CN110186537A - 设备液位的检测方法及液位检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设备液位的检测方法及液位检测系统。其中，该方法包括：发射液位检测信号，其中，液位检测信号是向目标设备的水箱发送的；接收液面反射信号；基于液位检测信号和液面反射信号，计算液位检测时长；基于液位检测时长和信号映射关系，确定目标设备的水箱液位，其中，信号映射关系指示检测信号飞行距离与时长的关系。本发明解决了相关技术中使用电极式液位检测方式无法精确检测设备箱体的液位的技术问题。

Description

设备液位的检测方法及液位检测系统

技术领域

本发明涉及设备检测技术领域，具体而言，涉及一种设备液位的检测方法及液位检测系统。

背景技术

在相关技术中，很多设备都会携带水箱、装液设备等可以容纳液体的部件，例如，在洒水车、柴油机等设备中会设置水箱或者油箱等；当前的水箱内部或者油箱内部，由于水质不同，且所工作区域的温度变化较大，存在温度高、蒸汽大等特点，使用普通的电极式液位检测方式，无法精确检测到箱体液位，例如，由于结垢等原因会干扰电极检测，检测结果不准确，导致无法及时反馈液位是否存在漏水、漏油等弊端。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种设备液位的检测方法及液位检测系统，以至少解决相关技术中使用电极式液位检测方式无法精确检测设备箱体的液位的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种设备液位的检测方法，包括：发射液位检测信号，其中，所述液位检测信号是向目标设备的水箱发送的；接收液面反射信号；基于所述液位检测信号和所述液面反射信号，计算液位检测时长；基于所述液位检测时长和信号映射关系，确定所述目标设备的水箱液位，其中，所述信号映射关系指示检测信号飞行距离与时长的关系。

可选地，发射液位检测信号的步骤，包括：通过预设的超声波传感设备发射所述液位检测信号。

可选地，基于所述液位检测信号和所述液面反射信号，计算液位检测时长的步骤，包括：利用飞行时间测距法，计算从发射所述液位检测信号的时间点到接收所述液面反射信号的时间点之间的信号传输时长，得到所述液位检测时长。

可选地，确定所述目标设备的水箱液位之后，所述检测方法还包括：将所述水箱液位的液位参数发送至系统控制中心，其中，所述系统控制中心与所述目标设备预先建立通讯连接。

可选地，所述目标设备为蒸汽洗车机。

可选地，所述蒸汽洗车机所属的洗车机控制系统还包括：油箱和风机；电机，驱动所述蒸汽洗车机工作；水泵，向水箱提供水源。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种液位检测系统，上述任意一项所述的设备液位的检测方法应用于所述液位检测系统，包括：水箱，在所述水箱上设置检测设备，其中，所述检测设备发射液位检测信号，并接收液面反射信号；水位处理器，用于基于所述液位检测信号和所述液面反射信号，计算液位检测时长，并基于所述液位检测时长和信号映射关系，确定水箱液位。

可选地，检测设备包括：超声波传感设备。

可选地，所述水箱设置在蒸汽洗车机上。

可选地，液位检测系统包括：油箱和风机；电机，驱动所述蒸汽洗车机工作；水泵，向水箱提供水源。

在本发明实施例中，采用发射液位检测信号，其中，液位检测信号是向目标设备的水箱发送的，然后接收液面反射信号，基于液位检测信号和液面反射信号，计算液位检测时长，最后可以基于液位检测时长和信号映射关系，确定目标设备的水箱液位，其中，信号映射关系指示检测信号飞行距离与时长的关系。在该实施例中，可以通过发送液位检测信号(主要是声波信号)，通过液面反射接收反射信号，传感器不用接触液体便可获得液位信息，能够通过非接触式的方式精确测量液位信息，从而解决相关技术中使用电极式液位检测方式无法精确检测设备箱体的液位的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的设备液位的检测方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的传感器发射和接收信号的示意图；

图3是根据本发明实施例的另一种可选的液位检测系统的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的蒸汽洗车机的控制系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于用户理解本发明，下面对本发明各实施例中涉及的部分术语或名词做出解释：

飞行时间测距法，Time Of Flight，简称TOF，可通过给目标连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行时间来得到目标物距离。

本发明下述实施例可以应用于各种液位检测设备中，该液位检测设备包括但不限于：蒸汽洗车机(主要对水箱液面位置进行检测)、洒水车、咖啡机等。可以采用声波检测信号，接收反射信号，通过信号传输时长来确定液面位置(通过光脉冲信号或者电信号、模拟信号)，检测模块无需与液面或者水箱内部壁面直接接触，能够通过非接触的方式测量液位信息，可解决传统液位传感器存在的易结垢，维修难度大等缺点。下面通过各个实施例来说明本发明。

根据本发明实施例，提供了一种设备液位的检测方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种可选的设备液位的检测方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，发射液位检测信号，其中，液位检测信号是向目标设备的水箱发送的；

