信息化在儲糧行業(yè)的應(yīng)用

朱可亮

摘要：分析了全國糧食產(chǎn)量、儲運(yùn)能力、儲糧設(shè)施和技術(shù)等行業(yè)現(xiàn)狀，研究了國家對儲糧企業(yè)的職責(zé)要求，提出了基于糧食在儲運(yùn)過程中數(shù)量、水分、溫度、濕度、氣體濃度等數(shù)據(jù)信息要素的儲糧企業(yè)信息化構(gòu)想，并對其在儲糧企業(yè)中的應(yīng)用開展研究，以達(dá)到儲糧信息以互聯(lián)網(wǎng)的形式發(fā)揮管理和經(jīng)營效益的目的，并實現(xiàn)糧食監(jiān)管、保質(zhì)保量儲存的要求。

關(guān)鍵詞：信息化；糧企；儲糧行業(yè)；應(yīng)用

中圖分類號：F324.9；F49 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20210332

儲糧企業(yè)信息化是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、智能控制、視頻監(jiān)控等技術(shù)，支撐糧庫經(jīng)營管理、糧食出入庫、倉儲保管、安全生產(chǎn)、業(yè)務(wù)協(xié)同、公共服務(wù)、儲備監(jiān)管等各類業(yè)務(wù)開展的軟硬件綜合應(yīng)用系統(tǒng)。中國糧食行業(yè)的信息化建設(shè)始于20世紀(jì)80年代，由于投入不足、人才儲備不夠、缺乏統(tǒng)一規(guī)劃等原因，國內(nèi)糧食行業(yè)建設(shè)發(fā)展緩慢，尤其是信息化建設(shè)發(fā)展不平衡[1]。為了更好地管理儲備糧，保證國家糧食安全、保證糧食供給和需求相對平衡，中央及各級地方政府逐漸開始利用現(xiàn)代信息化技術(shù)對儲備糧相關(guān)的業(yè)務(wù)進(jìn)行管理[2]。

1 中國儲糧行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和職責(zé)要求

1.1 儲糧行業(yè)現(xiàn)狀

民為國基，谷為民命。糧食事關(guān)國運(yùn)民生，糧食安全是國家安全的重要基礎(chǔ)。截止2019年，中國的糧食總產(chǎn)量達(dá)到66 384.3萬t，其中稻谷為20 961.4萬t，小麥為13 359.6萬t，玉米為26 077.9萬t，三大谷物產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量達(dá)92.4%，糧食平均每公頃產(chǎn)量達(dá)7 125 kg，為1978年的1.5倍[3]。中國依靠自己的力量實現(xiàn)了糧食基本自給，成功解決了14億人口的吃飯問題，而且居民生活質(zhì)量和營養(yǎng)水平顯著提升，糧食安全取得了舉世矚目的巨大成就[4]5-6。

目前，國家政策性儲備糧分中央儲備、省級儲備、各地級市儲備糧三級。以中央直管的中儲糧集團(tuán)公司為例，截至2018年年底在全國31個省（自治區(qū)、直轄市）擁有直屬庫區(qū)和分庫區(qū)980余個，標(biāo)準(zhǔn)倉18 556個。由于倉房形式的差異，存放糧食品種不同，入庫糧食水分、雜質(zhì)、面筋吸水率等理化指標(biāo)不同，導(dǎo)致存放的客觀條件千變?nèi)f化，以致糧食在存儲期間，糧堆內(nèi)部形成的溫濕度、蟲情千變?nèi)f化，儲糧環(huán)境復(fù)雜多樣。

1.2 國家對儲糧企業(yè)的職責(zé)要求

國家對儲糧企業(yè)的職責(zé)要求主要為：數(shù)量真實、質(zhì)量良好、儲存安全。

1.2.1 要求數(shù)量真實

數(shù)量安全是儲糧企業(yè)的首要職責(zé)，國家采用各種監(jiān)管手段確保數(shù)量安全。在糧食入倉前，通過出入庫的計量數(shù)據(jù)、地磅監(jiān)控畫面直接通過服務(wù)器存入后臺數(shù)據(jù)庫；在糧食入倉后，在倉內(nèi)進(jìn)行視頻監(jiān)控，或者采用激光三維掃描，或者設(shè)置壓力傳感器等形成糧庫數(shù)量監(jiān)管系統(tǒng)，為主管部門提供較為精準(zhǔn)的糧食數(shù)量數(shù)據(jù)。

