信息化在储粮行业的应用

朱可亮

摘要：分析了全国粮食产量、储运能力、储粮设施和技术等行业现状，研究了国家对储粮企业的职责要求，提出了基于粮食在储运过程中数量、水分、温度、湿度、气体浓度等数据信息要素的储粮企业信息化构想，并对其在储粮企业中的应用开展研究，以达到储粮信息以互联网的形式发挥管理和经营效益的目的，并实现粮食监管、保质保量储存的要求。

关键词：信息化；粮企；储粮行业；应用

中图分类号：F324.9；F49 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20210332

储粮企业信息化是运用物联网、云计算、大数据、智能控制、视频监控等技术，支撑粮库经营管理、粮食出入庫、仓储保管、安全生产、业务协同、公共服务、储备监管等各类业务开展的软硬件综合应用系统。中国粮食行业的信息化建设始于20世纪80年代，由于投入不足、人才储备不够、缺乏统一规划等原因，国内粮食行业建设发展缓慢，尤其是信息化建设发展不平衡[1]。为了更好地管理储备粮，保证国家粮食安全、保证粮食供给和需求相对平衡，中央及各级地方政府逐渐开始利用现代信息化技术对储备粮相关的业务进行管理[2]。

1 中国储粮行业的发展现状和职责要求

1.1 储粮行业现状

民为国基，谷为民命。粮食事关国运民生，粮食安全是国家安全的重要基础。截止2019年，中国的粮食总产量达到66 384.3万t，其中稻谷为20 961.4万t，小麦为13 359.6万t，玉米为26 077.9万t，三大谷物产量占粮食总产量达92.4%，粮食平均每公顷产量达7 125 kg，为1978年的1.5倍[3]。中国依靠自己的力量实现了粮食基本自给，成功解决了14亿人口的吃饭问题，而且居民生活质量和营养水平显著提升，粮食安全取得了举世瞩目的巨大成就[4]5-6。

目前，国家政策性储备粮分中央储备、省级储备、各地级市储备粮三级。以中央直管的中储粮集团公司为例，截至2018年年底在全国31个省（自治区、直辖市）拥有直属库区和分库区980余个，标准仓18 556个。由于仓房形式的差异，存放粮食品种不同，入库粮食水分、杂质、面筋吸水率等理化指标不同，导致存放的客观条件千变万化，以致粮食在存储期间，粮堆内部形成的温湿度、虫情千变万化，储粮环境复杂多样。

1.2 国家对储粮企业的职责要求

国家对储粮企业的职责要求主要为：数量真实、质量良好、储存安全。

1.2.1 要求数量真实

数量安全是储粮企业的首要职责，国家采用各种监管手段确保数量安全。在粮食入仓前，通过出入库的计量数据、地磅监控画面直接通过服务器存入后台数据库；在粮食入仓后，在仓内进行视频监控，或者采用激光三维扫描，或者设置压力传感器等形成粮库数量监管系统，为主管部门提供较为精准的粮食数量数据。

1.2.2 要求储粮质量良好

行业内主要是采用实时监控粮食温度、湿度、仓内外温度，并根据粮食自身的水分、杂质等理化指标，进行预防性处理，在产生发热、生虫时，针对性进行磷化氢杀虫、氮气气调、谷物冷却、环流通风等事后处理措施，以达到保证仓内粮食储存质量和品质。

1.2.3 要求储存安全

粮食在装卸、转运过程中，是存在呼吸作用的，在不同的温度、湿度、内在水分的环境下，容易发热、生虫、霉变等，容易引起粮食的物理和化学指标变化，若不及时处理，可能导致人甚至牲畜不能食用[4]8-10。目前，行业内主要是采用实时监控粮食的温度、湿度、仓内外温度，并根据粮食自身的水分、杂质等理化指标，进行预防性处理，在产生发热、生虫时，针对性进行化学药剂熏蒸杀虫、气调储粮、低温储粮等事后处理措施，以保证仓内粮食储存质量的安全，其中，低温储粮是世界公认的最为绿色的储粮技术，但因其技术投入成本较贵，尚未在我国得到大规模推广。

