CN113865668A - 具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统 - Google Patents
具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113865668A CN113865668A CN202111290694.3A CN202111290694A CN113865668A CN 113865668 A CN113865668 A CN 113865668A CN 202111290694 A CN202111290694 A CN 202111290694A CN 113865668 A CN113865668 A CN 113865668A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radar
- modules
- level
- module
- radar modules
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 90
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 19
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 3
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 101000879673 Streptomyces coelicolor Subtilisin inhibitor-like protein 3 Proteins 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/284—Electromagnetic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
- G01S7/414—Discriminating targets with respect to background clutter
Abstract
本公开提供了一种具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，包括：多个雷达模块，多个雷达模块完成同一个物位目标的距离测量，且在一个雷达模块出现故障或掉电的情况下其他雷达模块完成物位目标的距离测量；透镜装置，透镜装置为多个雷达模块所共用，或透镜装置包括多个透镜，每个雷达模块对应一个透镜，各个雷达模块发射的微波信号经由对应的透镜射出；控制模块，控制模块为多个，或控制模块为多个雷达模块所共用；以及输出设备，输出设备为控制模块所共用，并且输出设备根据多个雷达模块的输出信息输出Sil3级别的物位测量信息。
Description
技术领域
本公开涉及物位测量技术领域，本公开尤其涉及一种具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统。
背景技术
目前很多工况对雷达物位计的测量可靠性要求很高，比如，有些储油罐，其表面积比较大，一点点的物位测量误差可能导致整体的油量测量结果差别很大。
现有技术中，为了提高测量的可靠性，一般直接安装2个或多个雷达物位计，通过多台雷达物位计来获取对应的多个回波信号，由于多台雷达物位计安装位置不同、发射信号不同或安装角度不同等，故每台雷达物位计接收的回波信号会有不同，通过分析对比不同的回波信号来提高物位测量的可靠性，但该种方案往往设备成本比较高。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供一种具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统。
本公开的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统通过以下技术方案实现，仅用一个雷达物位计就可接收及处理多个回波信号，完成同一个物位目标的距离测量，在保证物位测量可靠性的同时，降低设备成本。
根据本公开的一个方面，提供一种具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，包括：
多个雷达模块，各个所述雷达模块均包括信号发射电路、信号接收电路以及信号处理单元，所述信号发射电路用于发射微波信号，所述信号接收电路用于接收回波信号，所述信号处理单元用于对对应雷达模块信号接收电路接收的回波信号进行计算分析及处理，以获取对应雷达模块的回波信号波形和/或距离测量数据；所述多个雷达模块完成同一个物位目标的距离测量，且在一个雷达模块出现故障或掉电的情况下其他雷达模块完成物位目标的距离测量；
透镜装置，所述透镜装置为所述多个雷达模块所共用，所述多个雷达模块发射的微波信号经由一个共用的所述透镜装置射出，且所述透镜装置与所述多个雷达模块的微波接收和发射电路匹配；或者，所述透镜装置包括多个透镜，每个所述雷达模块对应一个透镜，各个所述雷达模块发射的微波信号经由对应的透镜射出，且各个透镜与对应雷达模块的微波接收和发射电路匹配；
