CN117433606B - 粮仓物联网数据去噪方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了粮仓物联网数据去噪方法和系统，涉及粮面检测数据处理领域，本申请包括：至少三对粮仓设置的收发天线；对至少两对不同位置设置的收发天线数据进行重叠噪声信号分析、筛出；分析其他的收发天线去除重叠噪声后采集到数据输出的粮仓内粮面位置。本申请通过调整设置的粮仓的粮面位置干扰数据，避免噪声数据的干扰，精确获取到粮面位置。
Description
技术领域
本申请涉及粮面检测数据处理领域，具体涉及粮仓物联网数据去噪方法和系统。
背景技术
现有场景中，研究用于粮仓散粮无损检测的方法主要有冲击回波检测法、重力测量法、激发扫描探测法、核探测法、压力传感器网络法、电磁波探测法、核磁共振探测法等。
冲击回波测量法可以在粮仓外壁上实现仓内粮面高度进行检测。太赫兹波是介于红外和微波之间的电磁辐射波，太赫兹光谱探测与成像技术在储粮品质鉴别与分类、储粮新陈度、储粮真菌污染以及储粮害虫检测方面具有一定应用价值。
但由于对非接触式“黑箱”粮仓内的粮面高度，存在杂波干扰，即噪音影响严重。
因此，亟需一种粮仓物联网数据去噪方法和系统。
发明内容
本申请粮仓物联网数据去噪方法和系统，解决现有技术中的问题。
第一方面，本申请提供粮仓物联网数据去噪方法，包括：
至少三对粮仓设置的收发天线；
对至少两对不同位置设置的收发天线数据进行重叠噪声信号分析、筛出；
分析其他的收发天线去除重叠噪声后采集到数据输出的粮仓内粮面位置。
进一步的，所述至少三对粮仓设置的收发天线，包括：
所述收发天线包括接收单元和发射单元；
所述接收单元和发射单元通过微波信号通讯；
所述收发天线包括指向接收单元的已知最大增益方向性。
进一步的，所述对至少两对不同位置设置的收发天线数据进行重叠噪声信号分析、筛出，包括：
对至少两对的不同位置设置的收发天线中，其中至少一对收发天线进行多次数据采集，获取用于进行重叠噪声信号分析、筛出的幅值阈值范围内的均值化数据。
进一步的，所述对至少两对不同位置设置的收发天线数据进行重叠噪声信号分析、筛出，包括：
采用多组不同采样率进行噪音信号的振幅取值，对同一采样率下的同组噪音信号进行交叉对比，依据最高采样率筛出重叠噪声信号选段，再从最低采样率对照时序对噪声信号分析、筛出。
进一步的，当至少两对的不同位置设置的收发天线为两对收发天线时，且两对收发天线设置高度不同，此时，所述分析其他的收发天线去除重叠噪声后采集到数据输出的粮仓内粮面位置，其中，其他的收发天线为设置在所述两对收发天线设置高度之间的其他的收发天线。
进一步的，所述分析其他的收发天线去除重叠噪声后采集到数据输出的粮仓内粮面位置，包括：所述重叠噪声为连续的波形，通过依据所述其他的收发天线在主瓣增益方向分析调整采集数据，去除分析所述重叠噪声在对应所述主瓣增益方向的噪声，获取用于分析粮仓内粮面位置数据。
第二方面，本申请提供粮仓物联网数据去噪系统，包括收发天线，分析模块；
所述收发天线为至少三对粮仓设置的收发天线；
所述分析模块，用于对至少两对不同位置设置的收发天线数据进行重叠噪声信号分析、筛出，分析其他的收发天线去除重叠噪声后采集到数据输出的粮仓内粮面位置。
优选的，所述收发天线包括接收单元和发射单元；
所述接收单元和发射单元通过微波信号通讯；
所述收发天线包括指向接收单元的已知最大增益方向性。
优选的，对至少两对的不同位置设置的收发天线中、其中至少一对收发天线，用于进行多次数据采集，获取用于进行重叠噪声信号分析、筛出的幅值阈值范围内的均值化数据。
优选的，其中，所述重叠噪声为连续的波形，通过依据所述其他的收发天线在主瓣增益方向分析调整采集数据，去除分析所述重叠噪声在对应所述主瓣增益方向的噪声，获取用于分析粮仓内粮面位置数据。
