具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

图1示出了可以应用本申请的一种测量粮堆湿球温度的方法或预测谷物粮堆中昆虫群体内在生长速率的方法的实施例的示例性系统架构10。

如图1所示，系统架构10包括粮仓101、风机102和计算机103。其中，粮仓101内设置有用于测量粮堆各位点温度的测温电缆。需要说明的是，图1中的仓型只是示例性的，不构成对粮仓仓型的具体限定，也就是说，粮仓仓型可以是高大平房仓、立筒仓、浅圆仓等，具体选择均依实际情况而定。风机102用以对粮仓101进行通风降温，需要说明的是，风机包括离心和轴流两种，本申请对风机类型、台数和功率均不做限定。本领域技术人员应当理解，风机台数与通风口的数量有关，具体选择依实际情况而定。

应当理解，图1中风机和计算机的数目仅仅是示例性的。根据实际需要，可以具有任意数目的风机和计算机。此外，计算机103还可以是提供各种服务的服务器，用于对接收到的数据进行分析处理，本申请不做限定。

实施例一

图2示出了根据本申请的一种测量粮堆湿球温度的方法，包括：

S10、根据粮堆某位点测温电缆测定的干球温度和扦样测定的粮食含水率获得该位点空气的相对湿度和该位点空气的含湿量；

在所述粮堆内部设置测温电缆，用于测量粮堆各位点的温度。其中，测温电缆内至少包含一个温度传感器，可根据需要设置多个，传感器之间的距离也可根据需要设定。

图3示出了根据本申请的一个实施例的测温电缆的结构示意图。在一个具体示例中，所述粮堆高度为6米，粮堆共4层，采用如图3所示的测温电缆30，其中，沿粮堆的高度方向(即z方向)，每隔1.5米设置一个温度传感器，也就是说，温度传感器之间的距离为粮堆高度与粮堆层数的比值，即6m/4＝1.5m。其中，温度传感器302、304、306、308分别用来测量粮堆内部上层、中1层、中2层、下层的温度。

本领域技术人员应当理解，上述测温电缆30的结构仅仅是示例性的，不构成对测温电缆的具体限定，测温电缆的选择与粮仓仓型和地区等因素有关，具体设置应依据实际情况而定。例如，在长25米、宽21米的高大平房仓中，通常设置温度传感器为60个的测温电缆；在仓容1万吨的浅圆仓通常设置温度传感器为120个的测温电缆。测温电缆测定的干球温度用T表示，扦样测定的粮食含水率用M表示。

在一个具体实施例中，所述该位点空气的相对湿度为：

其中，rh为粮粒间隙空气的相对湿度，单位为％，M为粮食含水率，单位为％湿基，T为粮食干球温度，单位为℃，a、b和c是测定的粮食平衡水分方程修正Chung-Pfost的系数。

在一个具体实施例中，所述a、b和c的值与所述粮堆粮食的种类有关，其中，

粮食为粳稻时，a＝564.019，b＝63.041，c＝0.219；

粮食为籼稻时，a＝635.689，b＝57.149，c＝0.231；

粮食为糯稻时，a＝669.551，b＝68.175，c＝0.233；

粮食为稻谷时，a＝627.769，b＝60.407，c＝0.229；

粮食为红麦时，a＝644.263，b＝74.867，c＝0.215；

粮食为白麦时，a＝602.627，b＝69.642，c＝0.214；

粮食为小麦时，a＝622.365，b＝72.117，c＝0.214；

粮食为黄玉米时，a＝537.712，b＝54.817，c＝0.221；

粮食为白玉米时，a＝493.398，b＝56.827，c＝0.227；

粮食为玉米时，a＝526.086，b＝55.239，c＝0.223。

在一个具体实施例中，就方程系数a、b和c的确定方法，先是采用静态称重的平衡水分测定方法，在干球温度10～35℃和RH为11.3％～96％范围内，获得国产17个品种稻谷(其中籼稻10个、粳稻3个、糯稻4个)、14个品种小麦(其中红麦7个、白麦7个)、16个品种玉米(其中黄玉米12个、白玉米4个)的吸附和解吸等温线，采用修正的Chung-Pfost方程进行非线性回归拟合获得。

在一个具体实施例中，所述该位点空气的含湿量为：

其中，w是粮粒间隙空气的含湿量，单位为kg/kg，p_atm是101325Pa，p_s是粮食干球温度T时的饱和水汽压，单位为Pa，具体为：

S20、根据饱和空气含湿量是湿球温度的函数，采用牛顿拉弗逊迭代法获得空气的湿球温度。

在一个具体实施例中，粮粒间隙空气湿球温度模型为：

w＝w_w-(4.042×10^-4+5.816×10^-7w_w)(T-T_w) (3)

