一、项目概述

本项目是粮库智能化粮库建设的一期工程。根据华东地区储粮生态特点和粮 库的实际情况，在广泛了解粮库智能技术国内现状的基础上，组成“产、学、研”相结合的力量，完成项目的实施。

本次通过智能化粮库项目建设， 提高粮食仓储行业粮食出入库作业及储藏过程的自动化、信息化和智能化水平， 建立一套“实用、可靠、先进、高效”的粮食信息管理系统，推动粮食仓储行业由传统转向现代、由粗放转向集约的产业升级，总体达到“降低劳动强度、降低储粮损耗、降低管理成本、降低能耗，提升管理水平、提升经济效益、提升绿色储粮水平、提升员工综合素质”的目标。

通过建设智能化粮库平台，可实现粮库管理层和业务部门信息共享，实现办公自动化，提高工作效率；通过建设 RFID 出入库管理系统和账卡薄管理系统， 用数字化技术反映粮食的入库、质检、称重、储藏、保管以及出库的整个粮库作业信息处理过程，确保粮食数据真实、及时，账实相符、账账相符；通过建设智能安防系统，实现库内作业的视频监控，为安全生产技防强化手段；通过建设智能通风、能耗分析监控、智能气调和环流熏蒸控制等系统，减轻劳动强度，减少粮食储藏损耗，降低作业能耗。

二、功能性能要求

智能化粮库要求涵盖智能仓储作业、粮库业务管理、办公自动化、业务管理管理、智能安防监控、远程监管等分系统。通过智能化粮库建设，可以提高粮食储备作业效率，提升粮食储备科技水平，改善粮食存储的生态环境，充分保证存储过程中的质量、数量，降低粮食储备风险，加强粮食储备安全

1、功能要求：智能出入库管理、智能质检、粮情测控、粮食水分检测、智能通风、能耗监测、智能气调、环流熏蒸控制、智能消防、智能照明、视频监控、业务管理、办公自动化、远程监管、业务管理管理和库区三维可视化。各功能以插件的方式集成到智能化粮库平台中。

2、数据精确度要求：数据要求必须精确、可靠、真实。进行操作请求时， 如：查找、删除、修改、添加应保证输入数据与数据库数据的相互匹配性。在回应用户请求时，系统应保证响应数据的查全率与查准率。

3、时间特性：为满足用户的高效要求，数据响应时间、更新处理时间、数据转换与传输时间、运行时间都应在 3 秒之内。如果需要与外设（如打印机）交互时，响应时间可能较长，但应在可接受范围之内。

三、设计目标

智能化粮库建设的主要目的是提高企业管理水平，为实现“两个确保”和“三个维护”强化有效手段，实现对“人、财、管”管理的无缝链接。为实现总体目标，项目规划及技术的设计目标如下。

1、应用效果明显，切实解决中储粮信息管理需求。

2、突出应用，能切实提高管理和作业效率。

3、稳定性好，社会经济效益显著；技术先进，有较强的可操作性，应用效果良好。

4、建设智能化、数字化程度较高的中储粮智能化库。

5、整合粮库现有设备与业务系统，实现粮库所有的日常工作，以及粮库各种粮食储藏作业的自动化、智能化、电子化。

智能化粮库平台的建设目标如下。

1、实现粮库管理层对库区内业务数据的及时掌握、随时监督，保障储粮安全，实现各业务部门工作的标准化、信息化、便捷化，提高工作效率，

实现管理层和业务部门的信息共享，实现办公自动化、高效化。

2、通过仓储信息管理系统，实现对仓房的熏蒸、通风、谷冷、气调等业务的记录、统计、查询，以及对仓储科技、人员培训、药品进行统一管理， 落实中储粮即将实施的“业务管理”内容的建设。

3、通过粮情远程监管系统，实现粮情数据快速掌握，各种异常数据及时预警、快速反应，结合其它系统实现各种业务的智能远程操控；通过建设视频监控系统，实现库区、办公区的全方位视频监控，为安全生产、规范作业提供帮助。

4、通过建设智能出入库管理系统，动态、及时地反映粮食出入库、扦样、质检、称重、入(出)库、保管的整体作业信息处理流程，确保粮食数量真实、准确、动态、及时，达到监管有据、账实相符。

5、通过智能通风系统，解决通风时机难把握、劳动强度大的问题，避免无效通风和有害通风的现象发生；通过智能气调系统，实现气调杀虫、气调防虫、气调保鲜储藏等不同气调储粮工艺的自动监控。

6、通过网络办公系统，实现库区无纸化办公以及手写签名，实现工作流转与文件管理的自动化，建立起一个弹性、灵活、高效、安全的电子化办公环境。

7、通过公用信息系统，实现公告通知、出入库作业流程提示、技术研讨、视频会议等媒体化，为员工日常工作学习提供方便。

四、设计原则

根据在信息化项目建设领域积累的经验，智能化粮库项目设计将依据如下原则。

1、先进性：采用目前最先进的物联网技术及计算机技术设计、建设、研发中储粮智能化粮库管理系统平台。

2、实用性：所有子系统的建设都要符合库区的实际业务及智能化作业需求， 保证上线系统功能的实用性和智能化，切实提高作业的质量和工作效率。

3、安全性：本系统必须着重考虑的因素是安全性，采取物理、网络、应用全方位的安全策略，确保系统不受外部非法入侵，同时亦照顾到内部访问级别授权及电子签名等各种技术，确保具有不同权限的用户只能访问相应权限的数据。