步骤S104，接收液面反射信号；

步骤S106，基于液位检测信号和液面反射信号，计算液位检测时长；

步骤S108，基于液位检测时长和信号映射关系，确定目标设备的水箱液位，其中，信号映射关系指示检测信号飞行距离与时长的关系。

通过上述步骤，可以采用发射液位检测信号，其中，液位检测信号是向目标设备的水箱发送的，然后接收液面反射信号，基于液位检测信号和液面反射信号，计算液位检测时长，最后可以基于液位检测时长和信号映射关系，确定目标设备的水箱液位，其中，信号映射关系指示检测信号飞行距离与时长的关系。在该实施例中，可以通过发送液位检测信号(主要是声波信号)，通过液面反射接收反射信号，传感器不用接触液体便可获得液位信息，能够通过非接触式的方式精确测量液位信息，从而解决相关技术中使用电极式液位检测方式无法精确检测设备箱体的液位的技术问题。

下面结合各步骤对本发明进行详细说明。

步骤S102，发射液位检测信号，其中，液位检测信号是向目标设备的水箱发送的。

发射液位检测信号的模块可以包括但不限于：传感器、信号发射仪。液位检测信号可以是通过设置在水箱上部的模块发射的，并记录接收液面检测信号的第一时间点。

作为本发明一可选的实施例，发射液位检测信号的步骤，包括：通过预设的超声波传感设备发射液位检测信号。

图2是根据本发明实施例的一种可选的传感器发射和接收信号的示意图，如图2所示，该传感器可以为超声波TOF传感器，可以通过发射超声信号，并通过传感器接收反射超声信号，得到信号传输时长，利用信号传输时长来确定水箱的液位位置。

上述图2所示的传感器，采用新型的超声波TOF(飞行时间)传感器，通过放置在水箱顶部的超声波发生器发射超声波信号，通过液面反射接收反射信号，传感器不用接触液体便可获得液位信息，解决了在复杂水质情况下易结垢导致液面位置难以检测的问题。

步骤S104，接收液面反射信号。

可以利用传感器接收液面反射信号，并记录接收液面反射信号的第二时间点。

步骤S106，基于液位检测信号和液面反射信号，计算液位检测时长。

在本发明实施例中，基于液位检测信号和液面反射信号，计算液位检测时长的步骤，包括：利用飞行时间测距法，计算从发射液位检测信号的时间点到接收液面反射信号的时间点之间的信号传输时长，得到液位检测时长。

步骤S108，基于液位检测时长和信号映射关系，确定目标设备的水箱液位，其中，信号映射关系指示检测信号飞行距离与时长的关系。

该信号映射关系指示了信号飞行时长与距离的关系，例如，一毫秒飞行距离为0.5米，则通过液位检测时长可得到信号飞行的总距离，然后得到水箱液位与水箱顶部的距离值，通过该距离值确定当前水箱液位。

可选地，确定目标设备的水箱液位之后，检测方法还包括：将水箱液位的液位参数发送至系统控制中心，其中，系统控制中心与目标设备预先建立通讯连接。

目标设备可以与设备所在的系统主控器连接，连接方式包括但不限于：I2C、无线传输方式、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)，例如，将传感器置于水箱顶部，通过超声波发射与反射计算飞行时间(TOF)，得到信号传输时长，以得到液位信息，确定的液位信息通过I2C通信方式传输至主控制器中进行处理。

在本发明实施例中，目标设备可以是自行选择的，该目标设备中会包括水箱等需要检测液位的部件，在本发明中，目标设备以蒸汽洗车机作为示意性说明。另一种可选的，蒸汽洗车机可内置4G或GPRS模块，通过UART方式将数据传输至主控制器，可对洗车机进行远程控制，可实现图形码(例如，二维码)扫码移动终端(例如，手机、平板)控制与平台支付使用等功能，为接下来的共享洗车机等新型使用方式做好准备。

可选地，蒸汽洗车机所属的洗车机控制系统还包括：油箱和风机；电机，驱动蒸汽洗车机工作；水泵，向水箱提供水源。

图3是根据本发明实施例的另一种可选的液位检测系统的示意图，上述任意一项的设备液位的检测方法应用于液位检测系统，如图4所示，该液位检测系统至少包括：

水箱31，在水箱上设置检测设备，其中，检测设备发射液位检测信号，并接收液面反射信号；

水位处理器33，用于基于液位检测信号和液面反射信号，计算液位检测时长，并基于液位检测时长和信号映射关系，确定水箱液位。

上述液位检测系统，可以通过水箱31上的检测设备来发射液位检测信号，并接收液面反射信号，然后通过位处理器33基于液位检测信号和液面反射信号，计算液位检测时长，并基于液位检测时长和信号映射关系，确定水箱液位。在该实施例中，可以通过检测设备发送液位检测信号(主要是声波信号)，通过液面反射接收反射信号，检测设备不用接触液体便可获得液位信息，能够通过非接触式的方式精确测量液位信息，从而解决相关技术中使用电极式液位检测方式无法精确检测设备箱体的液位的技术问题。