其中，T_w是粮粒间隙空气湿球温度，单位为℃；w_w是湿球温度T_w下饱和空气的含湿量，单位为kg/kg；p_sw为粮食湿球温度T_w时的饱和水汽压，单位为Pa，具体为：

在一个具体实施例中，饱和空气含湿量w_w是湿球温度T_w的函数，用牛顿拉弗逊迭代法获得，具体为：

f(T_w)＝w-w_w(T_w)+[4.042×10^-4+5.816×10^-7w_w(T_w)](T-T_w) (5)

公式(5)满足f(T_w)＝0，可得，

求公式(5)的一阶导数可得，

其中，T_w ^p是对湿球温度的第p次估算值，T_w ^p+1是对湿球温度的第p+1次估算值。

在一个具体实施例中，当连续湿球温度T_w之间的差值绝对值小于设定得误差值，即|T_w ^p+1-T_w ^p|小于设定得误差值，例如设定误差值为10^-6，即当时，这个迭代计算过程就被停止。

本申请针对目前现有的问题，制定一种测量粮堆湿球温度的方法，能够解决我国现有技术中生产的设备无法测定粮堆内空气样品的湿球温度的问题。

实施例二

本发明提供一种预测谷物粮堆中昆虫群体内在生长速率的方法，其特征在于，

根据实施例一所述的方法获得的粮堆湿球温度T_w和阻止某种昆虫群体生长的阈值温度T₀得到昆虫群体内在生长速率r，为：

r＝k(T_w-T₀) (8)

其中，T₀≤T_w≤T_m，T_m是某种昆虫群体生长的最大温度，单位为℃；k为生长速率常数，单位为(℃·周)^-1。

在一个具体实施例中，表1列出了某种储粮昆虫生长速率的参数。

经过查阅文献，并归纳为表1，看出粮食小麦中生长的谷蠹、米象、谷象和玉米象这四种昆虫的昆虫群体生长的阈值温度T₀、T_m是昆虫群体生长的最大温度和生长速率常数k的具体数值。

表1某种储粮昆虫生长速率的参数

本申请针对目前现有的问题，制定一种预测谷物粮堆中昆虫群体内在生长速率的方法，能够为判断储粮昆虫是否生长繁殖和是否需要熏蒸作业提供决策。

实施例三

图4示出了本申请的另一个实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。图4显示的计算机设备50仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，计算机设备50以通用计算设备的形式表现。计算机设备50的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元500，系统存储器516，连接不同系统组件(包括系统存储器516和处理单元500)的总线501。

总线501表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

计算机设备50典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备50访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器516可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)504和/或高速缓存存储器506。计算机设备50可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统508可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线501相连。存储器516可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行实施例一或实施例二的功能。

具有一组(至少一个)程序模块512的程序/实用工具510，可以存储在例如存储器516中，这样的程序模块512包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块512通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备50也可以与一个或多个外部设备70(例如键盘、指向设备、显示器60等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备50交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备50能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口502进行。并且，计算机设备50还可以通过网络适配器514与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图4所示，网络适配器514通过总线501与计算机设备50的其它模块通信。应当明白，尽管图4中未示出，可以结合计算机设备50使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器单元500通过运行存储在系统存储器516中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本申请实施例一或实施例二所提供的方法。

本申请针对目前现有的问题，制定一种测量粮堆湿球温度的方法或预测谷物粮堆中昆虫群体内在生长速率的方法的计算机设备，能够解决我国现有技术中生产的设备无法测定粮堆内空气样品的湿球温度的问题，能够实现为判断储粮昆虫是否生长繁殖和是否需要熏蒸作业提供决策。

实施例四

本申请的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例一或实施例二所提供的方法。

在实际应用中，所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

在一个具体示例中，发明人对上述测量粮堆湿球温度的方法和预测谷物粮堆中昆虫群体内在生长速率的方法进行了验证，进一步论证了本申请方法的可靠性。

本申请针对目前现有的问题，制定一种测量粮堆湿球温度的方法或预测谷物粮堆中昆虫群体内在生长速率的方法的计算机可读存储介质，能够解决我国现有技术中生产的设备无法测定粮堆内空气样品的湿球温度的问题，能够实现为判断储粮昆虫是否生长繁殖和是否需要熏蒸作业提供决策。

