CN115031773A - 粮堆监测***及粮堆监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种粮堆监测***及粮堆监测方法，该粮堆监测***包括粮堆数据采集装置和上位机；粮堆数据采集装置包括控制器、舵机模组、测距传感器和温度传感器，控制器连接舵机模组、测距传感器和温度传感器，控制器用于通过控制舵机模组的转动角度改变粮堆上的检测位置，并将检测结果发送上位机；上位机用于对粮堆数据采集装置发送的多个检测结果进行处理，根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，然后根据多个检测结果的处理结果形成粮堆的表面三维模型。本发明可以实现对粮堆实时、准确的监测。

Description

粮堆监测***及粮堆监测方法

技术领域

本发明涉及农业信息技术领域，尤其涉及一种粮堆监测***及粮堆监测方法。

背景技术

在粮食的储存过程中，粮食的温度是影响粮食质量的重要因素，温度过高是增加粮食发霉和变质的危险性因素，由此，粮食的温度管控尤为重要。目前主要采用的粮食温度监测方式是在粮仓的不同位置设置固定的监测点，通过监测点上的温度传感器得到粮仓内的存储环境温度，进而实现对粮食状况的监测，但这种方式由于不能对粮食的温度进行直接检测，因此无法实现较为准确的监测。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种粮堆监测***及粮堆监测方法，可以实现对粮堆实时、准确的监测。

为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种粮堆监测***，包括粮堆数据采集装置和上位机；

所述粮堆数据采集装置包括控制器、舵机模组、测距传感器和温度传感器，所述控制器连接所述舵机模组、所述测距传感器和所述温度传感器，所述控制器用于通过控制所述舵机模组的转动角度改变粮堆上的检测位置，并将在不同检测位置得到的检测结果发送所述上位机，其中，每一检测结果包括一检测位置对应的转动角度、以及当舵机模组为该转动角度时所述测距传感器采集的距离信息和所述温度传感器采集的温度信息，所述舵机模组包括转动轴相互垂直的第一舵机和第二舵机，每一检测位置对应的转动角度包括所述第一舵机的一转动角度和所述第二舵机的一转动角度；

所述上位机用于对所述粮堆数据采集装置发送的多个检测结果进行处理，根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，然后根据所述多个检测结果的处理结果形成所述粮堆的表面三维模型，以通过所述表面三维模型的外表形状呈现所述粮堆的外表形状，通过所述表面三维模型上不同位置上的颜色呈现所述粮堆上对应位置的温度状况。

进一步地，所述上位机还用于获取所述舵机模组的转动角度范围，并将获取的转动角度范围发送所述控制器，以使所述控制器根据所述转动角度范围控制所述舵机模组的转动角度，从而改变粮堆上的检测位置。

进一步地，所述上位机被配置为通过以下方式获取所述舵机模组的转动角度范围：获取所述粮堆的所在区域位置，然后根据粮堆数据采集装置的所在位置及所述粮堆的所在区域位置确定舵机模组的转动角度范围，使舵机模组根据所述转动角度范围实现的检测范围能够覆盖所述粮堆。

进一步地，所述第一舵机用于转动所述第二舵机，所述第二舵机用于转动所述测距传感器和温度传感器，所述舵机模组的转动角度范围包括所述第一舵机的转动角度范围[A1，A2]和所述第二舵机的转动角度范围[B1，B2]；

所述控制器被配置成通过以下方式得到多个检测结果：控制所述第一舵机从A1转动至A2，且当所述第一舵机转动至[A1，A2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均控制所述第二舵机从B1转动至B2，并当所述第二舵机转动至[B1，B2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均对所述测距传感器和所述温度传感器进行一次输出数据读取操作。

进一步地，所述粮堆数据采集装置还包括第一U型架、第二U型架和载板，所述第二舵机通过所述第一U型架连接所述第一舵机的转动轴，所述载板通过所述第二U型架连接所述第二舵机的转动轴，所述测距传感器和所述温度传感器设置在所述载板上；

