CN107312900A - 一种测距和测温结合的高炉料面检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测距和测温结合的高炉料面检测方法，能够实现高炉生产状态下料面形状的实时监测。所述方法包括：将不同的雷达节点安装在高炉顶部径向方向上的不同位置，其中，每个雷达节点包括：雷达和安装在所述雷达的天线上的辐射计，所述雷达包括：天线；利用所述雷达和所述辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量，在所述雷达获取高炉内部径向方向上的料线距离信息的同时，安装在所述雷达的天线上的辐射计获取同一径向上整条料线的温度信息；对获取的料线距离信息和料线温度信息进行处理，以获得与高炉内部尺寸相匹配的料面信息。本发明涉及高炉雷达料面监测领域。

Description

一种测距和测温结合的高炉料面检测方法

技术领域

本发明涉及高炉雷达料面监测领域，特别是指一种测距和测温结合的高炉料面检测方法。

背景技术

近年来，我国是钢铁大国，冶金行业对国家的发展具有重大意义。由于高炉内部生产的环境条件非常恶劣：高温，高压，多粉尘等，使得高炉内部工作机制一直无法被人们所了解。而掌握高炉内部料面分布情况可以更好的进行布料控制，以保证炉内的物料充分反应。这也是提高高炉产量，降低燃料比，从而提高高炉生产的经济效益，节能减排的重要途径，是解决当前国民经济发展与能源资源日益紧缺之间矛盾的一个重要方法。

中国专利CN103472447A《一种基于溜槽位置判断的多点雷达协同成像装置及方法》公开了一种根据溜槽旋转位置的遮挡，多点雷达协同工作的方法。该方法主要通过监测高炉内部溜槽的实时位置，解决布料过程中溜槽对雷达信号的阻挡问题，同时采用4～20mA电流和控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线同时通信的方式来传输雷达测量的料面数据。该方法的缺点是需要在高炉炉顶安装多个雷达，雷达设备及维护成本较高，且多点雷达分布在整个炉顶，无法测量高炉径向方向上的整条料线的变化情况。

中国专利CN102816883A《一种雷达、视频、激光系统组合的测量高炉料面的装置》中，提出了一种由多输入多输出MIMO天线阵列、可见光或红外线视频摄像头以及激光测距仪三种设备组合而成的一种测量高炉料面的系统，可以根据高炉内部不同的生产情况分别选用一种或几种测量方式实现料面动态测量的需求。但是其无法实现对高炉料面上方的温度进行测量，而为了进行温度测量另外安装的十字测温架会对雷达及激光的测量结果产生干扰。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种测距和测温结合的高炉料面检测方法，以解决现有技术所存在的无法测量高炉径向方向上的整条料线的变化情况及料面上方的温度信息的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种测距和测温结合的高炉料面检测方法，包括：

将不同的雷达节点安装在高炉顶部径向方向上的不同位置，其中，每个雷达节点包括：雷达和安装在所述雷达的天线上的辐射计，所述雷达包括：天线；

利用所述雷达和所述辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量，在所述雷达获取高炉内部径向方向上的料线距离信息的同时，安装在所述雷达的天线上的辐射计获取同一径向上整条料线的温度信息；

对获取的料线距离信息和料线温度信息进行处理，以获得与高炉内部尺寸相匹配的料面信息。

进一步地，所述将不同的雷达节点安装在高炉顶部径向方向上的不同位置包括：

采用高低位结合安装的原则，将不同的雷达节点安装在高炉顶部一个径向方向上的不同位置。

进一步地，每个雷达节点还包括：伺服电机；

若雷达节点的数目为M个，其中，M大于等于2；

所述利用所述雷达和所述辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量包括：

通过一个上位机同时控制M个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量。

进一步地，所述通过一个上位机同时控制2个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量包括：

通过一个上位机同时控制M个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行在线连续扫描测量；其中，在一次扫描过程中，每个伺服电机采用连续运动的方式。

