[發明專利]一種糧庫糧堆體積測量的裝置及方法

在審

• 申請號: 201711132544.3
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107655430A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 李瑞濤;張紅坤
• 申請（專利權）人: 河南苗碩科技有限公司
• 主分類號: G01B17/00
• 分類號: G01B17/00
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙)37236
• 代理人: 龐慶芳

技術領域

本發明屬于糧庫糧堆測量技術領域，具體為一種糧庫糧堆體積測量的裝置及方法。

背景技術

隨著當下的科學技術的日新月異，越來越多的智能設備運用到我們的日常生活和工作當中，來代替人類繁雜而瑣碎的工作。根據國家號召“守住管好天下糧倉、協調推進新四化建設”，自動化設備和智能型設備越來越多的涌入糧倉建設當中，使國家政策落實到地。

現有的智慧糧庫的建設主要是針對出入庫系統、通風系統、制氮系統、溫控系統等的集成管理，對糧庫的容積和糧食的體積的管理并不多。但是糧食的體積可以綜合反映出很多問題，比如糧食失竊導致體積減少、糧食受潮導致體積膨脹等。現有技術中對糧庫的糧堆體積進行測量的裝置和方法主要有以下兩種：

1、一種平房倉糧堆體積測量裝置(中國專利申請CN200920304913.7)，其包括平房倉1和糧堆3，平房倉1的糧堆3位于倉的下面，糧堆上表面呈不規則分布，超聲波測距儀2按一定數量均勻分布在平房倉的上面，數量以平房倉的大小決定，每隔2-4平方米一個，超聲波測距儀探頭方向向下；每個超聲波測距儀都與一個測量裝置4電連接，由測量裝置4測量出超聲波測距儀的探頭到它們糧堆上表面的距離，超聲波測距儀再與測量裝置電連接。

2、一種基于動態三維激光掃描的大型不規則散糧堆體積測量方法(中國專利申請CN201210224186.X)，首先在糧倉1頂部中間位置，沿寬度方向布置導軌5；導軌上設有步進電機控制的滑塊4，激光雷達3掃描儀安裝在滑塊4上；滑塊從糧倉頂部一端勻速移動至另一端，滑塊帶動激光雷達掃描儀完成整個散糧堆2表面的掃描；激光雷達3裝置為一維掃描裝置，實現線掃描并返回坐標數據；主控制電腦6用于給步進電機發射脈沖，對信號進行處理；主控制電腦6得到散糧堆表面的點云數據，根據用戶對糧堆2測量所允許的誤差值，確定用以計算體積的被掃描點的分布密度，根據客戶提供糧食密度，計算散糧堆重量。其通過導軌移動式三維激光掃描空間形貌，生成附以坐標點云圖陣，曲面擬合成不規則散糧堆形貌，進而給出其體積。

但是上述第1種測量糧堆體積的裝置的測量誤差比較大，得出的糧堆體積不準確，不能夠很好地對糧堆的體積進行監管；第2種測量糧堆體積測量方法所采用的裝置較為復雜，體積計算方式復雜導致監測成本較高，不利于推廣使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種糧庫糧堆體積測量的裝置，以解決現有技術中糧庫糧堆體積監測不準確、計算方式復雜導致監測成本較高的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種糧庫糧堆體積測量的裝置，包括18個超聲波測距探頭、超聲波控制電路、主控制板、糧庫和糧堆，所述18個超聲波測距探頭包括第S超聲波測距探頭、第S+1超聲波測距探頭……和第S+N超聲波測距探頭，其中，N為小于等于17的正整數，所述糧庫內放有糧堆，所述糧堆由規則部分Ⅰ和非規則部分Ⅱ組成，且規則部分Ⅰ設置在非規則部分Ⅱ的底部，所述第S超聲波測距探頭安裝在糧庫的后墻上，所述第S+1超聲波測距探頭安裝在糧庫的左墻上，所述第S+2超聲波測距探頭……和所述第S+17超聲波測距探頭布置在糧庫的天花板上，所述超聲波控制電路為18個，以第V個超聲波控制電路、第V+1個超聲波控制電路……和第V+M個超聲波控制電路來表示，其中M為小于等于17的正整數，所述18個超聲波測距探頭與18個超聲波控制電路一對一連接，所述18個超聲波控制電路均與主控制板電連接。

其中，優選地，所述18個超聲波測距探頭內分別設置有超聲波發射器和超聲波接收器。

其中，優選地，所述18個超聲波測距探頭通過精密轉臺固定在糧庫的后墻、左墻和天花板上。

其中，優選地，所述超聲波測距探頭可由紅外測距傳感器、激光測距儀或者雷達測距儀所代替。

其中，優選地，所述超聲波控制電路內設置有超聲波探頭驅動電路、超聲波返回信號處理電路、內置微處理器和控制通信電路，控制超聲波測距探頭發出超聲波和接收超聲波。

其中，優選地，所述主控制板內設置有超聲波信號通信電路、微控制器、電源電路和通信電路，所述主控制板內還設置有報警電路，且報警電路與主控制板上的通信電路電連接。

本發明還提供另一種技術方案，以解決現有糧庫糧堆體積計算方式復雜的問題，其另一技術方案如下：

一種糧庫糧堆體積測量的方法，依據超聲波測距方法，包括如下步驟：

步驟1：根據第S超聲波測距探頭和第S+1超聲波測距探頭分別測量糧庫的長度和寬度，進而算出糧庫的底面積；