[发明专利]使用电子水平仪标记箱障碍物

说明书

技术领域

公开的实施例涉及通过使用电子水平仪提供标记箱障碍物的方法和系统。

背景技术

利用雷达的电子水平仪（ELG）通常在工业中用作导波雷达（GWR）或非接触雷达（NCR）系统的部分，以便测量箱或存储箱内的材料（液体或散装固体（例如，粉末））的量（例如，水平）。ELG以大体合理的价格提供高可靠性的连续水平（容量）测量。由于缺少移动部分以及测量值对于过程压力、温度和测量材料的密度的变化的不敏感性，从而获得可靠性。

用于GWR或NCR的ELG被安装在箱的顶部上并且通过使用测量信号从产品材料的表面的反射来测量从参考点（通常是天线顶部处的安装凸缘）到箱内的产品材料的表面的距离。通过从箱的总高度减去测量的距离来获得产品水平值。

箱能够在ELG和箱内的测量材料的表面之间的雷达路径中包括各种障碍或障碍物。例如，诸如梯子、管或泵的障碍物可以被安装在箱内侧。因为障碍物能够干扰从箱内的测量材料的表面反射的雷达信号，所以会导致不准确的水平测量值。障碍物是在箱内的任何内部非产品物品或在测量信号的路径中或者靠近测量信号的信号路径的其它目标。

发明内容

本发明内容简要地指出了本公开的本质和实质内容。应理解的是，其将不被用来解释或限制权利要求的范围或意义。

公开的实施例认识到常规非接触雷达（NCR）且有时导波雷达（GWR）应用要求其上安装有电子水平仪（ELG）仪器的箱被清空，以致在箱内的所有障碍物被暴露并且之后在ELG的回波曲线（echo curve）中被标记为障碍物。这在本文中被认为特别在大型箱上是不实际的，并且充其量在调试/安装ELG期间是不便利的。

代替清空箱以查找障碍物，能够在正常箱操作期间使用公开的障碍物查找方法。由于清空箱暴露当水平下落到其下方时不随产品水平移动的特征，公开的ELG固件提供了一种基于雷达的障碍物探测算法（障碍物探测算法），其能够在这些特征显现时自动记录这些特征的位置。在未来随着箱内的产品水平上升，特征记录能够被用于证实当水平沿相反方向经过它们时，这些同样的特征点消失或褪去。一旦这种行为沿两个方向均被证实，则这些点能够经由正常过程操作在回波曲线中被示出为“已学习障碍物”，以致其不再需要在初始起动期间清空箱内的产品。当箱内的水平在未来的箱操作中接近这些障碍物时，被识别出的（多个）已知障碍物位置以及（存储在存储器中的）水平历史和实时正/负水平改变速率能够被用作至基于雷达的水平探测算法（水平探测算法）的输入，以便避免由于内部箱特征导致的错误的水平读数。

一种公开的实施例是包括NCR和GWR的用于基于雷达的水平查找的障碍物标记方法。方法包括使用联接到箱的ELG由当箱内的材料处于第一水平时接收到的第一反射信号（回波信号）来生成第一回波曲线。ELG包括收发器和处理器，该处理器实施被存储在联接到其的相关联的非暂时性存储器（存储器）中的雷达水平算法。

障碍物探测算法识别第一回波曲线中的至少第一特征以便提供至少一个被怀疑的障碍物及其位置（第一特征位置）。当材料处于经过第一特征位置的箱内的第二水平时，由第二反射信号生成第二回波曲线，以致第二反射信号在第一特征位置处的幅值高于其在第一反射信号中的幅值。当材料处于足够高于第一水平的箱内的第三水平时，由第三反射信号生成第三回波曲线，以致第三反射信号在第一特征位置处的幅值低于其在第一反射信号中的幅值。被怀疑的障碍物被识别为位于第一特征位置处的经证实的障碍物并且被存储在存储器中。

公开的实施例还包括通过使用基于雷达的水平查找用于标记箱内障碍物的系统。系统包括联接到箱的ELG，包括收发器和处理器，该处理器实施被存储在联接到其的相关联的非暂时性存储器（存储器）中的障碍物探测算法和水平探测算法。障碍物探测算法由当箱内的材料处于第一水平时接收到的第一反射信号生成第一回波曲线，并且识别第一回波曲线中的至少第一特征，以便提供至少一个被怀疑的障碍物及其位置（第一特征位置）。当材料处于经过第一特征位置的箱内的第二水平时，由第二反射信号生成第二回波曲线，以致第二反射信号在第一特征位置处的幅值高于其在第一反射信号中的幅值。当材料处于足够高于第一水平的箱内的第三水平时，由第三反射信号生成第三回波曲线，以致第三反射信号在第一特征位置处的幅值低于其在第一反射信号中的幅值。被怀疑的障碍物被识别为位于第一特征位置处的经证实的障碍物并且被存储在存储器中。