[發(fā)明專利]一種基于開放空間的液位測(cè)量方法和裝置以及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010885220.2
• 申請(qǐng)日: 2020-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN111998913B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張遠(yuǎn)燚;張諒;趙鐵剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門精益遠(yuǎn)達(dá)智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G01F23/284
• 分類號(hào): G01F23/284
• 代理公司: 廈門原創(chuàng)專利事務(wù)所(普通合伙) 35101
• 代理人: 龔杰奇

1.一種基于開放空間的液位測(cè)量方法，其特征在于，通過第一雷達(dá)和第二雷達(dá)實(shí)現(xiàn)，所述第一雷達(dá)和所述第二雷達(dá)設(shè)置在液體上方的同一水平高度，所述第一雷達(dá)和所述第二雷達(dá)均垂直液面發(fā)射電磁波，所述方法包括：

獲取所述第一雷達(dá)或所述第二雷達(dá)距離液體底部的底部高度；

獲取所述第一雷達(dá)距離液面的初始液面高度以及液體對(duì)所述第一雷達(dá)的信號(hào)的反射強(qiáng)度進(jìn)行歸一化，定義為初始?xì)w一化反射強(qiáng)度；

在第一時(shí)間段t1內(nèi)，通過第一雷達(dá)獲取所述第一雷達(dá)距離下方最近目標(biāo)的第一高度以及所述第一雷達(dá)距離下方最近目標(biāo)對(duì)所述第一雷達(dá)的信號(hào)的反射強(qiáng)度進(jìn)行歸一化，定義為第一歸一化反射強(qiáng)度；

在第二時(shí)間段t2內(nèi)，通過第二雷達(dá)獲取所述第二雷達(dá)距離下方目標(biāo)的目標(biāo)高度集合，其中，t1和t2連續(xù)且時(shí)長(zhǎng)均較短；

當(dāng)判斷所述目標(biāo)高度集合中存在第二高度滿足第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，并且所述底部高度、所述初始液面高度、所述初始?xì)w一化反射強(qiáng)度、所述第一高度以及所述第一歸一化反射強(qiáng)度滿足第二預(yù)設(shè)條件時(shí)，則取所述第一高度與所述第二高度的平均值作為當(dāng)前液位高度；否則，取最近一次檢測(cè)得到的液位高度作為當(dāng)前液位高度；

所述第一預(yù)設(shè)條件包括：

|第一高度-第二高度|ε，其中，ε表示為根據(jù)所述第一雷達(dá)和所述第二雷達(dá)的特性預(yù)先設(shè)定的閾值；

所述第二預(yù)設(shè)條件包括：

第一高度底部高度、|第一高度-初始液面高度|δ、|第一歸一化反射強(qiáng)度-初始?xì)w一化反射強(qiáng)度|σ，其中，σ表示為根據(jù)同一介質(zhì)對(duì)所述第一雷達(dá)的信號(hào)反射強(qiáng)度的變化范圍而預(yù)先設(shè)定的閾值，δ表示為根據(jù)不同環(huán)境條件下液位變化而預(yù)先設(shè)定的閾值；

所述第一雷達(dá)為窄波束調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)；所述第二雷達(dá)為寬波束調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)。

2.一種基于開放空間的液位測(cè)量裝置，其特征在于，通過第一雷達(dá)和第二雷達(dá)實(shí)現(xiàn)，所述第一雷達(dá)和所述第二雷達(dá)設(shè)置在液體上方的同一水平高度，所述第一雷達(dá)和所述第二雷達(dá)均垂直液面發(fā)射電磁波，所述裝置包括：

底部高度獲取單元，用于獲取所述第一雷達(dá)或所述第二雷達(dá)距離液體底部的底部高度；

液面高度獲取單元，用于獲取所述第一雷達(dá)距離液面的初始液面高度以及液體對(duì)所述第一雷達(dá)的信號(hào)的反射強(qiáng)度進(jìn)行歸一化，定義為初始?xì)w一化反射強(qiáng)度；

第一獲取單元，用于在第一時(shí)間段t1內(nèi)，通過第一雷達(dá)獲取所述第一雷達(dá)距離下方最近目標(biāo)的第一高度以及所述第一雷達(dá)距離下方最近目標(biāo)對(duì)所述第一雷達(dá)的信號(hào)的反射強(qiáng)度進(jìn)行歸一化，定義為第一歸一化反射強(qiáng)度；

第二獲取單元，用于在第二時(shí)間段t2內(nèi)，通過第二雷達(dá)獲取所述第二雷達(dá)距離下方目標(biāo)的目標(biāo)高度集合，其中，t1和t2連續(xù)且時(shí)長(zhǎng)均較短；

確定高度單元，用于當(dāng)判斷所述目標(biāo)高度集合中存在第二高度滿足第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，并且所述底部高度、所述初始液面高度、所述初始?xì)w一化反射強(qiáng)度、所述第一高度以及所述第一歸一化反射強(qiáng)度滿足第二預(yù)設(shè)條件時(shí)，則取所述第一高度與所述第二高度的平均值作為當(dāng)前液位高度；否則，取最近一次檢測(cè)得到的液位高度作為當(dāng)前液位高度；

所述第一預(yù)設(shè)條件包括：

|第一高度-第二高度|ε，其中，ε表示為根據(jù)所述第一雷達(dá)和所述第二雷達(dá)的特性預(yù)先設(shè)定的閾值；

所述第二預(yù)設(shè)條件包括：

第一高度底部高度、|第一高度-初始液面高度|δ、|第一歸一化反射強(qiáng)度-初始?xì)w一化反射強(qiáng)度|σ，其中，σ表示為根據(jù)同一介質(zhì)對(duì)所述第一雷達(dá)的信號(hào)反射強(qiáng)度的變化范圍而預(yù)先設(shè)定的閾值，δ表示為根據(jù)不同環(huán)境條件下液位變化而預(yù)先設(shè)定的閾值；

所述第一雷達(dá)為窄波束調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)；所述第二雷達(dá)為寬波束調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)。

3.一種基于開放空間的液位測(cè)量設(shè)備，其特征在于，包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器內(nèi)的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序能夠被所述處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的一種基于開放空間的液位測(cè)量方法。

4.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，其中，在所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求1所述的一種基于開放空間的液位測(cè)量方法。