CN111998913B - 一种基于开放空间的液位测量方法和装置以及设备 - Google Patents
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- G01F23/284—Electromagnetic waves
Abstract
本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。
Description
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。
为了实现上述目的，本发明还提出一种基于开放空间的液位测量装置，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，所述装置包括：
底部高度获取单元，用于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；
液面高度获取单元，用于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；
第一获取单元，用于在第一时间段t1内，通过第一雷达获取所述第一雷达下方最近目标的第一高度以及所述第一雷达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；
第二获取单元，用于在第二时间段t2内，通过第二雷达获取所述第二雷达下方目标的目标高度集合，其中，t1和t2连续且时长均较短；
确定高度单元，用于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。
为了实现上述目的，本发明又提出一种基于开放空间的液位测量设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行时实现如上述实施例所述的基于开放空间的液位测量方法。
为了实现上述目的，本发明再提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行时实现如上述实施例所述的基于开放空间的液位测量方法。
有益效果：
以上方案，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，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。
以上方案，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，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，能够根据设定的阈值，保证获取到的第一高度和第二高度、以及初始归一化反射强度和第一归一化反射强度均很接近，从而提高液位测量的准确度。
以上方案，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，能够有效区分检测到的是否为干扰物体，准确识别目标液体，提高检测的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种基于开放空间的液位测量方法的流程示意图。
图2为本发明一实施例提供的两个雷达检测范围内无干扰物体情况的检测示意图。
图3为本发明一实施例提供的雷达R2检测范围内存在干扰物体情况的检测示意图。
图4为本发明一实施例提供的雷达R1和雷达R2检测范围内同时存在干扰物体情况的检测示意图。
图5为本发明一实施例提供的一种基于开放空间的液位测量装置的结构示意图。
发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合实施例详细阐述本发明的内容。
本发明提供一种基于开放空间的液位测量方法，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。
参照图1所示为本发明一实施例提供的一种基于开放空间的液位测量方法的流程示意图。
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：
S11，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。
在本实施例中，在没有干扰物体情况下，以及在没有液体覆盖的情况下，可通过第一雷达R1获取雷达相对下方地面的高度，只需获取一次就可以。由于第一雷达R1和第二雷达R2设置在液体上方的同一水平高度，则可获取第一雷达R1或第二雷达R2距离液体底部的底部高度h0。
S12，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。
在本实施例中，获取初始情况下没有干扰物体时第一雷达R1距离液面的高度h，以及液体对第一雷达R1的信号反射强度进行归一化，定义为初始归一化反射强度A。其中，反射强度归一化，是以检测距离为权值对反射强度进行归一化，这里反射强度表示信号的一维频谱的峰值谱线幅度的平方。即，初始归一化反射强度A可以通过信号一维频谱的峰值幅度平方表征得到，只需获取一次即可。
S13，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。
在本实施例中，关闭雷达R2，开启雷达R1，在第一时间段t1内，通过第一雷达R1获取第一雷达R1距离下方最近目标的高度h1以及目标对信号的反射强度进行归一化，定义为第一归一化反射强度a。其中，第一归一化反射强度a可以通过信号一维频谱的峰值幅度平方表征得到，需要在每次检测时获取。
S14，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。
在本实施例中，关闭第一雷达R1，开启第二雷达R2，在第二时间段t2内，通过第二雷达获取第二雷达距离下方目标的目标高度集合H。上述中，第一雷达和第二雷达采用一开一关进行工作，可以避免同时开启工作时，二者之间的相互干扰，从而提高准确性。
S15，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。
其中，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。
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|<σ、|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。
在本实施例中，判断目标高度集合中存在第二高度h2满足|h1-h2|＜ε，并且满足h1＜h0、|h1-h|＜δ和|a-A|＜σ，则更新当前液面高度h＝(h1+h2)/2。否则，取最近一次检测得到的液位高度作为当前液位高度。
其中，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。
在本实施例中，雷达一个是宽波束，另一个是窄波束。宽波束覆盖范围大，测到干扰物体的机会较大；窄波束覆盖范围小，测到干扰物体的机会较小。当两个雷达天线测得的目标物体的距离不相同时，则认为宽波束检测到干扰物体，此时认为当前检测不可靠。如果两个天线同为相同的窄波束或宽波束，则检测到干扰物体的机会是相同的，无法排除当前目标是液面还是干扰物体。因此，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，能够有效区分检测到的是否为干扰物体，准确识别目标液体，提高检测的可靠性。
参照图2所示为本发明一实施例提供的两个雷达检测范围内无干扰物体情况的检测示意图。
当无干扰物体时，雷达R1和雷达R2均直接检测下方目标液位的高度。假设：
h0＝5m，h＝4.80m，h1＝4.80m，H＝{4.82m}，a＝643750，A＝644500，ε＝0.1m，δ＝0.05m，σ＝1000，此时，集合H中只存在雷达距离液面的高度h2：h2＝4.82m，根据|h1-h2|＜ε，以及h1＜h0、|h1-h|＜δ和|a-A|＜σ，则更新当前液面高度h＝(h1+h2)/2为h＝4.81m。
参照图3所示为本发明一实施例提供的雷达R2检测范围内存在干扰物体情况的检测示意图。
当干扰物体出现在雷达R2检测范围内但不在雷达R1检测范围内时，雷达R1可检测下方目标液位，雷达R2可获取干扰物体到雷达R2的径向距离以及下方目标液位。
假设：
