粮仓温度检测的数学模型研究-开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告题 目: 粮仓温度检测的数学模型研究 院系名称： 理学院 专业班级： 数学F1001 学生姓名： 赵伟峰 学 号： 201046800105 指导教师： 慕运动 教师职称： 教 授 起止日期：2013-12-23至2014-5-30地 点: 6号教学楼 2014年 3月 15日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2007年3月15日”或“2007-3-15”。毕业设计（论文）开题报告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写20004000字左右的文献综述：文 献 综 述一、 引言手中有粮，心中不慌。粮食作为人们赖以生存的基础，有着不可代替的作用。从个人角度来说，一日三餐，必不可少，没有粮食就无法生存。从国家层面来说，一个国家必须掌握和控制一定数量的可以灵活支配，质量良好的粮食，才能“备战备荒”，才能保障人民的正常生活，才能维护社会的稳定，才能在日益复杂的国际环境中立于不败之地。我国是粮食生产和消费大国, 而我国粮食仓储环境一直较差, 粮食仓储装备机器管理水平也处于落后状态,怎样储藏粮食使其质量良好，储存时间长，也就成了重中之重。一般来说，粮食存放在粮仓中，大型的粮仓可以存放数以万计的粮食，而且这些粮食存放的时间有长有短。为了保证存放在粮仓中的粮食不致腐烂变质，就必须使粮仓内的温度保持在一定的范围内。为了达到以上要求，就必须建立起一个及稳定又要精确的粮仓智能管理监测系统。 二、粮仓温度检测系统的介绍现在的粮食检测系统，大多用的是分布式系统,其系统构成一般由微机、单片机、温度传感器及电缆构成。其中温度传感器分布在粮仓内各个测试点, 负责温度的测量, 每个单片机连接若干个温度传感器, 主要负责接收各个传感器的温度数据, 并把这些数据送给PC 机。PC 机是上位机, 是整个测温系统的管理核心, 负责数据采集、储存、处理、发出警报信号等工作。同一粮仓内不同位置的温度值是不相等的, 温度值与其所在的位置即空间坐标值有关, 要想全面掌握粮仓内的温度情况, 需要在粮仓内设置许多个测试点, 测试点设置的越多, 就越能精确掌握粮仓内的温度情况。但是, 测试点的增多不仅增加了粮仓结构的复杂程度, 增加了储粮费用, 而且在实际操作中也不可能把粮仓内的各个位置都设成测试点, 因此, 粮仓内没有设置测试点位置的温度就无法较精确的估计。3、 数学模型在粮仓温度检测中的应用 在保证入库粮食质量的情况下,害虫和微生物是引起粮温升高的主要因素, 密切注视粮温的变化, 及早发现粮温升高, 是做好粮食储备工作的重要工作, 是以防为主, 防治结合的良好体现。粮食测温的主要目的是发现局部粮温的早期升高, 而不在于测量整个粮仓的温度。 具体实际中需要了解和认识粮堆中热源的产生形式, 正确地分析粮堆的温度变化情况和趋势, 进而准确地判断储粮是否处于安全状态, 将储粮霉变消除在储粮发热的萌芽状态. 运用数学建模的方法，配合粮食检测系统，成了一个值得探讨的话题。如果能够根据有限个离散的相对空间坐标的温度值, 采用一定的算法拟合出随空间坐标变化的连续的温度函数, 就可以较精确地得到粮仓内任一点位置的温度值。 测试点的设定：模拟仓设定四层监测点，模拟仓最下面那层属于第一层，往上以此为第二层、第三层、第四层。第一层的1号位对应的温度湿度数据是Excel表中的1和2，2号位对应的是3和4，10号位对应19和20；第二层的1号位对应的温度湿度数据是Excel表中的21和22，20号位对应39和40；第三层的1号位对应的温度湿度数据是Excel表中的41和42，30号位对应59和60；第四层的1号位对应的温度湿度数据是Excel表中的61和62，40号位对应79和80。 通过数学模型的方法来预测粮仓温度，并与粮仓检测系统相配合并运用到实际操作中，将对粮食储藏有着非常重要的经济和现实意义。参考文献：1 何晓群. 实用回归分析M.北京：高等教育出版社，2008.05：35-45，66-72.2 谢宇. 回归分析M.