[发明专利]一种果蔬仓库多变量控制系统及方法

说明书

本发明提供了一种果蔬仓库多变量控制系统及方法，涉及自动控制领域，包括数据采集模块、数据处理模块、数据显示与保存模块和控制模块；数据采集模块对果蔬仓库中环境信息数据进行采集，并通过ZigBee模块发送到PC端；数据处理模块拟采用莱特准则和自适应加权融合算法对传感器信息进行处理；数据显示与保存模块实时监测仓库的环境变量，并存储采集到的数据；改进T‑S模糊神经网络设计的控制器对温湿度和气调设备下发指令，使得果蔬仓库的环境条件动态保持在预设值附近，保证果蔬存放的适宜条件。该装置极大提高仓库中多环境变量的采集效率，能够精确调控影响果蔬贮藏时间的环境变量，保证存放果蔬的品质，实现果蔬仓库管理的信息化和自动化。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种果蔬仓库多变量控制系统及方法。

背景技术

果蔬作为人类补充水分、纤维素以及其他微量元素的最佳来源，成为了人类生存中不可或缺的宝贵食品，但是大部分果蔬的生产存在严重的季节性，采摘后的果蔬一旦得不到妥善的贮藏，其本身所蕴含丰富的水分与糖分将使得果蔬在贮存期间迅速地脱水和腐烂。经研究表明，影响果蔬保鲜能力的主要因素有温度、湿度、气体成分比例等，如何调节和改变上述影响因素，使得果蔬贮藏时间和品质得以提升，已成为目前迫切需要解决的一类问题。低温贮藏法是采用最为广泛的贮藏方法，但是过低的温度会导致冷害症状，因此保持最适宜的贮藏环境可以有效的保证果蔬的新鲜和质量。大量数据表明，果蔬类适合存放的温度为：7℃～12℃，湿度为：90％～95％，二氧化碳的浓度为2％～5％。

近几年，果蔬仓库控制系统的设计引进了越来越多的智能化技术和设备应用，目前国内外对系统的研究重点在于控制技术的选择和控制模型的优化上，旨在设计更加精准化的控制模型，最大程度地提高环境因子的控制精度，实现果蔬仓储监控管理系统的智能化和自动化。目前的果蔬仓库的控制系统，缺乏对影响果蔬贮藏时间环境变量耦合性的研究，对环境变量的调控仍存在较大的误差，导致控制不够精准，影响果蔬贮藏质量。

因此，本申请提出一种果蔬仓库多变量控制系统及方法。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种果蔬仓库多变量控制系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种果蔬仓库多变量控制系统，包括数据采集模块、数据处理模块、数据显示与保存模块和控制模块；

所述数据采集模块对果蔬仓库中的环境信息数据进行采集，并通过zigbee网络将采集到的环境信息数据发送到所述数据显示与保存模块及数据处理模块；

所述数据显示与保存模块将接收到的环境信息数据进行实时显示并保存；

所述数据处理模块采用莱特准则对接收到的环境信息数据的异常值进行剔除，并对剔除异常值后的环境信息数据采用自适应加权融合算法进行融合，将融合数据发送到所述控制模块；

所述控制模块采用T-S模糊神经网络对融合数据进行训练，根据训练结果向果蔬仓库的环境调节设备发送控制指令。

优选地，所述数据采集模块包括温度传感器、湿度传感器和CO₂传感器，通过各传感器对果蔬仓库中的温湿度以及二氧化碳数据进行采集。

优选地，所述采用莱特准则对接收到的环境信息数据的异常值进行剔除具体包括：

假设利用多个等精度的传感器对环境参数进行测量，得到一组数据信息为：x₁,x₂,……x_i，则平均值、残差、标准差分别为：