[发明专利]一种双向高精度水体检测方法和电路

说明书

本发明提供一种双向高精度水体检测方法，包括：向待检测水体发射检测信号，获取待检测水体的反射信号；将所述反射信号与第一频率的低频波进行混频，生成第一信号；基于所述第一信号计算水体流向；同时，将所述反射信号与第二频率的高频波进行混频，生成第二信号；基于所述第二信号计算水体流速；根据所述水体流向与所述水体流速确定水体检测结果。本发明通过将反射信号分为两路分别计算测量水体的流向和流速，使水体检测同时保证水体流向和流速的精确度。

技术领域

本发明实施例涉及传感器技术领域，尤其涉及一种双向高精度水体检测方法和电路。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市排水管网的长度快速增长，雨污水的排放对城市水环境造成的影响日益严重，准确测量水体流速对雨污水排放控制、污水处理厂水量水质调度、管网水动力模拟、洪涝模拟与预报具有重要意义由于排水管道处于非满管、高浊度、管底淤积、水面油污与漂浮物多、易燃/易爆气体充斥的恶劣工况，对水体流速和流向的测量一直是技术难点。

传统的多普勒声学流速测量仪中，一般使用混频点选在低频得出低频信号来水体流速，但由于负向信息缺失不易得出水体流向信息，但是使用高频混频得出的信号虽然具有方向信息但是其频谱被压缩在较小的范围内其精度和灵敏差，容易导致判断流速的精度降低，无法保证精度与流速同时同时取得良好测量效果。

发明内容

本发明提供了一种双向高精度水体检测方法和电路。反射信号分别测量水体的流向和流速，使水体检测实现同时高精度检测流向和流速，提高精度。

第一方面，本发明提供一种双向高精度水体检测方法，包括：

向待检测水体发射检测信号，获取待检测水体的反射信号；

将所述反射信号与第一频率的低频波进行混频，生成第一信号；

基于所述第一信号计算水体流向；

同时，将所述反射信号与第二频率的高频波进行混频，生成第二信号；

基于所述第二信号计算水体流速；

根据所述水体流向与所述水体流速确定水体检测结果。

进一步地，所述基于所述第一信号计算水体流向，包括：

计算所述第一信号的第三频率；

判断所述第三频率是否大于预设阈值；

若大于，则判定所述水体流向为正方向；

若小于，则判定所述水体流向为负方向。

进一步地，所述计算所述第一信号的第三频率，包括：

将所述第一信号输入滤波器进行滤波，以输出第三信号；

对所述第三信号基于预设采样频率进行采样，得到采样信号；

对所述采样信号进行傅里叶变换，基于变换后的所述第四信号的能量强度确定所述第三频率。

进一步地，所述基于所述第二信号计算水体流速，包括：

将所述第二信号输入滤波器进行滤波，以输出第四信号；

对所述第四信号进行傅里叶变换，基于变换后的所述第四信号的能量强度确定所述第四频率；

基于所述第四频率计算得到频偏值；

基于所述频偏值计算得到水体流速。

进一步地，在所述向待检测水体发射检测信号，获取待检测水体的反射信号之后，还包括：对所述反射信号进行信号放大。

第二方面，本发明提供一种双向高精度水体检测电路，包括：接收模块、水体流向确定模块、水体流速确定模块和输出模块；