一种基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法技术

本发明专利技术公开了一种基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法，包括：获取粮库内的仓温和粮温；根据粮库所在区域，建立监管异常判定阈值表；按照测温传感器的位置和数量对粮温数据在三维空间进行重组编码；选择粮温数据切面，计算粮温数据切面的面面互相关系数和自相关系数，并根据阈值表判断粮温数据切面是否异常；计算异常粮温数据切面内的粮温线的线线互相关系数和自相关系数，并根据阈值表判断粮温线是否异常；计算异常粮温线上的粮温点的点点互相关系数和自相关系数，并根据阈值表判断粮温点是否异常；得到异常位置和比例范围。本发明专利技术提供的基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法，能够现有粮情监控系统基础上对粮仓内粮食数量和容量进行监管。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法
本专利技术属于粮食的监管和核查
，特别涉及一种基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法。
技术介绍
目前在我国粮库内粮食储粮监管通常是通过进出仓时的作业记录或人工通过现场的检测和核查来判定仓内粮食的数量和是否空置等情况，这种传统的监管采用人工的方式来完成，就会造成管理过程中人为操作的因素很大，不利于管理的准确性和客观性，且粮库数量多并分布于全国各地，人工核查自动化程度很低，费时费力。在专利申请号201310048494.6和专利申请号201410783262.X的专利中分别公开了一种利用数字图像处理技术和激光扫描技术的粮仓容量监控系统，但都涉及对增加硬件系统、增加费用、停电会干扰监管系统、人工干扰监管等问题。因此，需要一种简便可靠的方法，对粮仓储粮进行监管。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法，在现有粮情监控系统基础上，通过统计分析对粮仓内粮食数量和容量进行估计和判定，实现对粮仓储粮状态进行监管。本专利技术提供的技术方案为：一种基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法，包括：步骤一、获取粮库内的仓温和粮温；步骤二、确定粮库所在区域，建立监管异常判定阈值表；步骤三、按照粮仓基本信息、测温传感器的位置和数量对粮温数据在三维空间进行重组编码；步骤四、选择粮温数据切面，计算所述粮温数据切面的面面互相关系数和自相关系数，并根据所述阈值表判断所述粮温数据切面是否异常；步骤五、计算异常粮温数据切面内的粮温线的线线互相关系数和自相关系数，并根据所述阈值表判断所述粮温线是否异常；步骤六、计算异常粮温线上的粮温点的点点互相关系数和自相关系数；并根据所述阈值表判断所述粮温点是否异常；步骤七、对异常结果进行判定和输出，得到异常位置和比例范围。优选的是，在所述步骤三之前还包括：对所调用数据进行清理，去除非正常数据。优选的是，在所述步骤七之前，还包括排除由于通风、熏蒸作业产生的异常结果。优选的是，以粮仓长、宽、高方向分别作为X轴、Y轴、Z轴建立坐标系，平行于YOZ平面的粮温数据切面的面面互相关系数为：其中，Tijk、T(i+1)jk为相邻粮温数据切面温度矩阵；分别为相邻粮温数据切面温度矩阵平均值；m为平行于YOZ面的粮温数据切面的个数。优选的是，所述平行于YOZ面的粮温数据切面的自相关系数为：其中，Tijkt1、Tijkt2分别为不同时间粮温数据切面温度矩阵；分别为不同时间粮温数据切面温度矩阵平均值。优选的是，平行于YOZ平面的粮温数据切面内与OY线平行的粮温线的线线互相关系数为：其中，Tijk、Tij(k+1)分别为相邻粮温线数组；分别为相邻的粮温线数组平均值；l为与OY线平行的粮温线的个数。优选的是，所述粮温线的自相关系数为：其中，Tijkt1、Tijkt2分别为不同时间的粮温线数组；分别为不同时间的粮温线数组平均值。优选的是，所述粮温点的点点互相关系数为：其中，T1t、T2t分别为相邻粮温点在同一时间的数组；分别为相邻粮温点同一时间数组平均值。优选的是，所述粮温点的自相关系数为：其中，Tt为粮温点在不同时间序列上的数组；为粮温点在不同时间序列数组平均值。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术提供的基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法，在现有粮情监控系统基础上，通过对粮情监控系统采集的粮情信息进行统计分析，对粮仓内粮食数量和容量进行估计和判定，能够节省人力，且不需要额外增加硬件系统。(2)本专利技术提供的基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法，在粮仓粮情监测系统非正常中断情况下，可保持不受停电中断影响进行有效监管。附图说明图1为本专利技术所述的基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法流程图。图2为本专利技术所述的粮仓中温度点分布方式示意图。图3为本专利技术实施例一的粮仓中测温点分布主视图。图4为本专利技术实施例一的粮仓中测温点分布俯视图。图5为本专利技术实施例一的一年内粮温纵切面6和7面面互相关图。图6为本专利技术实施例一的切面6和切面7上线线互相关图。图7为本专利技术实施例一的切面6和切面7上线线自相关图。图8为本专利技术实施例一的点点自相关图。