中儲糧智慧糧倉項目 ——全球最大的“互聯網+糧食”應用案例
中國儲備糧管理集團有限公司（簡稱中儲糧）是2000年5月經國務院批準組建的涉及國家安全和國民經濟命脈的國有大型重要骨干企業。中儲糧受國務院委托，具體負責中央儲備糧的經營管理，對中央儲備糧的總量、質量和儲存安全負總責，同時接受國家委托執行糧油購銷調存等調控任務。
中儲糧直接管理和負責監管的中央儲備糧及政策性糧食庫存總量約占社會糧食總庫存的70%左右。為了確保儲備糧數量真實、質量良好，確保國家急需時“調得動、用得上”的要求，中儲糧不斷用科技手段升級儲糧技術和管理手段，與10余年的信息化建設合作伙伴浪潮攜手，以浪潮工業互聯網平臺為基礎，以“一卡通”系統為抓手，打造全球最大的智能化糧庫，讓中央儲備糧的運營效率和集團管控力度大幅提高。管理糧食不再是僅僅依靠報表，而是直接管控到現場、到實地、到糧情的即時變化，真正實現了“看得見、管得住”，切實保障了國家糧食安全。
一、項目概況
1. 項目背景
2015年6月15日，國家發展改革委、國家糧食局、財政部公開印發了《糧食收儲供應安全保障工程建設規劃(2015–2020年)》的通知。通知明確，各地區、各部門要依據《規劃》加強組織領導和統籌協調，抓緊推進以“建設糧油倉儲設施、打通糧食物流通道、完善應急供應體系、保障糧油質量安全、強化糧情監測預警、促進糧食節約減損”等為主要內容的“糧安工程”建設。
為加強集團管控、提升管理水平，實現科技儲糧、綠色儲糧，中儲糧在2015年制定為期5年的“倉儲科技發展規劃”，投資30億元實現智能糧庫全覆蓋。
2. 項目簡介
項目依托浪潮工業互聯網平臺，充分考慮糧庫現狀和綠色儲糧的新趨勢，運用智能控制、信息多點碰撞、數據多維互聯等創新思維，基于物聯網技術實現業務過程中數據的采集、處理和展現，通過智能終端的移動應用、業務數據的加密傳輸及二維碼標識管理、車輛和倉庫等的智能識別、糧情監測信息的集成、數據的綜合分析與展現等創新應用，實現足不出戶完成出入庫過程審計、智能安防、遠程監控糧食數量質量狀況。
3. 項目目標
運用工業互聯網技術，將地域分散、時空隔離的眾多糧庫同上級單位互聯到一個平臺中，通過對糧食生產、購銷與倉儲等流通環節各類信息的自動采集、整合、智能分析與共享，以及自動化倉儲作業控制，讓糧庫和上級單位能夠主動掌控糧食流通過程，確保糧食數真質佳，讓糧庫業務更加規范高效，推動糧庫轉型發展，逐步達到“標準化、流程化、數字化、集成化、自動化和智能化”。
二、項目實施概況
1. 項目總體架構和主要內容
（1）總體架構
邊緣層：包括RFID讀寫器、溫濕度傳感器、攝像機、PLC、IO控制板卡、ARM單片機等各類數字化終端設備。
傳輸層：建立數字化設備和應用信息系統之間數據傳輸通道。
平臺層：通過相關協議采集設備數據，對數據進行采集、解析、清洗、分類、入庫、分析等工作，將數據重新篩選分類，起到連接數字化設備與應用、管理硬件設備、協議維護、組件發布、API接口開放等作用。
應用層：針對接入的各類數字化設備，結合行業需求，開發智能出入庫、智能糧倉、智能安防、糧情監測等應用。
（2）主要內容
一是，糧庫生產作業底層設備的數字化改造。
二是，業務管理信息系統的智能化改造。
三是，數字化設備與業務管理信息系統的集成融合，形成統一的管理平臺。
