我国粮食年储藏损失超200亿斤,其中虫害与霉变占比高达60%。传统粮仓面临三重挑战:
环境失控:仓内温湿度波动导致“冷心热皮”现象,局部温差达8℃,诱发霉变;
虫害监测滞后:粉斑螟等害虫隐匿粮堆深处,人工抽检漏检率超30%;
能耗居高不下:空调控温系统占粮库总电耗70%,与“双碳”目标背道而驰。
研华工控机通过边缘AI+多协议融合技术,正重塑“颗粒归仓”的智慧守护体系。
二、场景化解决方案:从虫害识别到光伏联动
案例1:省级粮库温湿度监控——ARK-3534的环流控温革命
江苏泗洪淮河粮库曾因仓顶漏雨导致3000吨小麦霉变。改造采用研华ARK-3534工控机为核心:
搭载13代Intel Core i5-13400处理器,通过23路I/O接口连接256个温湿度传感器,实时绘制粮堆3D热力图;
扩展ECU-150 5G网关:将数据回传至云端AI平台,动态调节内环流风机转速,消除局部温差;
IP65防护+宽温设计:-30~60℃环境下稳定运行,抵御仓内磷化氢气体腐蚀。
成果:霉变率从1.5%降至0.3%,年减损粮食价值600万元。
案例2:粮面控温系统——MIC-715-OX的AI虫害狙击战
广东某粮库面临谷蠹虫害泛滥,传统熏蒸导致药物残留超标。研华方案:
MIC-715-OX AI推理平台:100TOPS算力运行虫体识别模型,通过高光谱相机捕捉虫体微动特征;
联动氮气气调系统:当虫口密度>5只/㎡时,自动触发充氮程序,氧气浓度降至2%灭虫;
光伏联动策略:工控机动态调节粮面空调功率,优先使用屋顶光伏电力,峰值节电40%。
成效:化学药剂用量减少90%,虫害检出准确率达99.1%。
案例3:移动粮情监测车——ITA-260的抗震防尘设计
东北粮产区巡检车需在崎岖田间作业,传统设备因震动导致硬盘损坏。解决方案:
ITA-260无风扇工控机:50G抗冲击设计,双mSATA SSD组成RAID 1,保障数据完整;
扩展EKI-1511串口服务器:将手持探针仪的RS-485信号转为以太网,实时回传粮堆含水率;
AI霉变预警:预装OpenVINO工具包,通过气味传感器数据预判黄曲霉毒素生成风险。
三、工控机的智慧粮仓技术壁垒
极端环境适应性
冷凝防护:ARK系列PCB喷涂纳米防凝露涂层,适应95%高湿环境;
防腐蚀设计:接口镀金处理,抵抗磷化氢熏蒸气体侵蚀。
边缘AI算力融合
异构计算架构:MIC-715-OX支持Jetson AGX Orin模块,虫体识别速度提升8倍;
多传感融合:支持接入红外热像仪、气体传感器、激光测距仪等12类设备。
绿色能源协同
动态负载调节:优先调度光伏电力,柴油发电机运行时长缩短70%;
功耗优化:ITA-260整机功耗<15W,无风扇设计杜绝粉尘吸附。
四、选型配置指南:按场景精准匹配
应用场景 | 工控机型号 | 核心配置 | 扩展方案 |
---|---|---|---|
粮库中央控制 | ARK-3534 | i5-13400/32GB DDR5/1TB NVMe | ECU-150 5G网关+8口PoE交换机 |
虫害AI识别站 | MIC-715-OX | Jetson AGX Orin/64GB/512GB | 高光谱相机+氮气控制阀 |
移动巡检终端 | ITA-260 | 11代i7/16GB/双256GB mSATA | EKI-1511串口服务器+GPS模块 |
国产化监控平台 | ECU-466 | 兆芯KX-6640/16GB/256GB | 麒麟系统+隔离RS-485模块 |
避坑指南:
高湿环境必选防凝露涂层+IP65机型
虫害识别需100TOPS以上AI算力支撑
移动场景优先无机械硬盘+宽压输入
五、研华生态赋能:从硬件到智慧云仓
数字孪生预警:WISE-DeviceOn平台构建粮堆虚拟模型,预测霉变风险准确率95%;
区块链溯源:粮食流转数据上链存储,符合GB/T 34399-2017储备粮追溯标准。
深圳市梵亚科技有限公司——智慧粮仓建设的核心引擎
深耕工控领域12年,梵亚科技为中储粮、地方粮库、农垦集团提供 “工控硬件+AI软件+系统集成” 全栈服务。作为研华工控机服务商,累计交付 50+套智慧粮仓系统,覆盖环流控温、虫害识别、光伏联动等场景。梵亚团队拥有 ISO 22000食品安全认证实施经验,从传感器布设、边缘算法部署到绿色储粮标准落地,助力客户构建 低损耗、零污染 的新一代粮仓防线。