技术详细介绍
所谓“民以食为天”，粮食的安全储藏对国计民 生起到重要的作用。随着世界人口的增加，全世界对 粮食的需求随之增加。为了满足粮食的供应，中国政 府在全国各地建立大批粮库用来储备粮食。粮食在仓 储过程中会因为多种原因而产生变质，最终导致粮食 的损失。仓储中粮食的损失已成为全世界广泛关注的 问题。因此，对仓储过程中粮食品质的监控至关重要， 最常用的粮食品质监测指标为粮食的温度。开发粮食 温度场估计技术有助于监测粮食品质的全局变化情况, 为粮食品质的实时监控提供准确、全面的信息。现有的温度场估计技术主要有两大类：基于热传 递原理的热力学模型和基于传感数据的统计模型。热 力学模型是对理想状态下基于传热机理而引起的温度 场变化的描述。通过给定初始温度和边界条件，建立 三维热力学模型，实现对三维动态温度场的估计。该 模型没有考虑在实际工程应用中温度场的变化会受到其他因素的影响而产生的局部变化，对温度场的估计误 差较大。统计模型通过无线传感设备采集温度数据，并 利用这些数据建立温度场估计模型，实现对温度场的估 计。在工程应用中，由于传感器配置成本的限制，在温 度场中安装的传感设备数目较少，通过传感设备只能获 取一少部分稀疏的数据。同时，传感设备较易发生损坏， 导致部分传感器数据缺失或不可用。传感器数据的不足 导致该温度场估计技术的精确度大大降低。本技术以国家储备粮库中的储备粮作为研究对象， 以粮食温度作为评价粮食品质的指标，提出了一种基于 时空动态耦合的三维粮温传感数据分析方法，并建立仓 56 储粮食品质监测平台，实现在粮食贮藏期间对粮食品质 的评估和实时监控。通过本技术能够解决目前在工程领 域中存在的由于传感器数据不足无法获得准确、全面温 度场信息的问题，可以得到温度场的全面而准确的信息， 为工程领域中监控、决策等措施提供依据。