一种基于红外测距的粮食安全保存方法和系统与流程

本发明涉及粮食保存管理技术领域，尤其涉及一种基于红外测距的粮食安全保存方法和系统。

背景技术：

目前，现有粮食流通企业在粮食出入库作业执行的过程中，入库后和出库前主要依靠人工测量方法得到库存检查的基础数据，测量使用的工具主要有：皮尺、激光测距仪、深层扦样器、粮食水分测定仪、容重器、检验筛等，以平房仓为例，具体操作步骤是：一、人工操作皮尺或激光测距仪测量仓房的长度和宽度；二、再利用深层扦样器测量仓房储存粮食的入库后实际高度；三、计算粮堆入库后体积；四、利用深层扦样器测量仓房储存粮食的出库前实际高度；五、计算粮堆出库前体积。

上述现有人工测量方法存在如下不足：1、人工测量成本较高，人工测量的方式必须采取现场实施的方式进行；2、人工测量速度缓慢，耗时耗资耗人力，不可能做到全面检查，人工操作的测量方式存在诸多的不稳定因素；3、存在着作业无序、易发生错误、人为作弊、监督不力问题。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于红外测距的粮食安全保存方法和系统；

本发明提出的一种基于红外测距的粮食安全保存方法，该方法包括：

s1、测量目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆原始高度，再计算目标粮堆原始体积vy；

s2、将目标粮堆原始体积vy上传到服务器；

s3、测量目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆当前高度，再计算目标粮堆当前体积vd；

s4、计算目标粮堆自然损失体积v1，再计算目标粮堆剩余计算体积v2；

s5、将目标粮堆当前体积vd与目标粮堆剩余计算体积v2进行比较，根据比较结果发出确认出库信息或发出警报信息。

优选地，步骤s1，具体包括：

s11、通过多个红外测距仪测量目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离的算术平均值hu＝(h1+h2+…+hn)/n，其中，hn为第n个红外测距仪测量的目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离；

s12、计算目标粮堆原始高度hy＝hz-hu，其中，hz为粮仓高度；

s13、计算目标粮堆原始体积vy＝sz×hy，其中，sz为目标粮堆底面积；

步骤s3，具体包括：

s31、通过多个红外测距仪测量目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离的算术平均值hv＝(h1+h2+…+hn)/n，其中，hn为第n个红外测距仪测量的目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离；

s32、计算目标粮堆当前高度hd＝hz-hv，其中，hz为粮仓高度；

s33、计算目标粮堆当前体积vd＝sz×hd，其中，sz为目标粮堆底面积。

优选地，步骤s4,具体包括：

计算目标粮堆自然损失体积v1＝v×p×k,其中，p为粮堆存储年数，k为粮堆自然损耗系数；

计算目标粮堆剩余计算体积v2＝vy-v1。

优选地，步骤s5,具体包括：

当av2≤vd≤bv2，发出确认出库信息；

当vd≤av2，发出警报信息；

当bv2≤vd，发出警报信息；其中，0＜a＜1，1＜b。

一种基于红外测距的粮食安全保存系统，其特征在于，包括：

原始体积计算模块，用于测量目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆原始高度，再计算目标粮堆原始体积vy；

原始数据上传模块，用于将目标粮堆原始体积vy上传到服务器；

当前体积计算模块，用于测量目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆当前高度，再计算目标粮堆当前体积vd；

剩余计算体积计算模块，用于计算目标粮堆自然损失体积v1，再计算目标粮堆剩余计算体积v2；

检查处理模块，用于将目标粮堆当前体积vd与目标粮堆剩余计算体积v2进行比较，根据比较结果发出确认出库信息或发出警报信息。

优选地，原始体积计算模块，具体用于：

通过多个红外测距仪测量目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离的算术平均值hu＝(h1+h2+…+hn)/n，其中，hn为第n个红外测距仪测量的目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离；

计算目标粮堆原始高度hy＝hz-hu，其中，hz为粮仓高度；

计算目标粮堆原始体积vy＝sz×hy，其中，sz为目标粮堆底面积；

当前体积计算模块，具体用于：

通过多个红外测距仪测量目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离的算术平均值hv＝(h1+h2+…+hn)/n，其中，hn为第n个红外测距仪测量的目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离；

