粮堆监测系统及粮堆监测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种粮堆监测系统及粮堆监测方法，该粮堆监测系统包括粮堆数据采集装置和上位机；粮堆数据采集装置包括控制器、舵机模组、测距传感器和温度传感器，控制器连接舵机模组、测距传感器和温度传感器，控制器用于通过控制舵机模组的转动角度改变粮堆上的检测位置，并将检测结果发送上位机；上位机用于对粮堆数据采集装置发送的多个检测结果进行处理，根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，然后根据多个检测结果的处理结果形成粮堆的表面三维模型。本发明专利技术可以实现对粮堆实时、准确的监测。的监测。的监测。

【技术实现步骤摘要】
粮堆监测系统及粮堆监测方法


[0001]本专利技术涉及农业信息
，尤其涉及一种粮堆监测系统及粮堆监测方法。

技术介绍

[0002]在粮食的储存过程中，粮食的温度是影响粮食质量的重要因素，温度过高是增加粮食发霉和变质的危险性因素，由此，粮食的温度管控尤为重要。目前主要采用的粮食温度监测方式是在粮仓的不同位置设置固定的监测点，通过监测点上的温度传感器得到粮仓内的存储环境温度，进而实现对粮食状况的监测，但这种方式由于不能对粮食的温度进行直接检测，因此无法实现较为准确的监测。

