[發(fā)明專利]一種雙向高精度水體檢測方法和電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011025725.8
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112051412A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳振華;李叢;周志明;馮陽;鄧權(quán);戴聰聰;廖鍇;張清波
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市宏電技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24;G01P13/00;G01F1/66;H03D7/16
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發(fā)明提供一種雙向高精度水體檢測方法，包括：向待檢測水體發(fā)射檢測信號，獲取待檢測水體的反射信號；將所述反射信號與第一頻率的低頻波進行混頻，生成第一信號；基于所述第一信號計算水體流向；同時，將所述反射信號與第二頻率的高頻波進行混頻，生成第二信號；基于所述第二信號計算水體流速；根據(jù)所述水體流向與所述水體流速確定水體檢測結(jié)果。本發(fā)明通過將反射信號分為兩路分別計算測量水體的流向和流速，使水體檢測同時保證水體流向和流速的精確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙向高精度水體檢測方法和電路。

背景技術(shù)

隨著城市化進程的加快，城市排水管網(wǎng)的長度快速增長，雨污水的排放對城市水環(huán)境造成的影響日益嚴重，準確測量水體流速對雨污水排放控制、污水處理廠水量水質(zhì)調(diào)度、管網(wǎng)水動力模擬、洪澇模擬與預報具有重要意義由于排水管道處于非滿管、高濁度、管底淤積、水面油污與漂浮物多、易燃/易爆氣體充斥的惡劣工況，對水體流速和流向的測量一直是技術(shù)難點。

傳統(tǒng)的多普勒聲學流速測量儀中，一般使用混頻點選在低頻得出低頻信號來水體流速，但由于負向信息缺失不易得出水體流向信息，但是使用高頻混頻得出的信號雖然具有方向信息但是其頻譜被壓縮在較小的范圍內(nèi)其精度和靈敏差，容易導致判斷流速的精度降低，無法保證精度與流速同時同時取得良好測量效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種雙向高精度水體檢測方法和電路。反射信號分別測量水體的流向和流速，使水體檢測實現(xiàn)同時高精度檢測流向和流速，提高精度。

第一方面，本發(fā)明提供一種雙向高精度水體檢測方法，包括：

向待檢測水體發(fā)射檢測信號，獲取待檢測水體的反射信號；

將所述反射信號與第一頻率的低頻波進行混頻，生成第一信號；

基于所述第一信號計算水體流向；

同時，將所述反射信號與第二頻率的高頻波進行混頻，生成第二信號；

基于所述第二信號計算水體流速；

根據(jù)所述水體流向與所述水體流速確定水體檢測結(jié)果。

進一步地，所述基于所述第一信號計算水體流向，包括：

計算所述第一信號的第三頻率；

判斷所述第三頻率是否大于預設(shè)閾值；

若大于，則判定所述水體流向為正方向；

若小于，則判定所述水體流向為負方向。

進一步地，所述計算所述第一信號的第三頻率，包括：

將所述第一信號輸入濾波器進行濾波，以輸出第三信號；

對所述第三信號基于預設(shè)采樣頻率進行采樣，得到采樣信號；

對所述采樣信號進行傅里葉變換，基于變換后的所述第四信號的能量強度確定所述第三頻率。

進一步地，所述基于所述第二信號計算水體流速，包括：

將所述第二信號輸入濾波器進行濾波，以輸出第四信號；

對所述第四信號進行傅里葉變換，基于變換后的所述第四信號的能量強度確定所述第四頻率；

基于所述第四頻率計算得到頻偏值；

基于所述頻偏值計算得到水體流速。

進一步地，在所述向待檢測水體發(fā)射檢測信號，獲取待檢測水體的反射信號之后，還包括：對所述反射信號進行信號放大。

第二方面，本發(fā)明提供一種雙向高精度水體檢測電路，包括：接收模塊、水體流向確定模塊、水體流速確定模塊和輸出模塊；