[发明专利]一种仓储粮食水分含量在线检测装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及仓储粮食水分检测领域，具体涉及一种基于探地雷达技术的仓储粮食水分含量在线检测装置及其方法。

背景技术

仓储粮食水分含量是粮食安全的关键指标，直接影响粮食的储藏、加工、贸易等过程。如果不及时了解储藏粮食的相关温度、水分信息，必然会影响粮食的储藏周期，导致粮食的过早发霉、变质、腐烂，因此必须时刻在意粮食的水分含量。特别是不同批次入仓的粮食品质有所差别，先期入库的粮食堆积于粮仓底部，存储一段时间后温度、湿度等都有较大的变化，特别是针对这部分粮食的粮情检测尤为重要。

近年来，由于传感器技术、计算机技术、超大规模集成电路技术和网络通信技术的发展，使得粮情检测技术在硬、软件等方面都有了一定的发展。微波方式检测粮仓水分含量是近期研究的热点，但是该方法也仅限于定点测量，且测量结果也仅能反映微波所经粮食内部路径的平均值，很难直接反映粮堆内部各点的实际粮情。目前，业内紧缺一项能快速、自动了解粮仓内部水分含量立体分布的技术手段。

探地雷达(GPR，Ground Penetrating Radar)是一项提出较早的课题。然而只是在高频微电子技术以及计算机数据处理方法迅速开发的近代，这项技术才获得本质性的进展。今天，探地雷达不仅在探测装备上高度集中了现代技术领域的成就而得到了极大的改善，它的应用领域也正在迅速开拓。目前我国也有不少部门，包括地矿、水电、煤炭、铁道等单位正在开展这一技术的试验和应用。

与探空或通讯雷达技术相类似，探地雷达也是利用高频电磁脉冲波的反射探测目的体，由于表皮下介质比空气具有强得多的电磁波衰减特性，加之地下介质情况的多样性，波在介质中的传播特性比在空气中要复杂得多。随着仪器信噪比的大大提高和数据处理技术的应用，探地雷达的实际应用范围迅速扩大。

随着微电子技术的迅速发展，现在的探地雷达设备早已由庞大、笨重的结构改进为现场适用的轻便工具。探地雷达由于采用了宽频短脉冲和高采样率，使其探测的分辨率高于所有其它地球物理探测手段，又由于采用可程序高次叠加(多达4000次)和多波形处理等信号恢复技术，因而大大改善了信噪比和图像显示性能。基于探地雷达技术的仓储粮食水分含量在线检测装置及其方法，针对库内水分含量分布不均的粮食自动、全面扫描，提取相关返回脉冲信号，描绘出粮仓内部水分含量的三维立体分布图，提供给粮库相关管理人员直观参考信息，有利于掌握仓储粮情，便于粮食管理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于探地雷达技术的仓储粮食水分含量在线检测装置及其方法，以解决当前无法直接反映粮仓内部各点的实际粮情的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于探地雷达技术的仓储粮食水分含量在线检测装置，包括：

雷达模块，用以位在一检测区域时发送一脉冲信号，以及从该检测区域接收反射的一目标回波，并且根据处理后的该目标回波计算相应的介电常数以进行传送；

驱动模块，用以根据一控制信号驱动该雷达模块在该检测区域的平面移动；及

监控端，用以传送该控制信号至驱动模块，以及接收来自该雷达模块的介电常数，并且根据所述介电常数与一水分含量对应关系进行对应以产生一检测报告。

关于本发明的基于探地雷达技术的仓储粮食水分含量在线检测方法，其步骤包括：

驱动模块接收来自一监控端的一控制信号，并根据该控制信号驱动雷达模块，使该雷达模块在一检测区域的平面移动；

当雷达模块位在该检测区域时，雷达模块对该检测区域发送一脉冲信号；

雷达模块接收从该检测区域反射的一目标回波，并根据处理后的该目标回波计算相应的介电常数，且将所述介电常数传送至监控端；及

监控端根据接收到的介电常数用以与一水分含量对应关系进行对应以产生一检测报告。

与现有技术相比，应用本发明，解决了当前无法直接反映粮仓内部各点的实际粮情的问题，通过探地雷达技术对粮仓内水分含量分布不均的粮食进行扫描，提取相关返回脉冲信号(如目标回波)产生检测报告，从而达到得知在粮仓内的粮食水分含量分布的目的，提高了粮食储运环境的管理效率。

附图说明

图1为本发明基于探地雷达技术的仓储粮食水分含量在线检测装置的系统方块图。

图2a及图2b为本发明基于探地雷达技术的仓储粮食水分含量在线检测方法的方法流程图。

图3为本发明基于探地雷达技术的仓储粮食水分含量在线检测装置的实施示意图。

图4为本发明雷达模块的示意图。

具体实施方式