一种面向水果分选机的运行效益模糊综合评判方法与流程

1.本发明属于农业机械化技术领域，具体涉及一种通过模糊综合评判对水果分选机在一段操作时间内运行效益级别状况进行分析的方法。


背景技术：

2.水果分选是水果进入流通的一个重要环节，直接关系到包装、运输、贮藏和销售等环节。水果分选机通过分选、整理提高产品档次可实现水果商品标准化，提高食品的卫生安全以及产地的信誉，从而满足异地销售、大宗农产品交易和农产品国际贸易等的交易条件。水果分选机可通过视觉品质分选技术检测水果的色泽、尺寸、形状、瑕疵分布等情况，也可通过内部品质分选技术检测糖度、酸度、空心、浮皮、褐变、果肉损伤等内部生理病理变化。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于通过对水果分选机的每天果品处理量、霉心病去除率、褐变去除率、空心去除率、果肉损伤去除率、糖酸度检测精度、处理每吨水果的耗电量等多个评价指标进行统计分析，以提供某个运行时间内水果分选机运行效益的评价级别，从而为用户改进优化水果分选机的工作性能和运行状况提供参考。
4.为了达到上述目的，本发明包括图1中所示的以下步骤：
5.步骤1：确定影响水果分选机运行效益的因素集合u＝{u1(每天果品处理量(t)),u2(霉心病去除率(％))，u3(褐变去除率(％))，u4(空心去除率(％))，u5(果肉损伤去除率(％))，u6(糖度检测精度(％))，u7(酸度检测精度(％))，u8(处理每吨水果的耗电量(kw
·
h/t))}；确定运行效益的评价集设定为v＝{v1(i级),v2(ii级)，v3(iii级)，v4(iv级)}，其中v1(i级)为运行效益优秀,v2(ii级)为运行效益良好，v3(iii级)为运行效益一般，v4(iv级)为运行效益欠佳；定义σ为水果分选机处理量理论值，α、β为分选线处理量三角波动因子，ρm、ρh、ρk、ρg分别为霉心病、褐变、空心、果肉损伤的去除率理论值，χm、χh、χk、χg分别为霉心病、褐变、空心、果肉损伤的去除率对数波动因子，ρ
t
、ρs分别为糖度、酸度检测的理论精度，χ
t
、χs分别为糖度、酸度检测的波动因子，τ为果品分选线处理每吨水果的理论耗电量，a、b、c为耗电量非线性波动因子,γ
i,j
为满足因素ui对应级别vj条件范围的集合，可通过设定因素ui(1≤i≤8)与级别vj(1≤j≤4)的映射函数map(ui)来描述各个因素的级别划分状况：
[0006][0007]
当map(ui)中i＝2,3,4,5时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝2时θ＝m，当i＝3时θ＝h，当i＝4时θ＝k，当i＝5时θ＝g:
[0008][0009]
当map(ui)中i＝6,7时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝6时θ＝t，当i＝7时θ＝s:
[0010][0011][0012]
对应影响水果分选机运行效益因素的评价级别划分标准可由下表具体所示：
[0013]
表1对应影响果品分选线运行效益因素的评价级别划分标准
[0014]
[0015][0016]
步骤2：确定影响水果分选机运行效益的因素集合u中元素ui(i≤8)对应的模糊集对应的隶属函数如下所示：
[0017][0018]
当中i＝2,3,4,5时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝2时θ＝m，当i＝3时θ＝h，当i＝4时θ＝k，当i＝5时θ＝g:
[0019][0020]
当中i＝6,7时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝6时θ＝t，当i＝7时θ＝s:
(霉心病去除率(％))，u3(褐变去除率(％))，u4(空心去除率(％))，u5(果肉损伤去除率(％))，u6(糖度检测精度(％))，u7(酸度检测精度(％))，u8(处理每吨水果的耗电量(kw
·
h/t))}；确定运行效益的评价集设定为v＝{v1(i级),v2(ii级)，v3(iii级)，v4(iv级)}，其中v1(i级)为运行效益优秀,v2(ii级)为运行效益良好，v3(iii级)为运行效益一般，v4(iv级)为运行效益欠佳；设定分选线处理量三角波动因子α、β为π/1000、π/20，霉心病、褐变、空心、果肉损伤的去除率对数波动因子χm、χh、χk、χg皆为0.01％，糖度、酸度检测的波动因子χ
t
、χs皆为1.11e，其中e为自然对数的常数，耗电量非线性波动因子a、b、c分别为1.1、1.2、1.3。设γ
i,j
为满足因素ui对应级别vj条件范围的集合，可通过设定因素ui(1≤i≤8)与级别vj(1≤j≤4)的映射函数map(ui)来描述各个因素的级别划分状况：
[0032][0033]
当map(ui)中i＝2,3,4,5时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝2时θ＝m，当i＝3时θ＝h，当i＝4时θ＝k，当i＝5时θ＝g:
[0034][0035]
当map(ui)中i＝6,7时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝6时θ＝t，当i＝7时θ＝s:
[0036][0037][0038]
步骤2：确定影响水果分选机运行效益的因素集合u中元素ui(i≤8)对应的模糊集对应的隶属函数如下所示：
[0039][0040]
当中i＝2,3,4,5时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝2时θ＝m，当i＝3时θ＝h，当i＝4时θ＝k，当i＝5时θ＝g:
[0041][0042]
当中i＝6,7时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝6时θ＝t，当i＝7时θ＝s:
[0043][0044][0045]
步骤3：设定水果分选机处理量理论值σ为400t，霉心病、褐变、空心、果肉损伤的去除率理论值ρm、ρh、ρk、ρg皆为99.9％，糖度、酸度检测的理论精度ρ
t
、ρs皆为95％，果品分选线处理每吨水果的理论耗电量τ为2kw。通过以往时间300个工作日水果分选机中对应因素的
生产或检测数据进行统计可以得到一组在有效时间内因素对应评价级别的评价状况，由此可建立一个水果分选机的评价矩阵
[0046][0047]
通过当前操作时间100天内的统计数据，如图2所示的一组果品分选线的运行效益中不同评价级别的比例状况可表示为：
[0048][0049]
由此可知此时作为b(l)中最大元素的列标j(l)为1，则当前操作时间100天内果品分选线的运行效益模糊综合评判对应的评价级别为i级。


