粮食品质在线检测装置及其检测方法和系统与流程

1.本发明涉及粮食品质检测技术领域，尤其涉及一种粮食品质在线检测装置及其检测方法和系统。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.我国是世界上最大的粮食生产、运输、仓储、加工和消费国，粮食质量安全事关国计民生，针对各种粮食的质量品质检测是一项复杂的工作。
4.通常粮食品质检测需要在化验室条件下，依靠人工并配合专用仪器完成，检测时间长、费用高。而由于粮食品种多，检测指标和检测重点差异较大，导致在现有技术中粮食品质检测的在线适时检测的检测结果准确性较差。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种粮食品质在线检测装置及其检测方法和系统，以至少部分解决现有技术中粮食品质在线检测准确性差的技术问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
6.本发明提供一种粮食品质在线检测装置，包括：
7.壳体，所述壳体具有检测腔，且所述壳体上开设有进料口和出料口，所述检测腔分为第一检测通道和第二检测通道；
8.检测模块，所述检测模块包括第一组检测模块和第二组检测模块，组成所述第一组检测模块的传感器数量和类型与所述第一组检测模块的传感器数量和功能相同，所述第一组检测模块设置于所述第一检测通道内，所述第二组检测模块设置于所述第二检测通道内；
9.通道分配器，所述通道分配器的进口端通过分料器所述壳体的进料口相连通，所述通道分配器的第一出料口与所述第一检测通道相连通，所述通道分配器的第二出料口与所述第二检测通道相连通。
10.本发明还提供一种粮食品质在线检测方法，基于如权利要求1所述的粮食品质在线检测装置，所述方法包括：
11.在预设取样时间段内，以预设时间间隔获取所述第一组检测模块和所述第二组检测模块检测到的多组检测数据，所述检测数据包括同一检测项目在不同取样时间点的数据，以及不同检测项目在同一取样时间点的数据；
12.对各组所述检测数据进行处理，以得到多个批次检测结果，所述批次检测结果包括任一批次样品的同一检测项目在不同取样时间点的检测结果，以及任一批次样品不同检测项目在同一取样时间点的检测结果；
13.基于各所述批次检测结果，通过预设算法得到并输出终算结果。
14.进一步地，所述在预设取样时间段内，以预设时间间隔获取所述第一组检测模块
和所述第二组检测模块检测到的多组检测数据，具体包括：
15.所述在预设取样时间段内，以预设时间间隔获取所述第一组检测模块检测到的第一初检结果，以及所述第二组检测模块检测到的第二初检结果；
16.对所述第一初检结果和所述第二初检结果进行筛选、复核和判断，以得到符合偏差值要求范围内的第一初检结果和第二初检结果；
17.对符合偏差值要求范围内的第一初检结果和第二初检结果进行加权平均计算，以得到复算结果，并以所述复算结果作为检测数据。
18.进一步地，利用以下公式计算所述复算结果：
19.jf＝(jd1×
α1×
β1) (jd2×
α2×
β2)
20.其中，jf为复算结果，jd1为第一初检结果，jd2为第二初检结果；
21.α1和α2为纠偏系数，其数值是0或者是1，当初检结果在允许的偏差值范围内时，纠偏系数为1；当初检结果在允许的偏差值范围之外时，纠偏系数为0；
22.β1和β2为比例系数，其数值范围在0至1之间，它们的和等于1，比例系数反映了每个初检结果在复算结果中的比重。
23.进一步地，所述基于各所述复算结果，通过预设算法得到并输出批次检测结果，具体地利用以下公式计算所述批次检测结果：
[0024][0025]
其中，jp是一个批次的检测结果，n为一个批次内复算结果的数量。
[0026]
进一步地，所述基于各所述批次检测结果，通过预设算法得到并输出终算结果，具体地利用以下公式计算所述终算结果：
[0027][0028]
或者，
[0029]
其中，jz是终算结果，k为一个终算结果内批次检测结果的数量。
[0030]
进一步地，本发明还提供一种粮食品质在线检测系统，所述系统包括：
[0031]
检测数据获取单元，用于在预设取样时间段内，以预设时间间隔获取所述第一组检测模块和所述第二组检测模块检测到的多组检测数据，所述检测数据包括同一检测项目在不同取样时间点的数据，以及不同检测项目在同一取样时间点的数据；
[0032]
批次结果获取单元，用于对各组所述检测数据进行处理，以得到多个批次检测结果，所述批次检测结果包括任一批次样品的同一检测项目在不同取样时间点的检测结果，以及任一批次样品不同检测项目在同一取样时间点的检测结果；
[0033]
终算结果获取单元，用于基于各所述批次检测结果，通过预设算法得到并输出终算结果。
[0034]
在上述一种或几种具体实施方式中，本发明所提供的粮食品质在线检测装置和方法，具有以下技术效果：
[0035]
该方案通过双通道(或者多个双通道)检测，既能够获取同一批次样品在同一检测时间点的多种不同检测项目数据，也能够获取该同一检测时间点同一检测项目的双重(或