所述载板为L型载板，其包括相互垂直的第一部和第二部，所述第一部上设置有通孔，所述温度传感器位于所述通孔并与所述第二部平行，所述测距传感器安装在所述第二部上且位于所述L型载板的外侧，从而使得所述测距传感器与所述温度传感器的检测方向相同，所述测距传感器为激光测距传感器，所述温度传感器为红外点温仪。

进一步地，所述粮堆数据采集装置还包括安装在所述载板上的清洁装置，所述控制器还用于控制所述清洁装置对所述测距传感器的检测端面进行清洁；

所述清洁装置包括第三舵机以及清洁刷，所述第三舵机安装在所述第一部且位于所述L型载板的内侧，所述清洁刷安装在所述第三舵机的转动轴上。

进一步地，所述上位机被配置成通过以下方式确定检测结果对应的检测位置的显示颜色信息：

计算检测结果中的温度信息T对应的转换值T’；

T’＝100*(T-T_min)/(T_max-T_min)，其中，T_max为所述多个检测结果中的温度信息中的最大值，T_min为所述多个检测结果中的温度信息中的最小值；

若T’位于区间[0,a)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255，绿色值＝255*T’/a，蓝色值＝0；

若T’位于区间[a,b)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255*(T’-a)/a，绿色值＝255，蓝色值＝0；

若T’位于区间[b,100)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝0，绿色值＝255，蓝色值＝255*(T’-b)/a；

其中，a，b均为预设值，且a小于b。

进一步地，a的值为30-36中的值，b为63-69中的值。

为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种粮堆监测方法，应用于粮堆监测***，所述粮堆监测***包括粮堆数据采集装置和上位机，所述粮堆数据采集装置包括控制器、舵机模组、测距传感器和温度传感器，所述舵机模组包括转动轴相互垂直的第一舵机和第二舵机，所述方法包括：

步骤100：所述控制器通过控制所述舵机模组的转动角度改变粮堆上的检测位置，并将在不同检测位置得到的检测结果发送所述上位机，其中，每一检测结果包括一检测位置对应的转动角度、以及当舵机模组为该转动角度时所述测距传感器采集的距离信息和所述温度传感器采集的温度信息，每一检测位置对应的转动角度包括所述第一舵机的一转动角度和所述第二舵机的一转动角度；

步骤200：所述上位机对所述粮堆数据采集装置发送的多个检测结果进行处理，根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，然后根据所述多个检测结果的处理结果形成所述粮堆的表面三维模型，以通过所述表面三维模型的外表形状呈现所述粮堆的外表形状，通过所述表面三维模型上不同位置上的颜色呈现所述粮堆上对应位置的温度状况。

进一步地，步骤100之前，所述方法还包括：

所述上位机获取所述舵机模组的转动角度范围，并将获取的转动角度范围发送所述控制器，以使所述控制器根据所述转动角度范围控制所述舵机模组的转动角度，从而改变粮堆上的检测位置。

进一步地，所述上位机获取所述舵机模组的转动角度范围，包括：

所述上位机获取所述粮堆的所在区域位置，然后根据粮堆数据采集装置的所在位置及所述粮堆的所在区域位置确定舵机模组的转动角度范围，使舵机模组根据所述转动角度范围实现的检测范围能够覆盖所述粮堆。

进一步地，所述第一舵机用于转动所述第二舵机，所述第二舵机上用于转动所述测距传感器和温度传感器，所述舵机模组的转动角度范围包括所述第一舵机的转动角度范围[A1，A2]和所述第二舵机的转动角度范围[B1，B2]；

所述步骤100包括：所述控制器控制所述第一舵机从A1转动至A2，且当所述第一舵机转动至[A1，A2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均控制所述第二舵机从B1转动至B2，并当所述第二舵机转动至[B1，B2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均对所述测距传感器和所述温度传感器进行一次输出数据读取操作。

进一步地，步骤200中，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，包括：

计算检测结果中的温度信息T对应的转换值T’；

T’＝100*(T-T_min)/(T_max-T_min)，其中，T_max是所述多个检测结果中的温度信息中的最大值，T_min是所述多个检测结果中的温度信息中的最小值；

