发明名称 一种基于指数关系估计的粮仓重量检测方法及装置
摘要 本发明涉及一种基于指数关系估计的粮仓重量检测方法及装置,属于粮食重量检测技术领域。本发明通过在粮仓底面上布置两组压力传感器,一组为内圈压力传感器,一组为外圈压力传感器;建立粮仓重量检测模型<img file="DDA0000844596260000011.GIF" wi="1378" he="75" /></maths>检测各传感器输出值,依据所建立的检测模型,实现对粮仓重量的检测。本发明所建立的检测模型是基于底面、侧面压强均值分别与内圈压力传感器、外圈压力传感器输出均值之间的近似指数关系得到,因此所建模型具有精度高,对传感器性能要求低、适应性和鲁棒性强、便于远程在线粮仓数量检测和粮仓状态监测等特点,本发明的检测方法适应于多种粮仓结构类型的储粮数量检测,具有巨大的应用价值,为保障国家粮食数量安全提供了新的技术手段。
申请公布号 CN105352571A 申请公布日期 2016.02.24
申请号 CN201510769517.1 申请日期 2015.11.11
申请人 河南工业大学 发明人 张德贤;张苗;郭小波;刘灿;张庆辉;张建华;司海芳;王高平;樊超;邓淼磊;李磊;王贵财;金广锋;费选;刘娇玲;程尚坤;梁慧丹;杨铁军;张元
分类号 G01G17/00(2006.01)I 主分类号 G01G17/00(2006.01)I
代理机构 郑州睿信知识产权代理有限公司 41119 代理人 陈浩
主权项 一种基于指数关系估计的粮仓重量检测方法,其特征在于,该检测方法包括以下步骤:1)在粮仓底面上布置两组压力传感器,一组为内圈传感器,一组为外圈传感器,外圈传感器靠近侧面墙间隔布置,内圈传感器距离侧面墙设定距离且间隔布置;2)依据步骤1)中传感器的布置方式,建立基于指数关系估计的粮仓重量检测模型:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mover><mi>W</mi><mo>^</mo></mover><mo>=</mo><msub><mi>A</mi><mi>B</mi></msub><mrow><mo>{</mo><mrow><msub><mi>a</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><mi>exp</mi><mrow><mo>&lsqb;</mo><mrow><msub><mi>K</mi><mi>B</mi></msub><msub><mover><mi>Q</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>B</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>s</mi><mrow><mi>I</mi><mi>n</mi><mi>n</mi><mi>e</mi><mi>r</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>&rsqb;</mo></mrow><mo>-</mo><msubsup><mi>K</mi><mi>c</mi><mn>2</mn></msubsup><mi>ln</mi><mrow><mo>&lsqb;</mo><mrow><mn>1</mn><mo>-</mo><msub><mi>K</mi><mi>p</mi></msub><msub><mover><mi>Q</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mrow><mi>B</mi><mi>F</mi></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mi>s</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>&rsqb;</mo></mrow><mrow><mo>{</mo><mrow><msub><mi>a</mi><mn>2</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>3</mn></msub><mi>exp</mi><mrow><mo>&lsqb;</mo><mrow><msub><mi>K</mi><mi>F</mi></msub><msub><mover><mi>Q</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>B</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>s</mi><mrow><mi>O</mi><mi>u</mi><mi>t</mi><mi>e</mi><mi>r</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>&rsqb;</mo></mrow></mrow><mo>}</mo></mrow></mrow><mo>}</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000844596230000011.GIF" wi="1350" he="78" /></maths>其中A<sub>B</sub>为粮堆底面面积,<img file="FDA0000844596230000012.GIF" wi="221" he="134" />C<sub>B</sub>为底面周长,K<sub>B</sub>、K<sub>F</sub>为参数,a<sub>i</sub>为模型系数,i=0,1,2,3,<img file="FDA0000844596230000013.GIF" wi="203" he="78" />为内圈传感器输出均值,<img file="FDA0000844596230000014.GIF" wi="205" he="78" />为外圈传感器输出均值,<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mover><mi>Q</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mrow><mi>B</mi><mi>F</mi></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mi>s</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mo>&lsqb;</mo><msub><mover><mi>Q</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>B</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>s</mi><mrow><mi>I</mi><mi>n</mi><mi>n</mi><mi>e</mi><mi>r</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mover><mi>Q</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>B</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>s</mi><mrow><mi>O</mi><mi>u</mi><mi>t</mi><mi>e</mi><mi>r</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>&rsqb;</mo><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000844596230000015.GIF" wi="749" he="77" /></maths>3)检测步骤1)中各传感器的输出值,依据步骤2)中的检测模型计算被检测粮仓重量的估计值<img file="FDA0000844596230000016.GIF" wi="85" he="71" />
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