[发明专利]基于容重估算的库存粮食数量远程测算系统

权利要求书

1.一种基于容重估算的库存粮食数量远程测算系统，其特征在于，包括：

若干设于不同粮食仓库内的远程采集终端，各远程采集终端的超声波传感器测距阵列架设于相应粮食仓库的顶部，用于测量超声波传感器阵列与粮堆顶面之间的距离，并形成距离矩阵；在粮堆内埋设粮情传感器，用于测量粮堆的温度、粮食的含水率及仓库的空气温度，根据粮情传感器所测定的数据，及粮食入库时录入的进仓时间、品种及杂质来估算当前粮食容重；

远程管理平台，经互联网与各远程采集终端相连接，用于对各远程采集终端进行管理，向相应的远程采集终端发出控制指令，获取距离矩阵，然后通过体积误差修正模块、容重估算模块和粮食数量测算模块准确计算出仓内粮食数量。

2.根据权利要求1所述的基于容重估算的库存粮食数量远程测算系统，其特征在于，所述远程采集终端包括：

超声波传感器测距阵列，由若干超声波传感器排列而成，所述各超声波传感器阵列呈水平面布置，用于获取超声波传感器测距阵列与粮堆顶面之间的距离矩阵，以推算仓内粮堆的动态高度；

粮情传感器，包括在粮堆内埋设的若干温度传感器、水分传感器及湿度传感器，用于测量粮堆的温度、粮食的含水率及空气湿度；

通信模块，用于所述粮情传感器与远程管理平台之间的数据通信；

控制器，用于接收远程管理平台的指令，并控制超声波传感器、粮情传感器与通信模块，实现模块协同工作。

3.根据权利要求1所述的基于容重估算的库存粮食数量远程测算系统，其特征在于，所述远程管理平台包括：

WEB服务器，用于安装系统管理软件，提供用户远程信息浏览服务，包括系统的输入控制命令、仓库相关参数和进出仓计量数据，测算结果的返回；数据库，用于存放远程采集终端送来的数据；

体积误差修正模块，用于修正粮食数量体积测量误差，通过粮堆曲面模拟法与对粮仓内的附属物的体积扣除，以提高测算精度；

容重估算模块，根据粮情传感器所测定的数据，及粮食入库时录入的进仓时间、品种及杂质来估算当前粮食容重；

粮食数量测算模块，用于根据远程采集终端发送来的距离矩阵推算仓内粮堆高度，结合体积误差修正模块计算出粮堆体积，然后乘以由容重估算模块得出的粮食容重，精确地计算出仓内粮食数量。

4.根据权利要求3所述的基于容重估算的库存粮食数量远程测算系统，其特征在于，所述误差修正模块，一是采用曲面模拟法，即根据距离矩阵的数值分布情况，应用曲面模拟法模拟出粮堆上曲面，然后通过二重积分计算出粮堆体积；二是扣除地上垄通风系统、粮食仓库侧面柱体与挡粮门所占的体积。

5.根据权利要求3所述的基于容重估算的库存粮食数量远程测算系统，其特征在于，所述容重估算模块，根据粮情传感器所测定的数据，及粮食入库时录入的进仓时间、品种及杂质来估算当前粮食容重；通过构建一个基于神经网络的容重预测模型来实现容重估算，神经网络的输入端为粮情数据与粮食属性，输出端为粮食当前容重估算值；通过历史数据的学习，容重预测模型训练完成，即为稳定的容重估算模块，然后通过算法编程，嵌入软件系统。

6.根据权利要求3所述的基于容重估算的库存粮食数量远程测算系统，其特征在于，所述粮食数量测算模块，根据超声波传感器测距阵列获取的距离矩阵推算仓内粮堆高度，应用粮堆曲面模拟法，通过二重积分计算出粮堆体积，再扣除附属物体积，即可获取粮堆的实际体积；根据容重估算模块，估算当前粮食容重，乘以实测体积则计算出粮食数量；然后自动与账面粮食数量进行比对，分析是否异常，若是则通过邮件与短信方式报警。