进一步地，伺服电机运动控制是由上位机通过MEMOBUS通讯协议，将伺服电机驱动信号转换为串口通讯信号，根据转换得到的串口通讯信号控制伺服电机转动；

对于料线距离信息及料线温度信息，所述上位机基于TCP/IP协议与雷达和辐射计建立实时通信。

进一步地，所述通过一个上位机同时控制M个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量包括：

根据所测料面的形状，通过上位机同时控制M个控制伺服电机进行正转和/或反转，以便雷达进行正向扫描测量和/或反向扫描测量；或，

根据所测料面的形状，通过上位机同时控制M个控制伺服电机将雷达停在径向方向上的任意一点的位置，进行定点测量。

进一步地，所述利用所述雷达和所述辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量包括：

M个伺服电机初始化并开始运动时，初始化雷达测量点i＝1；

在M个伺服电机匀速运动过程中，M个雷达与辐射计快速巡检获取料线距离信息与料线温度信息，每获取一组料线距离信息与料线温度信息后，雷达测量点i加1，直到伺服电机运动到终点，伺服电机停止运动，至此，获得N组料线距离信息与料线温度信息。

进一步地，所述对获取的料线距离信息和料线温度信息进行处理，以获得与高炉内部尺寸相匹配的料面信息包括：

根据获得的N组料线距离信息与料线温度信息，并结合上位机需要显示的料线与温度点数算出各测量点在径向方向上的位置，画出径向方向上的料线的高度变化图与温度变化图；

将画出的料线高度变化图和温度变化图显示在上位机的显示界面中。

进一步地，所述雷达采用预设的第一频段的电磁波进行料线距离的测量；

所述辐射计采用预设的第二频段的微波或红外辐射计进行料线温度的测量；

所述第一频段不等于预设的第二频段。

进一步地，所述雷达与所述辐射计采用并行运行机制。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，将不同的雷达节点安装在高炉顶部径向方向上的不同位置，其中，每个雷达节点包括：雷达和安装在所述雷达的天线上的辐射计，所述雷达包括：天线；利用所述雷达和所述辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量，在所述雷达获取高炉内部径向方向上的料线距离信息的同时，安装在所述雷达的天线上的辐射计获取同一径向上整条料线的温度信息；对获取的料线距离信息和料线温度信息进行处理，以获得与高炉内部尺寸相匹配的料面信息，从而建立一个集高炉内部径向方向上的料线距离测量与温度测量于一身的高炉料面信息测量方法，以便用户根据获取的高炉内部径向方向上整条料线的距离与温度的实时变化情况，实现高炉生产状态下料面形状的实时监测，为高炉生产布料控制、煤气控制等提供可视化的参考依据。

附图说明

图1为本发明实施例提供的测距和测温结合的高炉料面检测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一个伺服电机带动雷达与辐射计的结构图；

图3为本发明实施例提供的一个伺服电机带动雷达与辐射计的左视图；

图4为本发明实施例提供的两个雷达节点的安装位置示意图的主视图；

图5为本发明实施例提供的两个雷达节点的安装位置示意图的俯视图；

图6为本发明实施例提供的基于两种通讯协议的通讯结构示意图；

图7为本发明实施例提供的雷达节点扫描测量的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的无法测量高炉径向方向上的整条料线的变化情况及料面上方的温度信息的问题，提供一种测距和测温结合的高炉料面检测方法。

如图1所示，本发明实施例提供的测距和测温结合的高炉料面检测方法，包括：

S101，将不同的雷达节点安装在高炉顶部径向方向上的不同位置，其中，每个雷达节点包括：雷达和安装在所述雷达的天线上的辐射计，所述雷达包括：天线；

S102，利用所述雷达和所述辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量，在所述雷达获取高炉内部径向方向上的料线距离信息的同时，安装在所述雷达的天线上的辐射计获取同一径向上整条料线的温度信息；