技术特征：
1.一种面向水果分选机的运行效益模糊综合评判方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：确定影响水果分选机运行效益的因素集合u＝{u1(每天果品处理量(t)),u2(霉心病去除率(％))，u3(褐变去除率(％))，u4(空心去除率(％))，u5(果肉损伤去除率(％))，u6(糖度检测精度(％))，u7(酸度检测精度(％))，u8(处理每吨水果的耗电量(kw
·
h/t))}；确定运行效益的评价集设定为v＝{v1(i级),v2(ii级)，v3(iii级)，v4(iv级)}，其中v1(i级)为运行效益优秀,v2(ii级)为运行效益良好，v3(iii级)为运行效益一般，v4(iv级)为运行效益欠佳；定义σ为水果分选机处理量理论值，α、β为分选线处理量三角波动因子，ρ
m
、ρ
h
、ρ
k
、ρ
g
分别为霉心病、褐变、空心、果肉损伤的去除率理论值，χ
m
、χ
h
、χ
k
、χ
g
分别为霉心病、褐变、空心、果肉损伤的去除率对数波动因子，ρ
t
、ρ
s
分别为糖度、酸度检测的理论精度，χ
t
、χ
s
分别为糖度、酸度检测的波动因子，τ为果品分选线处理每吨水果的理论耗电量，a、b、c为耗电量非线性波动因子,γ
i,j
为满足因素u
i
对应级别v
j
条件范围的集合，可通过设定因素u
i
(1≤i≤8)与级别v
j
(1≤j≤4)的映射函数map(u
i
)来描述各个因素的级别划分状况：当map(u
i
)中i＝2,3,4,5时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝2时θ＝m，当i＝3时θ＝h，当i＝4时θ＝k，当i＝5时θ＝g:当map(u
i
)中i＝6,7时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝6时θ＝t，当i＝7时θ＝s:)中i＝6,7时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝6时θ＝t，当i＝7时θ＝s:
步骤2：确定影响水果分选机运行效益的因素集合u中元素u
i
(i≤8)对应的模糊集对应的隶属函数如下所示：当中i＝2,3,4,5时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝2时θ＝m，当i＝3时θ＝h，当i＝4时θ＝k，当i＝5时θ＝g:当中i＝6,7时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝6时θ＝t，当i＝7时θ＝s:中i＝6,7时可通过以下表达式具体表示，其中当i＝6时θ＝t，当i＝7时θ＝s:步骤3：设定集合判断函数ε为时间相关度系数，υ为时间相关度门限，u(x)为阶跃函数；通过以往时间t内对水果分选机中对应因素u
i
的生产或检测的t日记录数值y
i
(t)进行统计可以得到在有效时间内因素u
i
对应评价级别k的评价状况r
i,k
，可表示为：
通过r
i,k
(1≤i≤8,1≤k≤4)可建立水果分选机的评价矩阵设定x
i,l
为操作时间l天内l日对应于因素u
i
的数据，运算符采取m(∨,∧)模型进行计算，max()为取矩阵中数值最大的元素，column()为给出矩阵中某元素的列标，则操作时间l天内果品分选线的运行效益中不同评价级别的比例状况b(l)可表示为：作为b(l)中最大元素的列标j(l)＝column{max[b(l)]}，则为操作时间l天内果品分选线的运行效益模糊综合评判对应的评价级别。

技术总结
本发明公开了一种面向水果分选机的运行效益模糊综合评判方法。通过对水果分选机的每天果品处理量、霉心病去除率、褐变去除率、空心去除率、果肉损伤去除率、糖酸度检测精度、处理每吨水果的耗电量等多个评价指标进行统计分析，以提供某个运行时间内水果分选机运行效益的评价级别，从而为用户改进优化水果分选机的工作性能和运行状况提供参考。工作性能和运行状况提供参考。


技术研发人员：朱壹 朱二
受保护的技术使用者：江西绿萌科技控股有限公司
技术研发日：2022.06.22
技术公布日：2022/9/27