大论文 粮食重量在线检测系统(共10页)

1、粮食储粮数量(shling)在线检测系统摘 要 粮仓储粮数量是影响国家粮食安全的重要因素之一，粮仓储粮数量在线检测已成为粮仓储粮数量检测的主要技术手段。本文根据粮仓粮堆重量与粮堆压强分布的关系，建立了基于(jy)粮堆底面和侧面压强检测的粮仓储粮数量检测的理论模型，提出了粮仓储粮数量检测方法。实仓试验结果表明，提出(t ch)的储粮数量检测模型检测精度高，所需压力传感器数量少，可满足国家粮库储粮数量分布在线实时监测的实际需要。关键词：储粮数量监测，压力传感器，检测模型，最佳测量点1.引言项目背景和必要性目前我国粮食数量监管主要依赖于全国范围内大规模的人工清仓查库。 存在的问题： 高卖低买 虚报粮

2、食数量 项目的优点粮食储粮数量在线检测模型优点： 仅需测量一种物理量（粮堆压力） 测量精度高，检测误差小于3%实时检测动态监管粮仓储粮数量 在线判断空仓、满仓、倒仓状态。 2.系统介绍2.1检测原理与模型 利用分布在粮仓底部的压力传感器，测量粮堆压力，根据相应的粮食数量计算模型计算粮仓储粮数量。2.2系统的网络架构系统采用了基于Zigbee技术的网络架构，一个粮库的Zigbee网状网络构成如下： 检测节点：有采集数据并发送的功能， 路由节点：拥有采集数据和转发数据的路由功能 协调 节点：是一个数据处理能力比较强 的Zigbee节点，充当网络协调器的角色。 整个Zigbee网络采用网 状结构，其

3、控制中心节点位于协 调节点。当检测区域较大时，可以通过增加路由节点来保证网络 的连通性和健壮性。Zigbee网络如图21所示。 图212.3传感器布置(bzh)模型 传感器的布局(bj)应满足：外圈到墙面的距离d1米，内圈到墙面(qin min)的距离D=3米。传感器的布局如图22所示。 图223系统设计与实现3.1系统的运行模式与开发环境系统的平台模式是客户机/服务器模式（C/S）,开发工具是Visual Studio 2010,数据库是MySQL,编程语言是C+，系统的应用平台是Windows。3.2系统数据库设计3.2.1数据分析通过需求分析，概括出本系统(xtng)涉及的数据主要有：粮

4、仓信息：记录(jl)粮库名，粮仓名，粮仓的类型，粮仓的底面面积，传感器个数传感器的状态信息(xnx)：故障传感器个数，故障传感器编号，模型号传感器的压力值：每个传感器的编号，传感器的压力3.2.2逻辑结构设计每张表的字段都是根据用户的实际要求来选择的，字段的选择直接关系到编写的代码能否清晰地实现用户的实际要求。本系统主要关系表如表3-1至表3-4所示。表3-1 g_info名称字段数据类型约束编号IDIntPrimary Key粮仓序列号GSNVarchar(20)Null粮库名DNameVarchar(20)Null粮仓名GNameVarchar(20)Null粮仓类型GTypeVarcha

5、r(20)Null平房仓长度LengthDVarchar(20)Null平房仓宽度WidthDVarchar(20)Null传感器编号调整与值调整CodeVarchar(20)Null传感器个数NSensVarchar(20)Null排数（圈数）NLineVarchar(20)Null第一圈传感器数（台）NoLSVarchar(20)Null表3-2 g_status名称字段数据类型约束编号IDIntPrimary Key粮仓序列号GSNVarchar(20)Null粮库名DNameVarchar(20)Null粮仓名GNameVarchar(20)Null粮仓储粮类型CTypeVarchar

6、(20)Null模型号 NoModelVarchar(20)Null故障传感器个数NBadVarchar(20)Null故障传感器编号NoBadVarchar(20)Null表3-3 sensor_values名称字段数据类型约束编号IDIntPrimary Key已检测粮仓处理类型RecordTypeVarchar(20)Null已检测粮仓序列号SNVarchar(20)Null粮仓名GNameVarchar(20)Null粮食重量WDataVarchar(20)Null传感器的压强(kPa)SDataVarchar(20)Null表3-4 w_pred_log名称字段数据类型约束编号IDI