S103，对获取的料线距离信息和料线温度信息进行处理，以获得与高炉内部尺寸相匹配的料面信息。

本发明实施例所述的测距和测温结合的高炉料面检测方法，将不同的雷达节点安装在高炉顶部径向方向上的不同位置，其中，每个雷达节点包括：雷达和安装在所述雷达的天线上的辐射计，所述雷达包括：天线；利用所述雷达和所述辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量，在所述雷达获取高炉内部径向方向上的料线距离信息的同时，安装在所述雷达的天线上的辐射计获取同一径向上整条料线的温度信息；对获取的料线距离信息和料线温度信息进行处理，以获得与高炉内部尺寸相匹配的料面信息，从而建立一个集高炉内部径向方向上的料线距离测量与温度测量于一身的高炉料面信息测量方法，以便用户根据获取的高炉内部径向方向上整条料线的距离与温度的实时变化情况，实现高炉生产状态下料面形状的实时监测，为高炉生产布料控制、煤气控制等提供可视化的参考依据。

本实施例中，每个雷达节点包括：电机运动控制系统与雷达测量系统；其中，

电机运动控制系统主要包括：伺服控制器、伺服电机、电动滑台、滑块、滑块连杆以及天线固定架(例如：万向节、法兰盘)。伺服电机上位机的上位机通过伺服控制器与伺服电机进行通讯，其中，伺服控制器根据上位机发送的控制指令控制伺服电机进行转动伺服电机天线。

其中，所述雷达测量系统主要包括：雷达和辐射计，其中，所述雷达包括：为雷达供电的电源、产生调频连续信号的射频源、进行在线调试的调试接口、进行雷达调频连续波信号的信号处理的DSP处理器、天线、雷达喇叭以及传输信号的以太网通信接口；其中，所述辐射计安装在所述雷达的天线上。

雷达测量系统最大特征在于在传统的雷达中增加了辐射计，辐射计跟随天线一同摆动，在所述雷达获取高炉内部径向方向上的料线距离信息的同时，安装在所述雷达的天线上的辐射计获取同一径向上整条料线的温度信息。

本实施例中，如图2和图3所示，分别将一整个雷达节点安装在雷达套筒中，其中每个套筒内部是一个完整的雷达节点。每个雷达节点的机械运动过程为：

首先由上位机(也可以称为：监控中心)发出伺服电机驱动信号控制伺服电机3转动，从而带动电动滑台上的滑块1进行定向移动。滑块由滑块连杆5连接到天线6上，由于天线6经过万向节固定在法兰盘7上，因此天线6带动雷达喇叭8及辐射计9进行扫描运动，雷达和辐射计接收到回波信号(料线距离信息和料线温度信息)后，经由网络接线4传送给上位机进行进一步处理显示。这样，通过一个伺服电机带动一个天线与安装在所述天线上的辐射计进行扫描测量，在所述雷达获取高炉内部径向方向上的料线距离信息的同时，安装在所述雷达的天线上的辐射计获取同一径向上整条料线的温度信息，从而建立一个集高炉内部径向方向上的料线距离测量与温度测量于一身的高炉料面信息测量系统，以便用户根据获取的高炉内部径向方向上整条料线的距离与温度的实时变化情况，实现高炉生产状态下料面形状的实时监测，为高炉生产布料控制、煤气控制等提供可视化的参考依据。

在前述测距和测温结合的高炉料面检测方法的具体实施方式中，进一步地，所述将不同的雷达节点安装在高炉顶部径向方向上的不同位置包括：

采用高低位结合安装的原则，将不同的雷达节点安装在高炉顶部一个径向方向上的不同位置。

本实施例中，以2个雷达节点为例进行说明，2个雷达节点需要采用高低位结合安装的原则，严格安装在高炉顶部的一个径向方向的不同位置上，且需要水平安装，不能有偏移或角度偏离的径向位置，以保证两个雷达节点在测量过程中始终扫描测量同一个径向上的料线距离及温度的信息。