控制模块，所述控制模块为多个，每个控制模块对应一个雷达模块；或者，所述控制模块为所述多个雷达模块所共用，以便所述控制模块控制各个所述雷达模块发射微波信号、接收回波信号，以及对各个所述雷达模块获取的回波信号波形和/或距离测量数据进行处理；以及，输出设备，所述控制模块的输出信息被所述输出设备所接收，并且所述输出设备根据所述多个雷达模块的输出信息获取Sil3级别的物位测量信息。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，各个所述雷达模块具有可插拔结构，在拔出某个雷达模块后其他雷达模块仍然继续工作，且整个测量系统正常运行。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，各个所述雷达模块还包括振荡器以及混频器，各个所述雷达模块基于所述振荡器以及所述混频器生成具有目标频率/频段的微波信号。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，各个所述雷达模块能够生成具有相同频率/频段的微波信号。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，各个所述雷达模块能够生成具有互不相同的频率/频段的微波信号。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，各个所述雷达模块具有独立的收发天线，以对微波信号进行发射、对回波信号进行接收。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，各个所述雷达模块的收发天线为相同类型或不同类型的收发天线；各个所述雷达模块的收发天线的角度相同或不同；以及各个所述雷达模块的收发天线为一体的或分体的。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，各个所述雷达模块的收发天线相互靠近，且均靠近所述透镜装置的焦点轴线。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，所述控制模块包括处理器和存储器，所述存储器用于存储各个雷达模块传输的回波信号波形和/或距离测量数据，所述处理器对存储于所述存储器的各个回波信号波形和/或距离测量数据进行分析处理以至少获得测量对象的物位信息。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，还包括人机交互装置，所述人机交互装置为各个所述雷达模块共用，所述控制模块接收经由所述人机交互装置输入的设定信号生成控制信号以控制所述各个雷达模块，所述各个雷达模块传输的回波信号波形和/或距离测量数据、所述控制模块处理至少获得的测量对象的物位信息、所述输出判决设备根据所述多个雷达模块输出信息推断出的可靠性更高的Sil3级别的物位测量信息能够被输出至所述人机交互装置以至少进行显示。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，所述控制模块与外部电源连接，所述控制模块基于所述外部电源的供电对各个雷达模块进行供电。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，所述控制模块包括处理器和存储器，所述存储器用于存储各个雷达模块传输的回波信号波形和/或距离测量数据，所述处理器对存储于所述存储器的回波信号波形和/或距离测量数据进行处理以获得测量对象的物位信息。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，所述控制模块的所述处理器获得的测量对象的物位信息能够被传输至所述人机交互装置以进行显示。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，各个所述雷达模块基于所述控制模块的控制信号生成目标频率/频段的微波信号。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，所述控制模块控制各个所述雷达模块在不同时刻生成互不相同的频率/频段的微波信号。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，所述控制模块控制各个所述雷达模块在相同时刻生成互不相同的频率/频段的微波信号。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，所述控制模块控制各个所述雷达模块在相同时刻生成相同频率/频段的微波信号。
根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，多个所述雷达模块发射的微波信号经由所述透镜装置射出后具有互不相同的波束角。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是本公开的根据本公开的至少一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统的多个雷达模块的布置方式示意图。
图2是本公开的一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统的结构示意图。
图3是本公开的又一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统的结构示意图。
图4是本公开的一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统的雷达模块的结构框架示意图
图5是本公开的又一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统的雷达模块的结构框架示意图。
图6是本公开的又一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统的结构示意图。
图7是根据本公开的一个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统进行物位测量的测量示意图。
