粮食安全问题已经成为各国关注的焦点问题。我国人口众多，对粮食的需求量巨大，然而我国人均可耕地面积远远低于世界平均水平，人多地少的现实矛盾，显示了我国面临着严峻的粮食安全问题。为掌握粮食库存的实际情况，每年我国要花费大量的人力、物力进行库存清查，而粮库空仓问题近年来不断出现，因此急需有一种低成本却又高效的解决方案实现空仓检测，以便节省大量的人力和物力。温度作为衡量粮食存储的重要指标，利用现有的粮库测温系统，可以很方便获取粮堆的温度，因此研究如何利用粮堆温度进行空仓检测是一种可选的方案。本文就是沿着这一思路，建立了一套完善的空仓检测及空仓预警解决方案。通过查阅大量文献，建立基于传热学原理的粮堆内温度模型，此模型充分考虑了粮堆内部情况，在对粮堆内温度变化进行分析的时候结合运用了热力学定律、传热学理论以及能量守恒定律。本文首先详细介绍了传热学的基本知识，重点介绍了导热微分方程式的推导过程以及边界条件的合理选取。其次详细分析了粮堆内局部温度场数学模型的建立过程，利用有限元法对此模型进行验证，证明了模型的有效性。最后本文在此温度场模型的基础上，通过认真分析导致粮库出现空仓的原因，总结出空仓预警的7种状态，并建立了相关状态的判断标准，从而形成一套完整的空仓检测及空仓预警解决方案。最后，依据本文的研究成果，开发出空仓预警系统，在实际的应用中此系统取得了良好的效果，证实了本文提出的解决方案是合理有效的。