北京：社会科学文献出版社，2010.3 Quality changes in granary-stored wheat at 15 and 19% moisture content D. Abram son, R. N. Sin ha & J. T. Mills Agriculture Canada Research Station, Winnipeg, Manitoba, R3 T 2M9, Canada4李庆扬，王能超，易大义.数值分析（第四版）M，武汉：华中科技大学出版社，2006.07:64-70.5 茆诗松，程以明，濮晓龙，概率论与数理统计（第二版）M,北京：高等教育出版社，2011.6 陈汝栋，于延荣，数学模型与数学建模（第二版）M，北京：国防工业出版社，2009.7 姜启源，数学建模（第三版）M，北京：高等教育出版社，2003.8 冯杰，黄立伟，王勤，尹成义，数学建模原理与案例M，北京：科学出版社,2006.9马万镇, 谢明财. 新建高大平房仓的三温年变化规律研究J . 粮食流通技术, 2005( 3) : 27- 30.10 张 前, 周永杰, 辛立勇, 等. 高大平房仓储粮温度变化规律及数学模型研究J . 粮食储藏, 2003, 32( 1) : 25-30.11 李铁盘, 宋友林. 粮库温度分布函数及应用J . 郑州工程学院学报, 2004, 25( 3) : 77- 79.12 李长友, 邵耀坚. 拟合谷粒干燥温度的数学模型J . 农业工程学报, 1996, 12( 1) : 152- 156.13 李晓伟, 郑小兵, 周 磊. 基于单片机的精密温控系统设计J . 单片机开发与应用, 2007, 23( 11) : 103- 104.14李铁桥,李成伟,胡永昌,等1 粮库温度微机监测管理系统研究J . 郑州粮食学院学报1994 ,15 (2) :9093.15 孙秀华,何风星,王辉,等1ZC 4 型微机测温系统在粮情检测中的应用J . 粮食储藏.1997 ,26 (4) :4652.16 王立春. 粮温探杆的布点方法J . 粮食储藏. 1999 , (5) :3334.17 施秒根,顾丽珍. 科学和工程计算基础M .北京:清华大学出版社,1999.18 门艳忠.北方良苦仓储水道温度场数学模拟和实验研究J.农机化研究，2004,11（6）；171-173.毕业设计（论文）开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一 论文预期成果的理论意义和应用价值粮仓温度检测的数学模型研究主要是根据收集到的实验数据，利用数据处理方法探索建立适当的数学模型，对储藏的粮食中的温度变化规律进行研究。比如利用线性回归的分析方法就是在对数据进行分析处理后进行模拟，从而得到可行的数学模型对粮仓的粮食温度变化进行指导。二 课题研究的主要内容1、要求学生查找相关中文与外文资料，较深入地学习数学和粮食储藏的知识，具备一定的数学基础和计算机的知识，并对粮仓温度检测的问题有一定程度的了解。2、要求学生能够熟悉计算机的使用，掌握Office办公软件中文字和数学符号的输入，会制作表格与绘图。3、建立适当的数学模型，了解粮仓内粮食温度的变化趋势，以及是否符合冷心热皮的规律，并为我国建立大的粮仓温度数据库提供可参考数学模型依据。并将模型与实际情况进行对照。4、通过这阶段做毕业论文，使学生熟悉论文的写作方法和规范，进一步了解与该问题相关的前沿科研课题。三 课题研究的基本方法1 搜集整理粮仓温度检测的相关研究资料，为研究做准备。2 从某一个具体粮仓温度检测的数据入手，运用线性回归拟合分析的方法找出温度的变化规律。3.运用Excel表格作图法，拟合出线性回归图像。是粮仓温度辩护规律显得更直观易懂。四 开展研究已具备的条件、可能遇到的困难与问题及解决措施 开展研究具备的条件：对粮仓温度检测系统做了相关研究，对论文的主旨有了一定的把握，有一定的数学建模知识基础和计算机应用知识。掌握了线性拟合回归模型的方法，对研究有较大的帮助。 困难与问题：对数学建模方面的知识非常欠缺，对于建立模型来进行设计的过程中可能会遇到难关。需要及时请教指导老师以及粮油食品专业老师，同时在很多问题上需要及时的与指导老师保持联系。 解决措施：利用最近的空闲时间多去研究数学模型与粮食储藏的相关书籍，熟练掌握几个大家都熟悉的模型建模，并深入实践，朝向建立粮仓温度数据库努