[发明专利]一种基于开放空间的液位测量方法和装置以及设备有效

专利信息
申请号: 202010885220.2 申请日: 2020-08-28
公开(公告)号: CN111998913B 公开(公告)日: 2022-12-09
发明(设计)人: 张远燚;张谅;赵铁刚 申请(专利权)人: 厦门精益远达智能科技有限公司
主分类号: G01F23/284 分类号: G01F23/284
代理公司: 厦门原创专利事务所(普通合伙) 35101 代理人: 龚杰奇
地址: 361000 福建省厦门市集*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 开放 空间 测量方法 装置 以及 设备
【说明书】:

发明公开了一种基于开放空间的液位测量方法,包括获取所述第一雷达或所述第二雷达距离液体底部的底部高度;获取所述第一雷达距离液面的初始液面高度以及液体对所述第一雷达的信号的反射强度进行归一化,定义为初始归一化反射强度;获取所述第一雷达距离下方最近目标的第一高度以及所述第一雷达距离下方最近目标对所述第一雷达的信号的反射强度进行归一化,定义为第一归一化反射强度;获取所述第二雷达距离下方目标的目标高度集合,当判断所述目标高度集合中存在第二高度满足第一预设条件时,并且满足第二预设条件时,则取所述第一高度与所述第二高度的平均值作为当前液位高度;否则,取最近一次检测得到的液位高度作为当前液位高度。

技术领域

本发明涉及液位测量技术领域,尤其涉及一种基于开放空间的液位测量方法和装置以及设备。

背景技术

随着城市化建设的快速发展,很多市政环境工程中需要及时准确地了解液位的变化情况,比如涵洞内液位变化、地下管廊液位变化等,从而采取及时高效的应对措施,以维护生命安全、减小经济损失。

而目前,液位测量广泛用于工业生产及运输过程,以密闭容器中的液位测量为主,而在市政环境工程等开放空间中应用较少。由于开放空间的复杂性,以及存在运动物体的干扰,对于开放空间的液位测量,无法通过容器壁获取液体的温度、压力等信息,而超声波的测量范围较小,无法对开放空间的液位进行高精度的测量。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提出一种基于开放空间的液位测量方法和装置以及设备,能够实现对开放空间的液位进行测量,并且能够排除其他运动物体对液位测量的干扰,准确识别目标液位,进行高精度的检测目标液位的变化情况。

为实现上述目的,本发明提供一种基于开放空间的液位测量方法,通过第一雷达和第二雷达实现,所述第一雷达和所述第二雷达设置在液体上方的同一水平高度,所述第一雷达和所述第二雷达均垂直液面发射电磁波,所述方法包括:

获取第一雷达或第二雷达距离液体底部的底部高度;

获取所述第一雷达距离液面的初始液面高度以及液体对所述第一雷达的信号的反射强度进行归一化,定义为初始归一化反射强度;

在第一时间段t1内,通过第一雷达获取所述第一雷达距离下方最近目标的第一高度以及所述第一雷达距离下方最近目标对所述第一雷达的信号的反射强度进行归一化,定义为第一归一化反射强度;

在第二时间段t2内,通过第二雷达获取所述第二雷达距离下方目标的目标高度集合,其中,t1和t2连续且时长均较短;

当判断所述目标高度集合中存在第二高度满足第一预设条件时,并且所述底部高度、所述初始液面高度、所述初始归一化反射强度、所述第一高度以及所述第一归一化反射强度满足第二预设条件时,则取所述第一高度与所述第二高度的平均值作为当前液位高度;否则,取最近一次检测得到的液位高度作为当前液位高度。

优选的,所述第一预设条件包括:

|第一高度-第二高度|ε,其中,ε表示为根据所述第一雷达和所述第二雷达的特性预先设定的阈值。

优选的,所述第二预设条件包括:

第一高度底部高度、|第一高度-初始液面高度|δ、|第一归一化反射强度-初始归一化反射强度| σ,其中,σ表示为根据同一介质对所述第一雷达的信号反射强度的变化范围而预先设定的阈值,δ表示为根据不同环境条件下液位变化而预先设定的阈值。

优选的,所述第一雷达为窄波束调频连续波雷达;所述第二雷达为宽波束调频连续波雷达。

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