一种瓦楞纸存储空间湿度智能调控设备及方法与流程

文档序号:24645869发布日期:2021-04-13 15:05阅读:93来源:国知局
一种瓦楞纸存储空间湿度智能调控设备及方法与流程

1.本发明涉及瓦楞纸技术领域,具体是一种瓦楞纸存储空间湿度智能调控设备及方法。


背景技术:

2.瓦楞纸制品具有从空气中吸湿的特性,当瓦楞纸制品的含水率超过一定的数值,就会导致其出现变形、力学支撑强度下降等方面的问题,当然,如果过于干燥,瓦楞纸制品也容易发生变脆、起鼓、易折断的问题。因此,对于瓦楞纸工厂来说,保持其瓦楞纸制品存储空间的湿度处于适当的范围,进而维持瓦楞纸制品的含水率在一个合理的区间,具有重要意义。
3.目前,大部分的瓦楞纸仓储是利用湿度传感器,测量存储空间的空气湿度,再利用经验公式,从空气湿度推算瓦楞纸的含水率;如果推算瓦楞纸的含水率偏离了允许的区间,则调控仓储的通风、温度、加湿等设施,调节存储空间的空气湿度。但是,瓦楞纸的吸湿性能受到多种因素的制约和影响,包括瓦楞纸的堆叠方式、包装方式、面纸材质等等,单纯测量存储空间的空气湿度,并不能准确反映出瓦楞纸本身的含水率情况,因此导致调控无法达到预期。
4.因此,如何全面准确地反映瓦楞纸的含水量是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素:

