[发明专利]基于底面单圈压力传感器的粮仓状态检测方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于底面单圈压力传感器的粮仓状态检测方法及系统，本发明针对国家对粮仓储粮状态检测的迫切需要和检测的具体要求，根据粮仓压强分布特点，提出了一种基于底面单圈压力传感器的粮仓储粮4状态检测方法，本发明的核心技术包括传感器输出的大小值序列划分与均值计算方法、传感器输出的大小变化值序列划分与均值计算方法、粮仓储粮4状态检测特征向量构造三个部分。所提出的模型及检测方法具有检测精度高、对传感器性能要求低、适应性和鲁棒性强、便于远程在线粮仓状态检测等特点，可满足通常使用粮仓储粮状态远程在线检测的需要。

技术领域

本发明涉及一种基于底面单圈压力传感器的粮仓状态检测方法及系统，属于传感器与检测技术领域。

背景技术

粮仓储粮状态检测是保证粮食安全的重要手段，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。

授权公告号为CN105424249B的中国发明专利文件公开了一种粮仓储粮状态的检测方法及其装置。该方案在粮仓底面上布置一组内圈压力传感器和一组外圈压力传感器，将粮仓储粮状态分为进粮、储粮、出粮三类。构建粮仓储粮状态检测的分类特征向量，利用支持向量机构建粮仓储粮状态检测模型。

该方案有效实现了粮仓状态在线检测的问题，还具有较强适应性和鲁棒性。然而，两圈传感器的设置方式成本较高，而且受限于粮食存储性质、传感器精度，以及传感器巡检时间等因素，储粮状态检测准确度还有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于底面单圈压力传感器的粮仓状态检测方法及系统，用以解决如何在现有技术基础上进一步节省成本、提高储粮状态检测准确度的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种基于底面单圈压力传感器的粮仓状态检测方法，包括如下步骤：

1)利用支持向量机构建底面单圈压力传感器的粮仓储粮状态的检测特征向量和检测模型，检测特征向量为：

其中，分别为传感器输出的大、小值序列的均值；分别为传感器输出的大、小值序列的均值在给定时间间隔内的变化量；小值序列包括所有小于设定值的传感器输出值，大值序列包括所有大于等于设定值的传感器输出值；

2)将检测特征向量代入检测模型判断粮仓储粮状态。

进一步的，所述检测模型包括：

进粮分类检测模型，包括进粮状态和其他状态：

其中，β_In(j)、b_In和γ_In为通过SVM训练所获得的参数，β_In(j)≠0；为相应的支持向量点，j＝1,...,l_In，l_In为支持向量的个数；

出粮分类检测模型，包括储粮状态和其他状态：

其中，β_Out(j)、b_Out和γ_Out为通过SVM训练所获得的参数，β_Out(j)≠0；为相应的支持向量点，j＝1,...,l_Out，l_Out为支持向量的个数；

空仓分类检测模型，包括空仓状态和其他状态：