结合高炉内部的复杂环境，雷达节点在斜入射时，随着倾斜角度的增大雷达回波信号强度以及测量的精确度会有所下降，因此本实施例提出了将对称的两个雷达节点实行上下安装的方法。如图4和图5所示，两个雷达节点分别安装在高炉14顶部径向方向上的不同位置，其中一号雷达节点10安装在距离高炉炉顶较高的位置，利用很小的倾角就可以扫描较大范围(完全覆盖半个径向上的料面)且能够监测布料过程中溜槽12的位置变化情况，从而根据溜槽位置屏蔽布料过程中溜槽遮挡及下料过程对雷达信号的影响；二号雷达节点11安装在距离高炉炉顶较低的位置，可以更加准确的扫描靠近炉壁2/3个半径的料面变化情况，且安装位置靠下，无需监测溜槽位置，避免了溜槽遮挡对回波信号的影响，且由于安装高度较低，扫描过程中每个雷达探测点的距离更加靠近料面，从而更能反映料面变化的详细情况。此外，雷达在安装过程中还需要避开高炉顶部诸如上升管13、大方孔15等的影响。

本实施例中，当伺服电机停止在初始位置时，由于高位雷达节点距离溜槽较近，雷达测距回波信号会受到布料溜槽的影响，当溜槽转动时，会对回波信号造成周期性的遮挡，因此需要结合低位雷达节点的测量距离信息对高位雷达节点进行校正处理，以屏蔽溜槽转动对料线距离的影响，从而实现在扫描间隙雷达节点实时监测料线上某一固定点的料线距离及温度变化情况。

在前述测距和测温结合的高炉料面检测方法的具体实施方式中，进一步地，所述雷达采用预设的第一频段的电磁波进行料线距离的测量；

所述辐射计采用预设的第二频段的微波或红外辐射计进行料线温度的测量；

所述第一频段不等于预设的第二频段。

本实施例中，所述雷达可以是微波测距雷达，所述微波测距雷达与辐射计采用不同的频段的电磁波以避免检测过程中产生雷达回波干扰现象，从而影响料面数据的真实性。微波测距雷达可以采用预设的第一频段(例如：24GHz～26GHz频段)的电磁波，而辐射计采用预设的第二频段(其中，预设的第二频段与预设的第一频段相差较大)的微波或红外辐射计进行料线温度的测量，在测量过程中微波测距雷达与辐射计的频率相差较大，因而不会产生干扰。

在前述测距和测温结合的高炉料面检测方法的具体实施方式中，进一步地，每个雷达节点还包括：伺服电机；

若雷达节点的数目为M个，其中，M大于等于2；

所述利用所述雷达和所述辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量包括：

通过一个上位机同时控制M个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量。

本实施例中，雷达节点的数目为M个，其中，M大于等于2；若M＝2，则可以采用“一拖二”的控制模式对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量，具体的：通过一个上位机同时控制2个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量。

在前述测距和测温结合的高炉料面检测方法的具体实施方式中，进一步地，所述通过一个上位机同时控制2个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量包括：

通过一个上位机同时控制M个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行在线连续扫描测量；其中，在一次扫描过程中，每个伺服电机采用连续运动的方式。

一般情况下，雷达在测距过程中通常采用步进测量，雷达扫描半个径向料线的距离往往需要半分钟甚至更长的时间，而在扫描过程中料面在时刻下降，因而扫描周期过长无法准确判断料线的真实数据。为此，本实施例提供了一种连续运动测量的方式控制雷达节点实现在线连续扫描测量，即雷达节点在运动扫描过程中不停止测量，将雷达节点在扫描过程中所测量的距离信息和温度信息全部获取，扫描完成后根据所需要显示的径向方向上的测量点数，将扫描时间与雷达节点在扫描过程中测量的所有距离信息和温度信息进行时间等分处理，从而获得每个测量点的距离信息和温度信息及其在高炉内部径向方向上的位置，从而显示出整条料线的距离信息和温度信息。同时，结合高炉内部实际生产情况支持双雷达同时扫描整个径向料面或任意单个雷达扫描半个径向料面的功能。