若T’位于区间[0,a)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255，绿色值＝255*T’/a，蓝色值＝0；

若T’位于区间[a,b)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255*(T’-a)/a，绿色值＝255，蓝色值＝0；

若T’位于区间[b,100)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝0，绿色值＝255，蓝色值＝255*(T’-b)/a；

其中，a，b均为预设值，且a小于b。

本发明提供的粮堆监测***，可以通过粮堆数据采集装置采集粮堆上不同位置上的距离信息和温度信息，并将不同位置上的距离信息、温度信息及相应的转动角度发送给上位机，上位机根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色，再根据多个检测结果的处理结果形成粮堆的表面三维模型，使得用户可以通过该表面三维模型直观的得到粮堆的外表形状及温度状况，进而可以实现对粮堆实时、准确的监测。

附图说明

以下将参照附图对本发明的优选实施方式进行描述。图中：

图1为本发明实施例提供的一种粮堆监测***的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种粮堆数据采集装置的示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种粮堆监测***的示意图，该粮堆监测***包括粮堆数据采集装置200和上位机100；

所述粮堆数据采集装置200包括控制器210、舵机模组220、测距传感器230和温度传感器240，所述控制器210连接所述舵机模组200、所述测距传感器230和所述温度传感器240，所述控制器210用于通过控制所述舵机模组220的转动角度改变粮堆上的检测位置，并将在不同检测位置得到的检测结果发送所述上位机100，其中，每一检测结果包括一检测位置对应的转动角度、以及当舵机模组220为该转动角度时测距传感器230采集的距离信息和温度传感器240采集的温度信息，该舵机模组200包括转动轴相互垂直的第一舵机和第二舵机，每一检测位置对应的转动角度包括所述第一舵机的一转动角度和所述第二舵机的一转动角度；

通过改变舵机模组220的转动角度可改变粮堆上的检测位置，即不同转动角度可对应粮堆上的不同检测位置，测距传感器230采集的距离信息即为粮堆数据采集装置的所在位置与当前转动角度对应的检测位置之间的距离，温度传感器采集的温度信息即为前转动角度对应的检测位置上的温度值(温度信息)；

粮堆数据采集装置可以从每一检测位置上可以得到一检测结果，例如，粮堆数据采集装置可以将每一个检测结果通过数据包的方式发送给上位机，在不同检测位置得到的检测结果可以分别通过不同的数据包发送给上位机，这样，上位机每接收到一个数据包即可以得到一个检测结果，上位机通过对数据包中的数据进行解析处理，即可得到同一位置上的三维坐标信息和温度信息；

其中，舵机模组220包括转动轴相互垂直的第一舵机和第二舵机，能够在不同的方向上转动，进而可对粮堆上的不同检测位置进行检测，控制器210可以采用具有通信功能的单片机或MCU(微控制器)，通过控制器210可以将检测结果发送给上位机100；

其中，测距传感器230和温度传感器240的检测方向相同，从而能够同时对基本相同位置上的距离和温度进行检测；

例如，本发明实施例中，测距传感器230可以为激光测距传感器，温度传感器240可以为红外点温仪；

所述上位机100用于对所述粮堆数据采集装置发送的多个检测结果进行处理，根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，然后根据所述多个检测结果的处理结果形成所述粮堆的表面三维模型，以通过所述表面三维模型的外表形状呈现所述粮堆的外表形状，通过所述表面三维模型上不同位置上的颜色呈现所述粮堆上对应位置的温度状况，其中，检测位置的显示颜色为表面三维模型显示时该检测位置上所呈现的颜色，不同温度信息对应的显示颜色不同；

优选地，上位机100还可以具有报警功能，例如，当检测到温度值超过预设温度的检测位置的数量超过预设个数时，上位机即执行报警操作，例如，该报警操作可以包括声音报警、短信报警等。