5.鉴于上述问题,本发明的目的是解决目前单纯测量存储空间的空气湿度,并不能准确反映出瓦楞纸本身的含水率情况,导致调控无法达到预期的问题,实现对瓦楞纸吸湿性的影响因素进行全面考虑,进而准确地计算瓦楞纸的含水量。
6.本发明实施例提供一种瓦楞纸存储空间湿度智能调控设备,包括:采集模块、存储空间建模模块、模型智能调控模块和湿度调节设备组;所述采集模块连接所述存储空间建模模块,用于采集瓦楞纸堆垛的数量参数、瓦楞纸吸水湿度参数和周边空间环境参数;所述存储空间建模模块连接所述采集模块与所述模型智能调控模块,用于基于所述数量参数、所述瓦楞纸吸水湿度参数和所述周边空间环境参数建立瓦楞纸堆垛模型;所述模型智能调控模块连接所述存储空间建模模块,用于基于所述周边空间环境参数和所述瓦楞纸吸水湿度参数,利用所述瓦楞纸堆垛模型计算预期瓦楞纸吸水湿度参数,将所述预期瓦楞纸吸水湿度参数与瓦楞纸堆垛预设吸水湿度区间进行比较,根据比较结果确定瓦楞纸周边空间环境参数调整量,并基于所述瓦楞纸周边空间环境参数调整量生成调整指令;所述湿度调节设备组连接所述模型智能调控模块,用于根据所述调整指令对目标瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数进行调节。
7.在一个实施例中,所述采集模块,包括:瓦楞纸水分传感器、视频摄像单元、空间环
境传感器和无线接收器;所述瓦楞纸水分传感器连接所述无线接收器,用于采集在存储空间内的瓦楞纸吸水湿度参数;所述视频摄像单元连接所述无线接收器,用于拍摄瓦楞纸存储空间的视频画面,并根据所述视频画面提取瓦楞纸堆垛,确定所述瓦楞纸堆垛的空间位置与数量参数;所述空间环境传感器连接所述无线接收器,用于采集瓦楞纸存储空间的环境参数,并基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数与所述瓦楞纸堆垛的空间位置确定瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数;所述无线接收器用于将所述瓦楞纸堆垛的空间位置、所述数量参数、所述瓦楞纸吸水湿度参数和所述周边空间环境参数传输给所述存储空间建模模块。
8.在一个实施例中,还包括:可视化管理模块;所述可视化管理模块连接所述视频摄像单元与所述存储空间建模模块,用于根据所述瓦楞纸存储空间的视频画面生成并显示瓦楞纸堆垛的三维图形,基于所述瓦楞纸堆垛模型可视化显示所述瓦楞纸堆垛的空间位置、所述数量参数、所述瓦楞纸吸水湿度参数和所述周边空间环境参数。
9.在一个实施例中,所述基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数与所述瓦楞纸堆垛的空间位置确定瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数,包括:确定所述空间环境传感器的位置,根据所述空间环境传感器的位置与所述瓦楞纸垛的空间位置,确定所述空间环境传感器与每个所述瓦楞纸垛的空间位置距离,并基于所述空间位置距离选取多个关联瓦楞纸垛,基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数确定所述多个关联瓦楞纸垛的环境参数,生成所述瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数。
10.在一个实施例中,所述存储空间建模模块,还用于基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数比较所述多个关联瓦楞纸堆垛之间空间环境的差异性,将所述瓦楞纸存储空间的环境参数小于预设阈值的多个关联瓦楞纸堆垛适用于同一瓦楞纸堆垛模型。
11.基于上述目的,在本申请的第二个方面,还提出了一种瓦楞纸存储空间湿度智能调控方法,包括:采集模块采集瓦楞纸堆垛的数量参数、瓦楞纸吸水湿度参数和周边空间环境参数;存储空间建模模块基于所述数量参数、所述瓦楞纸吸水湿度参数和所述周边空间环境参数建立瓦楞纸堆垛模型;模型智能调控模块基于所述周边空间环境参数和所述瓦楞纸吸水湿度参数,利用所述瓦楞纸堆垛模型计算预期瓦楞纸吸水湿度参数,将所述预期瓦楞纸吸水湿度参数与瓦楞纸堆垛预设吸水湿度区间进行比较,根据比较结果确定瓦楞纸周边空间环境参数调整量,并基于所述瓦楞纸周边空间环境参数调整量生成调整指令;湿度调节设备组根据所述调整指令对目标瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数进行调节。
12.在一个实施例中,所述采集模块采集瓦楞纸堆垛的数量参数、瓦楞纸吸水湿度参数和周边空间环境参数,包括:瓦楞纸水分传感器采集在存储空间内的瓦楞纸吸水湿度参数;
