粮食长期保存。只有保证粮堆内温度与仓内空气温湿度都处于一个合理的范围内,才能较理想的达到长期安全存储粮食的效果。对于数量庞大的粮仓来说,保好全面的粮仓环境监控,将大大减少因环境原因造成的粮食变质与浪费,积少成多,那将节省数字惊人的粮食。所有说做好粮仓监控对于国家和我们每个人来说都意义重大,影响深远。
二、需求概述
1实时、定时温度、湿度、氮气浓度检测;
2通过现场建模构建背景图纸,简便、直观地显示监控数据;
3通过报表和曲线分析传感器数据;
4通过摄像头远程监控并录制视频;
5报表打印功能;
三、方案设计
粮仓智能监控系统解决方案是万宏测控根据以往粮库有线/无线监测项目,制定出来的粮食储藏有线/无线监测框架,利用万宏测控产品,如传感器、智能网关、测控装置等,进行合理的布局,达到粮食储藏环境的实时监控,调整异常数据并及时应对突发情况,提高粮仓存储的环境。
记者实地探访“大国粮仓” 揭秘高科技储粮技术
这里的粮食“吸”氮气吹空调
金秋十月,正是秋粮收获时节。在世界粮食日即将到来之际,记者走进中央储备粮广州直属库有限公司和广州市粮食储备加工中心,实地探访粮食如何入仓、存储,加工后的大米又如何进入市民餐桌。
入库:精挑细选 经过层层“考验”
“大国粮仓”长啥样?近日,记者走进中央储备粮广州直属库,一排排高大的平房仓映入眼帘,仓内存储有稻谷、小麦、玉米三大主要粮食品种,其中稻谷储量占了七成左右。这里储备的是原粮,主要用于调节全国粮食供求总量,稳定粮食市场,以及应对重大自然灾害或者其他突发事件等情况。
一踏入2号仓库,稻谷散发的清香味扑鼻而来,仓内粮高6米,约两层楼高。“这是今年新购的稻谷,8月份刚入库,是来自江西的早籼稻。稻谷主要分为早籼稻、晚籼稻、籼糯稻、粳糯稻、粳稻5个品种。我们储备的是籼稻,可加工为适合南方人日常食用的大米。”中央储备粮广州直属库有限公司仓储保管科副科长林春华介绍。
粮库储备的稻谷大多数来自江西、湖南、湖北这三个产粮大省,也有少部分来自广东湛江雷州半岛。而粳稻是东北地区居民喜欢食用的,广州直属库没有采购,籼糯稻、粳糯稻日常食用比较少,一般也不进入储备库存。
夏收、秋收时节,正是新粮采购入库的高峰期。为了保障粮食安全,一粒粒稻谷的归仓需要经过很多程序。记者了解到,送粮的车辆到粮库门口后,要先做登记再安排扦样,然后进行检验。“扦样和检验”是非常重要的一环,是关系到粮食安全的重要环节。逐车扦样后要对质量指标、品质指标、食品安全指标等进行检验,全部指标都合格后方可进行粮食入仓。为防止车辆中掺杂不合格的粮食,在卸车过程中,现场仓储保管人员还时时查看粮食质量,同时采用水分快速检测仪进行过程检测,确保入仓粮食质量良好。
保存:粮食“吸”氮气 防虫又防霉
“大国粮仓”早已实现了仓储物联网全覆盖,仓储人员在后台就能看见粮食的温度、湿度等各项指标。依托6000多个传感器和监控探头,记者在后台的大屏幕上可以清晰地看见仓库储存的稻谷颗粒、玉米颗粒。
原来,粮堆以6米为网格,架设了4层超过300个测温点,内外还有湿度传感器,可以实时将数据传回公司。如果粮食指标发生了细微变化,后台可以第一时间监控到,并及时采取措施,进行通风降温等。
广州地区天气高温高湿,很不利于粮食的储藏,但科技储粮技术进一步提高了粮食安全的保障能力。粮食喜欢低温低湿低氧,所以广州直属库运用充氮气调与综合控温结合的储粮技术,形成了“冬通风,春充氮,夏控温,秋防治”的科技储粮模式。具体来讲,冬季利用冷空气南下时机,通过机械通风换气将冷空气送入粮堆,可以将粮食平均温度降低到15℃以下;到春季气温回升前,密闭粮堆并充入高浓度氮气,将氮气浓度维持在95%以上,来隔热保温和保鲜;夏季高温季节,开启空调来控制仓内空间温度,做好门窗等隔热保温,从而减缓粮食温度上升;到了秋天就进行虫害防治,若有虫则杀虫,无虫则做好防护防治感染虫害。
粮仓创造了“低温、低氧、低湿”的绿色储粮环境,实现了“安全、优质、无害、减损”的绿色储粮目标。即便是在炎热的夏季,平均粮温保持在23℃以下。“稻谷一般是3年轮换一次,小麦则是5年,待出库的时候,小麦品质基本没变化,稻谷各项指标与新稻谷相差不大。”林春华解释,例如稻谷的品质指标脂肪酸值每年上升不到3mgKOH/100g,储存两三年的稻谷的脂肪酸值、品尝评分值、色泽等品质指标,还是在宜存范围内。
出库后的粮食去了哪里?原来出库的稻谷一般会销售给大米加工厂,主要用作加工大米和河粉。大家可能会有疑问,为什么加工厂还会用旧稻谷呢?林春华介绍,加工厂在生产大米时按照配方会同时用到新旧稻谷,因为当年新收获的大米口感比较黏,所以需要采用新旧搭配来中和,才能配比出口感好、黏度适中的大米。部分大米还被用于制作河粉,据加工厂反馈存放两到三年的稻谷来做河粉较适宜。