其中，上位机100可以是PC、手机、平板电脑等终端设备。

本发明实施例提供的粮堆监测***，可以通过粮堆数据采集装置采集粮堆上不同位置上的距离信息和温度信息，并将不同位置上的距离信息、温度信息及相应的转动角度发送给上位机，上位机根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色，再根据多个检测结果的处理结果创建粮堆的表面三维模型，使得用户可以通过该表面三维模型直观的得到粮堆的外表形状及温度状况，进而可以实现对粮堆实时、准确的监测。

本发明实施例中的粮堆监测***可以测出粮堆的三维形状，并可视化展示给用户，这样，用户可以通过对比不同时间粮堆三维形状的变化，直观的判断出粮仓内粮食数量的变化(增加或减少)。另外，上位机还可以根据粮堆的表面三维模型，计算出粮堆的体积，并能够通过体积的变化计算出粮食的变化量，使用户可以得到较为精确的粮食变化情况，实现对粮食数量较为准确的管理，即通过本发明的粮堆监测***，不但可以使用户能够实时的了解粮堆的温度状态，还可以精确的得到粮堆的数量变化情况。

例如，在一实施例中，所述上位机100被配置成通过以下方式确定检测结果对应的检测位置的显示颜色信息：

计算检测结果中的温度信息T对应的转换值T’；

T’＝100*(T-T_min)/(T_max-T_min)，其中，T_max为所述多个检测结果中的温度信息中的最大值，T_min为所述多个检测结果中的温度信息中的最小值；

若T’位于区间[0,a)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255，绿色值＝255*T’/a，蓝色值＝0；

若T’位于区间[a,b)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255*(T’-a)/a，绿色值＝255，蓝色值＝0；

若T’位于区间[b,100)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝0，绿色值＝255，蓝色值＝255*(T’-b)/a；

其中，a，b均为预设值，且a小于b。

即上述方式中，将检测得到的所有检测结果所在的温度范围划分成三个区间，不同区间通过改变不同的颜色值确定对应的颜色，不但实现简单，并且所呈现出的颜色变化有利于用户分辨出不同温度状况。

例如，a的值为30-36中的值，b为63-69中的值，例如a为33，b为66。

优选地，上位机100还可以对粮堆数据采集装置200中转动模组的转动进行控制，具体地，上位机100可以向粮堆数据采集装置200发送配置信息，该配置信息可以包括舵机模组的转动角度范围，粮堆数据采集装置200可以根据配置信息控制舵机模组的转动角度，例如，在一实施例中，所述上位机100还用于获取所述舵机模组220的转动角度范围，并将获取的转动角度范围发送所述粮堆数据采集装置200的控制器210，使所述控制器210根据所述舵机模组的转动角度范围控制所述舵机模组220，从而改变粮堆上的检测位置。

其中，在一实施例中，上位机100可以获取用户输入的舵机模组的转动角度范围；

优选地，在一实施例中，所述上位机100被配置为通过以下方式获取所述舵机模组的转动角度范围：获取所述粮堆的所在区域位置，然后根据所述粮堆的所在区域位置确定所述舵机模组的转动角度范围。即用户可以在上位机上输入粮堆的所在区域位置，上位机100获取粮堆的所在区域位置后，根据粮堆数据采集装置200的所在位置及粮堆的所在区域位置确定出舵机模组的转动角度范围，使舵机模组根据转动角度范围实现的检测范围能够覆盖粮堆。

例如，在一实施例中，参见图2，粮堆数据采集装置中的舵机模组220包括转动轴相互垂直的第一舵机221和第二舵机222，所述第一舵机221用于转动所述第二舵机222，所述第二舵机222用于转动所述测距传感器230和温度传感器240，所述舵机模组220的转动角度范围包括所述第一舵机221的转动角度范围[A1，A2]和所述第二舵机222的转动角度范围[B1，B2]；

