本发明涉及物料轮廓检测，特别是涉及一种具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪以及现场控制系统。
背景技术：
1、现有物料轮廓仪往往应用激光测距原理实现对物料轮廓的扫描检测。然而，在涉及某些固态物料的轮廓检测场景下，固态物料之间的碰触会产生海量的粉烟、尘雾，这些粉烟、尘雾会造成激光信号的急剧衰减，进而导致现有物料轮廓仪难以实现对物料轮廓的有效检测。
技术实现思路
1、本发明的目的是为克服现有技术的不足和缺陷，而提供一种具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪以及现场控制系统。前述微波物料轮廓仪以及现场控制系统至少应用于固态物料装车场景，相较于激光而言，该微波物料轮廓仪的微波能够穿透粉烟、尘雾环境对物料进行检测。
2、本发明第一方面，提供一种具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，包括至少一个测量模块和控制模块；
3、每个测量模块由多个传感器单元组成，每一传感器单元，至少用于发射微波测量信号，以及接收并根据微波测量信号至少经对应测量点处的物料反射所形成的微波反射信号，计算出对应测量点处的物位信息；
4、控制模块，分别与每一传感器单元相连，至少用于汇总全部物位信息得出物料分布信息，以及根据测量模块与物料载体的相对空间位置、物料载体的特征参数、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，进而判断物料是否将要溢出物料载体。
5、本发明的第二方面，提供一种具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，包括通讯模块、供电模块和至少一个测量模块；
6、每个测量模块由多个传感器单元组成，每一传感器单元，至少用于发射微波测量信号，以及接收并根据微波测量信号至少经对应测量点处的物料反射所形成的微波反射信号，计算出对应测量点处的物位信息；
7、通讯模块，分别与现场终端和每一传感器单元相连，用于将每一传感器单元计算出的物位信息上传至现场终端，以使现场终端至少汇总全部物位信息得出物料分布信息，以及根据测量模块与物料载体的相对空间位置、物料载体的特征参数、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，进而判断物料是否将要溢出物料载体；
8、供电模块用于为与其连接的通讯模块和每一传感器单元提供电能。
9、本发明的第三方面，提供一种具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，包括至少一个测量模块和控制模块；
10、每个测量模块由运动平台和传感器单元组成；运动平台被驱动以至少使运动平台按照预设转动逻辑转动；传感器单元，安装在运动平台上并跟随运动平台同步转动，至少用于在运动过程中发射微波测量信号，以及接收并根据微波测量信号至少经对应测量点处的物料反射所形成的微波反射信号，计算出对应测量点处的物位信息；
11、控制模块，分别与每一传感器单元相连，至少用于汇总全部物位信息得出物料分布信息，以及根据测量模块与物料载体的相对空间位置、物料载体的特征参数、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，进而判断物料是否将要溢出物料载体。
12、本发明的第四方面，提供一种具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，包括通讯模块、供电模块和至少一个测量模块；
13、每个测量模块由运动平台和传感器单元组成；运动平台被驱动以至少使运动平台按照预设转动逻辑转动；传感器单元，安装在运动平台上并跟随运动平台同步运动，至少用于在运动过程中发射微波测量信号，以及接收并根据微波测量信号至少经对应测量点处的物料反射所形成的微波反射信号，计算出对应测量点处的物位信息；
14、通讯模块，分别与现场终端和每一传感器单元相连，用于将每一传感器单元计算出的物位信息上传至现场终端，以使现场终端至少汇总全部物位信息得出物料分布信息，以及根据测量模块与物料载体的相对空间位置、物料载体的特征参数、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，进而判断物料是否将要溢出物料载体；
15、供电模块用于为与其连接的通讯模块和每一传感器单元提供电能。
16、本发明的第五方面，提供一种具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，包括至少一个测量模块和控制模块；
17、每个测量模块由反射机构和至少一个传感器单元组成；反射机构被配置为可转动；每一传感器单元发射微波测量信号，微波测量信号经反射机构反射后抵达对应的测量点，微波测量信号经对应测量点处的物料反射形成微波反射信号，微波反射信号沿微波测量信号的出射路径的反方向返回传感器单元，传感器单元计算出对应测量点处的物位信息；
18、控制模块，分别与每一传感器单元相连，至少用于汇总全部物位信息得出物料分布信息，以及根据测量模块与物料载体的相对空间位置、物料载体的特征参数、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，进而判断物料是否将要溢出物料载体。
19、本发明的第六方面，提供一种具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，包括通讯模块、供电模块和至少一个测量模块；
20、每个测量模块由反射机构和至少一个传感器单元组成；反射机构被配置为可转动；每一传感器单元发射微波测量信号，微波测量信号经反射机构反射后抵达对应的测量点，微波测量信号经对应测量点处的物料反射形成微波反射信号，微波反射信号沿微波测量信号的出射路径的反方向返回传感器单元，传感器单元计算出对应测量点处的物位信息；
21、通讯模块，分别与现场终端和每一传感器单元相连，用于将每一传感器单元计算出的物位信息上传至现场终端，以使现场终端至少汇总全部物位信息得出物料分布信息，以及根据测量模块与物料载体的相对空间位置、物料载体的特征参数、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，进而判断物料是否将要溢出物料载体；
22、供电模块用于为与其连接的通讯模块和每一传感器单元提供电能。
23、对于本发明的第二方面、第四方面以及第六方面提供的所述具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，当所述测量点的数量低于预设数量时，现场终端至少根据测量模块与物料载体的相对空间位置、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，包括：
24、现场终端根据物料的特征参数确定物料的堆砌角；
25、现场终端基于测量模块与物料载体的相对空间位置、物料载体的特征参数、最靠近物料载体边沿的测量点处物料的物位信息和物料的堆砌角，计算出物料与物料载体之间的边沿距离。
26、对于本发明的第二方面、第四方面以及第六方面提供的所述具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，当所述测量点的数量不低于预设数量时，现场终端至少根据测量模块与物料载体的相对空间位置、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，包括：
