Toiduga kindlustatuse suurendamine tehnoloogia abil: kuidas tark teraviljahoidla kaitseb "suure rahva aida"
Sissejuhatus
Toiduga kindlustatus on riikliku tähtsusega küsimus-see puudutab inimeste heaolu-ja sotsiaalse stabiilsuse alust. Nagu öeldakse: "Toit on inimeste jaoks ülimalt vajalik." 2013. aastal rõhutas president Xi Jinping maatöö keskkonverentsil:"Meie enam kui 1,3 miljardit inimest peavad sööma. Kui me ei suuda neid toita, ei saa me ellu jääda. Kõigist taevaalustest asjadest on inimeste toitmine kõige olulisem."Lisaks juhtis ta tähelepanu sellele"Ei piisa teravilja koristamisest, me peame seda ka hästi säilitama. "Suure riigi aida" valvamine on teravilja ladustamise tööstuse jaoks pikaajaline väljakutse."
Täna juhindudes"vilja ladustamine maal ja vilja ladustamine tehnoloogias", nutikast teraviljahoidlast on saanud Hiina toiduga kindlustatuse tagamisel uus liikumapanev jõud.
II. Praeguste süsteemide peamised piirangud
1. Piiratud seire ulatus
Enamik süsteeme tugineb fikseeritud mõõtepunktidega sisseehitatud temperatuurikaablitele. Need pakuvad ainult punkti{1}}põhiseid andmeid, mis muudab teraviljavirnades lokaliseeritud levialade või peidetud riskide õigeaegse tuvastamise keeruliseks.
2. Andmete ebapiisav analüüs
Paljud süsteemid keskenduvad peamiselt üle{0}}temperatuuri häiretele. Neil puudub-temperatuuri suundumuste või ennustavate funktsioonide põhjalik analüüs. Seetõttu sõltub riskihindamine sageli juhi isiklikust kogemusest, mitte teaduslikest otsustest{4}}.
3. Kehv ühilduvus ja integratsioon
Erinevate tootjate seadmed kasutavad sageli mitte{0}}standardseid protokolle ja liideseid, mis muudab andmete jagamise ja integreerimise keeruliseks. See loob "teabehoidlad", mis takistavad ühtset järelevalvet ja järelevalvet piirkondade lõikes või riiklikul tasandil.
4. Kõrged hoolduskulud
Kaablid ja sondid on kuumas, niiskes või tolmuses keskkonnas haavatavad. Kui see on kahjustatud, on asendamine keeruline, sageli nõuab seisakuid ja isegi vilja ülekandmist. Selle tulemuseks on suured kulud ja töö efektiivsuse vähenemine.
5. Automatiseerimise ja ühendamise puudumine
Enamik süsteeme piirdub jälgimise ja alarmeerimisega. Need ei sobi hästi teiste protsessidega, nagu ventilatsioon, terade treimine või fumigatsioon. Praktikas on endiselt vaja käsitsi otsustamist ja sekkumist, mis piirab tõhusust.
6. Ohutus- ja vastavusprobleemid
Pilve{0}}põhiste andmete kasvava trendiga seisavad olemasolevad süsteemid silmitsi uute väljakutsetega plahvatuskindla-disaini, veekindluse, piksekaitse ja andmeturbe vallas. Eriti tolmustes ja tuleohtlikes laokeskkondades vajavad praeguste seadmete ohutusstandardid veelgi tugevdamist.
III. Tuleviku teadus- ja arendustegevuse suunad
1. Mitme-dimensiooniline jälgimine
Tulevased süsteemid peaksid arenema ühe parameetri jälgimiselt{0}}mitmedimensiooniline tuvastamine. Lisaks temperatuurile on niiskus samavõrra kriitiline, kuna see mõjutab otseselt teravilja hingamist ja hallituse teket. Lisaks pakuvad gaasid, nagu hapnik ja süsinikdioksiid, väärtuslikku teavet korstna bioloogilise aktiivsuse kohta. Samuti saab integreerida kahjurite aktiivsuse seire, et anda varane signaal nakatumisest. Nende parameetrite kombineerimine väliste ilmaandmetega loob ateravilja seisundi terviklik profiil, mis võimaldab juhtidel näha mitte ainult seda, mis toimub, vaid ka seda, miks see juhtub.