在本发明实施例中，检测设备包括：超声波传感设备。

另一种可选的实施方式，水箱设置在蒸汽洗车机上。

可选地，液位检测系统包括：油箱和风机；电机，驱动蒸汽洗车机工作；水泵，向水箱提供水源。

图4是根据本发明实施例的一种可选的蒸汽洗车机的控制系统的示意图，如图3所示，控制系统包括：蒸汽洗车机的水箱、液位检测模块、主控制器、稳压块、设备保护模块、反激式AC-DC转换器、电源、点击控制模块、通信模块。

上述的控制系统，液位检测模块可以是液位传感器(例如TOF传感器)或者其它信号检测模块；通过该液位检测模块可以检测蒸汽洗车机的水箱液位。然后液位检测模块将检测到的液位信息发送给主控制器。

上述的主控制器可以根据各种设备的部件自行选取，例如，选取STM32微处理器。利用该主控制器，可以接收水箱液位信息，也可以接收设备保护模块(例如风机过热保护、高低压保护、水泵过热保护、热电偶、控制开关)的保护信息，对整个系统的各个模块实现保护处理，可对蒸汽洗车机运行状态进行监控。通过该主控制器还可以接收稳压块给出稳压信号，调整蒸汽洗车机的电压，保证蒸汽洗车机正常工作。

上述主控制器在接收到各种信号，综合处理和判断，控制系统具有电机驱动控制功能，可实现电机的运动控制，通过电机控制来保证蒸汽洗车机的运行，同时，主控制器还可以利用通信模块与其它设备通讯，发送液位检测信息或者控制命令。该控制系统电源可以为220VAC输入，通过反激式变换器进行AC-DC转换，可以将12VDC与5VDC供主芯片及其他检测电路使用，除水箱液位检测模块外，系统还包括风机过热保护、高低压保护、水泵过热保护、油箱检测、热电偶、控制开关等功能可对蒸汽洗车机运行状态进行监控。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质用于存储程序，其中，程序在被处理器执行时控制存储介质所在设备执行上述任意一项的设备液位的检测方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述任意一项的设备液位的检测方法。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：发射液位检测信号，其中，液位检测信号是向目标设备的水箱发送的；接收液面反射信号；基于液位检测信号和液面反射信号，计算液位检测时长；基于液位检测时长和信号映射关系，确定目标设备的水箱液位，其中，信号映射关系指示检测信号飞行距离与时长的关系。

可选地，在数据处理设备上执行时，还适于执行初始化有如下方法步骤的程序：通过预设的超声波传感设备发射液位检测信号。

可选地，在数据处理设备上执行时，还适于执行初始化有如下方法步骤的程序：利用飞行时间测距法，计算从发射液位检测信号的时间点到接收液面反射信号的时间点之间的信号传输时长，得到液位检测时长。

可选地，在数据处理设备上执行时，还适于执行初始化有如下方法步骤的程序：确定目标设备的水箱液位之后，将水箱液位的液位参数发送至系统控制中心，其中，系统控制中心与目标设备预先建立通讯连接。

可选地，目标设备为蒸汽洗车机。

可选地，蒸汽洗车机所属的洗车机控制系统还包括：油箱和风机；电机，驱动蒸汽洗车机工作；水泵，向水箱提供水源。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅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)

1.一种设备液位的检测方法，其特征在于，包括：

发射液位检测信号，其中，所述液位检测信号是向目标设备的水箱发送的；

接收液面反射信号；

基于所述液位检测信号和所述液面反射信号，计算液位检测时长；

基于所述液位检测时长和信号映射关系，确定所述目标设备的水箱液位，其中，所述信号映射关系指示检测信号飞行距离与时长的关系。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，发射液位检测信号的步骤，包括：

通过预设的超声波传感设备发射所述液位检测信号。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，基于所述液位检测信号和所述液面反射信号，计算液位检测时长的步骤，包括：

利用飞行时间测距法，计算从发射所述液位检测信号的时间点到接收所述液面反射信号的时间点之间的信号传输时长，得到所述液位检测时长。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，确定所述目标设备的水箱液位之后，所述检测方法还包括：

将所述水箱液位的液位参数发送至系统控制中心，其中，所述系统控制中心与所述目标设备预先建立通讯连接。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的检测方法，其特征在于，所述目标设备为蒸汽洗车机。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述蒸汽洗车机所属的洗车机控制系统还包括：

油箱和风机；

电机，驱动所述蒸汽洗车机工作；

水泵，向水箱提供水源。

7.一种液位检测系统，其特征在于，上述的权利要求1至6中任意一项所述的设备液位的检测方法应用于所述液位检测系统，该液位检测系统包括：

水箱，在所述水箱上设置检测设备，其中，所述检测设备发射液位检测信号，并接收液面反射信号；

水位处理器，用于基于所述液位检测信号和所述液面反射信号，计算液位检测时长，并基于所述液位检测时长和信号映射关系，确定水箱液位。

8.根据权利要求7所述的液位检测系统，其特征在于，检测设备包括：超声波传感设备。

9.根据权利要求7所述的液位检测系统，其特征在于，所述水箱设置在蒸汽洗车机上。

10.根据权利要求9所述的液位检测系统，其特征在于，液位检测系统包括：

油箱和风机；

电机，驱动所述蒸汽洗车机工作；

水泵，向水箱提供水源。