[發(fā)明專(zhuān)利]一種組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器及其濕度補(bǔ)償方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010304585.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111537019B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紀(jì)章;茆寒;李萍萍;周靜;袁俊杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01D21/02
• 分類(lèi)號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器的濕度補(bǔ)償方法，其特征在于，分別建立預(yù)測(cè)濕度與溫度、深度、時(shí)間的關(guān)系模型，將所述預(yù)測(cè)濕度與溫度的關(guān)系模型、預(yù)測(cè)濕度與深度的關(guān)系模型、預(yù)測(cè)濕度與時(shí)間的關(guān)系模型進(jìn)行融合，輸出最終濕度預(yù)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行濕度補(bǔ)償；

所述預(yù)測(cè)濕度與溫度的關(guān)系模型為：

其中，x_i為發(fā)酵堆溫度，y_i為發(fā)酵堆濕度，溫度數(shù)據(jù)方差α^*為系數(shù)組；

所述預(yù)測(cè)濕度與深度的關(guān)系模型為：

其中，K_i為線性模型斜率，b_i為線性模型參數(shù)；

所述預(yù)測(cè)濕度與時(shí)間的關(guān)系模型：fpred3(t)＝A₁t²+A₂t+MC₀，其中A₁、A₂、MC₀為二次動(dòng)力學(xué)方程參數(shù)；

所述融合過(guò)程為：

將預(yù)測(cè)濕度與溫度的關(guān)系模型作為mode1、預(yù)測(cè)濕度與深度的關(guān)系模型作為mode2、預(yù)測(cè)濕度與時(shí)間的關(guān)系模型作為mode3，采用集成學(xué)習(xí)stacking算法進(jìn)行融合運(yùn)算；

首先將模型輸出值a_ij組成i行j列的矩陣，并將矩陣分為K個(gè)部分進(jìn)行K折交叉驗(yàn)證得到K個(gè)預(yù)測(cè)集：

將得到的K個(gè)預(yù)測(cè)集進(jìn)行拼接得到fpred1：

再將K個(gè)部分作為測(cè)試集進(jìn)行預(yù)測(cè)運(yùn)算，并將K個(gè)部分進(jìn)行累加并求平均得到test1：

對(duì)于fpred2、test2和fpred3、test3，重復(fù)上述過(guò)程；

將三種模型交叉驗(yàn)證后的預(yù)測(cè)值fpred1、fpred2、fpred3以及三種模型交叉驗(yàn)證后測(cè)試集的預(yù)測(cè)值test1、test2、test3合并，得到新的訓(xùn)練集和測(cè)試集：

再對(duì)合并后的訓(xùn)練集和預(yù)測(cè)集進(jìn)行訓(xùn)練并做綜合預(yù)測(cè)，輸出最終濕度預(yù)測(cè)結(jié)果：

2.一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器的濕度補(bǔ)償方法的組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器，其特征在于，從上到下為依次連接的主控制盒、連接桿和檢測(cè)桿模塊，檢測(cè)桿模塊內(nèi)部設(shè)有濕度補(bǔ)償控制器(11)，外部設(shè)有與濕度補(bǔ)償控制器(11)連接的環(huán)形傳感器探頭(8)，環(huán)形傳感器探頭(8)實(shí)時(shí)采集發(fā)酵堆溫度、濕度值，并將數(shù)據(jù)傳輸給濕度補(bǔ)償控制器(11)，進(jìn)行濕度補(bǔ)償。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器，其特征在于，所述環(huán)形傳感器探頭(8)由陶瓷溫敏探頭(13)、柔性PCB板(14)和高分子薄膜電容(15)組成，高分子薄膜電容(15)嵌在柔性PCB板(14)內(nèi)部，作為濕敏探頭；陶瓷溫敏探頭(13)嵌在柔性PCB板(14)內(nèi)部。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器，其特征在于，所述陶瓷溫敏探頭(13)由測(cè)溫芯片嵌入導(dǎo)熱陶瓷片構(gòu)成。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器，其特征在于，所述連接桿和檢測(cè)桿模塊的組合根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行增加。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器，其特征在于，所述檢測(cè)桿模塊下端連接尖頭(9)。