图8是使用本公开的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统对物位进行测量时，去除干扰物回波信号以获得目标物回波信号的获取示例图。
附图标记说明
100 雷达物位计测量系统
101 控制模块
102 雷达模块
103 透镜装置
105 人机交互装置
114 密封罩
115 分隔机构
1021 信号发射电路
1022 信号接收电路
1023 信号处理单元
1024 振荡器
1025 混频器
1026 收发天线
1031 透镜。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。
这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
下文结合图1至图7对本公开的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统进行详细说明。
根据本公开的一个实施方式，具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统100，包括：
多个雷达模块102，各个雷达模块102均包括信号发射电路1021、信号接收电路1022以及信号处理单元1023，信号发射电路1021用于发射微波信号，信号接收电路1022用于接收回波信号，信号处理单元1023用于对对应雷达模块信号接收电路1022接收的回波信号进行计算分析及处理，以获取回波信号波形和/或距离测量数据；所述多个雷达模块用于完成同一个物位目标的距离测量，且在一个雷达模块出现故障或掉电的情况下其他雷达模块仍然可以不受影响的完成物位目标的距离测量；
透镜装置103，透镜装置103为多个雷达模块102所共用，所述多个雷达模块102发射的微波信号经由一个共用的透镜装置103射出，且透镜装置103与多个雷达模块102的微波接受和发射电路是匹配的；或者，透镜装置103包括多个透镜，每个雷达模块102对应一个透镜，各个雷达模块发射的微波信号经由对应的透镜射出，且各个透镜与对应雷达模块的微波接受和发射电路匹配；
控制模块101，控制模块101为多个，每个控制模块对应一个雷达模块，或者，控制模块101为一个且各个雷达模块102所共用，以控制各个雷达模块102发射微波信号、接收回波信号，以及对各个雷达模块102获取的的回波信号波形和/或距离测量数据进行处理；以及，
输出设备，输出设备为控制模块101所共用，控制模块101的输出信息被输出设备所接收，并且根据多个雷达模块102的输出信息输出可靠性更高的SIL3级别的物位测量信息。
本公开的雷达物位计测量系统100通过上述结构设计，仅用一个雷达物位计就能够获取多个独立的回波信号，完成同一个物位目标的距离测量，在保证物位测量可靠性的同时，降低设备成本。
其中，本公开的雷达物位计测量系统100的测量对象可以是固体测量对象，也可以是液体测量对象，即本公开的雷达物位计测量系统100可以测量固体的物位，也可以测量液体的物位(液位)。
图1(俯视图)示例性地示出了本公开的雷达物位计测量系统100的多个雷达模块102的数量可以是2个、3个或者4个的情形，本领域技术人员在充分理解了本公开的技术方案的基础上，可以对雷达模块102的数量以及布局方式进行调整，均落入本公开的保护范围。
本公开的雷达物位计测量系统100的各个雷达模块102具有可插拔结构，且各个雷达模块102相互独立，可单独插拔或者拆卸，当其中的一个或者部分雷达模块损坏时，或者一个或者部分的雷达模块被取出时，不影响其它雷达模块的正常使用，能够大幅提高雷达物位计的工作效率，且对于损坏的雷达模块，可直接拆卸进行更换，且其它结构不用更换，可大幅节省成本、同时提高维修效率。
根据本公开的优选实施方式，每个雷达模块102具有独立的信号处理单元1023，每个信号处理单元1023包括信号放大电路、AD采集电路、信号分析运算电路，使每个雷达模块102至少可以得到独立的回波信号波形、独立的距离测量数据。
图4示出了本公开的一个实施方式的雷达物位计测量系统100的雷达模块102的结构示意图，雷达模块102可以是以电路板的形式。
对于上述各个实施方式的雷达物位计测量系统100，优选地，每个雷达模块102可以具有独立的供电模块(图4中未示出)。
根据本公开的优选实施方式的雷达物位计测量系统100，每个雷达模块102可以具有独立的通讯模块(图4未示出)，使每个雷达模块102至少可以输出独立的回波信号波形、独立的距离测量数据。
根据本公开的优选实施方式，本公开的雷达物位计测量系统100的多个雷达模块102可以挂接在两条或者多条通讯线路上，从而提高通讯的可靠性，即增加备用的通讯线路来提高通讯可靠性。
对于上述各个实施方式的具有多个雷达模块的雷达物位计测量系统100，优选地，各个雷达模块102还包括振荡器1024以及混频器1025，各个雷达模块102基于振荡器1024以及混频器1025生成具有目标频率/频段的微波信号。图5示例性地示出了本实施方式的雷达模块的结构框架。
对于上述各个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统100，优选地，各个雷达模块102能够生成具有相同频率/频段的微波信号。
根据本公开的更优选地实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统100，各个雷达模块102能够生成具有互不相同的频率/频段的微波信号。
对于上述各个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统100，优选地，各个雷达模块102具有独立的收发天线1026，以对微波信号进行发射、对回波信号进行接收。
图2和图3分别示出了本公开的两个实施方式的雷达物位计测量系统100的结构示意图。