者多个双重)检测数据，同时还能够获得不同时间点同一项目和不同项目的检测数据，并将多种检测数据进行整理和筛选，从而得到多个批次检测结果，最后基于各所述批次检测结果，通过预设算法得到并输出终算结果。从而通过扩展数据采样维度和数据处理，最终解决现有技术中粮食品质在线检测准确性较差的技术问题。
附图说明
[0036]
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
[0037]
图1为本发明所提供的粮食品质在线检测装置一种具体实施方式的流程图；
[0038]
图2为本发明所提供的粮食品质在线检测方法一种具体实施方式的流程图；
[0039]
图3为本发明所提供的粮食品质在线检测系统一种具体实施方式的流程框图。
[0040]
附图标记如下：
[0041]
1-壳体，2-第一检测通道，3-第二检测通道，4-分料器；5-通道分配器，6-第一组检测模块，7-第二组检测模块。
具体实施方式
[0042]
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0043]
在一种具体实施方式中，如图1所示，本发明所提供的粮食品质在线检测装置包括壳体1、检测模块和通道分配器5。
[0044]
其中，壳体1具有检测腔，且所述壳体1上开设有进料口和出料口，所述检测腔分为第一检测通道2和第二检测通道3。所述通道分配器5的进口端通过分料器4所述壳体1的进料口相连通，所述通道分配器5的第一出料口与所述第一检测通道2相连通，所述通道分配器5的第二出料口与所述第二检测通道3相连通。
[0045]
检测模块包括第一组检测模块6和第二组检测模块7，组成所述第一组检测模块6的传感器数量和类型与所述第一组检测模块6的传感器数量和功能相同，以实现同样多检。所述第一组检测模块6设置于所述第一检测通道2内，所述第二组检测模块7设置于所述第二检测通道3内。
[0046]
该装置还包括分料器4，所述分料器4安装于所述检测腔内，并位于所述进料口与通道分配器5之间，物料进入检测腔时，首先通过分料器4将样品随机整样和分样，整样后的样品经过通道分配器5分别进入两个检测通道内。
[0047]
具体地，上述检测模块内可以包括多个传感器和测量仪器，根据检测项目的设定，这些传感器和测量仪器的类型可选择，例如水分传感器、重量传感器、微波发生和接受仪、光电传感器等，例如上述第一组检测模块中可以包括水分传感器、重量传感器等。为了实现同样多检，第二组检测模块所包含的传感器类型和数量，以及传感器的排布顺序和位置与第一组检测模块的相同。当物料通过分料器分别进入第一检测通道和第二检测通道后，在
两个检测通道内的物料分别同时经过同类传感器，以得到同一物料、同一检测时间点、同一检测项目的检测数据。当物料依次完全通过第一检测通道和第二检测通道后，则可以得到两组多个采样项目的检测数据。
[0048]
进一步地，针对粮食检测准确性较差的问题，本发明在粮食品质在线检测装置的基础上，提供了一种能够提高在线粮食品质自动检测装置检测结果准确性的、对检测数据进行整理、归纳的专用算法。
[0049]
在一种具体实施方式中，本发明所提供的粮食品质在线检测方法，基于如上所述的粮食品质在线检测装置，如图2所示，所述方法包括以下步骤：
[0050]
s1：在预设取样时间段内，以预设时间间隔获取所述第一组检测模块和所述第二组检测模块检测到的多组检测数据(即初检结果)，所述检测数据包括同一检测项目在不同取样时间点的数据，以及不同检测项目在同一取样时间点的数据；
[0051]
s2：对各组所述检测数据进行处理，以得到多个批次检测结果，所述批次检测结果包括任一批次样品的同一检测项目在不同取样时间点的检测结果，以及任一批次样品不同检测项目在同一取样时间点的检测结果；其中，检测项目可以具体为容重、水分含量、杂质含量、不完善粒含量，生霉粒含量，脂肪酸值，蛋白质含量，完整粒率，色泽等。
[0052]
s3：基于各所述批次检测结果，通过预设算法得到并输出终算结果。
[0053]
具体地，样品经过第一组检测模块中的多个传感器和第二组检测模块中的多个传感器，从而以同样多检的方式检测出两组初检结果，进一步地也可以采用多组检测模块检测出多组初检结果。由于检测模块对样品分别检测获取数据，在同样多检的情况下，得到多个初检结果，通过对多个初检结果进行筛选、复核和判断，对符合偏差值标准的初算结果进行加权平均计算得到复算结果，同时弃用不符合标准的初检结果。
[0054]
在两组(或多组)检测模块多次重复上述检测过程中，能够获得多组复算结果，并对上述数据进行运算处理后的结果为批次检验结果。这个批次检验结果代表了这个批次物料的检查项目的综合检测指标。每个批次的物料数量、重量和体积等参数可以预先设置。
[0055]
在上述方法实现过程中，可以多次连续重复上述检测过程，通过多组批次检验结果计算出一个物料单元的检测项目的终算结果。这个终算结果代表了这个单元的物料检查项目的综合检测指标。每个单元的物料数量、重量和体积等参数可以预先设置，检测结果可以上传或与其它装置共享联动。