图9为本专利技术实施例一的点点互相关图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术提供了一种基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法，通过对现有粮情系统中粮食温度，仓内温度和湿度等信息进行统计分析，得到储粮的正常和非正常状态下统计学特性，通过不同特征判定储粮状态。如图1-2所示，在粮情监测系统中，粮仓100内的粮食温度采用测温电缆110进行检测，每根测温电缆110上排列多个测温点120，所述测温点120在粮堆内部呈三维矩阵式分布，测温电缆排列规则按照粮食行业标准LS/T1203-2002粮情测控系统实施。在储粮过程中，粮堆内粮温传感器某点、线或面上的粮温会受到相邻点、线和面粮温的影响，且粮堆内某点、线或面上的粮温在时间序列上也将呈一定相关性特征，这两种类型的相关性特征分别称为互相关和自相关。在本专利技术中通过分析面面、线线及点点的互相关和自相关特性，对储粮状态进行判定，在本专利技术中这种分析方法称为6R分析策略。面面相关中的面为粮温矩阵中平行于粮仓的横切面上的粮温点、纵切面上的粮温点或水平切面上的粮温点所构成的粮温数据切面，线线相关中的线为某一粮温数据切面上横向粮温点或纵向粮温点所构成的粮温线。所述6R分析策略的应用方法和步骤包括：S1.选择所监管粮库，调用或加载一定时间区间内的粮库内的仓温、粮温等粮情数据。S2.根据粮仓所在区确定粮库所在区域，计算面面、线线、点点互相关系数及自相关系数的阈值(Rsc、Rsa、Rlc、Rla、Rpc、Rpa)，并建立6R监管异常判定阈值表，如表1所示：表1监管异常判定阈值表S3.对所调用数据进行清理，去除数据中乱码、超限错误等非正常数据。S4.按照粮仓的长、宽、高，以及传感器分布和数量等对粮温数据在三维空间进行重组编码。所述粮情检测粮温点表示为Tijkt，其中i、j、k分别为粮仓长(X)、宽(Y)、高(Z)方向温度点数量和编号，t为时间序列。当t为常数时，Tijkt表示某一时间的粮温数据，当i、j、k其中一个参数为常数时，Tijkt表示某一时间一个粮温面的温度，如当k＝1～l时，Tij(1～l)t表示平行于粮仓XOY平面的粮温，其中，l为平行水平面的粮温数据切面的个数；当i、j、k中两个参数为常数时，Tijkt表示某一时间一个粮温线的温度，当i、j、k中三个参数为常数，Tijkt表示某一时间一个粮温点的温度。S5.选择6R分析策略要分析的粮温数据切面，即选择横切面(平行于XOZ平面的切面)、纵切面(平行于YOZ平面的切面)或水平切面(平行于XOY平面的切面)，对选择的粮温数据切面进行自相关和面面互相关分析，并根据监管异常判定阈值表对各相关系数所在的区间范围进行判定，判断所述粮温数据切面是否存在异常。其中，所述面面互相关性为相邻粮温面在同一时间的相关性，对于平行于粮仓YOZ平面的相邻粮温数据切面之间的面面互相关系数，计算公式为：式中，Tijk、T(i+1)jk为平行于粮仓YOZ平面的相邻粮温数据切面温度矩阵；分别为相邻粮温数据切面温度矩阵平均值，m为平行于YOZ面的粮温数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、获取粮库内的仓温和粮温；步骤二、确定粮库所在区域，建立监管异常判定阈值表；步骤三、按照粮仓基本信息、测温传感器的位置和数量对粮温数据在三维空间进行重组编码；步骤四、选择粮温数据切面，计算所述粮温数据切面的面面互相关系数和自相关系数，并根据所述阈值表判断所述粮温数据切面是否异常；步骤五、计算异常粮温数据切面内的粮温线的线线互相关系数和自相关系数，并根据所述阈值表判断所述粮温线是否异常；步骤六、计算异常粮温线上的粮温点的点点互相关系数和自相关系数；并根据所述阈值表判断所述粮温点是否异常；步骤七、对异常结果进行判定和输出，得到异常位置和比例范围。

【技术特征摘要】
1.一种基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、获取粮库内的仓温和粮温；步骤二、确定粮库所在区域，建立监管异常判定阈值表；步骤三、按照粮仓基本信息、测温传感器的位置和数量对粮温数据在三维空间进行重组编码；步骤四、选择粮温数据切面，计算所述粮温数据切面的面面互相关系数和自相关系数，并根据所述阈值表判断所述粮温数据切面是否异常；步骤五、计算异常粮温数据切面内的粮温线的线线互相关系数和自相关系数，并根据所述阈值表判断所述粮温线是否异常；步骤六、计算异常粮温线上的粮温点的点点互相关系数和自相关系数；并根据所述阈值表判断所述粮温点是否异常；步骤七、对异常结果进行判定和输出，得到异常位置和比例范围。2.根据权利要求1所述的基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法，其特征在于，在所述步骤三之前还包括：对所调用数据进行清理，去除非正常数据。3.根据权利要求2所述的基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法，其特征在于，在所述步骤七之前，还包括排除由于通风、熏蒸作业产生的异常结果。4.根据权利要求1或3所述的基于相关性统计的粮仓储粮状态监管方法，其特征在于，以粮仓长、宽、高方向分别作为X轴、Y轴、Z轴建立坐标系，平行于YOZ平面的粮温数据切面的面面互相关系数为：其中，Tijk、T(i+1)jk为相邻粮温数据切面温度矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩峰，吴文福，崔宏伟，朱浩天，陈中旭，徐岩，刘哲，张亚秋，秦骁，陈龙，吴子丹，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22