[发明专利]一种适用于粮情监测的绝对水势计算方法及云图生成方法

说明书

技术领域

本发明属于粮仓信息检测技术领域，特别涉及一种适用于粮情监测的绝对水势计算方法及云图生成方法。

背景技术

粮仓粮情分析多以温度、湿度等单参数检测为基础，对多参数的耦合效应关注不足。粮食的绝对水势实际耦合了温度和湿度的综合参数。中国专利申请号201410265033.9公开了“一种利用水势图进行粮仓机械通风作业管理和控制的方法”，提出了根据水势图进行粮仓机械通风作业管理和控制，但其没有给出绝对水势云图的生成方法。同时现有技术中没有准确的绝对水势的计算方法，现有的计算方法也十分复杂，计算十分的不便。因此，需要提供一种粮仓粮情绝对水势计算方法及云图的生成方法，为进行粮情的分析、预测和预警提供新路径。

发明内容

本发明提供一种适用于粮情监测的绝对水势的计算方法，克服现有绝对水势的计算复杂，精度低的缺陷。

本发明提供了另一个技术目的一种适用于粮情监测的绝对水势云图生成方法，目的是将粮堆中的温度场和湿度场通过绝对水势云图的形式进行融合。

本发明提供的技术方案为：

一种适用于粮情监测的绝对水势计算方法，包括如下步骤：

在粮仓空间内的多个测量点处布置温度和湿度测量装置，以获得测量点处粮食的温度值t和湿度值M；

计算每个测量点处粮食的绝对水势值E_g：

其中，R为普适气体常数8.31J/Mol，T_α为谷物绝对温度，EAH_g为粮食平衡绝对湿度值，单位mmHg。

一种适用于粮情监测的绝对水势云图生成方法，包括以下步骤：

测量点共N行，M列，将测量点进行行列编号，行用i表示，列用j表示；其中，1≤i≤N；1≤j≤M；

计算每个测量点处粮食的绝对水势值E_gij；

基于测量点处粮食的绝对水势值E_gij，利用插值算法计算出预测截面上的多个预测点的绝对水势值；

绘制预测截面上的绝对水势云图。

优选的是，所述预测截面包括多个横截面和多个纵截面。

优选的是，在粮仓内测量点处粮食的温度值t和湿度值M后，将非正常数据剔除。

优选的是，当剔除的数据点数量超过数据总数的1/3时，则所有测量数据作废。

优选的是，在粮仓内布置多个沿竖直方向延伸的测温电缆，在每个测温电缆上自上而下设置多个湿度传感器。

本发明的有益效果是：本发明提供的适用于粮情监测的绝对水势云图生成方法，将粮堆湿热力参数进行融合得到绝对水势场并形成云图，可以将粮堆复杂的多个物理场统一集成在一张图中表示，便于分析当前粮堆状态和历史演化规律。

附图说明

图1为本发明所述的适用于粮情监测的绝对水势云图生成方法流程图。

图2为本发明所述的粮仓纵截面剖面结构示意图。

图3为本发明所述的粮仓横截面剖面结构示意图。

图4为本发明所述的矩形试验仓内传感器布置位置示意图。

图5为本发明所述的绝对水势云图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明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。

本发明提供了一种适用于粮情监测的绝对水势云图生成方法，具体步骤如下：

步骤一S110、搭建网络粮情多参数监测传感和监测系统。

如图2、图3所示，在粮仓1内布置多个测温电缆2，所述测温电缆2沿竖直方向布置，并且多个测温电缆2在粮仓1内的横截面上呈均匀网格分布。在每个测温电缆2上，自上而下设置有多个湿度传感器3。当粮仓装满粮食后，测温电缆2和湿度传感器3均处于粮堆内部。测量点的位置即为湿度传感器3的位置。

步骤二S120、采集原始网络数据。

通过测温电缆2和湿度传感器3，测量得到每个测量点处的温度测量值t和湿度测量值M。

步骤三S130、去处干扰及非正常数据。

若某测量点的粮温、湿度其中一项出现干扰或非正常数据，即将该点数据剔除。当剔除点超过总数据的1/3时，则该套数据作废，需要重新测量。

步骤四S140、计算绝对水势数据。

使用如下公式，计算每个测量点处粮食的绝对水势E_g：