[發(fā)明專利]一種基于氣象數(shù)據(jù)預(yù)測倉儲糧堆表層溫度的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910631385.4
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110348520A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張元;段珊珊;楊衛(wèi)東;廉飛宇;肖樂;葛宏義;蔣玉英
• 申請（專利權(quán)）人: 河南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q10/04;G06F17/18
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發(fā)明涉及糧儲管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于氣象數(shù)據(jù)預(yù)測倉儲糧堆表層溫度的方法和系統(tǒng)。該方法通過獲取設(shè)定時間段內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)及與氣象數(shù)據(jù)的時間對應(yīng)的糧堆表層平均溫度，再對已有的氣象數(shù)據(jù)及其對應(yīng)的糧堆表層平均溫度進(jìn)行相應(yīng)的處理并訓(xùn)練得到能夠表征糧堆表層平均溫度與氣象數(shù)據(jù)的關(guān)系的模型，即為預(yù)測模型，再根據(jù)未來某一時刻的預(yù)測的氣象數(shù)據(jù)即可得到該未來某一時刻的糧堆表層平均溫度，從而實現(xiàn)了根據(jù)氣象提前預(yù)測糧堆表層平均溫度，并能夠知道未來一段時間內(nèi)的溫度變化情況，有利于提前做好預(yù)防工作，提早開展糧情控制，防止霉變、生蟲等問題的發(fā)生，有效地保障了糧食安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及糧儲管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于氣象數(shù)據(jù)預(yù)測倉儲糧堆表層溫度的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

糧食的高水分和高糧溫為霉菌和儲量害蟲的滋生提供了有利條件，而儲糧害蟲和霉菌是造成糧堆發(fā)熱點的重要因素，糧堆中發(fā)熱點的不斷發(fā)展，會導(dǎo)致發(fā)熱點內(nèi)糧食的損壞。智能倉儲工作的主要目的是顯著提高糧食儲存能力，如有效控制儲存溫度和水分等。糧食籽粒在儲藏過程中，其生命活動從未停止，仍為活的有機(jī)體，它受自身呼吸作用和外界溫度、濕度、氣體成分等環(huán)境因子的影響，這些內(nèi)外因素與糧食安全儲存密切相關(guān)。糧食的安全儲存可以通過控制兩個重要的物理因素來實現(xiàn)：溫度和水分含量。糧食溫度是糧食狀態(tài)的重要指標(biāo)，其檢測和控制技術(shù)是糧情測控的主要技術(shù)之一。在糧情檢測系統(tǒng)中，儲糧溫度的檢測是一項比較成熟的技術(shù)，已在國家儲備中得到廣泛應(yīng)用。

雖然現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)控儲糧糧堆的溫度，但實時的檢測并不能很好的預(yù)防溫度快速變化帶來的霉變、生蟲等問題，不能夠提前做好預(yù)防工作，不利于更早的、更加及時的開展糧情控制工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于氣象數(shù)據(jù)預(yù)測倉儲糧堆表層溫度的方法和系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)不能預(yù)測糧堆溫度導(dǎo)致糧情控制工作開展不及時的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于氣象數(shù)據(jù)預(yù)測倉儲糧堆表層溫度的方法，包括以下步驟：

1)獲取設(shè)定時間段內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)及與氣象數(shù)據(jù)的時間對應(yīng)的糧堆表層平均溫度，氣象數(shù)據(jù)包括氣壓、氣溫、相對濕度、降水量、蒸發(fā)量、風(fēng)速、日照時數(shù)和0cm地面溫度；

2)對氣象數(shù)據(jù)及糧堆表層平均溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，去除異常的數(shù)據(jù)點；

3)對預(yù)處理后的氣象數(shù)據(jù)及糧堆表層平均溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；

4)對標(biāo)準(zhǔn)化后的氣象數(shù)據(jù)及對應(yīng)的糧堆表層平均溫度訓(xùn)練得到糧堆表層平均溫度與氣象數(shù)據(jù)的關(guān)系模型；

5)獲取待預(yù)測時刻的預(yù)測氣象數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述關(guān)系模型確定待預(yù)測時刻的糧堆表層平均溫度。

有益效果是，通過已有的氣象數(shù)據(jù)及其對應(yīng)的糧堆表層平均溫度進(jìn)行相應(yīng)的處理并訓(xùn)練得到能夠表征糧堆表層平均溫度與氣象數(shù)據(jù)的關(guān)系的模型，即為預(yù)測模型，再根據(jù)未來某一時刻的預(yù)測的氣象數(shù)據(jù)即可得到該未來某一時刻的糧堆表層平均溫度，從而實現(xiàn)了根據(jù)氣象提前預(yù)測糧堆表層平均溫度，并能夠知道為了一段時間內(nèi)的溫度變化情況，有利于提前做好預(yù)防工作，提早開展糧情控制，防止霉變、生蟲等問題的發(fā)生，有效地保障了糧食安全。

進(jìn)一步地，為了簡單得到預(yù)測模型，步驟4)中對標(biāo)準(zhǔn)化后的氣象數(shù)據(jù)及對應(yīng)的糧堆表層平均溫度利用線性最小二乘回歸方法訓(xùn)練得到糧堆表層平均溫度與氣象數(shù)據(jù)的關(guān)系模型。

進(jìn)一步地，由于不同氣象因素之間也有相互影響，考慮綜合所有因素的復(fù)雜性，步驟4)中對標(biāo)準(zhǔn)化后的氣象數(shù)據(jù)及對應(yīng)的糧堆表層平均溫度利用支持向量機(jī)訓(xùn)練得到糧堆表層平均溫度與氣象數(shù)據(jù)的關(guān)系模型。

進(jìn)一步地，為了得到更精準(zhǔn)的預(yù)測模型，所述支持向量機(jī)中采用的核函數(shù)為線性核函數(shù)、多項式核函數(shù)或者高斯徑向基核函數(shù)。

進(jìn)一步地，為了簡單實現(xiàn)異常數(shù)據(jù)點的剔除，避免這些點造成的損失，所述預(yù)處理采用Pauta準(zhǔn)則方法。