[发明专利]基于3D雷达的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于3D雷达的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置，检测装置（3）安装于料仓（1）正上方的中心位置处，检测装置由外壳体（4）以及位于外壳体内的电路部分组成；所述外壳体（4）上设置有按键模块（11）、液晶显示屏（9）和通讯接口（10）；其特征在于：所述电路部分由数据处理及控制单元（12）、3D雷达探头（13）和通讯模块（14）组成，3D雷达探头位于外壳体的底端且其输出端与数据处理及控制单元相连接；数据处理及控制单元通过3D雷达探头获取物料上表面距离雷达安装点的距离，以及雷达安装点在两相互垂直的水平方向上距离料仓内壁的距离；液晶显示屏与数据处理及控制单元的输出端相连接，数据处理及控制单元通过通讯模块与上位机相连接；数据处理及控制单元根据3D雷达探头获取的数据计算出料仓内物料流速和物料余量。

2.根据权利要求1所述的基于3D雷达的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置，其特征在于：所述外壳体（4）的底端设置有对3D雷达探头（13）进行保护的雷达保护面板（5），外壳体顶端的两侧固定有安装板（6），安装板上开设有安装孔（7）。

3.根据权利要求1或2所述的基于3D雷达的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置，其特征在于：所述液晶显示屏（9）的外侧设置有液晶屏保护板（8），通讯模块（14）为RS485通讯模块。

4.一种基于3D雷达的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置的检测方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).设备安装，将检测装置（3）安装于料仓（1）顶部的中心位置上，以便对物料流速和余量进行检测；设料仓的高度为                                               ，料仓中存放的脱硫脱硝物料的密度为；

b).采集水平面内、两个方向上的宽度，数据处理及控制单元通过3D雷达探头，采集水平面内3D雷达探头在相互垂直的方向上距离料仓内壁的距离，设两个互相垂直的方向上的距离分别为、；

c).判断料仓形状，判断步骤b)中所获取的与是否相等，如果相等，则表明料仓为圆柱形，通过计算出圆柱形料仓的横截面积；如果不相等，则执行步骤d)；

d).计算横截面积，如果与不相等，则表明料仓的横截面积为矩形，通过计算出圆柱形料仓的横截面积；

e).计算物料流速，在时刻，数据处理及控制单元通过3D雷达探头获取物料上表面距离3D雷达探头的距离，设为；经过一段时间，在时刻，数据处理及控制单元获取物料上表面距离3D雷达探头的距离，设为；数据处理及控制单元通过公式（1）计算出物料流速：

     （1）

f).计算物料余量，设数据处理及控制单元通过3D雷达探头，所采集的物料上表面距离3D雷达探头的距离为，通过公式（2）计算出物料余量：

    （2）

g).判断余量是否达到预警值，设料仓内物料余量的预警值为，判断是否成立，如果成立，则通过通讯模块（14）将报警信息上传至上位机（15），并发出预警信息；执行步骤h)；

h).计算物料还可使用时间，通过公式（3）计算出剩余物料还可使用的时间，

    （3）

并将计算出的物料还可使用时间上传至上位机，以便工作人员根据剩余时间对工作进行合理安排。