[發明專利]基于底面單圈標準差對數模型的糧倉檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201810910178.8
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN110823338B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 張德賢;張苗
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: G01G17/04
• 分類號: G01G17/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 符亞飛

本發明涉及一種基于底面單圈標準差對數模型的糧倉檢測方法及系統，本發明針對全國儲糧數量在線檢測的迫切需要和檢測的具體要求，根據糧倉壓強分布特點，提出了一種基于底面單圈壓力傳感器輸出值對數函數的糧倉重量檢測模型。本發明的核心技術包括基于I_DS(s)的糧倉儲糧數量對數函數檢測模型、基于I_MS(s)的糧倉儲糧數量對數函數檢測模型、模型建模方法三個部分。所提出的模型及檢測方法具有檢測精度高、適應于多種糧倉結構類型、便于遠程在線糧倉數量檢測等特點，可滿足通常使用糧倉儲糧數量遠程在線檢測的需要。

技術領域

本發明涉及一種基于底面單圈標準差對數模型的糧倉檢測方法及系統，屬于傳感器與檢測技術領域。

背景技術

糧食安全包括數量安全和原糧安全。糧食數量在線檢測技術與系統研究應用是國家糧食數量安全的重要保障技求，開展這方面的研究與應用事關國家糧食安全，具有重要的意義，并將產生巨大的社會經濟效益。

由于糧食在國家安全中的重要地位，要求糧食數量在線檢測準確、快速和可靠。同時由于糧食數量巨大，價格低，要求糧食數量在線檢測設備成本低、簡單方便。因此檢測的高精度與檢測系統的低成本是糧食數量在線檢測系統開發必需解決的關鍵課題。

授權公告號為CN105403294B的中國發明專利文件公開了一種基于多項式展開的糧倉儲糧重量檢測方法及其裝置。該發明專利涉及基于多項式展開的糧倉儲糧重量檢測方法及其裝置。依據糧倉儲糧重量的理論檢測模型，建立基于多項式展開的糧倉儲糧重量檢測模型，利用基于回歸和多項式最大階數選擇樣本集的多項式最大階數優化方法對模型參數進行優化。

該方法基于糧倉兩圈傳感器模型，提高了儲糧數量(即儲糧重量)的檢測精確度，還具有較強適應性和魯棒性。然而，兩圈傳感器的設置方式成本較高，而且由于糧食的存儲性質和傳感器精度的限制，儲糧數量的檢測精度還有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于底面單圈標準差對數模型的糧倉檢測方法及系統，以解決如何在現有技術基礎上進一步節省成本、提高檢測精確度的問題。

為實現上述目的，本發明的方案包括：

本發明的一種基于底面單圈壓力傳感器的糧倉儲糧檢測方法，包括如下步驟：

1)檢測糧倉底面設置的單圈壓力傳感器的輸出值；

2)利用單圈壓力傳感器輸出值均值估計糧堆底面壓強均值構建與的關系；

3)利用單圈壓力傳感器輸出值均值估計糧堆高度H_Q(s)，構建與H_Q(s)的關系；

4)利用估計項I_DS(s)估計糧堆側面壓強均值構建單圈壓力傳感器的大值傳感器輸出值的均值單圈壓力傳感器的小值傳感器輸出值的均值單圈壓力傳感器的大值傳感器輸出值的標準差SD_SL(s)、單圈壓力傳感器的小值傳感器輸出值的標準差SD_SS(s)與I_DS(s)的關系：

其中，K_X為設定的系數，所述單圈壓力傳感器的小值傳感器輸出值為小于設定值的單圈壓力傳感器的輸出值，所述單圈壓力傳感器的大值傳感器輸出值為大于等于設定值的單圈壓力傳感器的輸出值；

5)將步驟2)、3)、4)得到的關系代入糧倉儲糧數量理論檢測模型得出糧倉儲糧數量與SD_SL(s)、SD_SS(s)關系的檢測模型，進而根據步驟1)檢測的單圈壓力傳感器的輸出值得出糧倉儲糧數量其中，K_c＝C_B/A_B，A_B為糧堆底面面積，C_B為糧堆底面周長。