[发明专利]一种用于检测温室棚面开度的方法有效
申请号: | 201710977651.X | 申请日: | 2017-10-17 |
公开(公告)号: | CN107677230B | 公开(公告)日: | 2019-06-04 |
发明(设计)人: | 傅泽田;张国祥;李鑫星;刘星星;张琛驰;严谨;杨菡;冀际安;刘恒一;王鑫辰 | 申请(专利权)人: | 中国农业大学 |
主分类号: | G01B21/00 | 分类号: | G01B21/00 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 王莹;吴欢燕 |
地址: | 100193 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 开度 温室棚面 基础架构 几何模型 开度位置 温室棚 检测 转角 实际开度 自动监测 弧长 卷帘 卷膜 棚面 匹配 测算 温室 观察 | ||
1.一种用于检测温室棚面开度的方法,其特征在于,包括:
步骤S1、基于温室的基础架构,建立与所述基础架构相匹配的简化几何模型;其中,将所述温室棚面简化为一段弧线,所述弧线包括至少一段圆弧线;
步骤S2、基于所述简化几何模型和所述温室棚面的开度位置所对应的转角,确定所述开度位置对应的开度弧长,并计算得到所述温室棚面的开度;
其中,步骤S2具体包括:步骤S21、连接一圆弧线的最高端点和最低端点得到第一连线;
步骤S22、所述第一连线的中垂线与所述圆弧线的交点为弧线交点;
步骤S23、所述中垂线上的一点到所述弧线交点的距离,与该点分别到所述最高端点和最低端点的距离相等,该点为所述圆弧线的虚拟圆心,所述虚拟圆心到所述弧线交点的距离为虚拟半径;
步骤S24、基于所述转角和虚拟半径,确定所述圆弧线的开度弧长,并计算棚面的开度。
2.如权利要求1所述的一种用于检测温室棚面开度的方法,其特征在于,所述转角的获取方法具体为:所述温室的墙体底部设置有固定底座,所述固定底座上转动连接有对应所述开度位置的升缩杆支架,所述固定底座上还设置有与所述升缩杆支架轴连接的角度传感器,所述角度传感器通过检测所述升缩杆支架转动的角度以获取所述开度位置对应的转角。
3.如权利要求1所述的一种用于检测温室棚面开度的方法,其特征在于,所述弧线的弧长为各圆弧线的弧长的总和,任一圆弧线的弧长采用如下步骤获取:
所述圆弧线的最高端点和最低端点与所述圆弧线对应的虚拟圆心构成等腰三角形,由所述圆弧线的最高端点和最低端点分别在水平方向的投影距离以及在竖直方向上的投影距离可换算得到所述等腰三角形的底角,基于所述底角计算得到所述等腰三角形的顶角,由所述顶角确定所述圆弧线对应的圆心角,由所述圆心角与虚拟半径即可计算得到所述圆弧线的弧长。
4.如权利要求3所述的一种用于检测温室棚面开度的方法,其特征在于,所述弧线包括一段圆弧线时,步骤S24进一步包括:
步骤A241、基于第一函数关系确定开度位置与所述圆弧线的最高端点之间的弧线所对应的第一圆心角;所述第一函数关系为基于开度位置、固定底座位置与所述圆弧线的最高端点构成的第一三角形以及开度位置、所述圆弧线的最高端点与所述圆弧线的虚拟圆心构成的第二三角形之间的三角函数关系;
步骤A242、基于所述第一圆心角,以及所述圆弧线的最高端点、最低端点和所述虚拟圆心构成的三角形,确定所述开度位置与所述圆弧线的最低端点之间的弧线所对应的第二圆心角;
步骤A243、基于所述第二圆心角和虚拟半径,计算得到所述开度位置与所述圆弧线的最低端点之间的弧线的长度,即计算得到所述开度弧长;
步骤A244、基于所述开度弧长与圆弧线的弧长,计算棚面开度。
5.如权利要求4所述的一种用于检测温室棚面开度的方法,其特征在于,步骤A244中计算棚面开度的公式具体为:
其中,θ为圆弧线最高端点和虚拟圆心间的连线与第一连线形成的第一夹角,α为转角,S为第一连线的长度,H为圆弧线的最高端点与最低端点在竖直方向上的投影距离。
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