在一次扫描过程中，伺服电机匀速运动且总运行时间控制在10s以内，同时雷达与辐射计不停的测量高炉料面的信息变化情况，每秒钟雷达节点测量4～5次，根据伺服电机运行时间，将运动过程中天线所扫描的范围分为10个(或20个)测量点，从而获得每个径向方向上整条料线的距离信息与温度信息。这样，在一次扫描过程中，伺服电机采用连续运动的方式，来降低雷达节点每个扫描周期的时间，提高系统的实时性，使得用户能够实时监测整条料线的变化情况。

在前述测距和测温结合的高炉料面检测方法的具体实施方式中，进一步地，伺服电机运动控制是由上位机通过MEMOBUS通讯协议，将伺服电机驱动信号转换为串口通讯信号，根据转换得到的串口通讯信号控制伺服电机转动；

对于料线距离信息及料线温度信息，所述上位机基于TCP/IP协议与雷达和辐射计建立实时通信。

本实施例中，伺服电机运动控制与料线距离信息和料线温度信息采用不同的通信协议。伺服电机运动控制是由上位机通过MEMOBUS通讯协议，将伺服电机驱动信号转换为串口通讯信号，即RS-422串行通讯信号，然后经由2路RS-422/PCI转换器直接传输到伺服控制器中，伺服控制器根据转换得到的串口通讯信号控制伺服电机转动，从而实现上位机对伺服电机的运动控制；其中，RS-422的接收器采用高输入阻抗，其发送驱动器具有强劲的驱动能力，运行在相同的传输线上连接多个伺服电机。

本实施例中，对于料线距离信息及料线温度信息，所述上位机基于TCP/IP协议与每个雷达节点中的雷达测量系统(雷达和辐射计)建立实时通信；具体的，所述上位机可以通过以太网/光纤转换将控制信息(例如：巡检速度、智能盲区、滤波、伺服电机驱动信号等参数)传输到雷达测量系统中，同时雷达测量系统将扫描测量的距离信息与温度信息传输到上位机进行进一步处理；从而保证两套传输系统同时工作但又不相互干扰；其中，TCP/IP协议的通讯速率完全能够满足雷达在伺服电机移动的过程中实现实时测量，从而保证了雷达测量系统连续扫描监测的可行性。

本实施过程中，所述伺服电机驱动信号为全双工RS-422通信信号，需要采用4芯的屏蔽线，接口部分需要用锡箔纸将其进行屏蔽处理，以降低通讯的误码率，从而提高伺服电机运行的稳定性。对于料线距离信息及料线温度信息，采用基于TCP/IP协议的网络通讯进行数据通信，电缆采用工业以太网专用的8芯屏蔽网线，其内部加有加厚铝箔和高编屏蔽网，以保证数据在远距离传输过程中的可靠性。由于在高炉监测现场需要远距离传输测量到的料线距离信息及料线温度信息，考虑信号的真实性和安全性，采用光电转换将信号利用光纤进行远距离传输，其远传信号的转换结构如图6所示。

本实施例提供的测距和测温结合的高炉料面检测方法，不仅可以适用于2个雷达节点在一个径向方向上的监测，对于多个雷达节点对高炉内部多个半径上的料面的扫描与测量也同样适用，其根本在于一个上位机控制利用MEMOBUS协议和TCP/IP协议同时工作，互不干扰。

在前述测距和测温结合的高炉料面检测方法的具体实施方式中，进一步地，所述通过一个上位机同时控制M个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量包括：