计算目标粮堆当前高度hd＝hz-hv，其中，hz为粮仓高度；

计算目标粮堆当前体积vd＝sz×hd，其中，sz为目标粮堆底面积。

优选地，所述剩余计算体积计算模块，具体用于：

计算目标粮堆自然损失体积v1＝v×p×k,其中，p为粮堆存储年数，k为粮堆自然损耗系数；

计算目标粮堆剩余计算体积v2＝vy-v1。

优选地，所述检查处理模块，具体用于：

当av2≤vd≤bv2，发出确认出库信息；

当vd≤av2，发出警报信息；

当bv2≤vd，发出警报信息；其中，0＜a＜1，1＜b。

本发明通过多个红外测距仪测量粮堆顶面与粮仓顶端之间的距离，再将粮仓高度减去所述距离得到粮堆的实际高度，从而得到粮堆的实际体积，再对粮堆进行入库记录，并上传至服务器数据库，在粮食出库时，获取数据库中粮堆体积并去除粮堆的自然损耗后，得到粮堆计算体积，并将粮堆计算体积与出库前粮堆当前体积进行比较，从而了解粮堆的损耗情况，如此，由人工操作转变为自动化操作，减少了人为主观因素，确保数据客观公正，减少了人工操作工作量和人工成本，防止人为干预检查结果，克服了粮食流通企业人工安排作业、人工指挥作业、人工监督作业、人工记录作业的种种弊端，保障粮食流通企业粮食保存出入库作业的安全。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于红外测距的粮食安全保存方法的方法流程图；

图2为本发明提出的一种基于红外测距的粮食安全保存系统的模块示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明提出的一种基于红外测距的粮食安全保存方法，该方法包括：

步骤s1，测量目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆原始高度，再计算目标粮堆原始体积vy；

本步骤具体包括：

s11、通过多个红外测距仪测量目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离的算术平均值hu＝(h1+h2+…+hn)/n，其中，hn为第n个红外测距仪测量的目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离；

s12、计算目标粮堆原始高度hy＝hz-hu，其中，hz为粮仓高度；

s13、计算目标粮堆原始体积vy＝sz×hy，其中，sz为目标粮堆底面积；

在本实施方式中，由于目标粮堆原始顶面并不完全平整，需要红外测距仪测量目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离，再计算这多个目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离的算术平均值，使目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离更加精确，从而通过粮仓高度减去目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离得到目标粮堆原始高度，再乘以目标粮堆底面积得到粮堆的原始体积。

步骤s2，将目标粮堆原始体积vy上传到服务器；

在本实施方式中，目标粮堆原始体积上传到服务器的数据库中保存，保障数据的长期保存以及提高数据安全。

步骤s3，测量目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆当前高度，再计算目标粮堆当前体积vd；

本步骤具体包括：

s31、通过多个红外测距仪测量目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离的算术平均值hv＝(h1+h2+…+hn)/n，其中，hn为第n个红外测距仪测量的目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离；

s32、计算目标粮堆当前高度hd＝hz-hv，其中，hz为粮仓高度；

s33、计算目标粮堆当前体积vd＝sz×hd，其中，sz为目标粮堆底面积；

在本实施方式中，由于目标粮堆当前顶面并不完全平整，需要红外测距仪测量目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离，再计算这多个目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离的算术平均值，使目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离更加精确，从而通过粮仓高度减去目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离得到目标粮堆当前高度，再乘以目标粮堆底面积得到粮堆的当前体积。

步骤s4，计算目标粮堆自然损失体积v1，再计算目标粮堆剩余计算体积v2；

本步骤具体包括：

计算目标粮堆自然损失体积v1＝v×p×k,其中，p为粮堆存储年数，k为粮堆自然损耗系数；

计算目标粮堆剩余计算体积v2＝vy-v1；

在本实施方式中，由于粮食在存储过程中，粮食中的水分会蒸发，从而使整个粮堆的体积发生自然损耗，所以在出库前，需要对自然损耗进行计算。

步骤s5，将目标粮堆当前体积vd与目标粮堆剩余计算体积v2进行比较，根据比较结果发出确认出库信息或发出警报信息；

本步骤具体包括：

当av2≤vd≤bv2，发出确认出库信息；

当vd≤av2，发出警报信息；

当bv2≤vd，发出警报信息；其中，0＜a＜1，1＜b。

在本实施方式中，将目标粮堆当前体积与目标粮堆剩余计算体积进行比较，当目标粮堆当前体积在预设的自然损耗误差范围内时，判断粮堆在保存期间并未发成异常，发出确认出库信息，可出库，当目标粮堆当前体积不在预设的自然损耗误差范围内时，判断粮堆在保存期间发成异常，发出警报信息，不可出库。