图2和图3中均示例性地示出了两个雷达模块102，以及各个雷达模块102具有一个收发天线1026。
其中，各个雷达模块102可以通过分隔机构115例如分隔板进行分隔，更优选地，分隔机构115还对各个雷达模块102进行支撑。
结合图1，分隔板沿着微波信号的发射方向延伸，且分隔板的横断面的形状优选地与图1中的各个雷达模块102的布局方式相适应。
对于上述各个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统100，优选地，各个雷达模块102的收发天线1026相互靠近，且均靠近透镜装置103的焦点轴线。
其中，各个雷达模块102的收发天线1026可以为相同类型的收发天线，也可以为不同类型的收发天线，各个雷达模块102的收发天线的角度可以相同也可以不相同。
收发天线1026可以为偶极子天线、线路板走线天线或者微带天线。收发天线1026可以收发一体天线或者收发分体天线。
根据本公开的优选实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统100，透镜装置103为各个雷达模块共用。
参考图2，本公开的雷达物位计测量系统100的多个雷达模块102的微波信号穿过同一个透镜装置，该透镜装置为允许微波穿过且对微波具有折射、汇聚作用的结构/部件。
根据本公开的优选实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统100，共用的透镜装置103被分隔/划分为多个透镜1031，各个雷达模块102对应各个透镜1031，透镜装置103与多个雷达模块102的微波接受和发射电路是匹配的。
对于图2中示出的雷达物位计测量系统100，分隔机构115延伸至透镜装置103，将透镜装置103分隔为多个透镜1031，透镜1031的数量与雷达模块102的数量相同。
根据本公开的优选实施方式的雷达物位计测量系统100，参考图2，透镜装置103可以基于雷达物位计测量系统100的多个雷达模块102的配置方式进行分割，每个雷达模块102的微波信号经由透镜装置103的相应部分进行透射。优选地，透镜装置103的各个部分的透镜1031位于同一水平面，各个部分的透镜1031构成完整的透镜装置103。
图3示出了本公开的又一个优选实施方式的透镜装置的结构，透镜装置103可以由多个分立的透镜1031构成，各个透镜1031分别对应一个雷达模块102，各个透镜1031与对应雷达模块102的微波接受和发射电路是匹配的。
透镜装置103在为各个雷达模块所共用或由多个透镜构成的情况下均共有一个密封罩114。密封罩114的材质为塑料材质或其他透波密封材料。密封罩114上可以设置有防腐特性的材料，比如PTFE材质、PFA材质，以应对外界不友好的环境。密封罩114的上部可以设置有过程连接螺纹进行过程连接或如图2、图3示出的密封罩114的上部外延部分可以与安装法兰固定部件表面贴和进行过程安装，从而构成密封结构。
对于上述各个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统100，优选地，控制模块101与外部电源连接，控制模块101基于外部电源的供电对各个雷达模块102进行供电。
对于上述各个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统100，优选地，控制模块101包括处理器和存储器，存储器用于存储各个雷达模块102传输的回波信号波形和/或距离测量数据，处理器对存储于存储器的各个回波信号波形和/或距离测量数据进行分析处理以至少获得测量对象的物位信息。
对于上述各个实施方式的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统100，优选地，参考图6，还包括人机交互装置105，人机交互装置105为各个雷达模块102共用，控制模块101接收经由人机交互装置105输入的设定信号生成控制信号以控制各个雷达模块102进行发射微波、接收回波信号，同时，各个雷达模块经各自的信号处理单元1023分析计算及处理后获得的回波信号波形和/或距离测量数据、控制模块至少获得的测量对象物位信息、输出判决设备根据多个雷达模块输出信息推断出的可靠性更高的SIL3级别的物位测量信息能够被输出至人机交互装置105以至少进行显示。
其中，人机交互装置105可以是触控屏装置，也可以是带按键的显示屏装置。
本实施方式的雷达物位计测量系统100，优选地，在人机交互装置105上显示各个雷达模块102的物位测量值及控制模块101综合分析后的物位测量值，通过对比基于各个雷达模块102获得的物位测量值可直观的判断是否有雷达模块102出现测量故障，及时更换或调整对应的雷达模块102，保证测量的可靠性。同时还可以通过控制模块101给每个雷达模块102发送控制信号。
即本公开的雷达物位计测量系统100的控制模块101可以基于各个雷达模块102的回波信号波形和距离测量数据获得各个物位测量值，更优选地，控制模块101对各个物位测量值进行对比处理，以判断各个雷达模块102是否出现故障。
对于上述各个实施方式的具有多个雷达模块的雷达物位计测量系统100，优选地，各个雷达模块102基于控制模块101的控制信号生成目标频率/频段的微波信号。
优选地，控制模块101能够控制各个雷达模块102在不同时刻生成互不相同的频率/频段的微波信号。
优选地，控制模块101能够控制各个雷达模块102在相同时刻生成互不相同的频率/频段的微波信号。
优选地，控制模块101能够控制各个雷达模块102在相同时刻生成相同频率/频段的微波信号。