其中，该粮堆数据采集装置200还包括第一U型架223、第二U型架224和载板，所述第二舵机222通过所述第一U型架223连接所述第一舵机221的转动轴，所述载板通过所述第二U型架224连接所述第二舵机222的转动轴，所述测距传感器230和所述温度传感器240设置在所述载板上，具体地，第一U型架223的开口两端安装在第一舵机221的转动轴上，第二舵机222通过一U型架安装在第一U型架的开口正对横梁上，第二U型架224的开口两端安装在第二舵机222的转动轴上，所述载板安装在第二U型架224的开口正对横梁上，此外，第一舵机221的本体还可以通过一U型架连接一安装件270，通过安装件270可以将粮堆数据采集装置200固定在支架或者其他需要的位置。

其中，该载板为L型载板，其包括相互垂直的第一部251和第二部252，所述第一部251上设置有通孔，柱状的温度传感器240位于该通孔并与所述第二部252平行，所述测距传感器安装在所述第二部252上且位于所述L型载板的外侧，从而使得所述测距传感器与所述温度传感器的检测方向相同，即温度传感器240的检测端面241与测距传感器的检测端面231朝向相同的方向，能够同时检测基本相同位置上的温度信息和距离信息。

可以理解的是，L型载板的内侧包括第一部朝向第二部的侧面以及第二部朝向第一部的侧面，L型载板的外侧是与其内侧相对的一侧。

优选地，本发明实施例中，所述粮堆数据采集装置200还包括安装在载板上的清洁装置，该清洁装置用于对所述测距传感器的检测端面进行清洁，以避免测距传感器上沉积的灰尘对检测的影响，提高检测的准确性，其中，控制器210还用于控制所述清洁装置对所述测距传感器的检测端面231进行清洁。

其中，该清洁装置包括第三舵机261以及清洁刷262，所述第三舵机261安装在所述第一部251且位于所述L型载板的内侧，所述清洁刷262通过若干个连接件安装在所述第三舵机261的转动轴上，通过第三舵机在一定范围内转动从而带动清洁刷对测距传感器230的检测端面231进行清洁。

其中，第三舵机261还连接控制器210，在控制器210的控制下对测距传感器进行清洁，例如，当控制器接收到开始检测指令后可先控制第三舵机261对测距传感器230的检测端面231进行清洁，之后再控制第一舵机、第二舵机、测距传感器以及温度传感器进行检测，从而提高之后检测过程中测距传感器检测的准确性。

例如，本发明实施例中，所述控制器210被配置成通过以下方式得到多个检测结果：控制所述第一舵机221从A1转动至A2，且当所述第一舵机221转动至[A1，A2]中的多个转动角度中的每个转动角度时，均控制所述第二舵机222从B1转动至B2，并当所述第二舵机222转动至[B1，B2]中的多个转动角度中的每个转动角度时，均对所述测距传感器和所述温度传感器进行一次输出数据读取操作。

例如，上述的[A1，A2]中的多个转动角度为M个转动角度，分别为(A1+a)、(A1+a*2)、(A1+a*3)、…、(A1+a*M)，上述的[B1，B2]中的多个转动角度为N个转动角度，分别为(B1+b)、(B1+b*2)、(B1+b*3)、…、(B1+b*N)其中，a、b为步进值，从而可以得到M*N个检测结果，例如，所述第一舵机221的转动角度范围为[10度，170度]和所述第二舵机222的转动角度范围为[10度，170度]，a、b均为1度，则可得到160*160个检测结果；

即第一舵机每步进一次(即转动角度增加a)后保持当前的转动角度，然后第二舵机开始从B1至B2转动，并且转动的过程中，转动角度每增加b时读取一次测距传感器和温度传感器的输出数据，每一次输出数据读取操作得到一检测结果；

其中，第一舵机和第二舵机可以均包含角度传感器，通过角度传感器可以向控制器反馈舵机当前的转动角度，具体地，控制器控制舵机模组的过程如下：

步骤1：控制器210控制第一舵机221转动到第一舵机的起点位置A1，控制第二舵机222转动到第二舵机的起点位置B1；

步骤2：控制器210向第一舵机221发送步进指令，使第一舵机的转动角度步进一次，并通过第一舵机的角度传感器检测第一舵机的转动角度，当检测到本次步进到位时，执行步骤3；

