[发明专利]一种散粮集装箱内粮情监测方法及监测装置

权利要求书

1.一种散粮集装箱内粮情监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、温湿度数据采集，实时获取粮食所处环境的温湿度数据，并将所述温湿度数据传送至采集终端，所述采集终端将接收到的所述温湿度数据打上时间标签生成计时温湿度数据，并将所述计时温湿度数据传送至远程服务器；

S200、温湿度数据处理，所述远程服务器对所述计时温湿度数据进行滤波和小波分析，插补并剔除重复数据，获取每个采集节点的连续温湿度数据；

S300、温湿度数据融合，利用k-medoids聚类算法对所述连续温湿度数据进行融合，每一次采集周期进行一次融合，将多个采集节点的所述连续温湿度数据融合为一条连续的整体温湿度数据，所述整体温湿度数据反应粮食所处环境的整体状态；以及

S400、将融合后的温湿度数据输出。

2.如权利要求1所述的散粮集装箱内粮情监测方法，其特征在于，将温湿度传感器设置在散粮集装箱内不同位置的采集节点处，以获取所述散粮集装箱中粮食所处环境的所述温湿度数据，通过LoRa通讯模块按设定的上传周期将所述温湿度数据上传至所述采集终端。

3.如权利要求1或2所述的散粮集装箱内粮情监测方法，其特征在于，所述采集终端内设置有GPS定位模块，通过解析所述GPS定位模块的经纬度和UTC时钟数据，获取所述散粮集装箱的位置，并将所述温湿度数据打上时间标签，以获取带有每条温湿度数据上传时间的计时温湿度数据。

4.如权利要求3所述的散粮集装箱内粮情监测方法，其特征在于，所述计时温湿度数据通过4G LTE DTU传输至所述远程服务器。

5.如权利要求3所述的散粮集装箱内粮情监测方法，其特征在于，所述设定的上传周期为10min。

6.如权利要求1或2所述的散粮集装箱内粮情监测方法，其特征在于，步骤S200中，采用缺失值前后的两个温湿度数据的平均值作为补偿后的温湿度数据，补偿后的温度T_i和湿度H_i分别采用如下公式计算：

其中，i为采集周期，n为采集周期数，T_i-1、H_i-1为缺失前一采集周期的温湿度数据，T_i+1、H_i+1为缺失后一采集周期的温湿度数据，经过对数据的插补，获取采集节点的连续温湿度数据，T₁,T₂,T₃,...,T_i-1,T_i,T_i+1,...,T_n；H₁,H₂,H₃,...,H_i-1,H_i,H_i+1,...,H_n。

7.如权利要求6所述的散粮集装箱内粮情监测方法，其特征在于，全部采集节点的温湿度数据集结构为：

其中，m为采集节点数，n为采集周期数，该矩阵每一列代表m个采集节点在相应采集周期内的温湿度数据，每一行代表相应节点在监测周期中采集的所有温湿度值，分别为第i个采集节点、第j个采集周期采集的温湿度值。

8.如权利要求7所述的散粮集装箱内粮情监测方法，其特征在于，获取全部采集节点的连续温湿度数据，将各采集节点按照每个采集周期进行融合，误差函数使用绝对误差标准，并采用下式计算第一周期内每个节点的误差：

其中，比较的大小，选取最小值作为第一采集周期的温湿度融合中心，并依次迭代计算获取每个采集周期的融合中心E₁,E₂,…E_n。