根据所测料面的形状，通过上位机同时控制M个控制伺服电机进行正转和/或反转，以便雷达进行正向扫描测量和/或反向扫描测量；或，

根据所测料面的形状，通过上位机同时控制M个控制伺服电机将雷达停在径向方向上的任意一点的位置，进行定点测量。

本实施例中，每个雷达节点可以进行正向扫描测量、反向扫描测量或定点测量。上位机作为用户操作的接口，可以直接在上位机控制伺服电机进行正转、反转，由于天线的方向图及辐射计都是在运动过程中持续测量，而高炉料面会由高炉生产状况的不同产生不同的坡度形状，根据所测料面的形状更改雷达的扫描方向，以获得更高精度的测量信息；定点测量是指：根据所测料面的形状，由上位机控制伺服电机可以将雷达停在径向方向上的任意一点的位置，即可以将雷达视作可任意移动的雷达探尺。

在前述测距和测温结合的高炉料面检测方法的具体实施方式中，进一步地，所述利用所述雷达和所述辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量包括：

M个伺服电机初始化并开始运动时，初始化雷达测量点i＝1；

在M个伺服电机匀速运动过程中，M个雷达与辐射计快速巡检获取料线距离信息与料线温度信息，每获取一组料线距离信息与料线温度信息后，雷达测量点i加1，直到伺服电机运动到终点，伺服电机停止运动，至此，获得N组料线距离信息与料线温度信息。

本实施例中，为了进行扫描测量，上位机首先建立与M个雷达节点的TCP/IP连接，打开M个雷达及辐射计的测量功能；然后连接M个伺服电机的伺服控制器，将伺服控制器打开并处于伺服ON的状态，监听运行过程中的伺服电机运动控制指令。循环查询伺服电机启动标志位flag是否为1，若是，则初始化伺服电机并开始运动，雷达开始测量，此时雷达的探测位置为第一点(初始测量位置)，表示第一个测量点，测量点i＝1；在伺服电机匀速运动过程中，M个雷达与辐射计快速巡检获取料线距离信息与料线温度信息，每获取一组料线距离信息与料线温度信息后，雷达测量点i加1，直到伺服电机运动到终点,此时，伺服电机停止运动，获得N组料线距离信息与料线温度信息，如图7所示。

在前述测距和测温结合的高炉料面检测方法的具体实施方式中，进一步地，所述对获取的料线距离信息和料线温度信息进行处理，以获得与高炉内部尺寸相匹配的料面信息包括：

根据获得的N组料线距离信息与料线温度信息，并结合上位机需要显示的料线与温度点数算出各测量点在径向方向上的位置，画出径向方向上的料线的高度变化图与温度变化图；

将画出的料线高度变化图和温度变化图显示在上位机的显示界面中。

本实施例中，如图7所示，根据获得的N组料线距离信息与料线温度信息，并结合上位机所需要显示的料线与温度点数算出各测量点在径向方向上的位置，从而画出径向方向上的料线的高度变化图与温度变化图，最后将画出的料线高度变化图和温度变化图显示在上位机的显示界面中，并控制伺服电机带动电动滑台回转至雷达初始测量位置。

本实施例中，所述上位机不仅可以用于显示料线高度变化图和温度变化图，还可以用来观察每个雷达节点的运行情况。

在前述测距和测温结合的高炉料面检测方法的具体实施方式中，进一步地，所述雷达与所述辐射计采用并行运行机制。

本实施例中，所述雷达与辐射计采用并行运行机制，即如果雷达或辐射计中的任意一个出现故障，就可以采用相应机制自动屏蔽掉该雷达或辐射计的测量结果，并给出相应的故障标志，从而保证料面测量的准确性以及系统运行的可靠性。

在实际生产过程中，布料完成后，料面缓慢下降，因此不需要雷达持续扫描测量。考虑结合实际生产需要，将一次布料过程按照不同的生产状态分别扫描三次：布料后、料面下降一半时间时以及下一次布料前。将伺服电机设置为这种控制扫描模式不仅可以使得伺服电机可以间歇性扫描，从而延长伺服电机运行的寿命，还可以根据料面测量过程中的料线异常数据确定高炉内部的异常情况是由于布料过程引起的还是由于其他原因，对于布料及煤气流控制优化等都具有重要参考意义。而其他时间段，伺服电机停止在初始位置。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种测距和测温结合的高炉料面检测方法，其特征在于，包括：