2 储粮行业信息化建设的意义

2.1 储粮行业信息化建设有助于科学储粮技术的升级

储粮行业部分地区和单位对储粮新技术的认识和推进建设动力不足，认识水平与管理职能需求差距较大，阻碍了储粮行业新技术的发展。传统的化学防治储粮害虫、有害真菌，面临着剧毒、污染、高残留对畜牧生产安全和人们身心健康的不良影响的风险，有些传统的防治技术与绿色储粮、生态储粮的基本要求不符[1]。针对储粮过程虫害、真菌防治问题，结合先进的信息采集技术，实时采集粮库管理过程的技术数据，并通过模拟仿真手段，预测粮情变化趋势，提前预知储粮过程的虫害和真菌等因素的变化，采取科学合理的治理手段，推进科学储粮技术的升级。

2.2 储粮行业信息化建设有助于推动行业统筹规划和顶层设计

粮油仓储信息化建设是个系统工程[5]，涉及各级仓储管理部门和企业，涉及宏观管理与微观作业，粮油仓储信息化建设必须注重行业统筹规划和顶层设计。储粮行业信息化建设能够汇集高大平房仓、浅圆仓和立筒仓等目前行业主要应用的仓型，并将行业人员信息、作业流程、日常管理和管理手段等标准化。在储粮行业设计诸多建设方案并在此基础上严格的科学论证，可避免造成各自为政，条块分割突出，开发成本高，低水平重复建设。要推进储粮行业标准化建设，不断提升仓储管理水平，为实现储存粮油的数量真实、质量良好、储存安全提供坚实保障。

2.3 储粮行业信息化建设有助于行业标准体系完善

标准化是企业现代化的标志之一，标准化管理是企业实现现代化管理和科学管理的需要[6]。传统的储粮行业地域广阔，气候条件千差万别，技术共享程度低，人员和设施存在信息孤岛，多数情况下重硬件轻软件、重技术轻人才。管理过程多依赖有经验人员的观察判断、经验操作为主，要推进行业技术发展，就必须开展行业标准化管理建设。

2.4 储粮行业信息化建设有助于推动科研成果转化

科技成果轉化是指为提高生产力水平而对科学研究与技术开发所产生的具有实用价值的科技成果所进行的后续的试验、开发、应用、推广直至形成新产品 、新工艺、新材料，发展新产业等活动。储粮行业信息化建设为科学研究与技术的后续开发提供信息支撑，科学合理分类，推进技术到合适的领域、地域实施。

3 储粮行业信息化应用

由于物联网技术的发展，各种传感器及测量仪器开始应用到粮库粮食安全预测领域。如粮食温湿度传感器、气体传感器、电磁波害虫探测器、监测粮仓情况的摄像头等。传感器或测量仪器将各种测量的数字信号或模拟信号通过物理链路或者WiFi传递给服务器，再利用可视化技术对数据进行识别、处理，进而转化成可视化的温度、湿度、水分、气体浓度等数据。为保证粮库粮食安全，各方面的粮情数据都需通过传感器及各类仪器进行全天候实时测量，粮情数据的真实性较高，这使得粮库粮情数据呈指数级生长。长期以来各储粮企业在粮库粮食信息方面积累了庞大的数据。物联网的应用使粮库粮情数据采集更为广泛、便捷、迅速、高效、真实，直接导致了粮库粮情大数据产生。云平台可以提供大数据存储，海量的数据可以分布存储在网络上，并可以通过云计算技术对大数据进行处理。当数据足够多时，全国甚至全世界的数据，按照固定的数据序列要求进行上传、共享、互联互通，云计算对大数据进行处理和反馈。

3.1 提升粮食物流运输效率

互联网大数据背景下的粮食智慧物流运输，在不同领域传递输送指令、资源操控、状态追踪和消息反馈等信息[7]。它将整个粮食物流链数据化，以粮食的生命周期运动轨迹展现在客户面前，将整个过程数据化、流程化、模块化、能大大减少传统粮食物流中繁琐的实物，提高货品生产率及经济利益；能提高物流运输效率，减少途中产品的损耗率；能合理调配物流输送资源，节省能耗；能提高物流输送储粮企业管理的智慧化程度；最重要的是能使信息透明化，消除部分物流顽疾。保证粮食流通时刻处在监控之下[8]。