本申请的技术构思原理：
通过构建不同主瓣方向天线增益方向，通过交叉对比两对不同天线设置位置，带来的重叠噪声差异，分析噪声在另外一对天线方向的波形数据，筛出噪声影响来更优化获取到粮仓内数据。
本申请的有益效果，包括：
本申请通过调整设置的粮仓的粮面位置干扰数据，避免噪声数据的干扰，精确获取到粮面位置。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本申请实施例的限定。在附图中：
图1为本申请一示例性实施例提供的粮仓物联网数据去噪方法示意图。
图2为本申请一示例性实施例提供的粮仓物联网数据去噪方法噪声波形示例图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
现有场景中，粮仓粮面的高度获取容易受到其他噪声因素影响，因而产生交叠的噪声数据偏差影响到粮面的多处高度位置数据读取偏离实际高度，影响到生产、存储等多环节，对整体粮仓的监控受限。
本申请具体的应用场景是粮仓粮面位置测量场景。
本申请构思通过构建不同主瓣方向天线增益方向，通过交叉对比两对不同天线设置位置，带来的重叠噪声差异，分析噪声在另外一对天线方向的波形数据，筛出噪声影响来更优化获取到粮仓内数据。
本申请提供的粮仓物联网数据去噪方法和系统，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供粮仓物联网数据去噪方法，包括：
S1、至少三对粮仓设置的收发天线；
所述收发天线包括接收单元和发射单元；
所述接收单元和发射单元通过微波信号通讯；
所述收发天线包括指向接收单元的已知最大增益方向性。
S2、对至少两对不同位置设置的收发天线数据进行重叠噪声信号分析、筛出；
对至少两对的不同位置设置的收发天线中，其中至少一对收发天线进行多次数据采集，获取用于进行重叠噪声信号分析、筛出的幅值阈值范围内的均值化数据。采用多组不同采样率进行噪音信号的振幅取值，对同一采样率下的同组噪音信号进行交叉对比，依据最高采样率筛出重叠噪声信号选段，再从最低采样率对照时序对噪声信号分析、筛出。当至少两对的不同位置设置的收发天线为两对收发天线时，且两对收发天线设置高度不同，此时，所述分析其他的收发天线去除重叠噪声后采集到数据输出的粮仓内粮面位置，其中，其他的收发天线为设置在所述两对收发天线设置高度之间的其他的收发天线。
S3、分析其他的收发天线去除重叠噪声后采集到数据输出的粮仓内粮面位置。
所述重叠噪声为连续的波形，通过依据所述其他的收发天线在主瓣增益方向分析调整采集数据，去除分析所述重叠噪声在对应所述主瓣增益方向的噪声，获取用于分析粮仓内粮面位置数据。
实施例2，在实施例1的基础上，本申请提供粮仓物联网数据去噪系统，包括收发天线，分析模块；
所述收发天线为至少三对粮仓设置的收发天线；
所述分析模块，用于对至少两对不同位置设置的收发天线数据进行重叠噪声信号分析、筛出，分析其他的收发天线去除重叠噪声后采集到数据输出的粮仓内粮面位置。
优选的，所述收发天线包括接收单元和发射单元；
所述接收单元和发射单元通过微波信号通讯；
所述收发天线包括指向接收单元的已知最大增益方向性。
优选的，对至少两对的不同位置设置的收发天线中、其中至少一对收发天线，用于进行多次数据采集，获取用于进行重叠噪声信号分析、筛出的幅值阈值范围内的均值化数据。
优选的，其中，所述重叠噪声为连续的波形，通过依据所述其他的收发天线在主瓣增益方向分析调整采集数据，去除分析所述重叠噪声在对应所述主瓣增益方向的噪声，获取用于分析粮仓内粮面位置数据。