1.2.2 要求儲糧質(zhì)量良好

行業(yè)內(nèi)主要是采用實時監(jiān)控糧食溫度、濕度、倉內(nèi)外溫度，并根據(jù)糧食自身的水分、雜質(zhì)等理化指標(biāo)，進(jìn)行預(yù)防性處理，在產(chǎn)生發(fā)熱、生蟲時，針對性進(jìn)行磷化氫殺蟲、氮氣氣調(diào)、谷物冷卻、環(huán)流通風(fēng)等事后處理措施，以達(dá)到保證倉內(nèi)糧食儲存質(zhì)量和品質(zhì)。

1.2.3 要求儲存安全

糧食在裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，是存在呼吸作用的，在不同的溫度、濕度、內(nèi)在水分的環(huán)境下，容易發(fā)熱、生蟲、霉變等，容易引起糧食的物理和化學(xué)指標(biāo)變化，若不及時處理，可能導(dǎo)致人甚至牲畜不能食用[4]8-10。目前，行業(yè)內(nèi)主要是采用實時監(jiān)控糧食的溫度、濕度、倉內(nèi)外溫度，并根據(jù)糧食自身的水分、雜質(zhì)等理化指標(biāo)，進(jìn)行預(yù)防性處理，在產(chǎn)生發(fā)熱、生蟲時，針對性進(jìn)行化學(xué)藥劑熏蒸殺蟲、氣調(diào)儲糧、低溫儲糧等事后處理措施，以保證倉內(nèi)糧食儲存質(zhì)量的安全，其中，低溫儲糧是世界公認(rèn)的最為綠色的儲糧技術(shù)，但因其技術(shù)投入成本較貴，尚未在我國得到大規(guī)模推廣。

2 儲糧行業(yè)信息化建設(shè)的意義

2.1 儲糧行業(yè)信息化建設(shè)有助于科學(xué)儲糧技術(shù)的升級

儲糧行業(yè)部分地區(qū)和單位對儲糧新技術(shù)的認(rèn)識和推進(jìn)建設(shè)動力不足，認(rèn)識水平與管理職能需求差距較大，阻礙了儲糧行業(yè)新技術(shù)的發(fā)展。傳統(tǒng)的化學(xué)防治儲糧害蟲、有害真菌，面臨著劇毒、污染、高殘留對畜牧生產(chǎn)安全和人們身心健康的不良影響的風(fēng)險，有些傳統(tǒng)的防治技術(shù)與綠色儲糧、生態(tài)儲糧的基本要求不符[1]。針對儲糧過程蟲害、真菌防治問題，結(jié)合先進(jìn)的信息采集技術(shù)，實時采集糧庫管理過程的技術(shù)數(shù)據(jù)，并通過模擬仿真手段，預(yù)測糧情變化趨勢，提前預(yù)知儲糧過程的蟲害和真菌等因素的變化，采取科學(xué)合理的治理手段，推進(jìn)科學(xué)儲糧技術(shù)的升級。

2.2 儲糧行業(yè)信息化建設(shè)有助于推動行業(yè)統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設(shè)計

糧油倉儲信息化建設(shè)是個系統(tǒng)工程[5]，涉及各級倉儲管理部門和企業(yè)，涉及宏觀管理與微觀作業(yè)，糧油倉儲信息化建設(shè)必須注重行業(yè)統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設(shè)計。儲糧行業(yè)信息化建設(shè)能夠匯集高大平房倉、淺圓倉和立筒倉等目前行業(yè)主要應(yīng)用的倉型，并將行業(yè)人員信息、作業(yè)流程、日常管理和管理手段等標(biāo)準(zhǔn)化。在儲糧行業(yè)設(shè)計諸多建設(shè)方案并在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格的科學(xué)論證，可避免造成各自為政，條塊分割突出，開發(fā)成本高，低水平重復(fù)建設(shè)。要推進(jìn)儲糧行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，不斷提升倉儲管理水平，為實現(xiàn)儲存糧油的數(shù)量真實、質(zhì)量良好、儲存安全提供堅實保障。

2.3 儲糧行業(yè)信息化建設(shè)有助于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系完善

