[发明专利]一种散粮集装箱内粮情监测方法及监测装置

说明书

一种散粮集装箱内粮情监测方法及监测装置，该方法包括温湿度数据采集，实时获取粮食所处环境的温湿度数据，并将该温湿度数据传送至采集终端，该采集终端将接收到的该温湿度数据打上时间标签生成计时温湿度数据，并将该计时温湿度数据传送至远程服务器；温湿度数据处理，该远程服务器对该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；以及温湿度数据融合，利用k‑medoids聚类算法对该连续温湿度数据进行融合，每一次采集周期进行一次融合，将多个采集节点的该连续温湿度数据融合为一条连续的整体温湿度数据，该整体温湿度数据反应粮食所处环境的整体状态。本发明还公开了应用该监测方法的监测装置。

技术领域

本发明涉及农业大数据技术应用，特别是一种基于k-medoids聚类算法的散粮集装箱内粮情监测方法及监测装置。

背景技术

随着东北地区粮食生产能力的迅速提升、公铁水综合交通运输网的构建以及市场供求关系的变化，“北粮南运”格局已悄然而成，粮食跨省调运数量日趋庞大。在此背景下，集装箱因安全、经济、易于实现多模式联运的特点，成为“北粮南运”的主要运输工具。但在运输过程中，集装箱的信息化、智能化监控手段匮乏，无法实时感知集装箱内粮食情况，储粮的品质难以监测，存在运输成本高、效率低等的问题。

现有技术的散粮集装箱监测方法，主要运用的是WSN(无线传感网络)技术，虽然具有系统运行费用较低，且系统更新迅速的优点，但由于采集节点通讯能力有限，通信带宽窄变化频繁，易受外界因素的影响。由于运输过程中分布在集装箱内的传感器在不同时间、不同空间位置的监测数据不同，这种监测结果的差异性，使得采用单个传感器监测集装箱环境参数无法满足系统精度要求，为实时感知集装箱内的粮情，监测粮食的品质，因此需要使用多传感器采集多点监测值进行综合判断冷藏车厢环境状态，但大量传感器的使用伴随而来的是数据维度的增加和数据的冗余。

同时，现有技术是采用算术平均值法进行计算，但算术平均值法必须建立在准确可靠的数据基础上，部分传感器受到环境干扰、故障、随机误差等影响，导致监测数据精度低且不稳定，则算术平均值法不能准确反映集装箱内的实际状态。因此多传感器采集的数据采用现有技术的数据处理方法己经达不到系统监测的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于k-medoids算法的散粮集装箱内粮情监测方法及监测装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种散粮集装箱内粮情监测方法，其中，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。

上述的散粮集装箱内粮情监测方法，其中，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。

上述的散粮集装箱内粮情监测方法，其中，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。