根据本公开的优选实施方式的雷达物位计测量系统100，优选地，通过发射频率不同或者角度不同的各个天线得到独立的回波波形信息，便于控制模块101通过对比分析以排除干扰物回波，从而获取正确的物位回波，得到精确的物位值，保证测量的可靠性。每个雷达模块102均具有独立的信号处理单元1023，将各自分析处理后的波形数据传输至控制模块101进行分析，提高公用的控制模块101的处理速度，在保证测量可靠性的同时，可以大幅提升雷达物位计的运行效率。
对于上述各个实施方式的具有多个雷达模块的雷达物位计测量系统100，优选地，各个雷达模块102发射的微波信号经由透镜装置103射出后具有不同的波束角。
根据本公开的优选实施方式，参考图7和图8，本公开的雷达物位计测量系统100可以生成两个或者两个以上具有不同波束角的波束(图7中的大开角波束和小开角波束)，尤其是在多个频段生成微波信号以生成多个波束，得到极小波束角才能得到的回波曲线，从而等效的获得具有极小波束角的雷达物位计，去除干扰物回波信号。
基于本公开的雷达物位计在对物位(例如液位)进行测量时，可以对去除了干扰物回波信号的回波信号进行信号分析，获取液位的高度，并输出液位的高度。
图8为使用本公开的雷达物位计对物位进行测量时，去除干扰物回波信号以获得目标物回波信号的获取示例图，该信号处理过程可以通过上文描述的控制模块101进行处理。
上文描述的多个频段可以为多个扫频频段。更优选地，多个扫频频段中的各个扫频频段的扫频频率范围互不相同。更优选地，多个扫频频段中的各个扫频频段的扫频频率范围之间不重合。更优选地，多个扫频频段中的各个扫频频段的扫频频率范围之间具有一个或者两个以上的重合部分，各个扫频频段的扫频中心频率互不相同。
其中，多个扫频频段至少包括76Ghz-77Ghz及79Ghz-81Ghz。多个扫频频段还可以至少包括117Ghz-127Ghz及119Ghz-121Ghz。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。
Claims (10)
1.一种具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，其特征在于，包括：
多个雷达模块，各个所述雷达模块均包括信号发射电路、信号接收电路以及信号处理单元，所述信号发射电路用于发射微波信号，所述信号接收电路用于接收回波信号，所述信号处理单元用于对对应雷达模块信号接收电路接收的回波信号进行计算分析及处理，以获取对应雷达模块的回波信号波形和/或距离测量数据；所述多个雷达模块完成同一个物位目标的距离测量，且在一个雷达模块出现故障或掉电的情况下其他雷达模块完成物位目标的距离测量；
透镜装置，所述透镜装置为所述多个雷达模块所共用，所述多个雷达模块发射的微波信号经由一个共用的所述透镜装置射出，且所述透镜装置与所述多个雷达模块的微波接收和发射电路匹配；或者，所述透镜装置包括多个透镜，每个所述雷达模块对应一个透镜，各个所述雷达模块发射的微波信号经由对应的透镜射出，且各个透镜与对应雷达模块的微波接收和发射电路匹配；
控制模块，所述控制模块为多个，每个控制模块对应一个雷达模块；或者，所述控制模块为所述多个雷达模块所共用，以便所述控制模块控制各个所述雷达模块发射微波信号、接收回波信号，以及对各个所述雷达模块获取的回波信号波形和/或距离测量数据进行处理；以及
输出设备，所述控制模块的输出信息被所述输出设备所接收，并且所述输出设备根据所述多个雷达模块的输出信息获取Sil3级别的物位测量信息。
2.根据权利要求1所述的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，其特征在于，各个所述雷达模块具有可插拔结构，在拔出某个雷达模块后其他雷达模块仍然继续工作，且整个测量系统正常运行。
3.根据权利要求1所述的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，其特征在于，各个所述雷达模块还包括振荡器以及混频器，各个所述雷达模块基于所述振荡器以及所述混频器生成具有目标频率/频段的微波信号。
4.根据权利要求3所述的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，其特征在于，各个所述雷达模块能够生成具有相同频率/频段的微波信号。
5.根据权利要求3所述的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，其特征在于，各个所述雷达模块能够生成具有互不相同的频率/频段的微波信号。
6.根据权利要求1所述的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，其特征在于，各个所述雷达模块具有独立的收发天线，以对微波信号进行发射、对回波信号进行接收。
7.根据权利要求6所述的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，其特征在于，各个所述雷达模块的收发天线为相同类型或不同类型的收发天线；
各个所述雷达模块的收发天线的角度相同或不同；以及
各个所述雷达模块的收发天线为一体的或分体的。
8.根据权利要求6所述的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，其特征在于，各个所述雷达模块的收发天线相互靠近，且均靠近所述透镜装置的焦点轴线。
9.根据权利要求1所述的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，其特征在于，所述控制模块包括处理器和存储器，所述存储器用于存储各个雷达模块传输的回波信号波形和/或距离测量数据，所述处理器对存储于所述存储器的各个回波信号波形和/或距离测量数据进行分析处理以至少获得测量对象的物位信息。
