CN114543892A - 一种适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法 - Google Patents
一种适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114543892A CN114543892A CN202210196053.XA CN202210196053A CN114543892A CN 114543892 A CN114543892 A CN 114543892A CN 202210196053 A CN202210196053 A CN 202210196053A CN 114543892 A CN114543892 A CN 114543892A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- humidity
- granary
- point
- grain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法，包括如下步骤：S1、温湿度传感器的布设，S2、获取温湿度传感器的检测数据，S3、通过计算得到粮仓内任意点的温度和湿度值，S4、根据计算得到的粮仓内任意点的温度和湿度值，运用MATLAB模拟软件重现粮堆各个层面的等温云图和湿度云图，从而预测温湿度的走向。采用上述技术方案，通过粮仓三维空间均匀布置多个传感器可以实现任意一点位置温湿度检测；通过布置温湿度传感器可以大大提高工作效率减轻人工检测的工作量。通过测量布置温湿度传感器点的数值，可以根据温湿度分布函数拟合出粮仓任意一位置的温湿度数值，解决了现在粮仓温湿度任意一位置无法检测的难题。
Description
技术领域
本发明涉及温湿度检测技术领域，具体指一种适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法。
背景技术
中国是粮食生产大国，也是粮食消费大国。粮食在储藏过程中受到外界环境和内部微生物活动等诸多因素影响，从而造成粮食温湿度和品质的变化。如何把粮食储藏过程中的温湿度值控制在安全合理的范围是我们当代储粮行业仍然面临的一大难题。据农业农村部统计，全国每年因为粮食储藏过程中的粮食损耗占比高达8％-10％，其中主要原因便是储藏过程温湿度等环境指标控制不当引起。因此，亟需一款如何检测粮仓内部任意一点的温湿度并对接下来一段时间温湿度的走向进行预测，可以指导管理员提前做好防护措施。
发明内容
本发明根据现有技术的不足，提出一种适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法，能对粮仓内任意点的温湿度进行检测，并对未来任意点温湿度的走向进行预测，从而即时通知管理员做好防范工作。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法，包括如下步骤：
S1、温湿度传感器的布设
在粮仓的底侧分a圈采集点，每个圈即一个圆的圆周，圆周之间的径向间距相同，圆周上的采集点和径向分布均匀一致，所述采集点上设置温湿度传感器，
在粮仓竖直方向设置b层采集点，每一层的采集点分布方式与粮仓底侧采集点分布方式相同，任意相邻两层之间的距离相同；
S2、获取温湿度传感器的检测数据
通过PC端获取温湿度传感器检测的数据；
S3、通过计算得到粮仓内任意点的温度和湿度值
S4、根据计算得到的粮仓内任意点的温度和湿度值，运用MATLAB模拟软件重现粮堆各个层面的等温云图和湿度云图，从而预测温湿度的走向。
作为优选，所述步骤S1中，圆周之间的径向间距为2m，计算出每个圆周的周长，同时设置同一个圆周上分布的相邻两个采集点之间的距离也为2m。
作为优选，所述步骤S1中，竖直方向上相邻两层采集点之间的间距为2m。
作为优选，所述步骤S3中，任意一点的温度值的计算，利用数值计算的方法，已知n各离散数据利用牛顿插值函数计算得到粮仓内任意一点的温度值。
作为优选，所述步骤S3中，任意一点的湿度值的计算，基于粮食平衡湿度原理，将粮堆任意一点的温度值、粮食水分和粮食种类拟合系数代入WU和CAE任意一种模型中，耦合得到粮堆各点的粮食平衡绝对湿度值。
本发明具有以下的特点和有益效果：
采用上述技术方案，
1)通过粮仓三维空间均匀布置多个传感器可以实现任意一点位置温湿度检测；
2)通过布置温湿度传感器可以大大提高工作效率减轻人工检测的工作量。
3)通过测量布置温湿度传感器点的数值，可以根据温湿度分布函数拟合出粮仓任意一位置的温湿度数值，解决了现在粮仓温湿度任意一位置无法检测的难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的三维模型图；
图2为本发明实施例的平面俯视图；
图3为本发明实施例的平面侧视图。
图中：1.温湿度传感器；2.粮仓。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法，如图1-图3所示，包括如下步骤：
S1、温湿度传感器1的布设
在粮仓2的底侧分a圈采集点，每个圈即一个圆的圆周，圆周之间的径向间距相同，圆周上的采集点和径向分布均匀一致，所述采集点上设置温湿度传感器1，
在粮仓2竖直方向设置b层采集点，每一层的采集点分布方式与粮仓底侧采集点分布方式相同，任意相邻两层之间的距离相同；
具体的，所述步骤S1中，圆周之间的径向间距为2m，计算出每个圆周的周长，同时设置同一个圆周上分布的相邻两个采集点之间的距离也为2m。竖直方向上相邻两层采集点之间的间距为2m。
S2、获取温湿度传感器的检测数据
通过PC端获取温湿度传感器检测的数据；
S3、通过计算得到粮仓内任意点的温度和湿度值
S4、根据计算得到的粮仓内任意点的温度和湿度值，运用MATLAB模拟软件重现粮堆各个层面的等温云图和湿度云图，从而预测温湿度的走向。