视频摄像单元拍摄瓦楞纸存储空间的视频画面,并根据所述视频画面提取瓦楞纸堆垛,确定所述瓦楞纸堆垛的空间位置与数量参数;空间环境传感器采集瓦楞纸存储空间的环境参数,并基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数与所述瓦楞纸堆垛的空间位置确定瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数;无线接收器将所述瓦楞纸堆垛的空间位置、所述数量参数、所述瓦楞纸吸水湿度参数和所述周边空间环境参数传输给所述存储空间建模模块。
13.在一个实施例中,还包括:可视化管理模块根据所述瓦楞纸存储空间的视频画面生成并显示瓦楞纸堆垛的三维图形,基于所述瓦楞纸堆垛模型可视化显示所述瓦楞纸堆垛的空间位置、所述数量参数、所述瓦楞纸吸水湿度参数和所述周边空间环境参数。
14.在一个实施例中,所述基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数与所述瓦楞纸堆垛的空间位置确定瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数,包括:确定所述空间环境传感器的位置,根据所述空间环境传感器的位置与所述瓦楞纸垛的空间位置,确定所述空间环境传感器与每个所述瓦楞纸垛的空间位置距离,并基于所述空间位置距离选取多个关联瓦楞纸垛,基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数确定所述多个关联瓦楞纸垛的环境参数,生成所述瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数。
15.在一个实施例中,还包括:基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数比较所述多个关联瓦楞纸堆垛之间空间环境的差异性,将所述瓦楞纸存储空间的环境参数小于预设阈值的多个关联瓦楞纸堆垛适用于同一瓦楞纸堆垛模型。
16.本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括:本发明实施例提供的一种瓦楞纸存储空间湿度智能调控设备及方法,通过瓦楞纸水分传感器与空间环境传感器之间的相互关联,采集了瓦楞纸本身的吸水湿度参数与周边空间环境参数,精确全面地反映了瓦楞纸本身的含水率情况,并通过存储空间建模模块、模型智能调控模块反映了存储空间内的周边空间环境参数对瓦楞纸吸水湿度参数的影响,实现了对瓦楞纸吸湿性的精准计算,并可以根据影响结果对存储空间内的相应设备进行即时调节,保证了瓦楞纸的存储环境。
17.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
18.下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
19.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:图1为本发明实施例提供的一种瓦楞纸存储空间湿度智能调控设备的框图;图2为本发明实施例提供的瓦楞纸水分传感器的湿度感应部分的示意图;图3为本发明实施例提供的上电极安装位置示意图;图4为本发明实施例提供的耦合线圈和无源rfid电子标签的连接示意图;
图5为本发明实施例提供的空间环境传感器与瓦楞纸垛的空间位置示意图;图6为本发明实施例提供的一种瓦楞纸存储空间湿度智能调控方法流程图;图7为本发明实施例提供的步骤s601的流程图。
具体实施方式
20.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
21.参照图1所示,本发明实施例提供的一种瓦楞纸存储空间湿度智能调控设备,包括:采集模块1、存储空间建模模块2、模型智能调控模块3和湿度调节设备组4;所述采集模块1连接所述存储空间建模模块2,用于采集瓦楞纸堆垛的数量参数、瓦楞纸吸水湿度参数和周边空间环境参数。
22.所述存储空间建模模块2连接所述采集模块1与所述模型智能调控模块3,用于基于所述数量参数、所述瓦楞纸吸水湿度参数和所述周边空间环境参数建立瓦楞纸堆垛模型。
