河南
第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“揭榜挂帅”专项赛一等奖
作品名称
粮仓嗅觉大师——基于气味感知的粮情监测预警系统
团队成员
王祖斌、张慧媛、秦中瑞
李元昊、钟克针、刘叠
晁豫新、古鑫
刘位婷、刘宇心
推报学院
粮食和物资储备学院
指导老师
阎磊，唐怀建，王艳艳
01“痛点即是创新的起点”
粮食安全是事关人类生存的根本性问题，减少粮食损耗是保障粮食安全的重要途径。在粮食损耗中，生虫和粮食发霉等活动是引发粮食产后损耗的重要因素，“粮仓嗅觉大师”团队发现目前监测粮仓环境的手段大多依靠人工检测，此方法费时费力且发现虫霉活动的时间较晚，无法因早期监测而避免造成粮食的损耗。目前尚缺乏有效的监测手段，无法及时、完善和有效的反映粮食的品质状态，起到粮仓环境早期预警的效果，痛点明显。“嗅觉大师”团队是一支拼搏进取，积极向上的团队。从建队以来，团队积极探寻各学院的优秀学生，吸收专业团队成员，共同“出主意、定方案、求落实、解难题”。团队成员来自6个不同的专业，拥有不同的学科背景。项目涉及多学科内容，团队成员会经常对不同专业进行专业知识的讲解和分享，每一次的研讨将会引起多学科碰撞的火花，使得各学科能充分衔接，实现了多专业、跨学科交叉融合。
02“科研竞赛就是要一群人专注于一件事”
“嗅觉大师”团队是一支拼搏进取，积极向上的团队。从建队以来，团队积极探寻各学院的优秀学生，吸收专业团队成员，共同“出主意、定方案、求落实、解难题”。团队成员来自6个不同的专业，拥有不同的学科背景。项目涉及多学科内容，团队成员会经常对不同专业进行专业知识的讲解和分享，每一次的研讨将会引起多学科碰撞的火花，使得各学科能充分衔接，实现了多专业、跨学科交叉融合。
03投身科研
在挑战中实现蜕变
团队成员在多个粮仓粮库中进行了实地调研，发现目前阶段并没有一套完善的系统可以实现对粮仓中的储粮状态及时有效的在线远程操控，并且相比于依靠温度和湿度监测粮情的传感器，市面上没有一套精确的装置可以实现对粮仓中发现虫害和霉变的较早发现。行业内存在较大的空白。走前人没有走过的路，注定要面对不断的挑战，回望整个技术研发及成果转化过程，不仅工作量巨大，而且困难重重。要提高传感器对于粮仓环境气味的精确把握，需要设计出针对虫害和霉变所产生的特殊性气体的传感器，同时对采集到的气体进行大量数据标定。对于检测到的结果如何让管理者更加直观的了解，这也是难点之一。这些不仅需要团队成员专业的知识，也需要指导老师们无私的倾囊相授。
最终团队建立了一套粮情数据集，对模型不断选择优化，使感知器在复杂的粮仓气体环境中迅速灵敏地感知到由于粮食虫害和霉变所产生的挥发性气体，从而及时反馈粮情状态，给出可视化的数据分析。通过粮仓仿真三维和二维平面图，直观展示粮食储藏的状况并做出相应的监测和预警。
04科创筑梦
挑战无限可能
“有了专家的意见和老师们的具体指导，我们不断打磨作品书、申报书，终于将项目的特色和优势梳理清楚讲述明白。”团队成员王祖斌说。
尽管整个比赛过程中团队历经了很多磨难，经历了无数的深夜的奋斗，无数次删减，无数次实验与讨论尽管整个比赛过程中团队历经了很多磨难，经历了无数的深夜的奋斗，无数次删减，无数次实验与讨论，但这正体现了“挑战杯”竞赛所散发的精神——“崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战” ，将会秉持这种精神，发扬到生活中各个领域，以积极进取、不断进步以奋斗姿态激扬青春！
想对工大学子说的话
时代呼唤创新，青年勇于创新。在这个充满机遇与挑战的时代，广大青年人要不畏困难，敢于创新。新观念，新事物的诞生并非一蹴而就，而是一个人乃至一个团队经历无数日夜，反复推敲与揣摩，经历量变到质变而得以实现的。艰难方显勇毅，磨砺始得玉成，相信自己，挑战青春！
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