本实施例中，以某粮库浅圆型粮仓为研究对象如图1所示，粮仓的直径为24m，粮仓高度16m，仓体外墙是金属钢板。在后续粮仓内部温湿度检测的过程中，为了使测得的温湿度数据真实有效，最主要的工作就是合理布置安装传感器，使传感器在粮仓中均匀布置，这样我们通过计算便可得到粮仓任意一位置处的温湿度数据。其具体检测方法如下，我们首先在浅圆型粮仓的俯视图上如图2所示，分6圈采集点，每一个圈也即一个圆的圆周，分别为Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6圈，由内向外6圈圆周的直径为4m、8m、12m、16m、20m和24m。圆周之间的径向间距为2米，为了使圆周上的传感器和径向分布均匀一致，首先计算出每一个圆周的周长，同时设置周向间距也为2米，这样便可根据周长和间距计算出在该圆周上布置温湿度传感器的个数。如果周长/间距为小数我们通常四舍五入取整数。按照这种布置传感器的方法如图2所示，每一圈需要布置的传感器个数分别为：中心点：1个；Q1：6个；Q2：12个；Q3：19个；Q4：25个；Q5：31个；Q6：38个。
下面我们再来确定整个粮仓需要布置温湿度传感器的位置：我们将粮仓整个竖直方向上以2米为间距进行划分，粮仓的高度为16米，这样我们可以分为8层，如图3所示分别为H1，H2，H3，H4，H5，H6，H7，H8，其中H1为粮仓的地面，H8距离粮仓的顶部有2米的间隔。每一层中传感器的个数为：1+6+12+19+25+31+38＝132(个)，总共8层，这样我们便可得到一个粮仓需要布置的传感器个数为1056(个)。
本发明的进一步设置，所述步骤S3中，任意一点的温度值的计算，利用数值计算的方法，已知n各离散数据利用牛顿插值函数计算得到粮仓内任意一点的温度值。
需要说明的是，牛顿插值函数是一种常用的数值拟合方法，因其计算简单，方便进行大量插值点的计算，且逻辑清楚，便于编程计算，在实验分析中具有广泛的应用。因此本实施例中不对牛顿插值函数作进一步具体的描述和说明。
本发明的进一步设置，所述步骤S3中，任意一点的湿度值的计算，基于粮食平衡湿度原理，将粮堆任意一点的温度值、粮食水分和粮食种类拟合系数代入WU和CAE任意一种模型中，耦合得到粮堆各点的粮食平衡绝对湿度值。
可以理解的，通过下表可知，通过已知粮堆任意一点的温度值、粮食水分和粮食种类拟合系即可得出粮堆中，任意一点的粮食平衡绝对湿度值。
需要说明的是，WU和CAE模型即存放有下表中数据的模型，因此将已知粮堆任意一点的温度值、粮食水分和粮食种类拟合系输入模型中，即可输出任意一点的粮食平衡绝对湿度值。
各种温度、相对湿度下不同粮食的平衡水分/％
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式包括部件进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、温湿度传感器的布设
在粮仓的底侧分a圈采集点，每个圈即一个圆的圆周，圆周之间的径向间距相同，圆周上的采集点和径向分布均匀一致，所述采集点上设置温湿度传感器，
在粮仓竖直方向设置b层采集点，每一层的采集点分布方式与粮仓底侧采集点分布方式相同，任意相邻两层之间的距离相同；
S2、获取温湿度传感器的检测数据
通过PC端获取温湿度传感器检测的数据；
S3、通过计算得到粮仓内任意点的温度和湿度值
S4、根据计算得到的粮仓内任意点的温度和湿度值，运用MATLAB模拟软件重现粮堆各个层面的等温云图和湿度云图，从而预测温湿度的走向。
2.根据权利要求1所述的适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，圆周之间的径向间距为2m，计算出每个圆周的周长，同时设置同一个圆周上分布的相邻两个采集点之间的距离也为2m。
3.根据权利要求1所述的适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，竖直方向上相邻两层采集点之间的间距为2m。
4.根据权利要求1所述的适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，任意一点的温度值的计算，利用数值计算的方法，已知n各离散数据利用牛顿插值函数计算得到粮仓内任意一点的温度值。
5.根据权利要求4所述的适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，任意一点的湿度值的计算，基于粮食平衡湿度原理，将粮堆任意一点的温度值、粮食水分和粮食种类拟合系数代入WU和CAE任意一种模型中，耦合得到粮堆各点的粮食平衡绝对湿度值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210196053.XA CN114543892A (zh) | 2022-03-01 | 2022-03-01 | 一种适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210196053.XA CN114543892A (zh) | 2022-03-01 | 2022-03-01 | 一种适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114543892A true CN114543892A (zh) | 2022-05-27 |
Family
ID=81662610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210196053.XA Pending CN114543892A (zh) | 2022-03-01 | 2022-03-01 | 一种适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114543892A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104237056A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-12-24 | 吉林大学 | 一种基于温湿监测的粮仓内部点粮食水分检测方法 |
