[發(fā)明專利]倉內(nèi)物料體積監(jiān)測方法、裝置、監(jiān)測設(shè)備和存儲介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2021-10-12
• 公開（公告）號: CN114136194A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐昊;徐楓;范天銘
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇豐尚智能科技有限公司
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00;G01B7/06;G06N20/00;G06N3/08
• 代理公司: 華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃麗霞

本申請涉及一種倉內(nèi)物料體積監(jiān)測方法、裝置、監(jiān)測設(shè)備和存儲介質(zhì)。其中方法通過獲取安裝在物料倉倉頂?shù)木€掃描雷達掃描得到的多個掃描點的雷達數(shù)據(jù)，并根據(jù)雷達數(shù)據(jù)以及高度預(yù)測模型，得到線掃描雷達相對于物料倉內(nèi)物料表面的平均預(yù)測高度，進而根據(jù)物料倉的特征數(shù)據(jù)以及平均預(yù)測高度，確定物料倉內(nèi)的物料體積，從而實現(xiàn)能夠快速準確地監(jiān)測物料倉內(nèi)的物料體積。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及倉儲監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種倉內(nèi)物料體積監(jiān)測方法、裝置、監(jiān)測設(shè)備和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

飼料生產(chǎn)車間中的物料存儲倉是生產(chǎn)流程中承上啟下的環(huán)節(jié)，其對設(shè)備的生產(chǎn)節(jié)拍銜接有不可或缺的調(diào)節(jié)作用，倉容設(shè)計是否合理關(guān)系著工廠或產(chǎn)線能否順暢運行。當倉容足夠大時，對于生產(chǎn)而言僅僅需要其高低倉位的閾值就足夠支撐控制邏輯順暢運行，但是如果出于建設(shè)成本降低或提升工廠自動化程度等目的而考慮對倉容進行優(yōu)化設(shè)計，即一定程度上縮小倉容時，對倉內(nèi)物料僅采用高低位監(jiān)控就可能產(chǎn)生控制紊亂，進而導(dǎo)致生產(chǎn)無法流暢進行。因此實時倉容水平的測量數(shù)據(jù)是進一步提升整廠自動化水平的重要支撐，也是未來智能化工廠建設(shè)的重要組成部分。

長期以來，飼料生產(chǎn)車間中的物料存儲倉都是以物位計進行上下限的監(jiān)測，即僅進行高低料位預(yù)警，至于高低料位之間倉內(nèi)物料的存量數(shù)據(jù)并不知曉，近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)倉容在線監(jiān)測的手段主要包括以下幾種。第一，采用電容式料位尺，將料位尺安裝于存儲倉頂部，纜線垂直貫穿于倉體內(nèi)部，以纜線被物料沒過的長度近似倉內(nèi)物料體積份數(shù)；第二，采用高頻雷達波(80-90GHz)進行倉內(nèi)物料表面探測，獲取其表面物料形狀，進而計算得出物料體積份數(shù)；第三，采用稱重方式，即以稱重傳感器測量倉內(nèi)物料重量。

然而，電容式料位尺是以單點去估算整體的體積，忽略了物料形貌特征，從而導(dǎo)致測得數(shù)據(jù)的誤差大。而高頻雷達波探測的方法雖然可以有效規(guī)避料位尺單點式、物料局限性等缺點，但是受限于雷達波的波束角和倉本身的尺寸，對安裝位置要求比較苛刻，而且因其采用80GHz-90GHz的波段，造價較為昂貴。相比之下，稱重的方式是目前比較成熟及可靠的計量方式。但是由于飼料車間內(nèi)的存儲倉大多以倉群的形式進行設(shè)計建造，而每個倉群只能進行整體稱量，因而無法獲取倉群內(nèi)單個倉內(nèi)物料存量信息。又由于稱重稱所需量程多在10噸以上，且稱重稱需要定期進行校驗，校驗流程十分繁瑣，若每個單倉均設(shè)置一個稱重稱，則會導(dǎo)致成本較高。因此，目前亟需一種能夠快速準確監(jiān)測單個倉內(nèi)物料體積的技術(shù)手段。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠快速準確監(jiān)測單個倉內(nèi)物料體積的倉內(nèi)物料體積監(jiān)測方法、裝置、監(jiān)測設(shè)備和存儲介質(zhì)。

一種倉內(nèi)物料體積監(jiān)測方法，所述方法包括：

獲取雷達數(shù)據(jù)，所述雷達數(shù)據(jù)是安裝在物料倉倉頂?shù)木€掃描雷達掃描得到的多個掃描點的極坐標數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述雷達數(shù)據(jù)以及高度預(yù)測模型，得到所述線掃描雷達相對于所述物料倉內(nèi)物料表面的平均預(yù)測高度；

根據(jù)所述物料倉的特征數(shù)據(jù)以及所述平均預(yù)測高度，確定所述物料倉內(nèi)的物料體積。

在其中一個實施例中，所述根據(jù)所述雷達數(shù)據(jù)以及高度預(yù)測模型，得到所述線掃描雷達相對于所述物料倉內(nèi)物料表面的平均預(yù)測高度，包括：將所述雷達數(shù)據(jù)映射到平面坐標系中，得到對應(yīng)的平面坐標數(shù)據(jù)，所述平面坐標數(shù)據(jù)包括每個所述掃描點相對于所述線掃描雷達的水平坐標以及垂直坐標；基于所述平面坐標數(shù)據(jù)進行采樣，得到對應(yīng)采樣點的目標垂直坐標；將所述對應(yīng)采樣點的目標垂直坐標輸入所述高度預(yù)測模型，得到所述線掃描雷達相對于所述物料倉內(nèi)物料表面的平均預(yù)測高度。

在其中一個實施例中，所述基于所述平面坐標數(shù)據(jù)進行采樣，得到對應(yīng)采樣點的目標垂直坐標，包括：根據(jù)設(shè)定的坐標閾值范圍提取所述物料倉內(nèi)最長徑上掃描點的平面坐標數(shù)據(jù)；基于所述最長徑上掃描點的平面坐標數(shù)據(jù)進行插值擬合，得到所述最長徑的擬合曲線；根據(jù)預(yù)設(shè)的采樣個數(shù)對所述擬合曲線進行均勻采樣，得到所述最長徑上對應(yīng)采樣點的目標垂直坐標。