实验一

本试验在华北平原一粮库P1号高大平房仓进行。仓房长36.5米、宽23.2米，装粮高度6.0米。储存的小麦品种是硬白冬小麦，数量4132吨。仓房通风系统组成是，单边4个通风口，采用一机两道地上笼通风方式，风网途径比为1:1.41。采用轴流风机通风，单侧轴流风机两台，功率1.1kW，风压220Pa，风量7433m³/h，送风方式是吸出上行式。

通风时间段是2019年12月4～29日。通风条件设置是间歇式通风，2019年12月4～15日，温度≤12℃，湿度条件：65％～85％；12月16～29日，温度≤8℃，湿度条件：65％～85％。风机运行总计时间286h。

图5示出了华北平原粮库P1号小麦仓粮堆湿球温度通风期间变化的示意图，从中可以看出，最高粮温对应的湿球温度在一层，由12月2日的15.07℃升高到12月5日的21.61℃，然后几乎线性降低到12月30日的8.37℃。二层、三层、四层及全仓最高粮温对应的湿球温度分别由12月2日的22.66、20.98、18.61、22.55℃缓慢降到12月5日的22.56、19.87、18.24、22.48℃，再快速降低到12月30日的8.34、7.93、10.14、10.14℃。粮堆平均温度对应的湿球温度变化趋势与最高粮温对应的湿球温度的是相似的。一层、二层、三层、四层及全仓的平均温度对应的湿球温度分别由12月2日的12.29、19.16、18.33、15.43、16.34℃降低到12月30日的4.04、3.99、2.90、3.31及3.58℃。在2019年12月30日，全仓粮堆最高温度和平均温度对应的湿球温度分别是10.14℃和3.58℃，所有昆虫处于生长发育停止状态。

图6示出华北平原粮库P1号小麦仓粮堆最高湿球温度下昆虫生长速率的示意图。从中可以看出，在2019年12月2日到30日降温机械通风期间，在粮堆最高湿球温度下，谷蠹生长速率由0.272周^-1降低到-0.047周^-1，米象生长速率由0.705周^-1降低到0.059周^-1，玉米象由0.154周^-1降低到-0.069周^-1。在粮堆平均湿球温度下，谷蠹生长速率由0.112周^-1降低到-0.216周^-1，米象生长速率由0.382周^-1降低到-0.282周^-1，玉米象由0.042周^-1降低到-0.188周^-1。说明小麦粮堆可以通过降温机械通风来抑制主要储粮昆虫的生长速率。

实验二

本试验在南方地区一粮库P2稻谷低温高大平房仓进行，3338吨晚籼稻，入仓时间2017年1月份，二等稻谷，水分12.1％，杂质0.6％。粮堆长宽高各是41.7米、20.2米、6.6米。地上笼一机三风道，通风途径比1.35，U字型风道，通风口为3个。仓房空调配置：格力空调4台，制冷功率1390W，设定温度：22℃，使用时间：2019年6月2日～2019年9月16日。

仓熏蒸作业2018年3月23日～5月21日；11月9日～12月17日；2019年9月18日～11月4日。取样时间：2019年12月2日下午，粮面扦样点11个，每点取4层，共计44个样品。快速水分测定仪测定样品水分，标记于各样品标签。

图7示出了2018年度P2仓稻谷粮堆各层的湿球温度。从图7可以看出，P2仓稻谷在2018年期间，一层平均湿球温度由4月11日的12.88℃逐渐升高到8月20日的19.9℃，再逐渐降低到12月21日的12.88℃。二层平均湿球温度由4月2日的12.88℃逐渐升高到7月11日的17.42℃，再逐渐降低到12月28日的12.52℃。三层平均湿球温度由4月16日的12.70℃逐渐升高到7月25日的16.31℃，再逐渐降低到12月31日的12.97℃。四层平均湿球温度由4月16日的12.88℃逐渐升高到9月5日的16.42℃，再逐渐降低到12月24日的12.88℃。全仓平均湿球温度由4月4日的12.79℃逐渐升高到7月30日的19.25℃，再逐渐降低到12月21日的12.97℃。

图8示出了在2019年度P2仓稻谷粮堆各层的湿球温度。从图8可以看出，P2仓稻谷在2019年期间，一层平均湿球温度由6月7日的12.97℃逐渐升高到9月18日的20.38℃，再逐渐降低到11月22日的14.15℃。二层平均湿球温度由6月28日的12.97℃逐渐升高到9月16日的16.23℃，再逐渐降低到11月22日的14.24℃。三层平均湿球温度由7月15日的12.79℃逐渐升高到10月4日的15.22℃，再逐渐降低到11月22日的15.49℃。四层平均湿球温度由6月10日的12.86℃逐渐升高到10月2日的15.92℃，再逐渐降低到11月22日的15.11℃。全仓平均湿球温度由6月17日的12.79℃逐渐升高到9月20日的17.04℃，再逐渐降低到11月22日的14.77℃。

