金属液面物位回波信号的识别和液面高度监测方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种热金属液面物位回波信号的识别方法、液面监测方法和装置。所述识别方法包括步骤：向热金属液面发射电磁波；接收回波信号；排除第一类、第二类回波信号，得待定回波信号；按照强度、波峰面积和检测距离求取待定回波信号中每个波峰的第一、第二和第三置信度；将第一、第二和第三置信度求和，得每个波峰的综合置信度；选综合置信度最大的波峰作为物位回波信号。所述监测方法包括采用上述识别方法来监测液面高度。所述监测装置包括雷达物位计、控制器，控制器能识别出物位回波信号。本发明专利技术有益效果包括：能有效剔除由环境噪声和多重反射产生的回波信号；能够有效剔除罐口结渣和罐底产生的回波信号；能够动态调整回波识别策略。

【技术实现步骤摘要】
金属液面物位回波信号的识别和液面高度监测方法、装置
本专利技术涉及冶金领域，特别地，涉及一种热金属液面物位回波信号的识别方法和热金属液面的高度监测方法和监测装置。
技术介绍
金属冶炼过程中需要采用雷达物位计对生产运输和过程反应容器中的热金属液面高度进行连续监测。通常情况下，将雷达物位计安装在容器的上方，雷达发射电磁波至被测物体，电磁波遇到被测物体部分能量会被发射回来形成反射回波。反射回波中包括有多个回波信号，雷达物位计接收发射回波，识别物位回波并分析计算得出液面高度。在实际生产中，雷达物位计接收到的回波易受到多种因素(如环境电磁噪声、罐口结渣和罐底、多重反射、气液面电导率变化等)影响，传统的物位识别方法难以准确或稳定的从众多回波信号中识别出物位回波。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种能够准确识别出热金属液面物位回波信号的识别方法。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种热金属液面物位回波信号的识别方法。所述识别方法可包括以下步骤：向容器中的热金属液面发射电磁波；接收回波信号；从接收的回波信号中排除第一类回波信号和第二类回波信号，得到待定回波信号，其中，第一类回波信号包括环境电磁噪音和多重反射中至少一种产生的信号，第二类回波信号包括检测距离在有效区域以外的信号；按照波峰的信号强度，求取待定回波信号中每个波峰的第一置信度，按照波峰面积，求取待定回波信号中每个波峰的第二置信度，按照检测距离，求取待定回波信号中每个波峰的第三置信度；将待定回波信号中每个波峰的第一、第二和第三置信度进行求和，得到每个波峰的综合置信度；选择待定回波信号中综合置信度最大的波峰作为物位回波信号。根据本专利技术的热金属液面物位回波信号的识别方法的一个或多个示例性实施例，所述排除第一类回波信号的步骤可包括：设定强度阈值，将回波信号强度小于强度阈值的波峰作为第一类回波信号并排除。根据本专利技术的热金属液面物位回波信号的识别方法的一个或多个示例性实施例，所述有效区域可包括回波图形上对应容器底部检测位置和对应容器顶部检测位置之间的检测区域。根据本专利技术的热金属液面物位回波信号的识别方法的一个或多个示例性实施例，所述回波图形的横坐标可以为检测距离，纵坐标可以为回波信号强度。本专利技术另一方面提供了一种金属液面高度的监测方法。所述监测方法可包括：采用上述的热金属液面物位回波信号的识别方法来进行容器中金属液面高度的监测。根据本专利技术的热金属液面高度的监测方法的一个示例性实施例，监测方法还可包括步骤：根据所述物位回波信号对应的检测距离来确定所述金属液面的实际高度。本专利技术再一方面提供了一种热金属液面高度的监测装置。所述监测装置可包括：至少一个雷达物位计、以及控制器，其中，雷达物位计安装在盛装热金属容器的上方，并能够向热金属液面发射电磁波、以及接收回波信号；控制器与雷达物位计连接以接收回波信号，控制器能够从回波信号中识别出代表金属液面实际高度的物位回波信号，其中，控制器识别出物位回波信号包括：从回波信号中排除第一类回波信号和第二类回波信号，得到待定回波信号，其中，第一类回波信号包括环境电磁噪音和多重反射中至少一种产生的信号，第二类回波信号包括检测距离在有效区域以外的信号；按照波峰的信号强度，求取待定回波信号中每个波峰的第一置信度，按照波峰面积，求取待定回波信号中每个波峰的第二置信度，按照检测距离，求取待定回波信号中每个波峰的第三置信度；将待定回波信号中每个波峰的第一、第二和第三置信度进行求和，得到每个波峰的综合置信度；选择待定回波信号中综合置信度最大的波峰作为物位回波信号。根据本专利技术的热金属液面高度的监测装置的一个示例性实施例，所述控制器排除第一类回波信号的步骤可包括：设定强度阈值，将回波信号强度小于强度阈值的波峰作为第一类回波信号并排除。根据本专利技术的热金属液面高度的监测装置的一个示例性实施例，所述控制器还可以与所述容器的摆动流嘴连接，并能够向其输出开关量信号，以用于控制摆动流嘴的开启和关闭。根据本专利技术的热金属液面高度的监测装置的一个示例性实施例，所述控制器还能够根据所述识别出的物位回波信号得到热金属液面的实际高度，所述监测装置还包括与所述控制器连接的显示屏和报警器，其中，显示屏能够实时显示所述控制器得到的热金属液面的实际高度；在所实际高度接近警戒高度时，报警器能够发出警报。