基于檢測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)值序列的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于檢測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)值序列的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)方法，在糧倉(cāng)底面上布置一圈壓力傳感器，每個(gè)壓力傳感器與最接近外墻的垂直距離均為d；檢測(cè)各傳感器的輸出值，依據(jù)檢測(cè)模型計(jì)算糧倉(cāng)儲(chǔ)糧重量估計(jì)本發(fā)明根據(jù)糧倉(cāng)底面壓強(qiáng)分布與壓強(qiáng)測(cè)量值變化特點(diǎn)，提出了一種基于檢測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)值序列的支持向量回歸模型的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)方法，本發(fā)明根據(jù)對(duì)應(yīng)的傳感器布置方式，其核心技術(shù)包括基于檢測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)值序列的支持向量回歸糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)模型、系統(tǒng)標(biāo)定與建模方法兩個(gè)部分。所提出方法具有檢測(cè)精度高，通用性強(qiáng)，適應(yīng)多種糧倉(cāng)結(jié)構(gòu)類型的儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)等特點(diǎn)。
【專利說明】基于檢測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)值序列的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種采用基于檢測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)值序列的支持向量回歸模型的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù) 量檢測(cè)方法。屬于傳感器網(wǎng)絡(luò)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 糧食安全包括數(shù)量安全和質(zhì)量安全。糧食數(shù)量在線檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)研究應(yīng)用是國(guó) 家糧食數(shù)量安全的重要保障技術(shù)，開展這方面的研究與應(yīng)用事關(guān)國(guó)家糧食安全，具有重要 的意義，并將產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
[0003] 由于糧食在國(guó)家安全中的重要地位，要求糧堆數(shù)量在線檢測(cè)準(zhǔn)確、快速和可靠。同 時(shí)由于糧食數(shù)量巨大，價(jià)格底，要求糧堆數(shù)量在線檢測(cè)設(shè)備成本低、簡(jiǎn)單方便。因此檢測(cè)的 高精度與檢測(cè)系統(tǒng)的低成本是糧倉(cāng)數(shù)量在線檢測(cè)系統(tǒng)開發(fā)必需解決的關(guān)鍵問題。
[0004] 與本發(fā)明相關(guān)專利包括：
[0005] (1)專利"基于壓力傳感器的糧庫(kù)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)方法"（專利授權(quán)號(hào)： ZL201010240167. 7)，該發(fā)明專利的核心技術(shù)包括基于糧倉(cāng)底面、側(cè)面壓力傳感器輸出均值 的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量的計(jì)算模型與具體系統(tǒng)標(biāo)定方法。其顯著特點(diǎn)是使用側(cè)面壓力傳感器，需 要壓力傳感器多，檢測(cè)系統(tǒng)成本較高。
[0006](2)專利"平房倉(cāng)淺圓倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)方法"（專利授權(quán)號(hào)：ZL201210148522)，該 發(fā)明專利的核心技術(shù)包括提出了基于底面壓力傳感器輸出均值平方的側(cè)面摩擦力影響的 補(bǔ)償、基于底面壓力傳感器輸出均值的糧堆重量預(yù)測(cè)模型、基于糧食重量誤差比的預(yù)測(cè)模 型建模、快速系統(tǒng)標(biāo)定等新方法。該方法特點(diǎn)是模型簡(jiǎn)單，僅利用底面壓力傳感器輸出均值 進(jìn)行糧食重量檢測(cè)。由于該模型沒有充分考慮側(cè)面壓強(qiáng)與底面壓強(qiáng)的相互轉(zhuǎn)移問題，僅適 用于大型糧倉(cāng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種基于檢測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)值序列的支持向量回歸模型的糧倉(cāng)儲(chǔ) 糧數(shù)量檢測(cè)方法，是一種獨(dú)特的檢測(cè)方法。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：