步骤3：控制器210向第二舵机222发送转动指令，使第二舵机222开始从B1至B2匀速转动，同时通过第二舵机的角度传感器检测第二舵机的转动角度，每检测到第二舵机的转动角度增加b时读取一次测距传感器和温度传感器的输出数据，每一次输出数据读取操作得到一检测结果，当检测到第二舵机转动到终点位置B2时，执行步骤4；

步骤4：控制器210控制第二舵机222转动到第二舵机的起点位置B1，并通过第一舵机的角度传感器检测第一舵机的转动角度，若第一舵机未转动到终点位置A2，重复执行步骤2，若第一舵机转动到终点位置A2，检测过程结束。

其中，本发明实施例中，得到的每一个检测结果可以具体包括第一舵机的转动角度θ1、第二舵机的转动角度θ2、测距传感器230采集的距离信息L和所述温度传感器240采集的温度信息T，由于第一舵机和第二舵机的转动轴垂直，因此上位机可以通过以下方式确定检测结果对应的检测位置的三维坐标信息：

X＝L*sin(θ2)；

Y＝L*cos(θ2)*sin(θ1)；

Z＝L*cos(θ2)*cos(θ1)；

得到的三维坐标(X,Y,Z)即为该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息。

其中，本发明实施例中的粮堆监测***可以包括一个或多个上述的粮堆数据采集装置，不同粮堆数据采集装置可以根据具体情况设置在粮堆上方不同的位置。

本发明实施例还提供了一种粮堆监测方法，应用于粮堆监测***，所述粮堆监测***包括粮堆数据采集装置和上位机，所述粮堆数据采集装置包括控制器、舵机模组、测距传感器和温度传感器，所述舵机模组包括转动轴相互垂直的第一舵机和第二舵机，所述方法包括：

步骤100：所述控制器通过控制所述舵机模组的转动角度改变粮堆上的检测位置，并将在不同检测位置得到的检测结果发送所述上位机，其中，每一检测结果包括一检测位置对应的转动角度、以及当舵机模组为该转动角度时所述测距传感器采集的距离信息和所述温度传感器采集的温度信息，每一检测位置对应的转动角度包括所述第一舵机的一转动角度和所述第二舵机的一转动角度；

步骤200：所述上位机对所述粮堆数据采集装置发送的多个检测结果进行处理，根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，然后根据所述多个检测结果的处理结果形成所述粮堆的表面三维模型，以通过所述表面三维模型的外表形状呈现所述粮堆的外表形状，通过所述表面三维模型上不同位置上的颜色呈现所述粮堆上对应位置的温度状况。

例如，在一实施例中，步骤100之前，所述方法还包括：

所述上位机获取所述舵机模组的转动角度范围，并将获取的转动角度范围发送所述控制器，以使所述控制器根据所述转动角度范围控制所述舵机模组的转动角度，从而改变粮堆上的检测位置。

例如，在一实施例中，所述上位机获取所述舵机模组的转动角度范围，包括：

所述上位机获取所述粮堆的所在区域位置，然后根据粮堆数据采集装置的所在位置及所述粮堆的所在区域位置确定舵机模组的转动角度范围，使舵机模组根据所述转动角度范围实现的检测范围能够覆盖所述粮堆。

例如，在一实施例中，所述第一舵机用于转动所述第二舵机，所述第二舵机上用于转动所述测距传感器和温度传感器，所述舵机模组的转动角度范围包括所述第一舵机的转动角度范围[A1，A2]和所述第二舵机的转动角度范围[B1，B2]；

所述步骤100包括：所述控制器控制所述第一舵机从A1转动至A2，且当所述第一舵机转动至[A1，A2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均控制所述第二舵机从B1转动至B2，并当所述第二舵机转动至[B1，B2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均对所述测距传感器和所述温度传感器进行一次输出数据读取操作。

例如，在一实施例中，步骤200中，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，包括：

计算检测结果中的温度信息T对应的转换值T’；

T’＝100*(T-T_min)/(T_max-T_min)，其中，T_max是所述多个检测结果中的温度信息中的最大值，T_min是所述多个检测结果中的温度信息中的最小值；

