一种粮库粮堆体积测量的装置及方法

专利主权项内容

1.一种粮库粮堆体积测量的装置，包括18个超声波测距探头、超声波控制电路、主控制板、粮库和粮堆，其特征在于：所述18个超声波测距探头包括第S超声波测距探头、第S+1超声波测距探头……和第S+N超声波测距探头，其中，N为小于等于17的正整数，所述粮库内放有粮堆，所述粮堆由规则部分Ⅰ和非规则部分Ⅱ组成，且规则部分Ⅰ设置在非规则部分Ⅱ的底部，所述第S超声波测距探头安装在粮库的后墙上，所述第S+1超声波测距探头安装在粮库的左墙上，所述第S+2超声波测距探头……和所述第S+N超声波测距探头布置在粮库的天花板上，所述超声波控制电路为18个，以第V个超声波控制电路、第V+1个超声波控制电路……和第V+M个超声波控制电路来表示，其中M为小于等于17的正整数，所述18个超声波测距探头与18个超声波控制电路一对一连接，所述18个超声波控制电路均与主控制板电连接；粮库粮堆体积测量采用以下方法，依据超声波测距方法，包括如下步骤：步骤1：根据第S超声波测距探头和第S+1超声波测距探头分别测量粮库的长度和宽度，进而算出粮库的底面积；步骤2：根据粮库天花板上16个超声波测距探头的测量，粮堆最小高度乘以底面积，即为规则部分I的体积；步骤3：粮库内粮堆的体积测量：所述非规则部分II的测量：所述粮库天花板上的第S+2个超声波测距探头至第S+17个超声波测距探头，其中第S+2个超声波测距探头至第S+10个超声波测距探头共9个超声波测距探头的相对位置是固定的，所述9个超声波测距探头用A点、B点、C点、D点、E点、F点、G点、H点和I点，所述A点、B点、C点、D点、F点、G点、H点和I点分别与E点结合形成八个线段这九个点分别和E点结合形成八个线段(A, E)、(B, E)、(C, E)、(D, E)、(F, E)、(I, E)、(H, E)、(G, E)、和(G, E)，如果以E为原点，EF方向的直线为X轴，EB方向的直线为Y轴，经过E点且垂直XY坐标系的直线作为Z轴构建立体坐标系，那么(A, E)、(I, E)在AE方向和Z轴形成的平面内；(B, E)、(H, E)在Y轴与Z轴形成的平面内；(C, E)、(G, E)在CE方向和Z轴形成的平面内；(D, E)、(F, E)在X轴与Z轴形成的平面内，在每个平面内，以E为定点，可以得到八个y＝ax的函数，然后把A、B、C、D、F、I、G、K坐标带入各自的函数，得到八个a，分别是a1～a8；然后求其平均值作为粮堆体积曲线系数A；2已知粮堆在平面坐标系中满足二次函数曲线y＝Ax，那么粮堆体积计算2V＝∫π((1/A)*z)dz＝π/A∫zdz＝π/(2A)z2z轴代表粮堆第二部分体积高度，由超声波测距探头可知；步骤4：将步骤2和步骤3中的规则部分I的体积和非规则部分II的体积相加，即得粮堆的总体积；通过超声波测距手段获取距离信息，然后通过程序算法转换为平面信息，继而变为体积信息，并通过报警器和通信电路与外界进行信息交互，以实现对粮库粮堆的监管。