技术实现思路

[0003]基于上述现状，本专利技术的主要目的在于提供一种粮堆监测系统及粮堆监测方法，可以实现对粮堆实时、准确的监测。
[0004]为实现上述目的，本专利技术的技术方案提供了一种粮堆监测系统，包括粮堆数据采集装置和上位机；
[0005]所述粮堆数据采集装置包括控制器、舵机模组、测距传感器和温度传感器，所述控制器连接所述舵机模组、所述测距传感器和所述温度传感器，所述控制器用于通过控制所述舵机模组的转动角度改变粮堆上的检测位置，并将在不同检测位置得到的检测结果发送所述上位机，其中，每一检测结果包括一检测位置对应的转动角度、以及当舵机模组为该转动角度时所述测距传感器采集的距离信息和所述温度传感器采集的温度信息，所述舵机模组包括转动轴相互垂直的第一舵机和第二舵机，每一检测位置对应的转动角度包括所述第一舵机的一转动角度和所述第二舵机的一转动角度；
[0006]所述上位机用于对所述粮堆数据采集装置发送的多个检测结果进行处理，根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，然后根据所述多个检测结果的处理结果形成所述粮堆的表面三维模型，以通过所述表面三维模型的外表形状呈现所述粮堆的外表形状，通过所述表面三维模型上不同位置上的颜色呈现所述粮堆上对应位置的温度状况。
[0007]进一步地，所述上位机还用于获取所述舵机模组的转动角度范围，并将获取的转动角度范围发送所述控制器，以使所述控制器根据所述转动角度范围控制所述舵机模组的转动角度，从而改变粮堆上的检测位置。
[0008]进一步地，所述上位机被配置为通过以下方式获取所述舵机模组的转动角度范围：获取所述粮堆的所在区域位置，然后根据粮堆数据采集装置的所在位置及所述粮堆的所在区域位置确定舵机模组的转动角度范围，使舵机模组根据所述转动角度范围实现的检测范围能够覆盖所述粮堆。
[0009]进一步地，所述第一舵机用于转动所述第二舵机，所述第二舵机用于转动所述测
距传感器和温度传感器，所述舵机模组的转动角度范围包括所述第一舵机的转动角度范围[A1，A2]和所述第二舵机的转动角度范围[B1，B2]；
[0010]所述控制器被配置成通过以下方式得到多个检测结果：控制所述第一舵机从A1转动至A2，且当所述第一舵机转动至[A1，A2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均控制所述第二舵机从B1转动至B2，并当所述第二舵机转动至[B1，B2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均对所述测距传感器和所述温度传感器进行一次输出数据读取操作。
[0011]进一步地，所述粮堆数据采集装置还包括第一U型架、第二U型架和载板，所述第二舵机通过所述第一U型架连接所述第一舵机的转动轴，所述载板通过所述第二U型架连接所述第二舵机的转动轴，所述测距传感器和所述温度传感器设置在所述载板上；
[0012]所述载板为L型载板，其包括相互垂直的第一部和第二部，所述第一部上设置有通孔，所述温度传感器位于所述通孔并与所述第二部平行，所述测距传感器安装在所述第二部上且位于所述L型载板的外侧，从而使得所述测距传感器与所述温度传感器的检测方向相同，所述测距传感器为激光测距传感器，所述温度传感器为红外点温仪。
[0013]进一步地，所述粮堆数据采集装置还包括安装在所述载板上的清洁装置，所述控制器还用于控制所述清洁装置对所述测距传感器的检测端面进行清洁；
[0014]所述清洁装置包括第三舵机以及清洁刷，所述第三舵机安装在所述第一部且位于所述L型载板的内侧，所述清洁刷安装在所述第三舵机的转动轴上。
[0015]进一步地，所述上位机被配置成通过以下方式确定检测结果对应的检测位置的显示颜色信息：
[0016]计算检测结果中的温度信息T对应的转换值T
’
；
[0017]T
’
＝100*(T
‑
T_min)/(T_max
‑
T_min)，其中，T_max为所述多个检测结果中的温度信息中的最大值，T_min为所述多个检测结果中的温度信息中的最小值；
[0018]若T
’
位于区间[0,a)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255，绿色值＝255*T
’
/a，蓝色值＝0；
[0019]若T
’
位于区间[a,b)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255*(T
’‑
a)/a，绿色值＝255，蓝色值＝0；
[0020]若T
’
位于区间[b,100)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝0，绿色值＝255，蓝色值＝255*(T
’‑
b)/a；
[0021]其中，a，b均为预设值，且a小于b。
[0022]进一步地，a的值为30
‑
36中的值，b为63
‑
69中的值。
[0023]为实现上述目的，本专利技术的技术方案还提供了一种粮堆监测方法，应用于粮堆监测系统，所述粮堆监测系统包括粮堆数据采集装置和上位机，所述粮堆数据采集装置包括控制器、舵机模组、测距传感器和温度传感器，所述舵机模组包括转动轴相互垂直的第一舵机和第二舵机，所述方法包括：
[0024]步骤100：所述控制器通过控制所述舵机模组的转动角度改变粮堆上的检测位置，并将在不同检测位置得到的检测结果发送所述上位机，其中，每一检测结果包括一检测位置对应的转动角度、以及当舵机模组为该转动角度时所述测距传感器采集的距离信息和所述温度传感器采集的温度信息，每一检测位置对应的转动角度包括所述第一舵机的一转动角度和所述第二舵机的一转动角度；
[0025]步骤200：所述上位机对所述粮堆数据采集装置发送的多个检测结果进行处理，根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，然后根据所述多个检测结果的处理结果形成所述粮堆的表面三维模型，以通过所述表面三维模型的外表形状呈现所述粮堆的外表形状，通过所述表面三维模型上不同位置上的颜色呈现所述粮堆上对应位置的温度状况。
[0026]进一步地，步骤100之前，所述方法还包括：
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粮堆监测系统，其特征在于，包括粮堆数据采集装置和上位机；所述粮堆数据采集装置包括控制器、舵机模组、测距传感器和温度传感器，所述控制器连接所述舵机模组、所述测距传感器和所述温度传感器，所述控制器用于通过控制所述舵机模组的转动角度改变粮堆上的检测位置，并将在不同检测位置得到的检测结果发送所述上位机，其中，每一检测结果包括一检测位置对应的转动角度、以及当舵机模组为该转动角度时所述测距传感器采集的距离信息和所述温度传感器采集的温度信息，所述舵机模组包括转动轴相互垂直的第一舵机和第二舵机，每一检测位置对应的转动角度包括所述第一舵机的一转动角度和所述第二舵机的一转动角度；所述上位机用于对所述粮堆数据采集装置发送的多个检测结果进行处理，根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，然后根据所述多个检测结果的处理结果形成所述粮堆的表面三维模型，以通过所述表面三维模型的外表形状呈现所述粮堆的外表形状，通过所述表面三维模型上不同位置上的颜色呈现所述粮堆上对应位置的温度状况。2.根据权利要求1所述的粮堆监测系统，其特征在于，所述上位机还用于获取所述舵机模组的转动角度范围，并将获取的转动角度范围发送所述控制器，以使所述控制器根据所述转动角度范围控制所述舵机模组的转动角度，从而改变粮堆上的检测位置。3.根据权利要求2所述的粮堆监测系统，其特征在于，所述上位机被配置为通过以下方式获取所述舵机模组的转动角度范围：获取所述粮堆的所在区域位置，然后根据粮堆数据采集装置的所在位置及所述粮堆的所在区域位置确定舵机模组的转动角度范围，使舵机模组根据所述转动角度范围实现的检测范围能够覆盖所述粮堆。4.根据权利要求2或3所述的粮堆监测系统，其特征在于，所述第一舵机用于转动所述第二舵机，所述第二舵机用于转动所述测距传感器和温度传感器，所述舵机模组的转动角度范围包括所述第一舵机的转动角度范围[A1，A2]和所述第二舵机的转动角度范围[B1，B2]；所述控制器被配置成通过以下方式得到多个检测结果：控制所述第一舵机从A1转动至A2，且当所述第一舵机转动至[A1，A2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均控制所述第二舵机从B1转动至B2，并当所述第二舵机转动至[B1，B2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均对所述测距传感器和所述温度传感器进行一次输出数据读取操作。5.根据权利要求1所述的粮堆监测系统，其特征在于，所述粮堆数据采集装置还包括第一U型架、第二U型架和载板，所述第二舵机通过所述第一U型架连接所述第一舵机的转动轴，所述载板通过所述第二U型架连接所述第二舵机的转动轴，所述测距传感器和所述温度传感器设置在所述载板上；所述载板为L型载板，其包括相互垂直的第一部和第二部，所述第一部上设置有通孔，所述温度传感器位于所述通孔并与所述第二部平行，所述测距传感器安装在所述第二部上且位于所述L型载板的外侧，从而使得所述测距传感器与所述温度传感器的检测方向相同，所述测距传感器为激光测距传感器，所述温度传感器为红外点温仪。6.根据权利要求5所述的粮堆监测系统，其特征在于，所述粮堆数据采集装置还包括安装在所述载板上的清洁装置，所述控制器还用于控制所述清洁装置对所述测距传感器的检
测端面进行清洁；所述清洁装置包括第三舵机以及清洁刷，所述第三舵机安装在所述第一部且位于所述L型载板的内侧，所述清洁刷安装在所述第三舵机的转动轴上。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的粮堆监测系统，其特征在于，所述上位机被配置成通过以下方式确定检测结果对应的检测位置的显示颜色信息：计算检测结果中的温度信息T对应的转换值T
’
；T
’
＝100*(T
‑
T_min)/(T_max
‑
T_min)，其中，T_max为所述多个检测结果中的温度信息中的最大值，T_min为所述多个检测结果中的温度信息中的最小值；若T
’
位于区间[0,a)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255，绿色值＝255*T
’
/a，蓝色值＝0；若T
’
位于区间[a,...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪祥元，
申请(专利权)人：东方数科北京信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：