h0＝5m，h＝4.80m，h1＝4.80m，H＝{1.64m，4.82m}，a＝643750，A＝644500，ε＝0.1m，δ＝0.05m，σ＝1000，此时，集合H中存在干扰物体到雷达R2的径向距离h’和目标液位h2：h2＝4.82m，h’＝1.64m，根据|h1-h2|＜ε的集合元素h2，以及h1＜h0、|h1-h|＜δ和|a-A|＜σ，则更新当前液面高度h＝(h1+h2)/2为h＝4.81m。
参照图4所示为本发明一实施例提供的雷达R1和雷达R2检测范围内同时存在干扰物体情况的检测示意图。
当干扰物体同时出现在雷达R1和R2检测范围内时，雷达R1检测干扰物体到雷达的径向距离，R2可获取干扰物体到雷达R2的径向距离以及下方目标液位。
假设：
h0＝5m，h＝4.80m，h1＝1.62m，H＝{1.64m，4.82m}，a＝884350，A＝644500，ε＝0.1m，δ＝0.05m，σ＝1000，此时，集合H中存在干扰物体到雷达的径向距离h2和目标液位h’：h2＝1.64m，h’＝4.82m，于是可以获取满足条件|h1-h2|＜ε的集合元素h2，同时满足条件h1＜h0，但由于干扰物体与液体介质不同，因此对信号的反射强度差别很大，即不满足条件|a-A|＜σ，因此，不更新雷达距离液面的高度，取最近一次检测得到的液位高度作为当前液位高度h＝4.80m。
以上方案，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，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。
以上方案，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，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，能够根据设定的阈值，保证获取到的第一高度和第二高度、以及初始归一化反射强度和第一归一化反射强度均很接近，从而提高液位测量的准确度。
以上方案，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，能够有效区分检测到的是否为干扰物体，准确识别目标液体，提高检测的可靠性。
本发明还提供一种基于开放空间的液位测量装置，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。
参照图5所示为本发明一实施例提供的一种基于开放空间的液位测量装置的结构示意图。
在本实施例中，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，该测量装置50包括：
底部高度获取单元51，用于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；
液面高度获取单元52，用于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；
第一获取单元53，用于在第一时间段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；
第二获取单元54，用于在第二时间段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；
确定高度单元55，用于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。
可选的，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。
可选的，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。
可选的，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。
该测高装置50的各个单元模块可分别执行上述方法实施例中对应步骤，故在此不对各单元模块进行赘述，详细请参见以上对应步骤的说明。
本发明实施例还提供一种基于开放空间的液位测量设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现如上述实施例所述的基于开放空间的液位测量方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述实施例所述的基于开放空间的液位测量方法。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在基于开放空间的液位测量设备中的执行过程。
所述基于开放空间的液位测量设备可包括但不仅限于处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是基于开放空间的液位测量设备的示例，并不构成对基于开放空间的液位测量设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述基于开放空间的液位测量设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述基于开放空间的液位测量设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个基于开放空间的液位测量设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述基于开放空间的液位测量设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述基于开放空间的液位测量设备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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。
所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于开放空间的液位测量方法，其特征在于，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；
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；
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；
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；
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。
2.一种基于开放空间的液位测量装置，其特征在于，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，所述装置包括：
底部高度获取单元，用于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；
液面高度获取单元，用于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；
第一获取单元，用于在第一时间段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；
第二获取单元，用于在第二时间段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；
确定高度单元，用于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；
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；
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；
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。
3.一种基于开放空间的液位测量设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现如权利要求1所述的一种基于开放空间的液位测量方法。
4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1所述的一种基于开放空间的液位测量方法。
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