将不同的雷达节点安装在高炉顶部径向方向上的不同位置，其中，每个雷达节点包括：雷达和安装在所述雷达的天线上的辐射计，所述雷达包括：天线；

利用所述雷达和所述辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量，在所述雷达获取高炉内部径向方向上的料线距离信息的同时，安装在所述雷达的天线上的辐射计获取同一径向上整条料线的温度信息；

对获取的料线距离信息和料线温度信息进行处理，以获得与高炉内部尺寸相匹配的料面信息。

2.根据权利要求1所述的测距和测温结合的高炉料面检测方法，其特征在于，所述将不同的雷达节点安装在高炉顶部径向方向上的不同位置包括：

采用高低位结合安装的原则，将不同的雷达节点安装在高炉顶部一个径向方向上的不同位置。

3.根据权利要求1所述的测距和测温结合的高炉料面检测方法，其特征在于，每个雷达节点还包括：伺服电机；

若雷达节点的数目为M个，其中，M大于等于2；

所述利用所述雷达和所述辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量包括：

通过一个上位机同时控制M个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量。

4.根据权利要求3所述的测距和测温结合的高炉料面检测方法，其特征在于，所述通过一个上位机同时控制2个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量包括：

通过一个上位机同时控制M个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行在线连续扫描测量；其中，在一次扫描过程中，每个伺服电机采用连续运动的方式。

5.根据权利要求3所述的测距和测温结合的高炉料面检测方法，其特征在于，伺服电机运动控制是由上位机通过MEMOBUS通讯协议，将伺服电机驱动信号转换为串口通讯信号，根据转换得到的串口通讯信号控制伺服电机转动；

对于料线距离信息及料线温度信息，所述上位机基于TCP/IP协议与雷达和辐射计建立实时通信。

6.根据权利要求3所述的测距和测温结合的高炉料面检测方法，其特征在于，所述通过一个上位机同时控制M个伺服电机带动相应的雷达和辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量包括：

根据所测料面的形状，通过上位机同时控制M个控制伺服电机进行正转和/或反转，以便雷达进行正向扫描测量和/或反向扫描测量；或，

根据所测料面的形状，通过上位机同时控制M个控制伺服电机将雷达停在径向方向上的任意一点的位置，进行定点测量。

7.根据权利要求3所述的测距和测温结合的高炉料面检测方法，其特征在于，所述利用所述雷达和所述辐射计对高炉内部径向方向上整条料线进行扫描测量包括：

M个伺服电机初始化并开始运动时，初始化雷达测量点i＝1；

在M个伺服电机匀速运动过程中，M个雷达与辐射计快速巡检获取料线距离信息与料线温度信息，每获取一组料线距离信息与料线温度信息后，雷达测量点i加1，直到伺服电机运动到终点，伺服电机停止运动，至此，获得N组料线距离信息与料线温度信息。

8.根据权利要求7所述的测距和测温结合的高炉料面检测方法，其特征在于，所述对获取的料线距离信息和料线温度信息进行处理，以获得与高炉内部尺寸相匹配的料面信息包括：

根据获得的N组料线距离信息与料线温度信息，并结合上位机需要显示的料线与温度点数算出各测量点在径向方向上的位置，画出径向方向上的料线的高度变化图与温度变化图；

将画出的料线高度变化图和温度变化图显示在上位机的显示界面中。

9.根据权利要求1所述的测距和测温结合的高炉料面检测方法，其特征在于，所述雷达采用预设的第一频段的电磁波进行料线距离的测量；

所述辐射计采用预设的第二频段的微波或红外辐射计进行料线温度的测量；

所述第一频段不等于预设的第二频段。

10.根据权利要求1所述的测距和测温结合的高炉料面检测方法，其特征在于，所述雷达与所述辐射计采用并行运行机制。