[0009] 基于檢測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)值序列的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)方法，步驟如下：
[0010] 1)在糧倉(cāng)底面上布置一圈壓力傳感器，每個(gè)壓力傳感器與最接近外墻的垂直距離 均為d;
[0011] 2)檢測(cè)各傳感器的輸出值，假設(shè)Si點(diǎn)的壓力傳感器測(cè)量值為QBJSi)，i= 1，...，n%，n%為所布置的壓力傳感器個(gè)數(shù)，對(duì)所布置的n%個(gè)糧倉(cāng)底面壓力傳感器進(jìn)行編 號(hào)，并依據(jù)編號(hào)組成一個(gè)傳感器序列91^，01?=(0?.〇1)，6?>；2)，一&/：( 5?!"_));依據(jù)檢測(cè)模型（9)

【權(quán)利要求】
1. 基于檢測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)值序列的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)方法，其特征在于，步驟如下： 1) 在糧倉(cāng)底面上布置一圈壓力傳感器，每個(gè)壓力傳感器與最接近外墻的垂直距離均為 d ； 2) 檢測(cè)各傳感器的輸出值，假設(shè)Si點(diǎn)的壓力傳感器測(cè)量值為QBL(Si)，i = 1，...，rw r%為所布置的壓力傳感器個(gè)數(shù)，對(duì)所布置的個(gè)糧倉(cāng)底面壓力傳感器進(jìn)行編號(hào)，并依據(jù)編 號(hào)組成一個(gè)傳感器序列QBIj，（?. ;依據(jù)檢測(cè)模型（9)
計(jì)算被檢測(cè)糧倉(cāng)儲(chǔ)糧重量估計(jì)#，其中Ab為被檢測(cè)糧倉(cāng)底面面積，Y為大于O的參數(shù)； a j, b為通過訓(xùn)練樣本和SVM訓(xùn)練所獲得的參數(shù)，a」尹〇 ; 為相應(yīng)的支持向量點(diǎn)，j = 1，...，1，1為支持向量個(gè)數(shù)，模型參數(shù)通過標(biāo)定過程確定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)方法，其特征在于，所述標(biāo)定方法包括壓 力傳感器標(biāo)定：壓力傳感器輸出值與壓強(qiáng)的關(guān)系為 Q = Vk1S(Q) (10) 其中，Q為所施壓強(qiáng)；s (Q)為傳感器輸出值；Ivk1為傳感器的標(biāo)定系數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)方法，其特征在于，按上述步驟1)所 述布置方式，在多于6個(gè)糧倉(cāng)中布置安裝已標(biāo)定的傳感器，進(jìn)糧至滿倉(cāng)并攤平，壓力 傳感器輸出值穩(wěn)定后，米集各倉(cāng)的壓力傳感器輸出值，并根據(jù)各壓力傳感器的標(biāo)定系 數(shù)I^k1，計(jì)算各傳感器的壓強(qiáng)值，根據(jù)壓力傳感器編號(hào)，對(duì)于任意給定的被檢測(cè)糧倉(cāng) 儲(chǔ)糧數(shù)量Wm和被檢測(cè)糧倉(cāng)底面面積馬，其相應(yīng)的底面壓力傳感器輸出值序列表示為 為(釀Jrw/+.4f);對(duì)于糧倉(cāng)多種重量，則構(gòu)成樣本集為.S= !1成.Wm + .ChX1，其中M為樣本數(shù)； 對(duì)于給定的樣本集丨，采用支持向量回歸學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)式（9)所示模型建 模。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)方法，其特征在于，所述d = 2?4米。
【文檔編號(hào)】G01G17/00GK104330137SQ201410399497
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】張德賢, 張苗, 張?jiān)?, 張建華, 肖樂, 樊超, 楊鐵軍, 張慶輝, 鄧淼磊, 王高平, 李磊, 楊衛(wèi)東, 傅洪亮, 王洪群, 王貴財(cái), 許偉濤, 金廣鋒, 王珂, 劉燦, 堵世良 申請(qǐng)人:河南工業(yè)大學(xué)