[發明專利]基于側面兩圈標準差多項式模型的糧倉檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201810910937.0
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN110823341B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 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: 崔旭東

本發明涉及一種基于側面兩圈標準差多項式模型的糧倉檢測方法及系統，本發明針對裝糧高度大于10米且小于20米的筒倉儲糧數量檢測的具體要求，根據糧倉壓強分布特點，提出了一種基于側面兩圈壓力傳感器的糧倉儲糧數量檢測模型。本發明的核心技術包括側面兩圈壓力傳感器布置模型、基于側面兩圈壓力傳感器的儲糧數量檢測模型兩個部分。所提出的模型及檢測方法具有檢測精度高的特點，可滿足裝糧高度大于10米且小于20米的筒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側面兩圈標準差多項式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。

該方案提高了儲糧重量(即儲量數量)的檢測精確度，還具有較強適應性和魯棒性。然而，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側面兩圈標準差多項式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：

本發明的一種基于側面兩圈壓力傳感器的糧倉儲糧檢測方法，包括如下步驟：

1)檢測糧倉側面設置的上下兩圈壓力傳感器的輸出值；

2)利用兩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)利用兩圈壓力傳感器輸出值均值估計糧堆高度H，構建與H的關系；

4)利用估計項I_DDF(s)估計糧堆側面單位面積平均摩擦力構建上圈壓力傳感器輸出值均值下圈壓力傳感器輸出值均值上圈壓力傳感器輸出值標準差SD(s_Up)、下圈壓力傳感器輸出值標準差SD(s_Down)與I_DDF(s)的關系：

其中，K_X為設定的系數；當對應糧堆的散落性小于設定標準時，對應的當對應糧堆的散落性大于等于設定標準時，對應的

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(s_Down)關系的檢測模型，進而根據步驟1)檢測的兩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。

進一步的，步驟1)中，還對壓力傳感器的輸出值進行篩選，篩選方法為僅保留與該圈壓力傳感器輸出值的平均值的差在設定范圍內的輸出值；所述壓力傳感器輸出值的平均值為傳感器輸出值的中值及其相鄰設定數量的輸出值的平均值。