若T’位于区间[0,a)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255，绿色值＝255*T’/a，蓝色值＝0；

若T’位于区间[a,b)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255*(T’-a)/a，绿色值＝255，蓝色值＝0；

若T’位于区间[b,100)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝0，绿色值＝255，蓝色值＝255*(T’-b)/a；

其中，a，b均为预设值，且a小于b。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种粮堆监测***，其特征在于，包括粮堆数据采集装置和上位机；

所述粮堆数据采集装置包括控制器、舵机模组、测距传感器和温度传感器，所述控制器连接所述舵机模组、所述测距传感器和所述温度传感器，所述控制器用于通过控制所述舵机模组的转动角度改变粮堆上的检测位置，并将在不同检测位置得到的检测结果发送所述上位机，其中，每一检测结果包括一检测位置对应的转动角度、以及当舵机模组为该转动角度时所述测距传感器采集的距离信息和所述温度传感器采集的温度信息，所述舵机模组包括转动轴相互垂直的第一舵机和第二舵机，每一检测位置对应的转动角度包括所述第一舵机的一转动角度和所述第二舵机的一转动角度；

所述上位机用于对所述粮堆数据采集装置发送的多个检测结果进行处理，根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，然后根据所述多个检测结果的处理结果形成所述粮堆的表面三维模型，以通过所述表面三维模型的外表形状呈现所述粮堆的外表形状，通过所述表面三维模型上不同位置上的颜色呈现所述粮堆上对应位置的温度状况。

2.根据权利要求1所述的粮堆监测***，其特征在于，所述上位机还用于获取所述舵机模组的转动角度范围，并将获取的转动角度范围发送所述控制器，以使所述控制器根据所述转动角度范围控制所述舵机模组的转动角度，从而改变粮堆上的检测位置。

3.根据权利要求2所述的粮堆监测***，其特征在于，所述上位机被配置为通过以下方式获取所述舵机模组的转动角度范围：获取所述粮堆的所在区域位置，然后根据粮堆数据采集装置的所在位置及所述粮堆的所在区域位置确定舵机模组的转动角度范围，使舵机模组根据所述转动角度范围实现的检测范围能够覆盖所述粮堆。

4.根据权利要求2或3所述的粮堆监测***，其特征在于，所述第一舵机用于转动所述第二舵机，所述第二舵机用于转动所述测距传感器和温度传感器，所述舵机模组的转动角度范围包括所述第一舵机的转动角度范围[A1，A2]和所述第二舵机的转动角度范围[B1，B2]；

所述控制器被配置成通过以下方式得到多个检测结果：控制所述第一舵机从A1转动至A2，且当所述第一舵机转动至[A1，A2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均控制所述第二舵机从B1转动至B2，并当所述第二舵机转动至[B1，B2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均对所述测距传感器和所述温度传感器进行一次输出数据读取操作。

5.根据权利要求1所述的粮堆监测***，其特征在于，所述粮堆数据采集装置还包括第一U型架、第二U型架和载板，所述第二舵机通过所述第一U型架连接所述第一舵机的转动轴，所述载板通过所述第二U型架连接所述第二舵机的转动轴，所述测距传感器和所述温度传感器设置在所述载板上；

所述载板为L型载板，其包括相互垂直的第一部和第二部，所述第一部上设置有通孔，所述温度传感器位于所述通孔并与所述第二部平行，所述测距传感器安装在所述第二部上且位于所述L型载板的外侧，从而使得所述测距传感器与所述温度传感器的检测方向相同，所述测距传感器为激光测距传感器，所述温度传感器为红外点温仪。

6.根据权利要求5所述的粮堆监测***，其特征在于，所述粮堆数据采集装置还包括安装在所述载板上的清洁装置，所述控制器还用于控制所述清洁装置对所述测距传感器的检测端面进行清洁；

所述清洁装置包括第三舵机以及清洁刷，所述第三舵机安装在所述第一部且位于所述L型载板的内侧，所述清洁刷安装在所述第三舵机的转动轴上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的粮堆监测***，其特征在于，所述上位机被配置成通过以下方式确定检测结果对应的检测位置的显示颜色信息：

