粮食仓储及远程监管关键信息技术研发及应用

在当今世界粮食安全形势日益复杂的背景下，粮食往往牵一发而动全身。一直以来，我国粮食供需长期处于紧平衡状态，用全球7%的耕地养活着近18%的人口。过高的储备压力和外部不确定性，让粮食安全问题成为国之大者。吃饭的碗，不能总是指望别人。好在我国有着世界上规模最大的粮食储备体系。

如果能把庞大的储备粮管得住、看得见、调得动，对于保障国家粮食安全、应对各种重大风险和危机，具有重要的意义。

我们团队正是以“粮食仓储及远程监管关键信息技术研发及应用”为主攻方向，依托国家863计划、粮食公益性科研专项等项目展开研究。大家都称它为“智慧粮仓大脑”工程。

这是一个覆盖全国、贯穿粮食出入库到远程监管全链条的信息化系统工程。它涵盖了全国1000余个中央直属库和1.1万多个地方储备库点，接入监控视频18万余路；制定国家和行业标准20项、技术指引4项；培训技术人员15000余人次……作为全球规模最大的粮食仓储信息化工程之一，它的覆盖面之广、数据量之庞大，令人震撼。

饱尝技术“水土不服”之苦，我们深刻地认识到，核心技术必须牢牢掌握在自己手中，才能端牢粮食饭碗。于是，科研团队大胆走上了粮食仓储信息化全面国产化之路。这期间，很多人提出过疑虑，认为我国粮库基础太差，信息化搞不起来。好在我们有十多年的技术积累，对每一个环节早已烂熟于心。

那么，“智慧粮仓”的秘密究竟是什么呢？它主要包含三大核心技术：一是基于物联网的粮食出入库全流程业务集成系统，二是仓储粮情信息精准检测与控制理论与技术，三是储备粮远程动态实时监管技术。

一个个节点工程，犹如一座座里程碑拔地而起。

首先，我们开发了覆盖入门登记、扦样检验、计量称重、定价结算、发票验证、数据上报等全环节的物联网一体化装备。过去，一个收粮季，粮库门口排长队，人工记录漏洞百出。现在，通过RFID技术、智能扦样质检设备、称重一体机、移动手持终端和AI视频监控，实现了出入库全过程留痕、历史可追溯。从源头上有效防范了“先收后转”“人情粮”“转圈粮”等风险。售粮农民的钱袋子更安全了，国家政策性粮食的“第一道关”也更牢靠了。

其次，在粮情精准检测方面，我们研制了抗腐蚀、高可靠、低功耗的湿度、水分、气体等专用传感器。设计了抗熏蒸粮食湿度传感器，解决了粮食熏蒸对传感器污染的老大难问题；建立了基于阻抗传感器的粮食水分测量模型，突破了储粮水分在线检测技术。这些传感器的精度、灵敏度、响应时间等指标，均优于国家现行标准，填补了国内空白。

我们还创新了异构多传感器协同的粮情检测技术，设计了粮仓混合型数据采集网络，建立了粮堆温度、湿度、水分、气体等专用传感器布置模型，实现了从单一参数到多参数的综合检测。并以此为基础，研制了物联网边缘计算终端和多功能粮情测控一体化装备。边缘计算终端定时采集、上传数据，云端平台主动下发指令，自动控制通风口、风机、空调、制氮机等设备。真正做到了“粮情在线可感知，设备实时可控制”。

我们的成果得到了中国工程院院士们的高度评价。孙宝国院士说：“项目利用人工智能等理论，建立了完善的储备监管体系。”王家耀院士评价：“在粮食储备信息化管控技术和装备研发方面具有重大创新。”管晓宏院士指出：“项目解决了低功耗条件下常温储粮技术瓶颈，为守好管好‘天下粮仓’保障粮食安全做出了突出贡献。”

项目推广应用后，节省储粮管理成本20%，仓储环节损耗减少0.5%，储粮易存率提高1%。我们还编写了《粮库信息化建设培训教材》，先后为全国各省及中储粮、中粮集团等单位培训技术人员15000余人次，并积极开展援外培训，对来自塔吉克斯坦、古巴、博茨瓦纳等106个国家的粮食官员进行培训，受到高度认可。

当然，我们也没有停下探索的脚步。团队还研究了超材料传感器件、太赫兹检测、区块链溯源、大数据分析等一批前沿信息技术，为下一代智慧储粮奠定了坚实的基础。

粮食安全是“国之大者”，须臾不可忽视。从人工记账到物联网全流程追溯，从凭经验保管到智能精准测控，从层层报数到远程动态实时监管——我们团队所做的一切，就是为了让中国人的饭碗端得更稳、装得更实、看得更清。能参与这样一个国家级的战略工程，我深感自豪。未来，我们将继续在粮食大数据挖掘、人工智能预警、绿色储粮与低碳运营等方向深耕，把“智慧粮仓大脑”做得更聪明、更可靠，为构建中国特色现代粮食收储供应安全保障体系贡献更多力量。

认识张元

张元，中共党员，教授、博士生导师，国务院特殊津贴专家、中原学者，粮食信息处理与控制教育部重点实验室学术带头人。全程牵头“十四五”粮食仓储及远程监管关键信息技术研发及应用项目的顶层设计、技术攻关与落地推广，主攻粮食智能检测、仓储环境感知、远程在线监管等核心技术研发，主持完成多项省级重大专项与科研攻关任务，构建粮库智能化管控体系，破解传统仓储监管效率低、管控滞后等难题，为我国粮食仓储安全信息化、智能化发展筑牢技术支撑。

大事记

2004年起，参与并主导《粮食信息分类与编码》等多项行业标准（LS/T 1703-2004等）的发布，开启我国粮食信息化的标准探索之路。

2012年-2015年，项目获得国家863计划“储粮生物危害物监测数字化技术”及粮食公益性科研专项等10余个国家及省级重点项目支撑，核心技术进入集中攻坚期。

2016年-2017年，原国家粮食局密集印发《粮食行业信息化“十三五”发展规划》及《地方粮库信息化建设技术指引》等指导文件，团队主导制定的国家/行业标准相继实施，全国三级监管网络全面铺开。

2019年-2020年，团队自主研发的“基于太赫兹波检测粮食包装物中异物的检测系统”等多项核心国家发明专利密集获批，项目累计获批国家发明专利26项。

2022年-2023年，项目成果获中国工程院多位院士极高评价，中央储备粮信息化覆盖率达100%；同时为106个国家提供援外培训，中国“智慧粮仓”走向世界。