参照图2，本发明提出的一种基于红外测距的粮食安全保存系统，该系统包括：

原始体积计算模块，用于测量目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆原始高度，再计算目标粮堆原始体积vy；

原始体积计算模块，具体用于：

通过多个红外测距仪测量目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离的算术平均值hu＝(h1+h2+…+hn)/n，其中，hn为第n个红外测距仪测量的目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离；

计算目标粮堆原始高度hy＝hz-hu，其中，hz为粮仓高度；

计算目标粮堆原始体积vy＝sz×hy，其中，sz为目标粮堆底面积；

在本实施方式中，由于目标粮堆原始顶面并不完全平整，需要红外测距仪测量目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离，再计算这多个目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离的算术平均值，使目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离更加精确，从而通过粮仓高度减去目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离得到目标粮堆原始高度，再乘以目标粮堆底面积得到粮堆的原始体积。

原始数据上传模块，用于将目标粮堆原始体积vy上传到服务器；

在本实施方式中，目标粮堆原始体积上传到服务器的数据库中保存，保障数据的长期保存以及提高数据安全。

当前体积计算模块，用于测量目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆当前高度，再计算目标粮堆当前体积vd；

当前体积计算模块，具体用于：

通过多个红外测距仪测量目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离，并计算目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离的算术平均值hv＝(h1+h2+…+hn)/n，其中，hn为第n个红外测距仪测量的目标粮堆原始顶面与粮仓顶端距离；

计算目标粮堆当前高度hd＝hz-hv，其中，hz为粮仓高度；

计算目标粮堆当前体积vd＝sz×hd，其中，sz为目标粮堆底面积

在本实施方式中，由于目标粮堆当前顶面并不完全平整，需要红外测距仪测量目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离，再计算这多个目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离的算术平均值，使目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离更加精确，从而通过粮仓高度减去目标粮堆当前顶面与粮仓顶端距离得到目标粮堆当前高度，再乘以目标粮堆底面积得到粮堆的当前体积。

剩余计算体积计算模块，用于计算目标粮堆自然损失体积v1，再计算目标粮堆剩余计算体积v2；

剩余计算体积计算模块，具体用于：

计算目标粮堆自然损失体积v1＝v×p×k,其中，p为粮堆存储年数，k为粮堆自然损耗系数；

计算目标粮堆剩余计算体积v2＝vy-v1；

在本实施方式中，由于粮食在存储过程中，粮食中的水分会蒸发，从而使整个粮堆的体积发生自然损耗，所以在出库前，需要对自然损耗进行计算。

检查处理模块，用于将目标粮堆当前体积vd与目标粮堆剩余计算体积v2进行比较，根据比较结果发出确认出库信息或发出警报信息。

检查处理模块，具体用于：

当av2≤vd≤bv2，发出确认出库信息；

当vd≤av2，发出警报信息；

当bv2≤vd，发出警报信息；其中，0＜a＜1，1＜b。

在本实施方式中，将目标粮堆当前体积与目标粮堆剩余计算体积进行比较，当目标粮堆当前体积在预设的自然损耗误差范围内时，判断粮堆在保存期间并未发成异常，发出确认出库信息，可出库，当目标粮堆当前体积不在预设的自然损耗误差范围内时，判断粮堆在保存期间发成异常，发出警报信息，不可出库。

本实施方式通过多个红外测距仪测量粮堆顶面与粮仓顶端之间的距离，再将粮仓高度减去所述距离得到粮堆的实际高度，从而得到粮堆的实际体积，再对粮堆进行入库记录，并上传至服务器数据库，在粮食出库时，获取数据库中粮堆体积并去除粮堆的自然损耗后，得到粮堆计算体积，并将粮堆计算体积与出库前粮堆当前体积进行比较，从而了解粮堆的损耗情况，如此，由人工操作转变为自动化操作，减少了人为主观因素，确保数据客观公正，减少了人工操作工作量和人工成本，防止人为干预检查结果，克服了粮食流通企业人工安排作业、人工指挥作业、人工监督作业、人工记录作业的种种弊端，保障粮食流通企业粮食保存出入库作业的安全。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。