[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于3D雷达的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置及方法，更具体的说，尤其涉及一种可自适应地对料仓进行准确监控的基于3D雷达的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置及方法。

背景技术

目前，脱硫脱硝的料仓物料料位还没有有效实时检测手段，都是以估计用料的方式添加或定期人工查看的方法来确定料仓情况，不能实时在线监测物料料位，对于预警料位、报警料位均不能实时检测，对于料仓物料剩余量无法准确把握，更加无法根据每天的用料情况来统计用料数据，这些重要的数据无法统计，将给物料采购以及侧面反映设备的使用状态做出评估。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种基于3D雷达的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置及方法。

本发明的基于3D雷达的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置，检测装置安装于料仓正上方的中心位置处，检测装置由外壳体以及位于外壳体内的电路部分组成；所述外壳体上设置有按键模块、液晶显示屏和通讯接口；其特别之处在于：所述电路部分由数据处理及控制单元、3D雷达探头和通讯模块组成，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。

本发明的基于3D雷达的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置，所述外壳体的底端设置有对3D雷达探头进行保护的雷达保护面板，外壳体顶端的两侧固定有安装板，安装板上开设有安装孔。

本发明的基于3D雷达的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置，所述液晶显示屏的外侧设置有液晶屏保护板，通讯模块为RS485通讯模块。

本发明的基于3D雷达的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置的检测方法，其特别之处在于，通过以下步骤来实现：

a).设备安装，将检测装置安装于料仓顶部的中心位置上，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。

本发明的有益效果是：本发明的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置，通过在料仓上方的中心位置处设置带有3D雷达探头的检测装置，可实时地测量出料仓内三个方向上的距离a、b和H，通过计算料仓的横截面积和剩余物料距离雷达探头的距离，可有效地计算出料仓内物料的流速和剩余量，当余量低于预警值时，可通过上位机发出预警信息，以提醒工作人员做出应对措施。本发明的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置和方法，很好的解决了现有的人为因素引起的不可靠、检测实时性不强的弱点，更好的保障了安全生产。

附图说明

图1为本发明的脱硫脱硝物料流速和余量检测装置的安装示意图；

图2为本发明的检测装置的结构示意图；