[发明专利]自移动粮仓检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

自移动粮仓检测装置及其检测方法，属于粮仓粮食霉变检测设备领域，具体涉及一种可在粮仓内自由移动的检测装置。

背景技术

我国是农业大国，2013年粮食总产量突破6亿吨，是粮食生产和消费大国。粮食在收获、贮藏和加工的过程中极易受到霉菌污染，发生霉变不仅影响粮食的风味和外观，而且含有对人、畜有害的霉菌毒素，食用霉变粮食对人、畜生命造成严重威胁。

其中，黄曲霉毒素主要是由黄曲霉（aspergillus flavus）寄生曲霉（a.parasiticus）产生的次生代谢产物，尤其在湿热地区的粮食、饲料和食品中出现黄曲霉毒素的机率很高，黄曲霉菌毒素对家畜和人体危害很大，因此检出感染黄曲霉毒素的粮食颗粒尤为重要。

目前，绝大多数粮食加工企业，主要依靠肉眼观测判断粮食颗粒是否发生霉变，并人工拣出霉变颗粒。常规化学分析具有较高的准确度和可靠性。但是，无论是化学分析还是仪器分析，其试样的预处理、试验本身的耗时以及对物料的破坏又是许多场合所不允许的。虽然现在可采用种子光电分选机，但这类色选机普遍结构复杂、价格昂贵，难以普及，且仅有合格及不合格两个分级级别，而且在使用时操作十分繁琐，检测器只能在固定的位置进行检测，不能根据需要任意自由移动。因此寻找一种能够快速、准确检测粮食霉变程度、是否感染黄曲霉毒素，以及能够在粮仓中自由移动的检测装置，尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过对粮堆内任意位置自由行走并采集图像、且能够快速、准确的检测粮食霉变情况及是否感染黄曲霉毒素的自移动粮仓检测装置及其检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该自移动粮仓检测装置，其特征在于：包括检测器和导向装置，检测器设有外壳，外壳底部连接透明罩，顶部连接导向装置，检测器内中部固定装有电路板，通过电路板在朝向透明罩一侧安装图像采集装置和内部环境检测装置，在电路板中部安装无线发射装置；导向装置与安装在粮仓顶部的回收装置连接，通过回收装置带动检测器实现自移动；导向装置包括导向装置本体、转向机构、导向尾翼和拉环，导向装置本体底部螺纹连接检测器外壳，上部设有导向尾翼，顶部连接拉环，通过拉环连接回收装置，导向装置本体中下部设有转向凹槽，在转向凹槽内固定安装转向机构。依靠自移动粮仓检测装置自身的重力作用进入粮食堆中，并在粮食堆中利用摄像头进行拍照，并在导向装置的导向作用下，进一步实现自移动粮仓检测装置在粮食堆中的自由移动，进而实现在粮食堆中多处位置的图像采集，并通过回收装置提供回收的动力，将自移动粮仓检测装置拉出粮堆。通过导向装置可改变自移动粮仓检测装置在粮食堆中的移动方向，便于不同深度、多个位置的图像采集。

所述的转向机构设有三组或三组以上，多组转向机构均布在环形设置的多个转向凹槽内，每组转向机构包括旋转轮和转向电机，转向电机通过安装板固定安装在转向凹槽内，转向电机的输出端安装旋转轮。

所述的图像采集装置包括摄像头和光源，摄像头正对其上方的透明罩，光源包括荧光灯和白光灯，荧光灯和白光灯分别设置在摄像头的两侧，白光灯为粮食霉变的检测提供光源，荧光灯为黄曲霉毒素的检测提供光源；荧光灯或白光灯的一侧设有加热丝，加热丝底端固定连接在电路板上。加热丝的作用主要是用来改变摄像头拍照空间内的湿度和温度，避免因湿度或温度与外部的较大差别在透明罩上形成水雾，进而影响拍摄效果。荧光光源由六个365nm紫外光灯珠产生，白光光源由六个白光灯珠产生。由恒流源电源为荧光光源和白光光源供电，保持光强的稳定；同时提供荧光光源和白光光源，避免因光源单一影响判断，如玉米粒等颗粒本身胚部所在面与另一面的特征存在颜色差异，而不能有效分辨玉米颗粒上颜色的差异，造成霉变判断误差的问题；且黄曲霉菌代谢产物在365nm紫外灯下会产生荧光的效应，通过提取图像的黄绿色荧光部分进一步判断粮食颗粒是否被黄曲霉毒素污染。

所述的内部环境检测装置包括内部湿度传感器和内部温度传感器，通过电路板安装在透明罩下方的空间内。实时、准确的检测摄像头工作区域的工作环境，包括检测器内的湿度和温度。

所述的外壳下部外圈上对应设有用于检测器外部环境检测的外侧温度传感器和外侧湿度传感器。便于判别检测器内外环境的温差或湿度差，判断是否采用加热丝加热除湿。

所述的回收装置通过支架安装在粮仓的顶部，包括拉绳、传动机构及横向移动电机，横向移动电机输出端通过传动机构连接拉绳一端，拉绳另一端连接导向装置的拉环。通过回收装置带动自移动粮仓检测装置在粮仓上方实现大范围的移动，进而满足粮仓任意位置的检测需要。