非侵入式的容器内液位高度监测方法及实现所述方法的系统技术方案

本发明专利技术提供一种非侵入式的容器内液位高度监测方法及实现所述方法的系统，通过容器外的RFID获取原始数据后，将RFID采集到的原始MRT信号参数进行数据预处理、并提取与距离无关的DMRT信号特征，通过多项式拟合方法得到离线阶段液体高度估计的多项式函数，并通过拟合曲线计算出液体高度匹配区间来提高系统的鲁棒性。本发明专利技术的监测方法基于差分传感方法能够有效消除距离依赖，针对剩余液体监测问题，利用商业化RFID设备实现细粒度的容器内剩余液体高度监测，精确度达到95.55％，且对容器位置的变化和环境的干扰具有较强的鲁棒性。的变化和环境的干扰具有较强的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
非侵入式的容器内液位高度监测方法及实现所述方法的系统


[0001]本专利技术涉及液位高度监测方法，特别涉及一种非侵入式的容器内液位高度监测方法，还涉及实现所述方法的系统。

技术介绍

[0002]液体体积的监测是现实中许多应用的关键问题。例如，耗油率是工业机械健康的一个关键参数，为了获取机械设备的耗油率，需要监测邮箱中的剩余油量；在静脉输液时，为了患者的安全，输液速度和完成度是重点监测指标，而为了监测输液速度，其中一种方法是监测药液余量。在面临这些技术问题时，通常，当容器结构确定后，可以通过获取容器内液位高度以准确地指示液体余量。因此，在许多情况下，容器内液体余量的监测问题就转化为对容器内剩余液体的液位高度监测。
[0003]传统液体余量监测方法主要依赖于专用传感器，如通过电容传感器或光学激光传感器实现监测。然而，专用传感器通常存在安装及部署维护复杂的缺陷，此外，光学传感器和超声波传感器高昂的成本也使它们无法广泛应用在实际应用中。另一方面，专用传感器或超声波方法通常需要将设备部署在容器内部(即侵入式监测)，这类方法通常不适用于食用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非侵入式的容器内液位高度监测方法，所述方法包括以下步骤：(1)数据采集在容器外部设置RFID标签，在容器内液位高度变化过程中，通过RFID天线读取RFID标签的MRT原始数据；(2)MRT原始数据的数据预处理采用低通滤波对所述MRT原始数据进行噪声消除和平滑处理，所述MRT原始数据经滤波的平滑曲线为：其中，f(x)为原始MRT信号读数，y(t)是滤波后的MRT信号读数，T0是设置的滑动滤波长度；(3)信号分割获取步骤(2)的曲线的所有峰值点[p1,p2......p
n
]，通过设定每两个峰值点间的最小间隔数值mpd和各峰值的最小高度mph以去除无效的峰值点，得到能够开始监测液位高度的峰值点V为V＝{[p1,p2......p
n
]
mpd,mph
}(4)DMRT特征提取取步骤(3)峰值点V以下高度的数据，提取得到DMRT信号特征；(5)液体高度多项式离线拟合对步骤(4)所得数据采用四阶多项式函数得到函数拟合曲线：f(x，p)＝p1x4+p2x3+p3x2+p4x+p5(6)计算拟合曲线的置信区间根据式拟合曲线找出步骤(4)的DMRT特征与液位高度之间95％的置信区间，置信区间的计算公式为：(7)确定液位高度通过步骤(3)得到的DMRT信号特征与步骤(5)的拟合曲线得到DMRT信号与液位高度的线性关系；通过RFID标签采集容器内的液位高度的原始MRT信号，然后对原始MRT信号按照步骤(3)的方法进行信号分割，对分割后的数据通过传感方法得到DMRT特征数据，将所得DMRT特征数据与所述拟合曲线及置信区间进行匹配，得到DMRT读数对应地的液位高度。2.根据权利要求1所述的非侵入式的容器内液位高度监测方法，其特征在于所述方法还包括消除距离依赖的步骤：在步骤(1)中，在容器外部平行设置两个RFID标签，其中一个标签为感知标签，另一个标签为参考标签，两个标签的最小响应阈值的差DMRT作为步骤(4)的DMRT信号特征。3.根据权利要求1所述的非侵入式的容器内液位高度监测方法，其特征在于所述RFID
安装在容器液位底部以上不超过5cm的位置。4.权利要求1所述的监测方法在监测容器内液位高度中的应用，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文远，厉斌斌，王玉，王林，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：