27、现场终端根据多个测量点处物料的物位信息确定物料的堆砌角；
28、现场终端基于测量模块与物料载体的相对空间位置、物料载体的特征参数、最靠近物料载体边沿的测量点处物料的物位信息和物料的堆砌角，计算出物料与物料载体之间的边沿距离。
29、对于本发明的第一方面、第三方面以及第五方面提供的所述具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，当所述测量点的数量低于预设数量时，控制模块至少根据测量模块与物料载体的相对空间位置、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，包括：
30、控制模块根据物料的特征参数确定物料的堆砌角；
31、控制模块基于测量模块与物料载体的相对空间位置、物料载体的特征参数、最靠近物料载体边沿的测量点处物料的物位信息和物料的堆砌角，计算出物料与物料载体之间的边沿距离。
32、对于本发明的第一方面、第三方面以及第五方面提供的所述具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，
33、当所述测量点的数量不低于预设数量时，控制模块至少根据测量模块与物料载体的相对空间位置、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，包括：
34、控制模块根据多个测量点处物料的物位信息确定物料的堆砌角；
35、控制模块基于测量模块与物料载体的相对空间位置、物料载体的特征参数、最靠近物料载体边沿的测量点处物料的物位信息和物料的堆砌角，计算出物料与物料载体之间的边沿距离。
36、对于本发明的第一方面至第六方面的具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，测量模块与物料载体的相对空间位置被配置为已知或可测量；
37、当测量模块与物料载体的相对空间位置被配置为可测量时，测量模块与物料载体的相对空间位置至少通过所述具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪对所述物料载体执行预扫描获得。
38、本发明的第二方面、第四方面以及第六方面提供的所述具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，通讯模块至少采用485或tcp/ip协议将每一传感器单元计算出的物位信息上传至现场终端。
39、对于本发明的第一方面至第六方面的提供的所述具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，涉及的传感器单元至少包括喇叭天线、透镜天线、阵列天线或微带天线中的一种，上述天线采用收发一体或收发分体结构。
40、本发明的第七方面，提供一种具有边沿距离监测功能的现场控制系统，包括本发明的二方面、第四方面或第六方面提供的任一种所述具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪所述的微波物料轮廓仪和对应的现场终端。
41、其中，具有边沿距离监测功能的现场控制系统还包括其它受控装置；
42、所述现场终端，与所述其他受控装置连接，至少用于根据所述物料分布信息和/或物料是否将要溢出物料载体的判断结果生成控制信号，使得所述其他受控装置相应于对应的控制信号而动作，以实现警示或指导装料进程。
43、其中，具有边沿距离监测功能的现场控制系统还包括：
44、前置分析装置，与现场终端相连，至少用于获取物料的特征参数，并上传至现场终端；
45、前置分析装置包括化验平台、皮带秤、密度计、湿度计的至少一种。
46、其中，物料的特征参数至少包括物料的颗粒形态、物料与物料载体之间的摩擦系数、物料颗粒间的摩擦系数、物料的颗粒密度、物料的颗粒剪切模量、物料颗粒的恢复系数、物料的湿度、物料的表面粘附参数、物料的颗粒尺寸中的一种。
47、本发明提供的微波物料轮廓仪，利用测量模块发射微波测量信号，接收并根据微波测量信号至少经对应测量点处的物料反射所形成的微波反射信号，计算出对应测量点处的物位信息上传至现场终端，使现场终端至少汇总全部物位信息得出物料分布信息，以及根据测量模块与物料载体的相对空间位置、物料载体的特征参数、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，通过所述边沿距离进而判断物料是否将要溢出物料载体，从而至少能够解决现有技术中，采用激光测距原理实现对物料轮廓的扫描检测，在涉及某些固态物料的轮廓检测场景下，由于固态物料之间的碰触会产生海量的粉烟、尘雾，这些粉烟、尘雾会造成激光信号的急剧衰减，进而导致现有物料轮廓仪难以实现对物料轮廓的有效检测的问题。
1.具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，其特征在于，包括至少一个测量模块和控制模块；
2.具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，其特征在于，包括通讯模块、供电模块和至少一个测量模块；
3.根据权利要求1-2任一项所述具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，其特征在于，所述传感器单元至少线性均匀分布在支架结构靠近物料的一侧；或者，所述传感器单元至少线性非均匀分布在支架结构靠近物料的一侧；或者，所述传感器单元至少非线性均匀分布在支架结构靠近物料的一侧；或者，所述传感器单元至少非线性非均匀分布在支架结构靠近物料的一侧。
4.具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，其特征在于，包括至少一个测量模块和控制模块；
5.具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，其特征在于，包括通讯模块、供电模块和至少一个测量模块；
6.具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，其特征在于，包括至少一个测量模块和控制模块；
7.具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，其特征在于，包括通讯模块、供电模块和至少一个测量模块；
8.根据权利要求2、5或7所述具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，其特征在于，当所述测量点的数量低于预设数量时，现场终端至少根据测量模块与物料载体的相对空间位置、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，包括：
9.根据权利要求1、4或6所述具有边沿距离监测功能的微波物料轮廓仪，其特征在于，当所述测量点的数量低于预设数量时，控制模块至少根据测量模块与物料载体的相对空间位置、各个测量点处物料的物位信息和物料的特征参数计算物料与物料载体之间的边沿距离，包括：
10.具有边沿距离监测功能的现场控制系统，其特征在于，包括权利要求2、5或7所述的微波物料轮廓仪和现场终端；