计算检测结果中的温度信息T对应的转换值T’；

T’＝100*(T-T_min)/(T_max-T_min)，其中，T_max为所述多个检测结果中的温度信息中的最大值，T_min为所述多个检测结果中的温度信息中的最小值；

若T’位于区间[0,a)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255，绿色值＝255*T’/a，蓝色值＝0；

若T’位于区间[a,b)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255*(T’-a)/a，绿色值＝255，蓝色值＝0；

若T’位于区间[b,100)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝0，绿色值＝255，蓝色值＝255*(T’-b)/a；

其中，a，b均为预设值，且a小于b。

8.根据权利要求7所述的粮堆监测***，其特征在于，a的值为30-36中的值，b为63-69中的值。

9.一种粮堆监测方法，应用于粮堆监测***，其特征在于，所述粮堆监测***包括粮堆数据采集装置和上位机，所述粮堆数据采集装置包括控制器、舵机模组、测距传感器和温度传感器，所述舵机模组包括转动轴相互垂直的第一舵机和第二舵机，所述方法包括：

步骤100：所述控制器通过控制所述舵机模组的转动角度改变粮堆上的检测位置，并将在不同检测位置得到的检测结果发送所述上位机，其中，每一检测结果包括一检测位置对应的转动角度、以及当舵机模组为该转动角度时所述测距传感器采集的距离信息和所述温度传感器采集的温度信息，每一检测位置对应的转动角度包括所述第一舵机的一转动角度和所述第二舵机的一转动角度；

步骤200：所述上位机对所述粮堆数据采集装置发送的多个检测结果进行处理，根据每一个检测结果中的转动角度和距离信息确定该检测结果对应的检测位置的三维坐标信息，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，然后根据所述多个检测结果的处理结果形成所述粮堆的表面三维模型，以通过所述表面三维模型的外表形状呈现所述粮堆的外表形状，通过所述表面三维模型上不同位置上的颜色呈现所述粮堆上对应位置的温度状况。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤100之前，所述方法还包括：

所述上位机获取所述舵机模组的转动角度范围，并将获取的转动角度范围发送所述控制器，以使所述控制器根据所述转动角度范围控制所述舵机模组的转动角度，从而改变粮堆上的检测位置。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述上位机获取所述舵机模组的转动角度范围，包括：

所述上位机获取所述粮堆的所在区域位置，然后根据粮堆数据采集装置的所在位置及所述粮堆的所在区域位置确定舵机模组的转动角度范围，使舵机模组根据所述转动角度范围实现的检测范围能够覆盖所述粮堆。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述第一舵机用于转动所述第二舵机，所述第二舵机上用于转动所述测距传感器和温度传感器，所述舵机模组的转动角度范围包括所述第一舵机的转动角度范围[A1，A2]和所述第二舵机的转动角度范围[B1，B2]；

所述步骤100包括：所述控制器控制所述第一舵机从A1转动至A2，且当所述第一舵机转动至[A1，A2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均控制所述第二舵机从B1转动至B2，并当所述第二舵机转动至[B1，B2]中多个转动角度中的每个转动角度时，均对所述测距传感器和所述温度传感器进行一次输出数据读取操作。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤200中，根据每一个检测结果中的温度信息确定该检测结果对应的检测位置的显示颜色信息，包括：

计算检测结果中的温度信息T对应的转换值T’；

T’＝100*(T-T_min)/(T_max-T_min)，其中，T_max是所述多个检测结果中的温度信息中的最大值，T_min是所述多个检测结果中的温度信息中的最小值；

若T’位于区间[0,a)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255，绿色值＝255*T’/a，蓝色值＝0；

若T’位于区间[a,b)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝255*(T’-a)/a，绿色值＝255，蓝色值＝0；

若T’位于区间[b,100)，则检测结果的检测位置的显示颜色信息为：红色值＝0，绿色值＝255，蓝色值＝255*(T’-b)/a；

其中，a，b均为预设值，且a小于b。

Images