標(biāo)準(zhǔn)化是企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，標(biāo)準(zhǔn)化管理是企業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化管理和科學(xué)管理的需要[6]。傳統(tǒng)的儲糧行業(yè)地域廣闊，氣候條件千差萬別，技術(shù)共享程度低，人員和設(shè)施存在信息孤島，多數(shù)情況下重硬件輕軟件、重技術(shù)輕人才。管理過程多依賴有經(jīng)驗人員的觀察判斷、經(jīng)驗操作為主，要推進(jìn)行業(yè)技術(shù)發(fā)展，就必須開展行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理建設(shè)。

2.4 儲糧行業(yè)信息化建設(shè)有助于推動科研成果轉(zhuǎn)化

科技成果轉(zhuǎn)化是指為提高生產(chǎn)力水平而對科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)所產(chǎn)生的具有實用價值的科技成果所進(jìn)行的后續(xù)的試驗、開發(fā)、應(yīng)用、推廣直至形成新產(chǎn)品 、新工藝、新材料，發(fā)展新產(chǎn)業(yè)等活動。儲糧行業(yè)信息化建設(shè)為科學(xué)研究與技術(shù)的后續(xù)開發(fā)提供信息支撐，科學(xué)合理分類，推進(jìn)技術(shù)到合適的領(lǐng)域、地域?qū)嵤?/p>

3 儲糧行業(yè)信息化應(yīng)用

由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，各種傳感器及測量儀器開始應(yīng)用到糧庫糧食安全預(yù)測領(lǐng)域。如糧食溫濕度傳感器、氣體傳感器、電磁波害蟲探測器、監(jiān)測糧倉情況的攝像頭等。傳感器或測量儀器將各種測量的數(shù)字信號或模擬信號通過物理鏈路或者WiFi傳遞給服務(wù)器，再利用可視化技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行識別、處理，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成可視化的溫度、濕度、水分、氣體濃度等數(shù)據(jù)。為保證糧庫糧食安全，各方面的糧情數(shù)據(jù)都需通過傳感器及各類儀器進(jìn)行全天候?qū)崟r測量，糧情數(shù)據(jù)的真實性較高，這使得糧庫糧情數(shù)據(jù)呈指數(shù)級生長。長期以來各儲糧企業(yè)在糧庫糧食信息方面積累了龐大的數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用使糧庫糧情數(shù)據(jù)采集更為廣泛、便捷、迅速、高效、真實，直接導(dǎo)致了糧庫糧情大數(shù)據(jù)產(chǎn)生。云平臺可以提供大數(shù)據(jù)存儲，海量的數(shù)據(jù)可以分布存儲在網(wǎng)絡(luò)上，并可以通過云計算技術(shù)對大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。當(dāng)數(shù)據(jù)足夠多時，全國甚至全世界的數(shù)據(jù)，按照固定的數(shù)據(jù)序列要求進(jìn)行上傳、共享、互聯(lián)互通，云計算對大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和反饋。

3.1 提升糧食物流運(yùn)輸效率

互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)背景下的糧食智慧物流運(yùn)輸，在不同領(lǐng)域傳遞輸送指令、資源操控、狀態(tài)追蹤和消息反饋等信息[7]。它將整個糧食物流鏈數(shù)據(jù)化，以糧食的生命周期運(yùn)動軌跡展現(xiàn)在客戶面前，將整個過程數(shù)據(jù)化、流程化、模塊化、能大大減少傳統(tǒng)糧食物流中繁瑣的實物，提高貨品生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)利益；能提高物流運(yùn)輸效率，減少途中產(chǎn)品的損耗率；能合理調(diào)配物流輸送資源，節(jié)省能耗；能提高物流輸送儲糧企業(yè)管理的智慧化程度；最重要的是能使信息透明化，消除部分物流頑疾。保證糧食流通時刻處在監(jiān)控之下[8]。

3.2 解決“糧食電商”“糧食銀行”的貨源供應(yīng)問題

以糧食電子交易平臺“糧達(dá)網(wǎng)”為例，圍繞大宗農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)貨交易，立足中間市場打造第三方平臺，為買賣雙方提供公平、公正的一站式服務(wù)。僅2016年“糧達(dá)網(wǎng)”現(xiàn)貨掛牌交易總額高達(dá)236億元[9]。在政府統(tǒng)籌前提下，在同一個平臺糧食電子交易的過程中，可以利用各儲糧企業(yè)的信息，通過大數(shù)據(jù)、云計算的分析，尋找相近的質(zhì)量、數(shù)量，選擇經(jīng)濟(jì)的輸送工具，就近運(yùn)輸?shù)劫I家企業(yè)?？梢詫崿F(xiàn)很好的線上交易，線下交割的模式。

