[发明专利]基于雷达偏移成像的粮仓监控方法、装置、设备和系统

说明书

本发明提供一种基于雷达偏移成像的粮仓监控方法、装置、设备和系统，方法包括：依次向含有N个雷达节点的雷达阵列中的每个雷达节点发送轮询控制信号。在同一时刻只有一个雷达节点接收到轮询控制信号，且当前接收到轮询控制信号的雷达节点为信号发射节点向粮仓存储区域发射探测信号产生反射信号，其他N‑1个雷达节点接收该反射信号。根据其他N‑1个雷达节点的反射信号、粮食电参数和偏移成像原理，获得当前的粮仓存储区域局部粮食的不同电参数之间的分界面信息。在完成M次轮询后，根据M次轮询得到的M个粮食分层结构获得该时刻的粮食分层结构。根据该时刻的粮食分层结构以及上一时刻的粮食分层结构，获得粮食结构的局部变化信息，实现对粮仓的监控。

技术领域

本发明涉及信息通信技术领域，尤其涉及一种基于雷达偏移成像的粮仓监控方法、装置、设备和系统。

背景技术

粮食作为国计民生的基础需求，其供需平衡、市场稳定等因素直接影响到国家的安全、稳定与发展。因此，如何保证粮食的长期安全存储则成为国家关注的重大事件。对于粮食的存储，不仅需要控制其存储粮仓的温湿度等自然环境条件，而且对于粮仓的监管监测也是需要关注的重点和难点。由于粮仓储备的粮食数量庞大，蕴含巨大的经济利益，从而，出现以次充好、虚库偷盗等各类违规违法事件，无论是直接给国家造成的经济损失，还是由此带来的监管、清查等经济补贴都是巨大的。因此，亟需针对粮仓中存储的粮食的数量、质量、种类等情况，开发研究准确、快捷的监管监测技术。

现有技术存在的问题：

1、利用温湿度传感器对粮仓内的温度和湿度等自然环境条件直接进行测量。但是，对于监测粮仓温湿度等客观环境变化的方案，只是定性地反映了这些条件对所储粮食的影响，并未确定地说明由此而产生的粮食的具体变化。

2、通过激光雷达对粮仓内粮食的表面形状进行测量，通过已知的粮食密度对粮食的重量进行监测。但是，通过激光雷达测量不规则形状的粮食体积，根据粮食的经验密度，只能粗略确定所储粮食的重量，但不能说明粮食是否发生品质或种类变化。

3、通过探地雷达计算粮食的电参数，从而监测粮食的水分含量，以此判断粮食的品质。但是，通过探地雷达原理监测粮食的水分含量，能够较准确地说明粮食的品质变化，但并未关注粮食电参数与其他因素的关系，同时，现有的监测装置采用导轨控制一发一收雷达运动进行分段的粮食监测，对装置安装的准确性，以及系统运行的稳定性要求较高。

发明内容

本发明实施例提供一种基于雷达偏移成像的粮仓监控方法、装置、设备和系统，根据粮仓粮食的质量变化、品质变化和种类变化，以实现对粮仓的监控。

第一方面，本发明实施例提供一种基于雷达偏移成像的粮仓监控方法，包括：

依次向包含有N个雷达节点的雷达阵列中的每个雷达节点发送轮询控制信号；其中，在同一时刻只有一个雷达节点接收到轮询控制信号，且当前接收到所述轮询控制信号的雷达节点作为信号发射节点向预定的粮仓存储区域发射探测信号；所述探测信号经粮仓存储区域内的粮食反射后生成反射信号，并被所述雷达阵列中的其他N-1个雷达节点所接收；其中，N≥3；

根据所述的其他N-1个雷达节点发送的反射信号、粮食电参数以及偏移成像原理，获得当前的粮仓存储区域局部粮食的不同电参数之间的分界面信息；

在完成M次轮询后，根据M次轮询得到的M个粮食分层结构获得当前时刻的粮食分层结构；其中，每次轮询的粮食分层结构根据在本次轮询过程中获得的N个分界面信息计算得到；

根据当前时刻的粮食分层结构以及上一时刻的粮食分层结构，获得粮食结构的局部变化信息，以实现对粮仓的监控。

进一步地，根据当前时刻的粮食分层结构以及上一时刻的粮食分层结构，获得粮食结构的局部变化信息，以实现对粮仓的监控的步骤，具体包括：