7、ntPrimary Key预测时间Datedatetime粮库名DNamevarchar粮仓名GNamevarchar实际重量WActualvarchar估计重量WEstimatedvarchar误差WErrorvarchar误差百分比PErrorvarchar3.3系统(xtng)模块设计对系统的需求进行了详细(xingx)研究和探讨后，遵循系统开发时采用模块化、易使用的原则，将系统按功能分为检测、模型、设置、布置、查询五个功能模块，共同完成粮食重量在线检测(jin c)系统的各项功能。系统功能模块如下所示。检测：检测开始、检测停止、重量曲线、重量表格；模型：建模、测试、统计、传感器值表；设

8、置：系统参数、链接参数、粮仓信息、粮仓状态、粮仓位置、编号调整、传感器数据；布置：传感器布置数据、传感器布置显示；查询：预测记录、传感器记录；系统主窗口的界面如图31所示。图313.4检测(jin c)模块 本系统的所有传感器数据，均来自(li z)北京市大杜社粮库。检测模块的作用是：每2小时取一次最新的传感器数据(shj)，并预测重量，曲线上显示每个粮库前40条的预测重量。检测模块的主要代码如下：int NRow=40;m_Chrt.put_RowCount(NRow); m_Chrt.put_ColumnCount(numPred); for(int j=0;jnumPred;j+)dbR

9、esultV.clear();strSQL= SELECT date,WEstimated FROM w_pred_log where gname=+GNamej+ order by date desc limit 0,40;bool flags = mysqlOperationAPI.ExecuteSelectSQL(strSQL, dbResultV);int nData=(int)(dbResultV.size();if(flags&nData)double d;for(int i=0;i= +startDate+ and Date = +startDate+ and Date NRow

10、-2) nDRow=NRow-2; if(flags) if(DspMode=0|m_gNameCombo.GetCurSel()=0) m_Grds.ShowWindow(SW_SHOW);m_Chrt.ShowWindow(SW_HIDE);m_SQLScrollBar.ShowWindow(SW_SHOW);for(int i=0; inDRow; i+)for(int j=1;j10;j+)CString ms(dbResultVij.c_str();m_Grds.put_TextMatrix(i+1,j,ms);else m_Chrt.ShowWindow(SW_SHOW);m_Gr

11、ds.ShowWindow(SW_HIDE);m_SQLScrollBar.ShowWindow(SW_HIDE);if(DspMode=1) SetChartData(1);else SetChartData(2);3.8.1传感器记录(jl)根据粮仓名，预测重量的时间，查询历史(lsh)传感器值。显示模式有数据表格、外圈传感器值曲线、内圈传感器值曲线、内外(niwi)圈均值曲线四种。外圈传感器值曲线的界面如图36所示： 图364.实验分析该系统在北京市大杜社粮库进行了实验，该粮库目录有5个平房仓，储存的是小米，玉米。实仓实验现场如图41所示： 图41对粮食重量检测系统各项功能测试的结果表明

12、，系统设计合理，各项功能都符合系统设计目标的要求(yoqi)，能够有效的预测重量，能够有效的管理相关数据。检测误差小于3%，满足要求。5总结(zngji)5.1本系统(xtng)取得的成果根据粮仓粮食重量与粮仓压强分布的关系，建立了基于粮堆底面和侧面压强检测的模型，为粮仓储粮数据检测提供了理论基础。本系统对储粮数量检测，进行了系统总体设计与实现。在功能上满足了粮食检测重量人员对本系统的需求。目前本系统已经投入业务使用，至今运行情况良好。我在这个系统中承担了数据库设计，编码和测试的角色。我承担的编码是检测数据的显示，查询预测记录，查询传感器记录这三个模块。5.2 问题与展望目前，系统的友好性还不是很完善，如还需添加预警的功能，系统界面不是很智能化。但是，我们在不断的学习新的技术，系统的功能将不断的完善，其操作也将更智能化。参 考 资 料1张德贤 基于最优测量点的粮仓储粮数量在线检测模型2樊超 Measurement Method of