テクノロジーで食料安全保障を強化: スマート穀物貯蔵が「偉大な国の穀倉」をどのように守るか
導入
食糧安全保障は国家的に重要な問題であり、{0}人々の幸福と社会の安定の基盤に関係します。{1}ことわざにあるように、「食糧は人々の最も重要な必需品です」。 2013年に戻って、中央農村労働会議で、習近平国家主席は次のように強調した。「13億人以上の国民は食事をしなければなりません。彼らに食事を与えられなければ、私たちは生きていくことができません。天の下で行われるすべての事柄の中で、人々に食事を与えることは最も基本的なことです。」彼はさらにこう指摘した「穀物を収穫するだけでは十分ではありません。穀物を適切に保存することも必要です。『偉大な国の穀倉』を守ることは、穀物貯蔵業界にとって長期的な課題です。-」
今日では、次の基本原則に基づいて、「穀物を土地に貯蔵し、穀物をテクノロジーに貯蔵する」、スマート穀物貯蔵は、中国の食料安全保障を守る新たな原動力となっている。
II.現在のシステムの主な制限
1. 限られた監視対象範囲
ほとんどのシステムは、固定測定点を備えた埋め込み温度ケーブルに依存しています。これらは点ベースのデータのみを提供するため、局所的なホットスポットや穀物スタック内の隠れたリスクを時間内に検出することが困難になります。{1}
2. 不十分なデータ分析
多くのシステムは主に「温度超過アラーム」に重点を置いています。{0}気温の傾向や予測機能についての詳細な分析が欠けています。-その結果、リスク評価は科学的な意思決定ではなく、管理者の個人的な経験に依存することが多くなります。-
3. 互換性と統合性が低い
さまざまなメーカーの機器は非標準のプロトコルやインターフェースを使用していることが多く、データの共有や統合が困難になっています。{0}これにより、地域間または国家レベルでの統一的な監視と監督が妨げられる「情報サイロ」が生じます。
4. 高額なメンテナンス費用
ケーブルとプローブは、高温、多湿、またはほこりの多い環境では脆弱になります。一度損傷すると、交換は複雑で、多くの場合、ダウンタイムが必要になり、粒子の移動さえも必要になります。その結果、コストが高くなり、運用効率が低下します。
5. 自動化と連携の欠如
ほとんどのシステムは監視と警報に限定されています。これらは、換気、穀物の転削、燻蒸などの他のプロセスとはうまく統合できません。実際には、依然として手動の判断と介入が必要であり、効率が制限されています。
6. 安全性とコンプライアンスの課題
クラウド ベースのデータの増加傾向に伴い、既存のシステムは防爆設計、防水、避雷、データ セキュリティの面で新たな課題に直面しています。{1}{1}特に粉塵が多く可燃性の倉庫環境では、現在の機器の安全基準をさらに強化する必要があります。
Ⅲ．今後の研究開発の方向性
1. 多次元モニタリング-
将来のシステムは、単一パラメータのモニタリングから、多次元センシング-。温度に加えて、湿度も穀物の呼吸とカビの発生に直接影響するため、同様に重要です。さらに、酸素や二酸化炭素などのガスは、スタック内の生物学的活動に関する貴重な情報を提供します。害虫の活動監視を統合して、侵入の早期信号を提供することもできます。これらのパラメータを外部の気象データと組み合わせると、粒子状態の包括的なプロファイル、マネージャーは何が起こっているかだけでなく、なぜそれが起こっているのかを確認できるようになります。
2. インテリジェントな分析と予測モデリング
の応用ビッグデータ分析と人工知能穀物管理の効率を大幅に向上させることができます。機械学習アルゴリズムは、温度と湿度の曲線を分析し、異常なパターンを認識し、腐敗のリスクを予測できます。アラームを待つ代わりに、システムはアラームを発行できます。積極的な早期警告。たとえば、現在の温度上昇率を過去のデータと比較することで、システムは小さなホットスポットが今後 24 ～ 48 時間以内に大きなリスクに発展するかどうかを予測できます。事後対応型の管理から事前対応型の管理への移行は、損失を削減するために非常に重要です。
3. モジュール式で低コストのメンテナンス-
メンテナンスコストを削減するには、次のことに焦点を当てて研究する必要があります。モジュラー設計。交換可能な中心温度ケーブルはその良い例です。-内部の感知部分が故障した場合、ケーブル全体を取り外さなくても交換できます。素早い接続インターフェースと耐久性のある外層により、耐用年数が延長され、ダウンタイムが最小限に抑えられます。メンテナンスのコストを削減することで、より多くの倉庫が高度な監視に積極的に投資し、スマート ストレージをより利用しやすくするでしょう。
4. 相互接続、標準化、データ共有
将来のシステムは、次のことを採用することで断片化を克服する必要があります。標準プロトコルとインターフェース。統一通信標準を確立すると、さまざまなメーカーのデータを 1 つのプラットフォームに統合できるようになります。これにより、倉庫管理が簡素化されるだけでなく、地域および国の食品当局が、集中監視。データの共有と相互運用性により、さまざまなウェアハウスにわたる高度な分析も可能になり、より大規模な予測の精度が向上します。
5. インテリジェント制御と自動連携
最終的な目標は、次のような閉ループを構築することです。「監視・分析・制御」。異常な状態が検出および確認された場合、システムは換気、燻蒸、穀粒転化などの適切な制御措置を自動的に起動する必要があります。これらのアクションの後には、有効性を評価するためのフィードバック監視も行う必要があります。このようにして、倉庫は次のような方向に進むことができます。完全に自動化されたスマートストレージ、手動介入への依存を大幅に軽減します。
6. 安全性、グリーンストレージ、持続可能な開発
将来の研究でも強調すべきこと安全性と環境の持続可能性。監視装置は、過酷な穀物保管環境に適した防爆、防水、耐食性の基準を満たしている必要があります。{{1}同時に、エネルギー効率が高く環境に優しいソリューションを推進する必要があります。- 「グリーン貯蔵」の概念は持続可能な開発目標と一致しており、穀物の安全性が環境の健全性を犠牲にしないことを保証します。さらに、より強力なサイバーセキュリティ対策機密データがクラウド プラットフォームに送信または保存されるときに保護するために、適切な環境を整備する必要があります。
IV.結論
既存の穀物状態の監視および制御システムは、収穫後の損失を削減し、食料安全保障を確保することに大きく貢献してきました。{0}ただし、依然として明らかな欠点があります。対象範囲が限られていること、インテリジェンスが不十分であること、互換性が低いこと、メンテナンスコストが高いこと、自動化が不十分であること、安全性への懸念があること。これらの問題により、大規模かつ長期の保管における有効性が制限されます。{0}
将来に向けては、次のようなシステムの開発が求められます。多次元、インテリジェント、モジュール式、標準化、自動化され、持続可能です。-監視パラメータの拡張、AI 分析の適用、メンテナンスコストの削減、相互接続の促進、制御の自動化、安全性の強化により、業界は次のような状況に移行することができます。伝統的な管理に真にスマートな穀物保管庫。このような進歩は、国の食糧備蓄を保護するだけでなく、穀物貯蔵部門全体を近代化し、長期的な経済的、社会的、環境的利益をもたらします。-