10.根据权利要求1所述的具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统，其特征在于，还包括人机交互装置，所述人机交互装置为各个所述雷达模块共用，所述控制模块接收经由所述人机交互装置输入的设定信号生成控制信号以控制所述各个雷达模块，所述各个雷达模块传输的回波信号波形和/或距离测量数据、所述控制模块处理至少获得的测量对象的物位信息、所述输出判决设备根据所述多个雷达模块输出信息推断出的可靠性更高的Sil3级别的物位测量信息能够被输出至所述人机交互装置以至少进行显示。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2021105345893 | 2021-05-17 | ||
| CN202110534589 | 2021-05-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113865668A true CN113865668A (zh) | 2021-12-31 |
| CN113865668B CN113865668B (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=77187980
Family Applications (4)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110659656.4A Active CN113252138B (zh) | 2021-05-17 | 2021-06-15 | 调频波束数字压缩雷达液位计 |
| CN202121322378.5U Active CN215114745U (zh) | 2021-05-17 | 2021-06-15 | 多波束物位计 |
| CN202122139503.5U Active CN215865393U (zh) | 2021-05-17 | 2021-09-06 | 多频率雷达物位计 |
| CN202111290694.3A Active CN113865668B (zh) | 2021-05-17 | 2021-11-02 | 具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统 |
Family Applications Before (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110659656.4A Active CN113252138B (zh) | 2021-05-17 | 2021-06-15 | 调频波束数字压缩雷达液位计 |
| CN202121322378.5U Active CN215114745U (zh) | 2021-05-17 | 2021-06-15 | 多波束物位计 |
| CN202122139503.5U Active CN215865393U (zh) | 2021-05-17 | 2021-09-06 | 多频率雷达物位计 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (4) | CN113252138B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116500609A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-07-28 | 北京锐达仪表有限公司 | 落料状态及物位波动状态检测用复合微波雷达测量系统 |
| CN117571089A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-02-20 | 北京锐达仪表有限公司 | 具有可靠供电的3d雷达测量系统 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113252138B (zh) * | 2021-05-17 | 2023-02-03 | 北京锐达仪表有限公司 | 调频波束数字压缩雷达液位计 |
| DE102021131690A1 (de) * | 2021-12-01 | 2023-06-01 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Füllstandsmessgerät |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109149123A (zh) * | 2016-10-12 | 2019-01-04 | Vega格里沙贝两合公司 | 用于填充物位测量装置的雷达天线 |
| CN110617868A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-12-27 | 江苏菲尔德自动化仪表有限公司 | 一种透镜天线雷达物位计 |
| CN111273287A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-12 | 南京华雷电子工程研究所有限公司 | 一种高炉料面成像装置、系统及其测量方法 |
| CN212458549U (zh) * | 2020-06-08 | 2021-02-02 | 呼秀山 | 雷达物位计及测量系统 |
| CN112563756A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-26 | 福州盛博电子有限公司 | 一种高隔离度初级透镜天线系统和毫米波雷达传感器 |