且在采集获取多粮仓粮面位置数据的数据波形，即，由于噪声数据波形在不同方向的天线主瓣增益角度方向，由于回波噪声数据波形的声源位置不同，通过至少两处不同位置设置的天线主瓣可以实现对噪声源的主动定位，由于噪声源产生在不同的波形数据显示，通过对比分析，可以将该一处噪声源或多处噪声源的复合噪声干扰，通过多次不同位置设置的天线筛出，还可以通过模拟该噪声源在新一处位置设置的天线产生的波形数据，从新一处位置设置的天线获取到的回波对照数据中滤波，然后再通过该同一新一处位置设置的天线的多次测量，或同一天线位置设置高度的天线的多圆周角度设置后获取到的滤波后的波形数据中，分析、计算出所需粮面高度结果。如图2所示，从多条波形数据中，获取该一噪声源产生的幅值数据，而定位该噪声源则通过交叉波形，获取、分析、量化该噪声在不同频率产生的幅值不同来定位。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法或系统。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由上面的权利要求书指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (2)
1.粮仓物联网数据去噪的优化方法，其特征在于，包括：
至少三对粮仓设置的收发天线；包括：所述收发天线包括接收单元和发射单元；所述接收单元和发射单元通过微波信号通讯；所述收发天线包括指向接收单元的已知最大增益方向性；
对至少两对不同位置设置的收发天线数据进行重叠噪声信号分析、筛出，具体包括：对至少两对的不同位置设置的收发天线中，其中至少一对收发天线进行多次数据采集，获取到用于进行重叠噪声信号分析、筛出的幅值阈值范围内的均值化数据；采用多组不同采样率进行噪音信号的振幅取值，对同一采样率下的同组噪音信号进行交叉对比，依据最高采样率筛出重叠噪声信号选段，再从最低采样率对照时序对噪声信号分析、筛出；当至少两对的不同位置设置的收发天线为两对收发天线时，且两对收发天线设置高度不同，此时，分析其他的收发天线去除重叠噪声后采集到数据输出的粮仓内粮面位置，其中，其他的收发天线为设置在所述两对收发天线设置高度之间的其他的收发天线；
分析其他的收发天线去除重叠噪声后采集到数据输出的粮仓内粮面位置，具体包括：所述重叠噪声为连续的波形，通过依据所述其他的收发天线在主瓣增益方向分析调整采集数据，去除分析所述重叠噪声在对应所述主瓣增益方向的噪声，获取用于分析粮仓内粮面位置数据。
2.粮仓物联网数据去噪的优化系统，其特征在于，包括收发天线，分析模块；
收发天线为至少三对粮仓设置的收发天线，收发天线包括接收单元和发射单元；接收单元和发射单元通过微波信号通讯；收发天线包括指向接收单元的已知最大增益方向性；
所述分析模块，用于对至少两对不同位置设置的收发天线数据进行重叠噪声信号分析、筛出，具体包括：对至少两对的不同位置设置的收发天线中，其中至少一对收发天线进行多次数据采集，获取到用于进行重叠噪声信号分析、筛出的幅值阈值范围内的均值化数据；采用多组不同采样率进行噪音信号的振幅取值，对同一采样率下的同组噪音信号进行交叉对比，依据最高采样率筛出重叠噪声信号选段，再从最低采样率对照时序对噪声信号分析、筛出；当至少两对的不同位置设置的收发天线为两对收发天线时，且两对收发天线设置高度不同，此时，分析其他的收发天线去除重叠噪声后采集到数据输出的粮仓内粮面位置，其中，其他的收发天线为设置在所述两对收发天线设置高度之间的其他的收发天线；分析其他的收发天线去除重叠噪声后采集到数据输出的粮仓内粮面位置，具体包括：所述重叠噪声为连续的波形，通过依据所述其他的收发天线在主瓣增益方向分析调整采集数据，去除分析所述重叠噪声在对应所述主瓣增益方向的噪声，获取用于分析粮仓内粮面位置数据。
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