图9示出了在2018和2019年度P2仓稻谷粮堆最高温度和最低温度对应的湿球温度。从图9可以看出，P2仓稻谷在2018年期间，最高粮温对应的湿球温度由3月2日的12.97℃逐渐升高到7月25日的20.98℃，再逐渐降低到12月31日的14.50℃。3月23日和10月8日最高粮温对应的湿球温度分别是16.04℃和18.41℃。最低粮温对应的湿球温度在全年期间小于14.4℃。在2019年期间，最高粮温对应的湿球温度由4月24日的12.76℃逐渐升高到10月7日的20.62℃，再逐渐降低到11月22日的15.63℃。9月18日最高粮温对应的湿球温度是20.53℃。最低粮温对应的湿球温度在全年期间小于9.5℃。

图10示出了在2018年度P2仓稻谷主要储粮昆虫生长速率。在2018年期间，在粮堆最高湿球温度下，谷蠹生长速率大于0.1周^-1时间段是3月23日～12月7日；米象生长速率大于0.1周^-1时间段是1月1日～12月31日；玉米象生长速率大于0.1周^-1时间段是5月18日～9月28日。在粮堆平均湿球温度下，谷蠹生长速率大于0.1周^-1时间段是5月2日～11月12日；米象生长速率大于0.1周^-1时间段是3月7日～12月31日；玉米象在2018年全年生长速率小于0.1周^-1。

图11示出了在2019年度P2仓稻谷主要储粮昆虫生长速率。在2019年期间，在粮堆最高湿球温度下，谷蠹生长速率大于0.1周^-1时间段是6月26日～11月15日；米象生长速率大于0.1周^-1时间段是1月2日～3月15日和4月10日～11月22日；玉米象生长速率大于0.1周^-1时间段是9月4日～10月17日。在粮堆平均湿球温度下，谷蠹生长速率大于0.1周^-1时间段是9月4日～10月17日；米象生长速率大于0.1周^-1时间段是1月2日～16日，4月8日～11月22日；玉米象在2019年全年生长速率小于0.1周^-1。

结合图10和图11可以看出，2018年夏初(3月23)和秋冬季(11月9日)熏蒸时，预测的米象生长速率大于0.2周^-1，而2019年秋季(9月18日)熏蒸时，预测的米象生长速率大于0.3周^-1。说明准低温储藏的稻谷，在夏初和秋季熏蒸时，可以将米象的生长速率0.2～0.3周^-1作为参考指标。

图12示出了米象湿球温度与3个月的繁殖速率，Wilson and Desmarchelier(1994)指出，储粮昆虫最大发育速率的干球温度是25～33℃，在13～25℃发育缓慢，在13～20℃则发育停止。谷蠹和大眼锯齿谷盗发育停止的湿球温度是12℃，管理的目标温度定为14℃，则3个月的繁殖倍数对谷蠹是2，对大眼锯齿谷盗是4。玉米象发育停止的湿球温度是14℃，管理的目标温度定为16℃，则3个月的繁殖倍数对玉米象是1.6。赤拟谷盗和锯齿谷盗发育停止的湿球温度是16℃，管理的目标温度定为17℃，则3个月的繁殖倍数对赤拟谷盗是3.1，对锯齿谷盗是1.8。如图10所示，米象发育停止的湿球温度是9℃，管理的目标温度定如果分别定为11、13、15、17℃，则米象3个月的繁殖倍数分别是3.9、14.9、57.7、223.2。对P2仓中的稻谷粮堆，当一层的平均粮食湿球温度和全仓最高粮食湿球温度大于20℃，或全仓粮食湿球温度大于17℃，则考虑熏蒸作业，在于米象生长繁殖速率非常大。

对11.5％水分的稻谷，当全仓粮堆平均湿球温度大于17℃，粮堆平均干球温度约是23℃，此时米象的生长速率大于0.2周^-1，要考虑在夏初和秋季熏蒸作业。

需要说明的是，发明人经过理论计算与实际验证，论证了本申请中测量粮堆湿球温度的方法或预测谷物粮堆中昆虫群体内在生长速率的方法的可靠性，能够解决我国现有技术中生产的设备无法测定粮堆内空气样品的湿球温度的问题，能够实现为判断储粮昆虫是否生长繁殖和是否需要熏蒸作业提供决策。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。