[发明专利]一种基于现场总线的粮仓环境安全智能监测系统

说明书

本发明公开了一种基于现场总线的粮仓环境安全智能监测系统，所述系统由基于CAN现场总线的粮仓环境参数采集平台和粮仓环境安全评价子系统组成，该系统实现对粮仓环境参数智能化检测和对粮仓环境安全进行智能化评价；本发明有效解决了传统粮仓环境多参数检测装备设计不合理、设备落后、检测系统不完善等原因导致粮仓环境仍存在许多问题。根据粮仓环境参数变化的非线性、大滞后和粮仓环境面积大复杂等特点，克服粮仓环境监测系统不准确和可靠性低等缺陷，实现对粮仓环境参数进行精确检测与可靠分类，从而极大的提高粮仓环境参数检测的精确度和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及农业环境自动化监测技术领域，具体涉及一种基于现场总线的粮仓环境安全智能监测系统。

背景技术

传统的粮仓环境监测系统中关于粮仓环境的分析功能简单，控制策略不灵活，因此不能准确及时地分析、预测粮情和控制储粮，致使我国每年有数亿斤的粮食在储藏过程中霉烂变质，造成巨额损失。为了保证储粮质量，将先进的现代电子技术和粮仓环境监控系统充分相结合，设计开发具有预测能力的储粮仓环境安全的测控系统对粮食安全储藏具有重大意义。粮仓环境是由温度、湿度、水分和粮虫等因素共同决定的，必须同时综合考虑这些因素，才能获得充分反应粮仓环境安全状况的结论，并由此得出处理建议和控制措施。对粮仓温度、湿度，粮食水分、虫害等数据进行优化处理，实现对粮仓环境安全状况的预测，为粮情测控系统的控制策略提供及时的依据，提高了测控系统的可靠性。本发明的目的是提供一种基于现场总线的粮仓环境安全智能监测系统，该系统由基于CAN现场总线的粮仓环境参数采集平台和粮仓环境安全评价子系统组成，该系统实现对粮仓环境参数智能化检测和对粮仓环境安全进行智能化评价。

发明内容

本发明提供了一种基于现场总线的粮仓环境安全智能监测系统，本发明有效解决了传统粮仓环境多参数检测装备设计不合理、设备落后、检测系统不完善等原因导致粮仓环境仍存在许多问题。根据粮仓环境参数变化的非线性、大滞后和粮仓环境面积大复杂等特点，克服粮仓环境监测系统不准确和可靠性低等缺陷，实现对粮仓环境参数进行精确检测与可靠分类，从而极大的提高粮仓环境参数检测的精确度和鲁棒性。

本发明通过以下技术方案实现：

基于CAN现场总线网络的粮仓环境参数采集平台由检测节点和现场监控端组成，它们通过CAN现场总线构建成粮仓环境参数采集平台。检测节点分别由传感器组模块、单片机和通信模块组成，传感器组模块负责检测粮仓环境的温度、湿度、水分和粮虫等粮仓环境参数，由单片机控制采样间隔并通过通信模块发送给现场监控端；现场监控端由一台工业控制计算机和RS232/CAN通信模块组成，实现对检测节点检测粮仓环境参数进行管理和对粮仓环境多点参数进行分别融合、预测和粮仓环境安全进行分类。基于CAN现场总线的粮仓环境参数采集平台见图1所示。

本发明进一步技术改进方案是：

粮仓环境安全评价子系统由3个参数检测单元和粮仓环境安全智能评价器组成，3个参数检测单元由温度检测单元、湿度检测单元和水分检测单元组成，3个参数检测单元实现对粮仓环境温度、湿度和水分共3种粮仓环境因子进行检测、融合和预测，每个参数检测单元包括多个检测点的1种粮仓环境因子传感器、1种环境因子的多个时间序列三角模糊数神经网络、粮仓环境多点的1种环境因子融合模型、1种环境因子的三角模糊数预测模块共4部分组成，多个检测点的1种粮仓环境因子传感器感知被检测点的粮仓环境因子参数，每个检测点的1种环境因子传感器的输出作为对应的1个时间序列三角模糊数神经网络的输入，多个时间序列三角模糊数神经网络的输出作为粮仓环境多点的环境因子融合模型的输入，粮仓环境多点的1种环境因子融合模型的输出作为1种环境因子的三角模糊数预测模块的输入，3种环境因子的三角模糊数预测模块的输出作为粮仓环境安全智能评价器的输入，粮仓环境安全智能评价器根据被检测的粮仓温室3种粮仓环境因子和粮虫的预测值对粮食环境安全产生不同影响进行等级评价，粮仓环境安全评价子系统实现对粮仓温室3种粮仓环境因子的智能化监测和粮仓环境安全等级进行评价，3个参数检测单元功能和结构组成具有相似特征。