4、可靠性和稳定性：系统采取成熟可靠的技术和体系结构，选用可靠性高、稳定性好的软、硬件产品，对自行开发的应用系统实行严格的项目管理和质量管理，保证系统可以支持 7*24 小时的运作模式；采用热机备份的原则，对主要数据进行实时备份，以保证系统能够保持较好的稳定性和可靠性。

5、可扩展性：系统提供良好的数据接口，具有很好的可扩展性和可移植性， 并考虑业务扩展和系统扩容的需求。

6、灵活性：智能化粮库管理平台要能与以后业务的变动相适应。业务流程发生变动时，无需修改系统或只需极少修改即可。

7、经济性：在保证系统功能和性能的前提下，适当考虑经济性，使系统具有较高的性价比。

五、总体架构

根据智能化库的实际业务需求，结合当前先进的研发技术，采用“多系统一平台”的插件式架构设计思路，利用可扩展的模块化设计，将多个智能系统通过内部标准协议集成到智能化粮库管理平台中。

图1 智能化粮库平台总计架构

以信息化基础设施建设为支撑，围绕中央储备粮管理的仓储作业、业务管理、安防监控、办公自动化、远程监管、业务管理信息六个主要方面进行信息智能化建设。

六、功能架构

智能化粮库管理平台的功能架构如下图所示：

图2 智能化粮库平台功能架构

智能化粮库平台功能上采用分层结构，从下到上分为四层，下层是上层的基础和支撑。

1、数据采集和存储层：对涉及储粮安全的数据进行采集和存储，为后续的分析处理提供基础，数据包括粮温、粮食水分、仓温、仓湿、外温、外湿、氮气浓度、一氧化碳浓度、磷化氢浓度、虫害信息、设备工作状态、能耗、视频信息等。

2、决策分析层：根据通风、气调、熏蒸等工艺模型，分析储粮是否处于安全状态，是否需要进行相关作业。

3、安全预警层：当储粮状态存在不安全因素时，系统能够报警，提示管理员进行某种操作。

4、控制执行层：针对粮库的储粮状态和采集的数据进行专家决策，自动执行相应的作业，改善储粮环境，保证储粮安全。

七、功能设计

粮 库智能化粮库管理平台功能设计如下所示。

1、智能仓储作业系统

粮库装卸、计量、干燥、清理、储藏管理等仓储作业实现计算机自动管理， 降低劳动强度，提高管理效率，确保粮食数量真实，质量完好。智能通风、智能气调、干燥、制冷、粮食出入库等作业自动化系统，粮情测控系统、能耗分析监测系统、粮食品质检测系统、储粮专家决策为相关作业提供决策支持。该系统将向业务管理信息系统、远程监管系统提供基础数据。

2、智能安防监控系统

集成整合视频监控、智能消防、门禁、巡更、周界报警等系统，建设监控中心，运用多媒体视频技术、计算机网络技术、工业控制技术和人工智能技术，实现了视频、音频信号的数字化、网络化传输，实现视频监控集中、智能化管理， 做到粮库安防全覆盖。

3、远程监管系统

实现中储粮、分公司对中央储备粮库粮情及相关作业数据的分级管理、远程集中监管。包括粮情远程监管系统、粮食重量监管系统、安防远程监管系统、作业现场三维场景远程监控系统等。中华粮网已在各分（子）分公司的直属库安装粮情远程监管系统，并已逐步向代储库点推广应用。

4、办公自动化系统

实现无纸化、电子化网上办公。包括公文处理、合同与文件管理、资产管理、后勤管理、仓内卡簿管理等。该系统向业务管理信息系统、远程监管系统提供基础数据。

5、业务管理信息系统

中储粮已经安装上线运行的系统。该系统实现了中央储备粮物流、资金流与信息流的一体化。提高对中央储备粮动、静态管理的有效监管力度，包括中央储备粮的购、销、调、存及相关的财务核算和资产管理，为实现“两个确保”提供有力保障。

八、物理架构

智能化粮库管理平台的物理架构如下图所示：

图3 智能化粮库平台物理架构

智能化粮库管理平台的物理结构分为五个部分：

1、仓库现场：部署各类传感器和现场控制器，采集储粮安全相关数据；

2、中心机房：放置应用服务器、数据库服务器、视频存储分析服务器等后端处理设备，对现场数据进行分析；

3、会议室大屏：放置在会议室，综合展示智能化粮库平台的各个系统，对服务器的分析结果进行展示；

4、办公室：粮库工作人员的办公场所，由各类办公电脑组成，智能化平台的用户终端；

5、综合布线：仓房现场、连接中心机房、会议室大屏和各办公室，用于传输原始数据和显示结果，主干网络使用光纤，直线网络使用双绞线。

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