| CN212807237U (zh) * | 2020-09-28 | 2021-03-26 | 广州桑瑞科技有限公司 | 一种120GHz调频连续波雷达物位计 |
| US20210140811A1 (en) * | 2017-06-08 | 2021-05-13 | Joint Stock Company "Limaco" | Radar level gauge for measuring the volume of bulk products in tanks |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2718249B1 (fr) * | 1994-04-05 | 1996-04-26 | Thomson Csf | Procédé et dispositif radar de mesure de distance. |
| CN105675085B (zh) * | 2014-11-21 | 2019-03-29 | 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 | 一种调频连续波雷达液位计 |
| CN110133666B (zh) * | 2019-05-17 | 2021-05-18 | 中国科学院声学研究所 | 一种海上风电桩柱冲刷状态的监测系统与方法 |
| CN110567557A (zh) * | 2019-10-30 | 2019-12-13 | 北京锐达仪表有限公司 | 一种用于测量容器内物料物位的脉冲雷达物位计 |
| CN111721357A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-09-29 | 北京锐达仪表有限公司 | 物料测量装置及物料测量系统 |
| CN111765946A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-13 | 呼秀山 | 物位计、测量方法及系统 |
| EP4212911A4 (en) * | 2020-09-28 | 2023-10-18 | Huawei Technologies Co., Ltd. | RADAR TELEMETRY METHOD AND DEVICE |
| CN113252138B (zh) * | 2021-05-17 | 2023-02-03 | 北京锐达仪表有限公司 | 调频波束数字压缩雷达液位计 |
-
2021
- 2021-06-15 CN CN202110659656.4A patent/CN113252138B/zh active Active
- 2021-06-15 CN CN202121322378.5U patent/CN215114745U/zh active Active
- 2021-09-06 CN CN202122139503.5U patent/CN215865393U/zh active Active
- 2021-11-02 CN CN202111290694.3A patent/CN113865668B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109149123A (zh) * | 2016-10-12 | 2019-01-04 | Vega格里沙贝两合公司 | 用于填充物位测量装置的雷达天线 |
| US20210140811A1 (en) * | 2017-06-08 | 2021-05-13 | Joint Stock Company "Limaco" | Radar level gauge for measuring the volume of bulk products in tanks |
| CN110617868A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-12-27 | 江苏菲尔德自动化仪表有限公司 | 一种透镜天线雷达物位计 |
| CN111273287A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-12 | 南京华雷电子工程研究所有限公司 | 一种高炉料面成像装置、系统及其测量方法 |
| CN212458549U (zh) * | 2020-06-08 | 2021-02-02 | 呼秀山 | 雷达物位计及测量系统 |
| CN212807237U (zh) * | 2020-09-28 | 2021-03-26 | 广州桑瑞科技有限公司 | 一种120GHz调频连续波雷达物位计 |
| CN112563756A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-26 | 福州盛博电子有限公司 | 一种高隔离度初级透镜天线系统和毫米波雷达传感器 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116500609A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-07-28 | 北京锐达仪表有限公司 | 落料状态及物位波动状态检测用复合微波雷达测量系统 |
| CN116500609B (zh) * | 2023-05-16 | 2023-11-21 | 北京锐达仪表有限公司 | 落料状态及物位波动状态检测用复合微波雷达测量系统 |
| CN117571089A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-02-20 | 北京锐达仪表有限公司 | 具有可靠供电的3d雷达测量系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN215114745U (zh) | 2021-12-10 |