23.具体的,根据所述瓦楞纸堆垛的所述数量参数,在瓦楞纸堆垛数据库中选取与所述数量参数适配的训练样本(例如,对于采集模块1确定的瓦楞纸的数量参数为52,瓦楞纸堆垛数据库中存储了10组训练样本,每组训练样本适配的瓦楞纸堆垛数量参数分别为40、50、60、70、80、90、100、110、120、130,则选取适配数量参数为50的瓦楞纸堆垛训练样本),每一组训练样本中均包含瓦楞纸堆垛周边空间环境参数的样本数据,以及相对应的瓦楞纸吸水湿度参数的样本数据形成的样本数据配对,例如,每一组训练样本包含1000个瓦楞纸堆垛周边空间环境参数及瓦楞纸吸水湿度参数的样本数据配对。将训练样本中瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数及瓦楞纸吸水湿度参数的样本数据配对输入bp神经网络,输出预定时间窗口之后的预期瓦楞纸吸水湿度参数,进而对bp神经网络进行训练,建立瓦楞纸堆垛模型。
24.进一步地,对所述bp神经网络进行训练,生成瓦楞纸堆垛模型的具体步骤为:对训练样本中的瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数及瓦楞纸吸水湿度参数的样本数据配对进行归一化预处理,并将归一化预处理后n个周边空间环境参数及瓦楞纸吸水湿度参数的样本数据配对输入至bp神经网络中的输入层作为n个输入信号;假设输入层有n个输入数据,隐含层有q个单元,输出层有m个输出数据,则输入层的输入向量为,输入层将输入向量传输给隐含层,隐含层对输入向量进行计算处理,隐含层中的输入信号为:计算处理,隐含层中的输入信号为:其中,表示隐含层的输入信号,表示输入层神经元i与隐含层神经元j之间的连接权重,表示隐含层的节点阈值。
25.隐含层的输出信号为:
输出层获取到隐含层的输出信号并进行处理,则输出层处理后的输入信号为:输出层获取到隐含层的输出信号并进行处理,则输出层处理后的输入信号为:其中,表示输出层的输入信号,表示隐含层神经元j与输出层神经元k之间的连接权重,表示输出层的节点阈值。
26.输出层的输出信号为:基于输出层的输出信号与训练样本中的预定时间窗口之后的预期瓦楞纸吸水湿度参数,计算输出层神经元的偏差,计算公式如下:基于输出层神经元的偏差计算隐含层神经元的偏差,计算公式如下:基于输出层神经元的偏差与隐含层神经元的偏差对输出层与隐含层之间的连接权重与节点阈值进行更新,具体的计算公式如下:连接权重与节点阈值进行更新,具体的计算公式如下:其中,表示取值范围在0至1的学习率,n表示当前训练轮数的编号。
27.基于更新后的连接权重与节点阈值重新计算周边空间环境参数及瓦楞纸吸水湿度参数的样本数据配对对应的预期瓦楞纸吸水湿度参数,直至经过bp神经网络输出的预期瓦楞纸吸水湿度参数为预设阈值,则停止训练,生成瓦楞纸堆垛模型。
28.所述模型智能调控模块3连接所述存储空间建模模块2,用于基于所述周边空间环境参数和所述瓦楞纸吸水湿度参数,利用所述瓦楞纸堆垛模型计算预期瓦楞纸吸水湿度参数,将所述预期瓦楞纸吸水湿度参数与瓦楞纸堆垛预设吸水湿度区间进行比较,根据比较结果确定瓦楞纸周边空间环境参数调整量,并基于所述瓦楞纸周边空间环境参数调整量生成调整指令。
29.具体的,模型智能调控模块3将所述采集模块1实际采集的所述周边空间环境参数以及瓦楞纸吸水湿度参数形成的数据配对,输入存储空间建模模块2,存储空间建模模块2进而将所述周边空间环境参数以及瓦楞纸吸水湿度参数形成的数据配对输入到上述已经
训练好的bp神经网络形成的瓦楞纸堆垛模型,该模型输出bp神经网络拟合的预期瓦楞纸吸水湿度参数,该预期瓦楞纸吸水湿度参数代表了在预定时间窗口之后瓦楞纸堆垛预期达到的吸水湿度。模型智能调控模块3从存储空间建模模块2获得所述预期瓦楞纸吸水湿度参数,并将其与瓦楞纸堆垛预设吸水湿度区间进行比较,如果偏离瓦楞纸堆垛预设吸水湿度区间,则根据比较的偏离量,确定瓦楞纸周边空间环境参数调整量,并基于所述瓦楞纸周边空间环境参数调整量生成调整指令。
30.所述湿度调节设备组4连接所述模型智能调控模块3,用于根据所述调整指令对目标瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数进行调节。
31.具体的,根据所述调整指令中的瓦楞纸周边空间环境参数调整量对瓦楞纸存储空间内安装的一组或者多组空调、排风除湿器、电热器等设备进行相应调节,使得周边空间环境参数对瓦楞纸吸水湿度参数的影响控制在瓦楞纸堆垛的吸水湿度值区间内。
32.本实施例中,通过瓦楞纸水分传感器与空间环境传感器之间的相互关联,采集了瓦楞纸本身的吸水湿度参数与周边空间环境参数,精确全面地反映了瓦楞纸本身的含水率情况,并通过存储空间建模模块、模型智能调控模块反映了存储空间内的周边空间环境参数、瓦楞纸本身的吸水湿度参数对一定时间窗口之后预期的瓦楞纸吸水湿度参数的影响,实现了对瓦楞纸吸湿性的精准计算,并可以根据影响结果对存储空间内的相应设备进行即时调节,保证了瓦楞纸的存储环境。
33.在一个实施例中,所述采集模块1,包括:瓦楞纸水分传感器5、视频摄像单元6、空间环境传感器7和无线接收器8;所述瓦楞纸水分传感器5连接所述无线接收器8,用于采集在存储空间内的瓦楞纸吸水湿度参数。
34.具体的,参照图2所示,瓦楞纸水分传感器5的湿度感应电路包括:上电极a、下电极b、感湿介质(圆柱状)c和电路基板d,形成一个电容值随着吸水程度变化的感湿电容器;其中,参照图3所示,具有矩形条窗口的上电极通过挂钩e附着在瓦楞纸板上,瓦楞纸板吸收的水分透过所述矩形条窗口影响感湿介质,改变感湿电容器的电容值,进而对瓦楞纸在存储空间湿度环境下的吸水湿度情况进行检测。
35.进一步地,参照图4所示,瓦楞纸水分传感器5的湿度感应电路还包括耦合线圈、感湿电容器以及电阻,从而耦合线圈、感湿电容器和电阻形成一个谐振电路,谐振频率随着感湿电容器的电容值而改变。无线接收器8通过无线信号耦合,通过耦合线圈感测湿度感应电路的谐振频率变化,从而根据谐振频率而读取检测的瓦楞纸吸水湿度值。
36.进一步地,瓦楞纸水分传感器5还包括rfid电子标签,电子标签内部存储该瓦楞纸水分传感器5的id号,无线接收器8通过rfid电子标签接收瓦楞纸水分传感器5的id号。
37.进一步地,对于仓储存储空间中的每一个堆垛的瓦楞纸,从中抽样一个或者几个瓦楞纸板,在抽样的瓦楞纸板上安装瓦楞纸水分传感器5,并记录每个瓦楞纸水分传感器5的id号,将瓦楞纸水分传感器5的id号与该瓦楞纸堆垛的空间位置(例如用堆垛在仓储空间中的排号、列号表示其空间位置)进行关联。
38.所述视频摄像单元6连接所述无线接收器8,用于拍摄瓦楞纸存储空间的视频画面,并根据所述视频画面提取瓦楞纸堆垛,确定所述瓦楞纸堆垛的空间位置与数量参数。
39.具体的,对于较大的仓储来说,可以采用多台视频摄像单元6分区域拍摄瓦楞纸存
储空间;并且,根据视频摄像单元6拍摄的视频画面,从中提取瓦楞纸的堆垛,并确定其在存储空间的空间位置。
40.具体的,根据视频画面中每个堆垛的高度,测算瓦楞纸板数量参数,具体步骤如下:根据在视频画面中每个瓦楞纸堆垛在高度方向的像素值,参照视频摄像单元6的成像参数,可以对应获得瓦楞纸堆垛的真实高度,进而,根据单个瓦楞纸纸箱厚度,进而根据堆垛的高度计算瓦楞纸板的数量,具体计算公式为:瓦楞纸堆垛高/瓦楞纸纸箱厚度=瓦楞纸数量所述空间环境传感器7连接所述无线接收器8,用于采集瓦楞纸存储空间的环境参数,并基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数与所述瓦楞纸堆垛的空间位置确定瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数。
41.具体的,参照图5所示,确定所述空间环境传感器7的位置,根据所述空间环境传感器7的位置与所述瓦楞纸垛的空间位置,确定所述空间环境传感器7与每个所述瓦楞纸垛的空间位置距离,并基于所述空间位置距离选取多个关联瓦楞纸垛,基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数确定所述多个关联瓦楞纸垛的环境参数,生成所述瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数。
42.进一步地,所述存储空间建模模块2基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数比较所述多个关联瓦楞纸堆垛之间空间环境的差异性,将所述瓦楞纸存储空间的环境参数小于预设阈值的多个关联瓦楞纸堆垛适用于同一瓦楞纸堆垛模型。
43.所述无线接收器8用于将所述瓦楞纸堆垛的空间位置、所述数量参数、所述瓦楞纸吸水湿度参数和所述周边空间环境参数传输给所述存储空间建模模块2。
44.在一个实施例中,还包括:可视化管理模块9;所述可视化管理模块9连接所述视频摄像单元6与所述存储空间建模模块2,用于根据所述瓦楞纸存储空间的视频画面生成并显示瓦楞纸堆垛的三维图形,基于所述瓦楞纸堆垛模型可视化显示所述瓦楞纸堆垛的空间位置、所述数量参数、所述瓦楞纸吸水湿度参数和所述周边空间环境参数。
45.具体的,根据每个瓦楞纸堆垛对应的瓦楞纸水分传感器5的id号,将每个瓦楞纸堆垛模型及其三维画面配置并显示相应的瓦楞纸水分传感器5的id号。
46.具体的,根据多个视频摄像单元6拍摄的视频画面生成瓦楞纸存储空间的三维画面,展示每个瓦楞纸堆垛的三维图形,并且用可视化的方式展示瓦楞纸堆垛模型中的各个类型的参数,从而方便工作人员对瓦楞纸存储空间的观测、管理。
47.参照图5所示,下面通过具体的实施例来说明将瓦楞纸水分传感器5的id号与瓦楞纸堆垛进行关联。
48.实施例1:对于仓储存储空间中的每一个堆垛的瓦楞纸,从中抽样瓦楞纸堆垛a、b、c,在抽样的瓦楞纸板上安装瓦楞纸水分传感器,并记录每个瓦楞纸水分传感器的id号,即瓦楞纸堆垛a上安装的瓦楞纸水分传感器的id号为

,瓦楞纸堆垛b上安装的瓦楞纸水分传感器的id号为

,瓦楞纸堆垛c上安装的瓦楞纸水分传感器的id号为

;将瓦楞纸水分传感器的id号

与瓦楞纸堆垛a的空间位置(第一排,第一列)关联为(

,1,1),将瓦楞纸水分传感器的id号

与瓦楞纸堆垛b的空间位置(第一排,第二列)关
联为(

,1,2),将瓦楞纸水分传感器的id号

与瓦楞纸堆垛c的空间位置(第一排,第三列)关联为(

,1,3),;可视化管理模块根据每个瓦楞纸堆垛对应的瓦楞纸水分传感器的id号,在瓦楞纸堆垛a模型上可视化显示(

,1,1),在瓦楞纸堆垛b模型上可视化显示(

,1,2),在瓦楞纸堆垛c模型上可视化显示(

,1,3)。
49.实施例2:确定空间环境传感器y的位置,根据所述空间环境传感器y的位置与存储空间内每个瓦楞纸垛的空间位置,确定所述空间环境传感器y与每个所述瓦楞纸垛的空间位置距离;基于所述空间位置距离选取关联瓦楞纸垛b、瓦楞纸垛c、瓦楞纸垛e、瓦楞纸垛f、瓦楞纸垛h和瓦楞纸垛i;存储空间建模模块基于瓦楞纸存储空间的环境参数比较瓦楞纸垛b、瓦楞纸垛c、瓦楞纸垛e、瓦楞纸垛f、瓦楞纸垛h和瓦楞纸垛i之间空间环境的差异性,其比较结果为瓦楞纸垛e、瓦楞纸垛f、瓦楞纸垛h和瓦楞纸垛i的空间环境参数小于预设阈值,而瓦楞纸垛b和瓦楞纸垛c的空间环境参数大于预设阈值;建立瓦楞纸垛e的瓦楞纸垛模型x,并且,瓦楞纸垛f、瓦楞纸垛h和瓦楞纸垛i同样适用瓦楞纸垛模型x;在瓦楞纸垛e上安装瓦楞纸水分传感器,并将瓦楞纸水分传感器的id号

关联到瓦楞纸垛f、瓦楞纸垛h和瓦楞纸垛i;可视化管理模块在x瓦楞纸堆垛模型及瓦楞纸垛e、瓦楞纸垛f、瓦楞纸垛h和瓦楞纸垛i的三维画面中显示相同的瓦楞纸水分传感器的id号


50.参照图6所示,一种瓦楞纸存储空间湿度智能调控方法,包括:s601、采集模块采集瓦楞纸堆垛的数量参数、瓦楞纸吸水湿度参数和周边空间环境参数。
51.s602、存储空间建模模块基于所述数量参数、所述瓦楞纸吸水湿度参数和所述周边空间环境参数建立瓦楞纸堆垛模型。
52.具体的,根据所述瓦楞纸堆垛的所述数量参数,在瓦楞纸堆垛数据库中选取与所述数量参数适配的训练样本(例如,对于采集模块1确定的瓦楞纸的数量参数为52,瓦楞纸堆垛数据库中存储了10组训练样本,每组训练样本适配的瓦楞纸堆垛数量参数分别为40、50、60、70、80、90、100、110、120、130,则选取适配数量参数为50的瓦楞纸堆垛训练样本),每一组训练样本中均包含瓦楞纸堆垛周边空间环境参数的样本数据,以及相对应的瓦楞纸吸水湿度参数的样本数据形成的样本数据配对,例如,每一组训练样本包含1000个瓦楞纸堆垛周边空间环境参数及瓦楞纸吸水湿度参数的样本数据配对。将训练样本中瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数及瓦楞纸吸水湿度参数的样本数据配对输入bp神经网络,输出预定时间窗口之后的预期瓦楞纸吸水湿度参数,进而对bp神经网络进行训练,建立瓦楞纸堆垛模型。
53.进一步地,对所述bp神经网络进行训练,生成瓦楞纸堆垛模型的具体步骤为:对训练样本中的瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数及瓦楞纸吸水湿度参数的样本数据配对进行归一化预处理,并将归一化预处理后n个周边空间环境参数及瓦楞纸吸水湿度参数的样本数据配对输入至bp神经网络中的输入层作为n个输入信号;假设输入层有n个输入数据,隐含层有q个单元,输出层有m个输出数据,则输入层的输入向量为
,输入层将输入向量传输给隐含层,隐含层对输入向量进行计算处理,隐含层中的输入信号为:为:其中,表示隐含层的输入信号,表示输入层神经元i与隐含层神经元j之间的连接权重,表示隐含层的节点阈值。
54.隐含层的输出信号为:输出层获取到隐含层的输出信号并进行处理,则输出层处理后的输入信号为:输出层获取到隐含层的输出信号并进行处理,则输出层处理后的输入信号为:其中,表示输出层的输入信号,表示隐含层神经元j与输出层神经元k之间的连接权重,表示输出层的节点阈值。
55.输出层的输出信号为:基于输出层的输出信号与训练样本中的预定时间窗口之后的预期瓦楞纸吸水湿度参数,计算输出层神经元的偏差,计算公式如下:基于输出层神经元的偏差计算隐含层神经元的偏差,计算公式如下:基于输出层神经元的偏差与隐含层神经元的偏差对输出层与隐含层之间的连接权重与节点阈值进行更新,具体的计算公式如下:的连接权重与节点阈值进行更新,具体的计算公式如下:其中,表示取值范围在0至1的学习率,n表示当前训练轮数的编号。
56.基于更新后的连接权重与节点阈值重新计算周边空间环境参数及瓦楞纸吸水湿度参数的样本数据配对对应的预期瓦楞纸吸水湿度参数,直至经过bp神经网络输出的预期
瓦楞纸吸水湿度参数为预设阈值,则停止训练,生成瓦楞纸堆垛模型。
57.s603、模型智能调控模块基于所述周边空间环境参数和所述瓦楞纸吸水湿度参数,利用所述瓦楞纸堆垛模型计算预期瓦楞纸吸水湿度参数,将所述预期瓦楞纸吸水湿度参数与瓦楞纸堆垛预设吸水湿度区间进行比较,根据比较结果确定瓦楞纸周边空间环境参数调整量,并基于所述瓦楞纸周边空间环境参数调整量生成调整指令。
58.具体的,模型智能调控模块将所述采集模块实际采集的所述周边空间环境参数以及瓦楞纸吸水湿度参数形成的数据配对,输入存储空间建模模块,存储空间建模模块进而将所述周边空间环境参数以及瓦楞纸吸水湿度参数形成的数据配对输入到上述已经训练好的bp神经网络形成的瓦楞纸堆垛模型,该模型输出bp神经网络拟合的预期瓦楞纸吸水湿度参数,该预期瓦楞纸吸水湿度参数代表了在预定时间窗口之后瓦楞纸堆垛预期达到的吸水湿度。
59.进一步地,模型智能调控模块从存储空间建模模块获得所述预期瓦楞纸吸水湿度参数,并将其与瓦楞纸堆垛预设吸水湿度区间进行比较,如果偏离瓦楞纸堆垛预设吸水湿度区间,则根据比较的偏离量,确定瓦楞纸周边空间环境参数调整量,并基于所述瓦楞纸周边空间环境参数调整量生成调整指令。
60.s604、湿度调节设备组根据所述调整指令对目标瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数进行调节。