四是，結合糧庫管理信息系統和物聯網、大數據等新技術的應用，實現底層設備數據的自動化、實時采集。
五是，通過對數據進行整合分析，實時、全面的掌控糧倉的關鍵指標，優化糧倉管理，為宏觀決策提供依據。
2. 關鍵應用
（1）智能出入庫
智能出入庫系統全面融合先進的物聯網技術，實現信息的自動化采集、存儲與智能化作業控制，一體化無縫集成了車牌智能識別、身份證閱讀、IC卡（RFID卡）讀寫、條碼打印/識別、稱重計量設備、LED顯示屏、視頻監控、手持智能終端等設備，實現智能入門登記、扦樣、糧食檢驗、過磅檢斤、自動定等定價、自動計算扣量、自動結算、網銀付款等，達到糧食出入庫作業的全程自動化、可視化與智能化控制，減少了過程中的勞動力用工量，杜絕人為干預，實現業務的過程留痕，高效、高質量的完成糧食的出入庫業務。
（2）智能倉儲
智能倉儲是通過物聯網技術、自動化控制技術、多媒體、決策支持等技術手段，對糧溫、氣體濃度、蟲情等自動檢測，依據糧情檢測結果并結合氣象分析，進行通風、氣調、烘干等設備智能控制，達到智能化儲糧的目標。
智能通風系統依托異常糧情數據，自動進行倉房儲糧的遠程通風作業，實現自動捕捉設備的通風時機，避免無效通風和有害通風，同時，不斷補充和完善通風規則，逐步實現通風業務的自動化和智能化。
智能氣調系統通過對現場氣調設備的在線狀態監測，對基礎數據實時采集與分析，自動控制氮氣充氣、環流、補氣等作業過程，從而實現氣調殺蟲、氣調防蟲、氣調保鮮儲藏等不同氣調儲糧工藝的自動運轉，整個充氮過程無人值守。
智能烘干系統對實時烘干作業過程中能耗、入機水分、入機溫度、出機水分、出機溫度、熱風溫度、排糧速度、目標水分等控制狀態的變化情況進行及時記錄并以直觀的圖表模式展現，利用物聯網技術自動控制烘干設備作業。
（3）智能安防
智能安防系統提供視頻監控攝像頭接入、畫面預覽、拍照、錄像和對糧情數據的采集、分析、展示、打印等功能。實現對重點區域、重點糧倉的遠程監控等功能，對儲糧狀態或糧溫狀態異常的庫點和倉房進行預警，在地圖上以不同顏色區分。總公司可穿透查看任意管轄范圍內某個庫點糧倉信息，查看詳細的糧溫數據及相關視頻監控信息，實現對庫點的可視化監管。
（4）糧情監測
通過糧庫糧倉內部署視頻監控設備和糧情傳感設備，總公司、分（子）公司監管人員可遠程在線監管倉內儲糧情況。系統根據監管部門定義的策略每天自動抓拍糧庫關鍵作業點和倉內儲糧情況的視頻圖像，并上傳到總公司數據庫進行存檔，為審計監察人員提供更多的審計資料。系統提供實物測量和補倉計算，通過激光反射技術，計算糧堆體積，結合糧食的容重，計算倉內庫存數量；根據糧食數量和倉容，計算補倉數量。糧情監測中采集的數據會以圖像的形式展示倉房的濕度和溫度等，動態的展示糧溫的走勢。
4. 安全及可靠性
（1）數據安全性
對糧情關鍵數據采取加密存儲防護，支持使用MD5等多種加密算法。
（2）網絡傳輸安全性
在庫點與總公司之間數據傳輸層面，支持SSL加密傳輸，支持https協議，確保核心數據傳輸過程不被監聽。
（3）應用訪問安全性
為智能出入庫系統、智能倉儲系統、智能安防系統、糧情監測系統等用戶簽發數字證書，將用戶身份和數字證書綁定，實現對網絡信息傳遞雙方身份的識別與鑒別；通過設置功能權限和數據權限約束用戶可訪問的應用功能；提供安全日志審計。
三、下一步實施計劃
在利用工業互聯網實現糧庫智能化改造和網絡化聯通的基礎上，進一步打造全國范圍的糧食大數據云，集合中儲糧各級糧庫業務財務信息及國內外糧油信息，將行業內的信息資源進行有序整合，例如物資采購需求預測指數、價格曲線分析等，最終形成一個以產業數據支撐的開放平臺，為國家宏觀經濟調控部門、各級糧食主管機構以及基層糧食倉儲企業提供大數據服務。
四、項目創新點和實施效果
1. 項目先進性及創新點
（1）一站式全流程全自動無人值守管理
智能出入庫系統提供全程“一卡通”自動無人值守管理，檢驗設備直聯出入庫系統，自動扦樣、自動檢化驗、增量扣量自動計算，自動出具原始單據，信息全程公開，并自動留存影像資料；在結算環節，通過接入銀企直聯系統，售糧款直接支付到農民賬戶。系統實現了一站式全流程智能化管控、收購資金統一支付和非現金結算、錢糧掛鉤、全過程可追溯，有效防范各類風險。
（2）遠程可視化監管
系統遠程連接糧庫的各個監控攝像頭，實時動態掌握倉房糧面、庫區內車輛、人員、設備運行和日常倉儲作業情況等，實現直觀真實的有效監管；滾動展示全國各地糧庫每一個糧倉糧食的溫度、濕度、蟲害等糧情信息，可隨時查詢每個糧庫當前儲存糧食的品種、庫存量、等級、質量、生產年限等，總體掌握糧食庫存規模與分布，了解糧庫的購銷規模、價格走勢、輪換進度、貸款情況與經營利潤等。
（3）打造智能糧倉，有效保障了糧食質量
糧庫采用了智能通風、智能氣調、智能烘干3個系統，與糧情監測系統連接，依據糧情檢測結果并結合氣象分析，進行通風、氣調、烘干等設備智能控制，解決糧庫的通風、保鮮及進出糧水分問題，提高了倉儲作業效率，極大減輕了倉儲人員的工作強度，達到智能化儲糧的目標。
（4）統一的大數據平臺，實現了集團全面管控
利用數據整合處理和數據倉庫等多種大數據技術，結合量身定制的算法、模型，實現了對任意級別單位的完整業務管理信息的查詢與分析，增強了總公司對基層糧庫的垂直管控，為快速決策及風險管控預警提供了有力的數據支撐。
（5）安全實時預警，規避風險
借助于糧情監測系統，在倉內部署數字測溫電纜及數字溫濕度傳感器，實現對糧情的實時監測和實時預警；再利用數量監測系統將糧情監測系統對存糧數量的異常空倉和異常滿倉發出預警信息；然后結合智能安防系統，對整個庫區進行實時監控，保障庫區安全。通過以上系統的互聯與配合，實現了對糧情、存量數量異常狀況以及人員違規操作進行實時、智能監測和預警。
2. 實施效果
（1）全面監測，提高監管能力
幫助中儲糧同時管理31個省市近千家糧庫，接入近10萬個視頻攝像頭，近100萬個糧情傳感器，可實時掌握糧食庫存數量及分布、質量和糧情狀態，遠程實時查看現場情況，國家掌握糧情周期由15天縮短為3天。
（2）保證糧食存儲的質量及安全
實時監控糧情狀況及糧食質量，及時開展熏蒸、氣調或通風等倉儲作業，通過糧食輪換、銷售等措施，避免糧食的陳化，延長糧食儲存周期，保證了糧食數量真實、質量良好。
（3）降低損失損耗、節約成本
減少了客觀或人為因素造成的收購環節和儲存環節損失，相對于傳統儲糧方法，能耗、人力等總成本降低了5%左右。
聲明
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