2. Arukas analüüs ja ennustav modelleerimine
Rakendussuurandmete analüüs ja tehisintellektvõib oluliselt parandada teravilja majandamise tõhusust. Masinõppe algoritmid suudavad analüüsida temperatuuri ja niiskuse kõveraid, tuvastada ebanormaalseid mustreid ja ennustada riknemisohtu. Häirete ootamise asemel võib süsteem välja andaennetavad varajased hoiatused. Näiteks, kui võrrelda praegust temperatuuritõusu kiirust ajalooliste andmetega, saab süsteem ennustada, kas väike leviala muutub järgmise 24–48 tunni jooksul suureks ohuks. See üleminek reaktiivselt juhtimiselt ennetavale on kahjude vähendamisel ülioluline.
3. Modulaarne ja madala-kuluga hooldus
Hoolduskulude vähendamiseks tuleks uurimistöös keskendudamodulaarne disain. Asendatavad -südamiku temperatuurikaablid on hea näide: kui sisemine anduri osa ebaõnnestub, saab selle asendada ilma kogu kaablit eemaldamata. Kiir-ühendatavad liidesed ja vastupidavad väliskihid pikendavad kasutusiga ja minimeerivad seisakuid. Hoolduskulude alandamisega on rohkem ladusid valmis investeerima täiustatud järelevalvesse, muutes nutika salvestusruumi kättesaadavamaks.
4. Omavaheline sidumine, standardimine ja andmete jagamine
Tulevased süsteemid peavad killustatusest üle saama, võttes kasutuselestandardprotokollid ja liidesed. Ühtsete sidestandardite kehtestamine võimaldab integreerida erinevate tootjate andmed ühte platvormi. See mitte ainult ei lihtsusta laohaldust, vaid võimaldab ka piirkondlikel ja riiklikel toiduasutustel seda tehatsentraliseeritud järelevalve. Andmete jagamine ja koostalitlusvõime võimaldavad ka täiustatud analüüsi teha paljudes ladudes, parandades prognoosimise täpsust suuremas ulatuses.
5. Intelligentne juhtimine ja automaatne sidumine
Lõppeesmärk on luua suletud ahel"seire-analüüs-kontroll".Kui avastatakse ja kinnitatakse ebatavalised tingimused, peaks süsteem automaatselt aktiveerima asjakohased kontrollimeetmed, nagu ventilatsioon, fumigatsioon või terade ümberpööramine. Nendele tegevustele peaks järgnema ka tagasiside jälgimine, et hinnata tõhusust. Sel viisil saavad laod edasi liikudatäielikult automatiseeritud nutikas salvestusruum, vähendades oluliselt sõltuvust käsitsi sekkumisest.
6. Ohutus, roheline ladustamine ja säästev areng
Tulevased uuringud peaksid samuti rõhutamaohutus ja keskkonnasäästlikkus. Seireseadmed peavad vastama plahvatus-, vee- ja korrosioonikindlatele-tingimustele, mis sobivad teravilja karmides hoiukeskkondades. Samal ajal tuleks edendada energiatõhusaid ja keskkonnasõbralikke lahendusi. "Rohelise ladustamise" kontseptsioon ühtib säästva arengu eesmärkidega, tagades, et teravilja turvalisus ei toimuks keskkonna tervise arvelt. Lisaks tugevamküberjulgeoleku meetmedtuleb kehtestada tundlike andmete kaitsmiseks nende edastamisel või pilveplatvormidel salvestamisel.
IV. Järeldus
Olemasolevad teravilja seisundi seire- ja kontrollisüsteemid on aidanud oluliselt kaasa{0}}koristusjärgsete kadude vähendamisele ja toiduga kindlustatuse tagamisele. Siiski on neil endiselt selgeid puudusi:piiratud leviala, ebapiisav intelligentsus, halb ühilduvus, kõrged hoolduskulud, nõrk automatiseerimine ja ohutusprobleemid.Need probleemid piiravad nende tõhusust suurel{0}}ja pikaajalisel-salvestusel.
Tulevikku vaadates seisneb tulevik süsteemide väljatöötamises, mis onmitmedimensiooniline, intelligentne, modulaarne, standardiseeritud, automatiseeritud ja jätkusuutlik.Laiendades seireparameetreid, rakendades tehisintellekti analüüsi, vähendades hoolduskulusid, edendades omavahelist ühendamist, automatiseerides juhtimist ja suurendades ohutust, saab tööstus loobudatraditsiooniline juhtiminejuurdetõeliselt nutikas teraviljahoidla. Sellised edusammud mitte ainult ei kaitse riiklikke toiduvarusid, vaid moderniseerivad ka kogu teravilja ladustamise sektorit, tuues pikaajalist-majanduslikku, sotsiaalset ja keskkonnaalast kasu.