3.2 解决“粮食电商”“粮食银行”的货源供应问题

以粮食电子交易平台“粮达网”为例，围绕大宗农产品现货交易，立足中间市场打造第三方平台，为买卖双方提供公平、公正的一站式服务。仅2016年“粮达网”现货挂牌交易总额高达236亿元[9]。在政府统筹前提下，在同一个平台粮食电子交易的过程中，可以利用各储粮企业的信息，通过大数据、云计算的分析，寻找相近的质量、数量，选择经济的输送工具，就近运输到买家企业。可以实现很好的线上交易，线下交割的模式。

3.3 更快更准处置虫害粮情

针对虫害预警数据多源（比如：季节、温度、湿度、氧气浓度等）、异构、不完全的特点，对这些原始数据直接进行挖掘不是有效的挖掘模式，可以利用面向空间数据提取整合，发现一些强关联规则，并建立数据挖掘模型。然后利用关联规则算法中经典算法得出危险因子的级别，从而达到预警的目的。

形成了异常粮情的模型后，分析云平台存储的历史类似异常粮情，并选择科学经济、因地适宜的处理方案，人工智能进行相关操作，进而形成智慧储粮的管理效果。

3.4 综合分析影响储粮的条件

粮库里面的粮食如果存放时间过长，即便没有虫害也会变质。结合各种环境参数进行综合分析，对以往历史数据进行挖掘，在最大限度上不进行陈粮出库新粮入库浪费劳动力的同时，确保粮食安全。为保证粮情信息的准确性、及时性和可靠性，测量设备需要实时正常的运转，将粮库信息及时真实地传递出来。对于不正常的参数，应及时给予回应，比如进行气调、通风、降温等。

3.5 提供科学储粮建议

粮库的布局，设备的安放，粮食的储藏都有其科学性与规律性。不同的地域、不同的气候都有其特殊的要求，可以对粮库中多维度的粮仓信息进行空间挖掘，为以后的粮库建设提供参照和指导。

4 发展趋势

万物互联互通已经成为大势所趋，在物联网技术的推动下，万物之间的联系日益紧密。未来，储粮企业中，“万物+”将在大数据、云计算等技术的支撑下，挖掘万事万物的数据价值。储粮企业可以在全国乃至全球群体中充分共传共享，储粮行业将有更多增值提效的空间。信息化也不能解决所有的储粮企业的问题，因粮食堆存时，质量不同、品种不同、数量不同，导致粮堆粮食物流中的储粮情况各异，在没有固定模型且数据库内容不够丰富时，电脑没有办法自动解决所有问题，关键还是建模并持续累积，需要全行业粮食企业、主管部门、储粮人才共同努力，统一在一个平台上交流并持续共享信息，才能从智能化向智慧化发展。

参 考 文 献

[1] 甄彤，肖乐，陈卫东，等.粮库信息化建设培训教程[M].北京：中国工信出版社集团，2019：1-2.

[2]钟朱彬.广东省储备粮管理信息化实践[J].粮食储藏，2013，42（1）：49-53.

[3]国家统计局.2020中国统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2020.

[4]中华人民共和国国务院新闻办公室.中国的粮食安全[R].北京：中华人民共和国国务院新闻办公室，2019.

[5]唐柏飞，左晓戎，刘伊生.注重实效 推进粮油仓储信息化建设[J].中国粮油学报，2013，28（1）：103-107.

[6]王振利，王晖.粮油仓储标准化管理发展方向探析[J].粮食储藏，2014，43（4）：53-56.

[7]杨信廷，等.农产品物流过程追溯中的智能配送系统术[J].农业机械学报，2011（5）：125-130.

[8]曹都.“互联网+”时代下粮食供应链整合研究[D].武汉：武汉轻工大学，2016：14-19.

[9]洪涛.2018年中国粮食电子商务发展报告[J].粮食科技与经济，2018，43（12）：5-7.

Application of Informatization in the Grain Storage Industry

Zhu Keliang

（ School of Economics and Trade， South China University of Technology， Guangzhou， Guangdong 510641 ）

Abstract： This paper introduces the scale， requirements and industry status of grain storage enterprises in China. By making full use of the weight， moisture， temperature， humidity， gas concentration and other data information stored and accumulated in the process of grain circulation and storage， the data information can be sorted into certain rules according to business needs and integrated into a data model to form the Internet. To achieve the purpose of grain storage information in the form of the Internet to play management and management benefits and achieve grain supervision， quality and quantity storage requirements.

Key words： informatization， grain enterprises， grain storage industry， application