| CN105043446A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-11-11 | 深圳市东大恒丰科技有限公司 | 一种粮堆温湿度和平衡水份的检测方法和检测系统 |
| CN106802164A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-06-06 | 吉林大学 | 一种适用于粮情监测的绝对水势计算方法及云图生成方法 |
| CN110928211A (zh) * | 2019-07-19 | 2020-03-27 | 山东平原龙门粮食储备库 | 一种智能化的粮仓通风控制方法及系统 |
| CN111461603A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-28 | 郑州一阳电子科技有限公司 | 一种智能化粮库管理系统及其信息化管理方法 |
| CN114001780A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-01 | 辽宁省粮食科学研究所 | 基于精准调控粮堆温湿度的粮情模拟系统及其控制方法 |
-
2022
- 2022-03-01 CN CN202210196053.XA patent/CN114543892A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104237056A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-12-24 | 吉林大学 | 一种基于温湿监测的粮仓内部点粮食水分检测方法 |
| CN105043446A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-11-11 | 深圳市东大恒丰科技有限公司 | 一种粮堆温湿度和平衡水份的检测方法和检测系统 |
| CN106802164A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-06-06 | 吉林大学 | 一种适用于粮情监测的绝对水势计算方法及云图生成方法 |
| CN110928211A (zh) * | 2019-07-19 | 2020-03-27 | 山东平原龙门粮食储备库 | 一种智能化的粮仓通风控制方法及系统 |
| CN111461603A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-28 | 郑州一阳电子科技有限公司 | 一种智能化粮库管理系统及其信息化管理方法 |
| CN114001780A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-01 | 辽宁省粮食科学研究所 | 基于精准调控粮堆温湿度的粮情模拟系统及其控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101038201B (zh) | 成品油罐区智能测量计量系统 | |
| CN105387913B (zh) | 基于指数关系和支持向量回归的粮仓重量检测方法及装置 | |
| CN202373040U (zh) | 盘点机系统 | |
| CN101907481A (zh) | 基于压力传感器的粮仓储粮数量检测方法 | |
| CN105004402B (zh) | 一种动态液位的无线监控方法与系统 | |
| CN105403294B (zh) | 基于多项式展开的粮仓储粮重量检测方法及其装置 | |
| CN104296847A (zh) | 一种粮仓、储粮重量检测系统、方法及传感器布置方法 | |
| CN110864795A (zh) | 一种称重异常报警系统 | |
| CN105387919B (zh) | 一种基于Janssen模型的支持向量回归粮仓重量检测方法及装置 | |
| CN105424147A (zh) | 基于粮堆高度与底面压强关系的粮仓重量检测方法及装置 | |
| CN102692253A (zh) | 标准化的粮食存储空仓预警和温湿度预警方法 | |
| CN107703160B (zh) | 联合收割机用谷物水分含量与容重在线检测装置 | |
| CN114543892A (zh) | 一种适用于浅圆型粮仓的温湿度检测方法 | |
| CN108519171B (zh) | 一种仓储谷物粮情的判定方法 | |
| CN105352571A (zh) | 一种基于指数关系估计的粮仓重量检测方法及装置 | |
| CN114095801A (zh) | 一种基于5g技术的煤仓3d物料状态自动巡检系统 | |
| CN114136194B (zh) | 仓内物料体积监测方法、装置、监测设备和存储介质 | |
| CN103323571B (zh) | 粮仓粮食储藏的粮堆中虫霉活动定位的方法 | |
| CN213338042U (zh) | 一种肥箱余量监测系统 | |
| CN215984789U (zh) | 一种粮仓粮食存贮量检测装置 | |
| CN105259209B (zh) | 一种lng蒸发速率的测量系统及计算方法 | |
| CN105424249A (zh) | 一种粮仓储粮状态的检测方法及其装置 | |
| CN205139064U (zh) | 一种lng蒸发速率的测量系统 | |
| CN112629630A (zh) | 一种粮仓粮食存贮量检测装置及方法 | |
| CN107271439A (zh) | 基于二维码的质量检测跟踪的方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |