智慧粮库背景下平房仓库存数量监测系统与现有粮情系统融合集成研究

【资料简介】

智慧粮库背景下平房仓库存数量监测系统与现有粮情系统融合集成研究

摘要

现阶段国内多数智慧粮库已经建成粮温、水分、安防监控、仓储业务管理等信息化系统，但库存数量监测属于新增信息化板块。新建的储量在线监测系统往往独立运行，与原有粮情系统数据互不连通，形成数据孤岛；数量监测数据与储粮质量数据无法联动分析，降低智慧粮库综合管理效能。本文梳理当前粮库多系统数据孤岛现状与存在弊端；设计储量‑粮情一体化融合平台总体架构；提出硬件数据接入、通信协议、接口开发集成实施方案；分析系统集成技术难点与解决对策；探究多系统融合之后综合应用效益。研究可为平房仓新增储量监测系统与现有智慧粮库平台一体化建设提供技术参考。

关键词：智慧粮库平台；粮情监测；储量在线监测；系统集成；数据互通；物联网

1 引言

国家智慧粮库建设工作推进多年，大部分大中型仓储企业已经建成成熟的粮情监测物联网系统、视频安防监控系统、仓储业务管理系统。上述系统主要聚焦储粮质量、仓储安防、出入库台账管理。随着库存数量监管智能化需求提升，越来越多粮库计划新增平房仓在线储量监测系统。在项目建设过程中，如果储量监测平台单独新建一套独立系统，不和原有智慧粮库平台对接，就会形成新的数据孤岛。管理人员需要登录两套不同平台，分别查看粮情质量数据和库存数量数据；储量、粮温、水分数据不能联动分析，无法综合研判粮堆沉降、通风作业对储量变化的影响。因此，做好新增储量监测系统与现有粮情系统融合集成，实现数据互通共享，是智慧粮库升级建设必须解决的关键问题。

2 当前粮库信息化系统现状与数据孤岛问题

2.1 现有各子系统独立运行现状

1、粮情监测系统：采集仓内粮温、仓温、仓湿、粮食水分等储粮质量数据；

2、安防监控系统：仓内外视频监控、周界安防报警；

3、仓储业务管理系统：出入库台账、轮换计划、库存账面数量、仓储档案管理；

4、新建储量在线监测系统：仓内粮食实际储存数量、粮堆三维模型、存量预警信息。

多数粮库各个系统由不同时期、不同供应商建设，数据接口标准不统一，系统之间数据不能自动双向流通。储量监测系统的数据不能自动推送至业务管理平台，账面库存数据也无法下发到储量监测系统开展账实自动比对。

2.2 数量‑质量数据不能联动分析带来管理短板

第一，储量变化与粮堆沉降、粮食水分变化无法联合研判。管理人员不能直观对比通风降水作业之后，粮食水分下降、容重变化和储量核算结果之间的关系；

第二，账实比对人工操作。实际储量数据导出之后，人工和业务系统账面库存对比，工作量大，无法自动预警；

第三，多平台切换查看，增加管理人员工作负担，智慧粮库管理效率下降。

3 储量‑粮情一体化融合平台总体架构设计

采用分层集成方案，采用原有成熟粮情系统，以现有智慧粮库管理平台作为主平台，将新增储量在线监测系统作为一个新增业务子系统接入主平台。

3.1 硬件数据接入方案、通信协议、数据接口

仓顶三维激光雷达采集的储量原始数据，由储量监测子系统服务器进行预处理计算；之后通过标准化物联网数据接口、MQTT通信协议，将仓号、实时储量、粮堆体积、存量预警状态、扫描时间等结构化数据推送至智慧粮库主平台数据库。原有粮情监测、业务台账数据保留在原有系统数据库，主平台统一调取多源数据。

3.2 平台功能：储量实时数据、粮温数据、水分数据统一展示

在智慧粮库主平台新增储量监测功能模块。同一仓房操作界面，管理人员可以同时查看仓内实时储量数据、粮堆三维图像、粮温历史曲线、粮食水分监测数据、账面库存台账，实现储粮数量‑质量信息一屏统览。

3.3 多维度联合分析：储量变化与粮堆沉降、通风工艺效果联动研判

平台增加联合数据分析模块。自动对比通风作业前后粮食水分、容重、储量变化；分析粮食储存周期内粮堆沉降速率、储量减量趋势；综合研判存量异动是粮堆沉降还是非正常损耗造成，提升异常情况研判能力。

4 系统集成实施步骤与技术难点解决对策

4.1 系统集成实施步骤

1、前期调研：梳理现有智慧粮库平台数据库结构、开放接口权限、通信协议标准；

2、接口开发：储量监测系统开发对外数据推送接口；原有主平台开发储量数据接收模块；

3、联调测试：选取1‑2座试验仓房开展数据互通联调，验证储量数据稳定上传；

4、功能开发：主平台开发账实自动比对、储量‑粮情联合分析等新增功能；

5、全库区上线运行、人员培训。

4.2 集成难点与对策

难点一：老旧智慧粮库平台建成年限久，无开放数据接口。对策：采用中间数据库中转方案，储量数据写入中间库，主平台读取中间库数据，实现数据互通；

难点二：多源数据时间同步问题。对策：所有物联网设备统一时间服务器，保证储量、粮温数据采集时间对齐；

难点三：数据安全。建立数据访问权限分级机制，储量敏感库存数据设置访问权限，保障库存数据安全保密。

5 应用效益分析

储量监测系统与现有粮情系统融合集成之后，打破数量‑质量数据孤岛；实现一个平台统一管理储粮质量与库存数量；自动开展账实库存比对预警；支持储量与粮情数据联动分析，提升仓储管理人员综合研判能力；减少多平台切换工作量，充分发挥现有智慧粮库信息化投资效益。

6 结论

平房仓新增库存数量在线监测系统建设，应当优先选择与现有智慧粮库粮情监测、业务管理系统一体化融合集成方案。通过标准化接口开发，实现储量数据与粮情、台账数据互联互通，构建数量‑质量一体化智慧监管平台，避免新建独立系统形成数据孤岛，推动平房仓智慧仓储建设高质量升级。

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