61.具体的,根据所述调整指令中的瓦楞纸周边空间环境参数调整量对瓦楞纸存储空间内安装的一组或者多组空调、排风除湿器、电热器等设备进行相应调节,使得周边空间环境参数对瓦楞纸吸水湿度参数的影响控制在瓦楞纸堆垛的吸水湿度值区间内。
62.在一个实施例中,如图7所示,步骤s601,即所述采集模块采集瓦楞纸堆垛的数量参数、瓦楞纸吸水湿度参数和周边空间环境参数,包括:s6011、瓦楞纸水分传感器采集在存储空间内的瓦楞纸吸水湿度参数。
63.具体的,瓦楞纸水分传感器的湿度感应电路包括:上电极a、下电极b、感湿介质(圆柱状)c和电路基板d,形成一个电容值随着吸水程度变化的感湿电容器;其中,具有矩形条窗口的上电极通过挂钩e附着在瓦楞纸板上,瓦楞纸板吸收的水分透过所述矩形条窗口影响感湿介质,改变感湿电容器的电容值,进而对瓦楞纸在存储空间湿度环境下的吸水湿度情况进行检测。
64.进一步地,瓦楞纸水分传感器的湿度感应电路还包括耦合线圈、感湿电容器以及电阻,从而耦合线圈、感湿电容器和电阻形成一个谐振电路,谐振频率随着感湿电容器的电容值而改变。无线接收器通过无线信号耦合,通过耦合线圈感测湿度感应电路的谐振频率变化,从而根据谐振频率而读取检测的瓦楞纸吸水湿度值。
65.进一步地,瓦楞纸水分传感器还包括rfid电子标签,电子标签内部存储该瓦楞纸水分传感器的id号,无线接收器通过rfid电子标签接收瓦楞纸水分传感器的id号。
66.进一步地,对于仓储存储空间中的每一个堆垛的瓦楞纸,从中抽样一个或者几个瓦楞纸板,在抽样的瓦楞纸板上安装瓦楞纸水分传感器,并记录每个瓦楞纸水分传感器的id号,将瓦楞纸水分传感器的id号与该瓦楞纸堆垛的空间位置(例如用堆垛在仓储空间中的排号、列号表示其空间位置)进行关联。
67.s6012、视频摄像单元拍摄瓦楞纸存储空间的视频画面,并根据所述视频画面提取
瓦楞纸堆垛,确定所述瓦楞纸堆垛的空间位置与数量参数。
68.具体的,对于较大的仓储来说,可以采用多台视频摄像单元分区域拍摄瓦楞纸存储空间;并且,根据视频摄像单元拍摄的视频画面,从中提取瓦楞纸的堆垛,并确定其在存储空间的空间位置。
69.具体的,根据视频画面中每个堆垛的高度,测算瓦楞纸板数量参数,具体步骤如下:根据在视频画面中每个瓦楞纸堆垛在高度方向的像素值,参照视频摄像单元的成像参数,可以对应获得瓦楞纸堆垛的真实高度,进而,根据单个瓦楞纸纸箱厚度,进而根据堆垛的高度计算瓦楞纸板的数量,具体计算公式为:瓦楞纸堆垛高/瓦楞纸纸箱厚度=瓦楞纸数量s6013、空间环境传感器采集瓦楞纸存储空间的环境参数,并基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数与所述瓦楞纸堆垛的空间位置确定瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数。
70.具体的,确定所述空间环境传感器的位置,根据所述空间环境传感器的位置与所述瓦楞纸垛的空间位置,确定所述空间环境传感器与每个所述瓦楞纸垛的空间位置距离,并基于所述空间位置距离选取多个关联瓦楞纸垛,基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数确定所述多个关联瓦楞纸垛的环境参数,生成所述瓦楞纸堆垛的周边空间环境参数。
71.进一步地,基于所述瓦楞纸存储空间的环境参数比较所述多个关联瓦楞纸堆垛之间空间环境的差异性,将所述瓦楞纸存储空间的环境参数小于预设阈值的多个关联瓦楞纸堆垛适用于同一瓦楞纸堆垛模型。
72.s6014、无线接收器将所述瓦楞纸堆垛的空间位置、所述数量参数、所述瓦楞纸吸水湿度参数和所述周边空间环境参数传输给所述存储空间建模模块。
73.在一个实施例中,还包括:可视化管理模块根据所述瓦楞纸存储空间的视频画面生成并显示瓦楞纸堆垛的三维图形,基于所述瓦楞纸堆垛模型可视化显示所述瓦楞纸堆垛的空间位置、所述数量参数、所述瓦楞纸吸水湿度参数和所述周边空间环境参数。
74.具体的,根据每个瓦楞纸堆垛对应的瓦楞纸水分传感器的id号,将每个瓦楞纸堆垛模型及其三维画面配置并显示相应的瓦楞纸水分传感器的id号。
75.具体的,根据多个视频摄像单元拍摄的视频画面生成瓦楞纸存储空间的三维画面,展示每个瓦楞纸堆垛的三维图形,并且用可视化的方式展示瓦楞纸堆垛模型中的各个类型的参数,从而方便工作人员对瓦楞纸存储空间的观测、管理。
76.显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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