与现有技术相比，本专利技术的有益效果可包括：能够有效的剔除由环境电磁噪声和多重反射产生的回波信号；能够有效地剔除容器顶部结渣、容器底部以下物体(包括地面)产生的回波信号；能够动态地调整回波识别策略，跟踪并锁定物位回波。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1示出了本专利技术在接收的回波信号中排除第一类回波信号的一个示意图；图2示出了本专利技术在接收的回波信号中排除第二类回波信号的一个示意图；图3示出了本专利技术的热金属液面高度的监测装置的一个示意图。具体实施方式在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本专利技术的热金属液面物位回波信号的识别方法和液面高度监测方法、装置。本专利技术一方面提供了一种热金属液面物位回波信号的识别方法。在本专利技术的热金属液面物位回波信号识别方法的一个示例性实施例中，所述识别方法包括以下步骤：S01：向容器中的热金属液面发射电磁波。S02：接收回波信号。S03：从接收的回波信号中排除第一类回波信号和第二类回波信号，得到待定回波信号。其中，第一类回波信号包括环境电磁噪音和多重反射中至少一种产生的信号，例如由电磁噪声和多重反射所致的弱反射所产生的回波信号。在回波信号强度中设定阈值(也可称为强度阈值)，将回波信号强度小于阈值的波峰作为第一类回波信号并排除。第二类回波信号是检测距离在有效区域以外的波峰；其中，有效区域是指特定的检测距离，其可根据应容器底部检测距离和对应容器顶部检测距离来确定，即容器顶部和底部之间的检测距离。容器内高温金属液面的高度不会超过容器顶部，亦不会低于容器底部。因此对于距离高于容器顶部和低于容器底部的回波波峰即可排除。S04：按照波峰的信号强度，求取待定回波信号中每个波峰的第一置信度，按照波峰面积，求取待定回波信号中每个波峰的第二置信度，按照检测距离，求取待定回波信号中每个波峰的第三置信度。S05：将待定回波信号中每个波峰的第一、第二和第三置信度进行求和，得到每个波峰的综合置信度。S06：选择待定回波信号中综合置信度最大的波峰作为物位回波信号。其中，可根据识别出的物位回波信号所对应的检测距离，来确定所述金属液面的实际高度。换而言之，识别出的物位回波信号所对应的检测距离即为实际液位对应的距离。在本实施例中，第一类回波信号可包括环境电磁噪音和多重反射产生的信号。在本实施例中，一个回波信号对应一个波峰，信号等同于波峰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热金属液面物位回波信号的识别方法，其特征在于，所述识别方法包括以下步骤：/n向容器中的热金属液面发射电磁波；/n接收回波信号；/n从接收的回波信号中排除第一类回波信号和第二类回波信号，得到待定回波信号，其中，第一类回波信号包括环境电磁噪音和多重反射中至少一种产生的信号，第二类回波信号包括检测距离在有效区域以外的信号；/n按照波峰的信号强度，求取待定回波信号中每个波峰的第一置信度，按照波峰面积，求取待定回波信号中每个波峰的第二置信度，按照检测距离，求取待定回波信号中每个波峰的第三置信度；/n将待定回波信号中每个波峰的第一、第二和第三置信度进行求和，得到每个波峰的综合置信度；/n选择待定回波信号中综合置信度最大的波峰作为物位回波信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种热金属液面物位回波信号的识别方法，其特征在于，所述识别方法包括以下步骤：
向容器中的热金属液面发射电磁波；
接收回波信号；
从接收的回波信号中排除第一类回波信号和第二类回波信号，得到待定回波信号，其中，第一类回波信号包括环境电磁噪音和多重反射中至少一种产生的信号，第二类回波信号包括检测距离在有效区域以外的信号；
按照波峰的信号强度，求取待定回波信号中每个波峰的第一置信度，按照波峰面积，求取待定回波信号中每个波峰的第二置信度，按照检测距离，求取待定回波信号中每个波峰的第三置信度；
将待定回波信号中每个波峰的第一、第二和第三置信度进行求和，得到每个波峰的综合置信度；
选择待定回波信号中综合置信度最大的波峰作为物位回波信号。


2.根据权利要求1所述的热金属液面物位回波信号的识别方法，其特征在于，所述排除第一类回波信号的步骤包括：
设定强度阈值，将回波信号强度小于强度阈值的波峰作为第一类回波信号并排除。


3.根据权利要求1所述的热金属液面物位回波信号的识别方法，其特征在于，所述有效区域包括回波图形上对应容器底部检测位置和对应容器顶部检测位置之间的检测区域。


4.根据权利要求3所述的热金属液面物位回波信号的识别方法，其特征在于，所述回波图形的横坐标为检测距离，纵坐标为回波信号强度。


5.一种热金属液面高度的监测方法，其特征在于，所述方法包括采用权利要求1至4中任意一项所述的热金属液面物位回波信号的识别方法来进行容器中金属液面高度的监测。


6.根据权利要求5所述的热金属液面高度的监测方法，其特征在于，监测方法还包括步骤：
根据所述物位回波信号对应的检测距离来确定所述金属液面的实际高度。


7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚贝宁，
申请(专利权)人：攀枝花市尚杨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51