[发明专利]一种粮仓数据的时变补偿方法及系统

说明书

本发明涉及一种粮仓数据的时变补偿方法及系统，提出了一种基于压力传感器的粮仓储粮数量检测模型项时变补偿方法。本发明的核心技术包括检测模型项随时间变化量估计模型、检测模型项随时间变化量估计模型建模优化模型、检测模型项随时间变化量补偿方法三个部分。所提出的粮仓储粮数量检测模型项时变补偿方法可显著提高基于压力传感器的粮仓储粮数量检测精度，降低装粮后粮堆压力变化与波动对粮仓数量检测精度的影响。

技术领域

本发明属于传感器与检测技术领域，具体涉及一种粮仓数据的时变补偿方法及系统。

背景技术

粮食安全包括数量安全和原粮安全。粮食数量在线检测技术与系统研究应用是国家粮食数量安全的重要保障技求，开展这方面的研究与应用事关国家粮食安全，具有重要的意义，并将产生巨大的社会经济效益。

由于粮食在国家安全中的重要地位，要求粮食数量在线检测准确、快速和可靠。同时由于粮食数量巨大，价格低，要求粮食数量在线检测设备成本低、简单方便。因此检测的高精度与检测系统的低成本是粮食数量在线检测系统开发必需解决的关键课题。

授权公告号为CN105403294B的中国发明专利文件公开了一种基于多项式展开的粮仓储粮重量检测方法及其装置。该发明专利涉及基于多项式展开的粮仓储粮重量检测方法及其装置。依据粮仓储粮重量的理论检测模型，建立基于多项式展开的粮仓储粮重量检测模型，利用基于回归和多项式最大阶数选择样本集的多项式最大阶数优化方法对模型参数进行优化。

该方案提高了储粮重量的检测精确度，还具有较强适应性和鲁棒性。但是，在实际的实验过程中发现，在装粮工作完成后，粮堆压力场处于一种不稳定的状态，从不稳定过程趋于稳定过程需要1-2个月时间。同时，也由于粮堆熏蒸、通风等操作，也会对粮堆压力场产生一定的影响。而这些不稳定性，对基于压力传感器的粮仓储粮数量检测造成误差，使得储粮数量的检测精度还有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粮仓数据的时变补偿方法及系统，用以解决压力传感器的输出值随时间变化而影响粮仓检测精度的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供了一种粮仓数据的时变补偿方法，包括如下步骤：

1)利用待补偿数据X(s)和时间t_m估计待补偿数据X(s)随时间变化的估计量Q_TC(t_m,X(s))，构造Q_TC(t_m,X(s))与X(s)、t_m的关系的检测模型项随时间变化量估计模型：

Q_TC(t_m,X(s))＝a(0)+a(1)X(s)exp(-K_X/(t_m+τ_X)+a(2)X(s)+a(3)X(s)t_m+a(4)t_m其中，Q_TC(t_m,X(s))为第m个粮仓的X(s)随时间变化量估计，即第m个粮仓t_m时刻的补偿量，m＝1,2,...,M，M为粮仓个数；t_m为第m个粮仓装粮后的时间；K_X、τ_X为模型参数，且K_X＞0；a(i)为模型回归系数，i＝0,1,...,4；

而且，对于粮仓底面布置两圈压力传感器的模型，待补偿数据X(s)为I_D(s)，所述I_D(s)为粮堆侧面单位平均摩擦力的估计项：