科技是筑牢粮食安全底线、赋能粮储事业高质量发展的核心动力。“十四五”以来,湖南粮食和物资储备领域科技创新深耕实干、硕果颇丰,在重大科研项目、流通提质增效等方面取得多项突破性成果。为系统总结宣传科创成效,弘扬锐意创新的行业精神,省粮食和物资储备局特在省局官网推出《湖南粮储科技创新成果展》专栏,聚焦粮储科创重点工作,推送先进经验、典型案例与标杆成果,搭建产学研用融合桥梁,加速科技成果落地转化,激发全系统创新活力,聚力以科技创新赋能新时代全省粮储事业现代化发展。

智能粮油烘干仓储成套设备开发与工艺创新及应用

一、成果来源及简介

2024年湖南省粮油科技攻关“揭榜挂帅”任务中“智能粮油烘干仓储成套设备开发与工艺创新及应用”项目。由中联重科股份有限公司、中联农业机械股份有限公司、中科云谷科技有限公司共同揭榜研发。

该项目是针对传统粮油烘干设备智能化不足、检测精度低、能耗偏高、粮食品质损耗大等行业痛点,以及我国粮油烘干仓储成套设备标准化、智能化程度低等技术瓶颈,集成智能变温烘干、流量在线检测、远程集中显控、物联网运营等多项技术,所开发的一套智能、高效、节能环保的粮油烘干成套设备及系统,可以实现烘干作业数据在线监测和智能化管理,优化工艺参数,提高烘干作业效率,提升粮食品质,降低烘干能耗,属于粮食产后服务领域新技术、新工艺创新成果。

二、成果技术内容及行业意义

(一)核心技术内容

1、烘干工程作业量无级调节技术:依托谷物在线流量检测设备,结合智能控制策略,实时自适应调节进料速度,有效规避堵料、噎料问题,保障产线连续稳定运行。

2、优质水稻变温变速智能烘干技术:该成果创新三段式变温变速烘干模式,根据谷物含水率、耐热特性分段调控温速,替代传统恒温烘干,兼顾烘干效率与粮食品质。

3、烘干中心数字化调试及自检技术:实现全链路传感器、传动设备、温控单元自动故障识别,整体调试判断准确率大于99%,确保烘干作业时各项运行指标均处于正常范围,大幅降低设备运维难度。

4、烘干中心全环节数字化显控系统:可全域感知并集中管控,实时展示设备状态,具备产量统计、时长预判、智能配仓、故障自检识别等功能,实现全流程数字化管理,人工成本缩减超三成。

5、烘干中心可视化运营平台开发:基于大数据、物联网技术,统一采集设备工况、产能、能耗数据,面向企业、农户、监管部门提供多维度数据服务。

(二)行业意义

该成果将补齐我国粮食烘干环节智能化、绿色化短板,破解传统烘干人工成本高、能耗大、粮食损耗多、数据管理缺失等难题。既可保障粮食烘干、仓储安全,显著减少霉变、爆腰等产后损失,又可推动粮食产后服务向标准化、数字化转型,为全省乃至全国粮油产业提供可复制的示范模式,助力粮食安全保障与农业现代化发展。

三、技术先进性

本成果所有核心技术指标均达成并优于任务目标:谷物爆腰率增值1.6%(目标:≤1.8%);谷物含水率(水分值<18%时)在线实时检测误差为-0.4%~0.3%(目标:≤±0.5%);干湿谷重量指标在线实时检测误差0.82%(目标:≤1%);烘干设备智能控温调控精度为-2.1℃~2.0℃(目标:≤±2.5℃);批次烘干能耗为16.2万大卡/吨(目标:≤16.8万大卡/吨);物联网平台可用性达100%(目标:99.9%)。项目累计申报发明专利4项、实用新型专利2项、软件著作权1项,合计知识产权7项,同时超额完成2项企业标准编制工作,技术创新性突出。

四、技术成熟度

项目已完成全流程研发、样机试制、反复测试与迭代优化,各项功能、性能均通过第三方权威机构检测验证。数字化调试系统、变温烘干系统、集控系统等核心模块已实现标准化、模块化设计,设备配套的输送、热源、除尘、仓储等辅助系统完整,技术体系完备,具备大规模量产和市场化推广条件。

五、应用情况

项目已在湖南省布局常德亿泽农业、郴州安仁鑫亮、益阳南县宏硕三大示范试点进行应用,完成3套标准方案试点搭载落地,覆盖不同规模烘干产线。应用后烘干中心人工成本降低30%,粮食减损约5%,设备运行稳定、操作简便。试点用户反馈设备烘干品质优、能耗低、智能化体验好,综合效益显著,具备大范围推广价值。

案例一:常德亿泽农业智能烘干中心

该试点搭载本项目全套智能设备与管控系统,建设2条烘干产线及配套仓储、输送设备,每条配备10台5HXH-30混流烘干机搭配一台300万大卡稻壳悬浮炉。系统实现全流程自动运行、实时数据监测与远程管理,阴雨天也可快速完成粮食烘干,谷物爆腰率、碎米率大幅下降,能耗与人工开支显著缩减,成为湖南区域粮食智能烘干标杆站点。

案例二:郴州安仁鑫亮智能烘干中心

该试点烘干机总装载量1000吨,已配套安装38台5HXG-20A横流及12台5HXH-20混流烘干机,配套4条烘干作业线,每组12/13台烘干机,4组进粮初清理系统,适配规模化粮油加工生产。智能检测系统精准把控粮食水分与重量,变温工艺有效减少碎米、爆腰问题,物联网平台实现多产线统一监管,燃料与电力消耗明显减少。

案例三:益阳南县宏硕智能烘干中心

该试点烘干机总装载量300吨,配套安装10台5HXG-30E烘干机;配有集中电控柜、组合清理筛、干谷流量秤,干湿谷仓,建成1条烘干产线搭载智能化功能,适配区域粮食收储烘干需求。全流程自动控制系统减少人工值守,烘干均匀度大幅提升,生产数据可实时追溯,完美适配本地农户及粮商的服务需求。