3.3 更快更準(zhǔn)處置蟲害糧情

針對蟲害預(yù)警數(shù)據(jù)多源（比如：季節(jié)、溫度、濕度、氧氣濃度等）、異構(gòu)、不完全的特點，對這些原始數(shù)據(jù)直接進(jìn)行挖掘不是有效的挖掘模式，可以利用面向空間數(shù)據(jù)提取整合，發(fā)現(xiàn)一些強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則，并建立數(shù)據(jù)挖掘模型。然后利用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法中經(jīng)典算法得出危險因子的級別，從而達(dá)到預(yù)警的目的。

形成了異常糧情的模型后，分析云平臺存儲的歷史類似異常糧情，并選擇科學(xué)經(jīng)濟(jì)、因地適宜的處理方案，人工智能進(jìn)行相關(guān)操作，進(jìn)而形成智慧儲糧的管理效果。

3.4 綜合分析影響儲糧的條件

糧庫里面的糧食如果存放時間過長，即便沒有蟲害也會變質(zhì)。結(jié)合各種環(huán)境參數(shù)進(jìn)行綜合分析，對以往歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，在最大限度上不進(jìn)行陳糧出庫新糧入庫浪費(fèi)勞動力的同時，確保糧食安全。為保證糧情信息的準(zhǔn)確性、及時性和可靠性，測量設(shè)備需要實時正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，將糧庫信息及時真實地傳遞出來。對于不正常的參數(shù)，應(yīng)及時給予回應(yīng)，比如進(jìn)行氣調(diào)、通風(fēng)、降溫等。

3.5 提供科學(xué)儲糧建議

糧庫的布局，設(shè)備的安放，糧食的儲藏都有其科學(xué)性與規(guī)律性。不同的地域、不同的氣候都有其特殊的要求，可以對糧庫中多維度的糧倉信息進(jìn)行空間挖掘，為以后的糧庫建設(shè)提供參照和指導(dǎo)。

4 發(fā)展趨勢

萬物互聯(lián)互通已經(jīng)成為大勢所趨，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動下，萬物之間的聯(lián)系日益緊密。未來，儲糧企業(yè)中，“萬物+”將在大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的支撐下，挖掘萬事萬物的數(shù)據(jù)價值。儲糧企業(yè)可以在全國乃至全球群體中充分共傳共享，儲糧行業(yè)將有更多增值提效的空間。信息化也不能解決所有的儲糧企業(yè)的問題，因糧食堆存時，質(zhì)量不同、品種不同、數(shù)量不同，導(dǎo)致糧堆糧食物流中的儲糧情況各異，在沒有固定模型且數(shù)據(jù)庫內(nèi)容不夠豐富時，電腦沒有辦法自動解決所有問題，關(guān)鍵還是建模并持續(xù)累積，需要全行業(yè)糧食企業(yè)、主管部門、儲糧人才共同努力，統(tǒng)一在一個平臺上交流并持續(xù)共享信息，才能從智能化向智慧化發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 甄彤，肖樂，陳衛(wèi)東，等.糧庫信息化建設(shè)培訓(xùn)教程[M].北京：中國工信出版社集團(tuán)，2019：1-2.

[2]鐘朱彬.廣東省儲備糧管理信息化實踐[J].糧食儲藏，2013，42（1）：49-53.

[3]國家統(tǒng)計局.2020中國統(tǒng)計年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，2020.

[4]中華人民共和國國務(wù)院新聞辦公室.中國的糧食安全[R].北京：中華人民共和國國務(wù)院新聞辦公室，2019.

[5]唐柏飛，左曉戎，劉伊生.注重實效 推進(jìn)糧油倉儲信息化建設(shè)[J].中國糧油學(xué)報，2013，28（1）：103-107.

[6]王振利，王暉.糧油倉儲標(biāo)準(zhǔn)化管理發(fā)展方向探析[J].糧食儲藏，2014，43（4）：53-56.

[7]楊信廷，等.農(nóng)產(chǎn)品物流過程追溯中的智能配送系統(tǒng)術(shù)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，2011（5）：125-130.

[8]曹都.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下糧食供應(yīng)鏈整合研究[D].武漢：武漢輕工大學(xué)，2016：14-19.

[9]洪濤.2018年中國糧食電子商務(wù)發(fā)展報告[J].糧食科技與經(jīng)濟(jì)，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