配送:加工后当日可达市区商超
北有中储粮广州直属库,南有广州岭南穗粮谷物公司(广州市粮食储备加工中心),该公司是岭南商旅集团旗下广州粮食集团下属企业,承担着广州市区两级地方储备粮承储和轮换经营任务,肩负着广州地区的主粮供应和应急保障安全重任。在这里加工后的成品米面,市民在8字便利店、朴朴超市、胜佳超市、兴安超市等商超均可以购买。
走进广州市粮食储备加工中心,记者看到一排排巨型的立筒仓、浅圆仓,还有运输车辆忙碌的身影。“目前秋粮收购进入高峰,我们正在积极开展优质粮食收购工作,稻谷每天入库量约有200吨。”岭南穗粮谷物公司总经理刘子立告诉记者。
截至目前,广州市粮食集团已经采购了各类粮油总量超过40万吨,有小麦、稻谷、大米等多个品种。采购的品种根据大湾区居民的实际需求和喜好进行选择,小麦品种主要是国内主流高低筋优质小麦以及进口的加麦、澳麦等;稻谷品种主要有用于煲饭的优质籼稻谷和用于米粉制作的早籼稻谷;大米品种以丝苗、美香粘、象牙粘等籼米为主。随后,根据秋粮的上市时间,粮食集团还将继续在广东、湖北、江西、广西等地收购符合大湾区居民喜好的稻谷,确保稳定的市场供给。
广州市粮食储备加工中心内有多个高超30米的稻谷立筒仓,单个仓能存储几千吨稻谷。入库的稻谷存放于准低温仓,将粮温控制在21℃-23℃。而大米的储存要求更为严格,大米低温仓库需要将粮温严格控制在17℃-19℃。
走进大米低温库,一袋袋大米堆积成山,里面传来一阵阵凉意和浓浓的米香,这里包括政府战略储备粮。“在低温条件下存放的大米,可以保持新鲜、营养、健康的品质,储备大米每年要进行4次动态轮换。”刘子立介绍。此外,中心还配有强大的小麦和稻谷加工能力,能随时满足市民的生活需求,保障粮食市场的稳定供应。大米车间配置了一条日加工稻谷300吨的生产线和两条日加工200吨的精制米生产线,可年产大米12万吨。
那么加工完的大米多久可以到达终端市场?广州市粮食集团在市区设有2个粮食准低温配送仓,可存放成品粮油约7500吨。在粮油市场稳定的情况下,每天从加工中心运到配送仓的大米约200吨。当粮油市场发生波动,可立即启动粮油应急供应机制,每天从加工中心运到配送仓的大米超过500吨以上。配送仓都配置了相应的物流车队,日运力超2000吨,物流配送响应时间在12小时以内。
“米面粮油产品从配送仓配送到街市商超客户仅需12小时,即上午加工打包好的新鲜大米,市民晚上就可以在商超购买到。”广州市粮食集团储备分公司总经理王小坚介绍。以海珠区海珠仓为例,这里有3个准低温粮仓,里面储存了不同规格的大米、面粉、食用油等,从加工中心运来的新鲜大米将在这里中转。“我们每天按照客户需求的品种、数量,通过系统生成每份订单,交仓管员拣货装车配送到终端客户。每天从加工中心运来的粮油产品只作短暂存放,一般每7天就周转一次,确保供应到市民家中的粮油产品品质新鲜。”王小坚说。
保鲜有术
粮食喜欢低温低湿低氧,所以广州直属库运用充氮气调与综合控温结合的储粮技术,形成了“冬通风,春充氮,夏控温,秋防治”的科技储粮模式。
科学轮换
稻谷一般3年轮换一次,小麦则是5年,待出库的时候,小麦品质基本没变化,稻谷各项指标与新稻谷相差不大。
链接
选购大米有窍门
“根据市场调研和反馈的销售数据来看,广州市民偏爱南方籼米,消费占比超80%,粳米选购占比约10%。在家庭消费中,大家首选小颗粒的丝苗、油粘类,而粳米多用来煲粥。”广州市粮食集团技术研发部何东升介绍。其实不同大米在营养和烹饪方式上差别不大,但口感上差异较大。籼米尤其是优质南方籼米,米粒细长、通透,成饭口感香甜软糯且有d性,颗粒分明有嚼劲;粳米支链淀粉含量较高,米饭黏性较高,部分南方人吃了后感觉难消化。
大米如何选购?何东升建议先看生产日期,离生产日期越近的产品越新鲜;尽量不购买散装大米,散装大米长期暴露在空气中,必定会落入灰尘,同时难免有人抓一把来闻一闻,一不小心就会留下细菌;适量购买,大米是有生命的有机体,打开包装后的大米极易受储存环境影响,为确保在最佳品鉴期食用,建议适量购买;好大米硬度较高,表面通透,爆腰粒少,色泽均匀呈自然米白色,黄粒米和腹白粒米少。
大米喜欢低温低氧环境,在家庭保管大米方面,林春华建议将大米拆包装后要用密封袋封好,放在阴凉的地方,可以放入冰箱保存。大米一般不要存放超过半年,否则容易生虫。
《广州日报》2022年10月15日第A6版
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