[0056]
对于一个大批量的、持续不断的物料入库、出库以及生产线上的动态或静态运行场景，本发明保证检测结果准确性的方法所属的计算和控制系统可以根据生产作业需要进行多批次检测运算。一个批次的物料数量的设定，既可以是一定物料重量范围的数值，也可以是一定体积范围的数值，也可以是生产线一定运行时间周期内的数值，它们也可以人工设置。
[0057]
在步骤s1中，所述在预设取样时间段内，以预设时间间隔获取所述第一组检测模块和所述第二组检测模块检测到的多组检测数据，具体包括：
[0058]
所述在预设取样时间段内，以预设时间间隔获取所述第一组检测模块检测到的第一初检结果，以及所述第二组检测模块检测到的第二初检结果；
[0059]
对所述第一初检结果和所述第二初检结果进行筛选、复核和判断，以得到符合偏差值要求范围内的第一初检结果和第二初检结果；
[0060]
对符合偏差值要求范围内的第一初检结果和第二初检结果进行加权平均计算，以得到复算结果，并以所述复算结果作为检测数据。
[0061]
进一步地，利用以下公式计算所述复算结果：
[0062]
jf＝(jd1×
α1×
β1) (jd2×
α2×
β2)
[0063]
其中，jf为复算结果，jd1为第一初检结果，jd2为第二初检结果；
[0064]
α1和α2为纠偏系数，其数值是0或者是1，当初检结果在允许的偏差值范围内时，纠偏系数为1；当初检结果在允许的偏差值范围之外时，纠偏系数为0；
[0065]
β1和β2为比例系数，其数值范围在0至1之间，它们的和等于1，比例系数反映了初检结果在复算结果中的比重。
[0066]
进一步地，所述基于各所述复算结果，通过预设算法得到并输出批次检测结果，具体地利用以下公式计算所述批次检测结果：
[0067][0068]
其中，jp是一个批次的检测结果，n为一个批次内复检结果的数量。
[0069]
进一步地，所述基于各所述批次检测结果，通过预设算法得到并输出终算结果，具体地利用以下公式计算所述终算结果：
[0070][0071]
或者，
[0072]
其中，jz是终算结果，k为一个终算结果内批次检测结果的数量。
[0073]
因此，本发明通过所述的检测方法，既能够获取同一批次样品在同一检测时间点的多种不同检测项目数据，也能够获取该同一检测时间点同一检测项目的双重检测数据，同时还能够获得不同时间点同一项目和不同项目的检测数据，并将多种检测数据进行整理和筛选，从而得到多个批次检测结果，最后基于各所述批次检测结果，通过预设算法得到并输出终算结果。从而通过扩展数据采样维度和数据处理，最终解决现有技术中在线粮食品质检测准确性较差的技术问题。
[0074]
除了上述方法，本发明还提供一种粮食品质在线检测系统，如图3所示，所述系统包括：
[0075]
检测数据获取单元100，用于在预设取样时间段内，以预设时间间隔获取所述第一组检测模块和所述第二组检测模块检测到的多组检测数据，所述检测数据包括同一检测项目在不同取样时间点的数据，以及不同检测项目在同一取样时间点的数据；
[0076]
批次结果获取单元200，用于对各组所述检测数据进行处理，以得到多个批次检测结果，所述批次检测结果包括任一批次样品的同一检测项目在不同取样时间点的检测结果，以及任一批次样品不同检测项目在同一取样时间点的检测结果；
[0077]
终算结果获取单元300，用于基于各所述批次检测结果，通过预设算法得到并输出终算结果。
[0078]
需要进一步说明的是，如果需要对本发明所述的“粮食品质在线检测装置”做出进一步的了解，可以参考发明人的另一项已经公开的实用新型专利“一种粮食品质在线检测
装置”(申请号202122391608.x)。
[0079]
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
[0080]
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个单元、模块、元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些单元、模块、元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个单元、模块、元件、部件、区域、层或部段与另一或者多个区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序，同时也不排除更多的顺序和次序安排。因此，以下讨论的第一单元、模块、元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二单元、模块、元件、部件、区域、层或部段。
[0081]
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
[0082]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。