| CN113865668B (zh) | 2023-12-22 |
| CN113252138A (zh) | 2021-08-13 |
| CN113252138B (zh) | 2023-02-03 |
| CN215865393U (zh) | 2022-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113865668A (zh) | 具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统 | |
| RU2653578C1 (ru) | Радиолокационный уровнемер для измерения объема сыпучих продуктов в резервуарах | |
| RU2664916C2 (ru) | Радиолокационный уровнемер, способ тестирования уровнемера и система измерения уровня, содержащая такой уровнемер | |
| US10168197B2 (en) | Fill-level measuring device | |
| US6891513B2 (en) | Antenna system for a level measurement apparatus | |
| CN216348973U (zh) | 具有多个雷达模块的Sil3级别雷达物位计测量系统 | |
| RU2652261C2 (ru) | Способ радиолокационного измерения уровня с разделением сигнала | |
| CN112764025A (zh) | 一种基于毫米波雷达的桥梁桥墩监测系统及监测方法 | |
| US20210026001A1 (en) | Radar sensor, interchangeable radar sensor arrangement, field device and container | |
| CN111721357A (zh) | 物料测量装置及物料测量系统 | |
| EP3811040A1 (en) | Radar level gauge | |
| CN214748296U (zh) | 具有微波通路诊断和修正功能的雷达物位计 | |
| US20210348961A1 (en) | Method for filling-level measurement | |
| CN116057356A (zh) | 模块化料位仪的校准 | |
| CN112630543A (zh) | 多探头的弓形架测试系统及测试方法 | |
| CN111765946A (zh) | 物位计、测量方法及系统 | |
| CN115790778A (zh) | 由物位测量仪和瞄准器组成的系统和瞄准器 | |
| CN113155235A (zh) | 基于多波束的波束角压缩方法 | |
| US20210356312A1 (en) | System for recognizing and/or determining the volume of bodies or substances made of dielectric and/or conductive material | |
| CN116348745A (zh) | 拓扑检测用填充物位测量装置 | |
| CN212458550U (zh) | 物位计及测量系统 | |
| CN117970323A (zh) | 激光毫米波一体化雷达物位计及测量方法 | |
| CN211042407U (zh) | 非接触式超声波液位传感器及其系统 | |
| US20230095448A1 (en) | Radar level gauge system and method with improved filling level determination | |
| WO2021013356A1 (de) | Kombinierte radarsensoren mit einem radarensor zur füllstandsmessung und einem radasensor zur umgebungsüberwachung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240228 Address after: Room 1908, 7th Floor, Building 25, Ganluoyuan South Lane, Chaoyang District, Beijing, 100123 Patentee after: Hu Xiushan Country or region after: China Address before: 100744 92B, No.15, Jingsheng South 4th Street, Jinqiao Science and technology industrial base, Tongzhou Park, Zhongguancun Science and Technology Park, Tongzhou District, Beijing Patentee before: BEIJING RUIDA INSTRUMENT Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |