本发明涉及非接触式测量领域，尤其涉及一种容器挂壁情况下无源核子料位计的测量方法、无源核子料位计及测量系统。
背景技术：
1、无源核子料位计是一种通过测量物料中含有的放射性杂质如铀、镭、铯等释放的核辐射以进行物料料位测量的料位传感器。目前，已经已非常广泛地应用在火电厂、钢厂、垃圾焚烧厂等工业场所的物料测量场景，特别是粉煤灰的料位测量中，尤其是火电厂除尘器灰斗、仓泵、以及省煤器灰斗、仓泵等容器内粉煤灰料位的测量。
2、在当今工业领域，测量容器内物料料位的原理有很多种，如阻旋料位计、音叉料位计、电容料位计、射频导纳料位计、雷达料位计、超声波料位计、激光料位计、机器视觉料位计等等，各种不同料位计均由于其自身测量原理的不同而存在各自的优缺点。
3、各种不同料位计产品的使用实践表明，无源核子料位计已经成为火电厂在除尘器系统、输灰系统进行料位监控的首选。
4、但是，在已经采取煤种识别与修正仪、多探头技术等较为全面技术措施的情况下，无源核子料位计依然存在显著的漏报和实际偏差大的问题。
5、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本发明申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本发明申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种容器挂壁情况下无源核子料位计的测量方法，以避免在工业现场容器内出现物料挂壁情况下无源核子料位计的测量错误问题，实现对容器内物料更准确的料位测量，从而保障生产安全。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种无源核子料位计的测量方法，包括以下步骤：
4、利用无源核子料位计对目标容器内的物料进行测量，得到第一核辐射数据；
5、所述无源核子料位计接收外部装置传送的反映挂壁物料特征的第二核辐射数据，或者，所述无源核子料位计利用自身预设的挂壁辐射算法，获得反映挂壁物料特征的第二核辐射数据；
6、基于所述第一核辐射数据及所述反映挂壁物料特征的第二核辐射数据，计算正常物料的第三核辐射数据或料位值，其中，所述正常物料为容器内除挂壁物料外的其他物料。
7、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，本发明提供的无源核子料位计的测量方法还包括根据预设的第一算法将所述第三核辐射数据转换成正常物料的料位，和/或根据预设的第二算法将所述第二核辐射数据转换成挂壁物料的料位，其中，所述第一算法与第二算法为不同的算法。
8、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第一算法和第二算法均基于容器空仓时的核辐射数据、容器满仓时的核辐射数据、容器高度来确定核辐射变量与料位之间的转换关系，或者基于容器空仓时的核辐射数据、核辐射场算法来确定核辐射变量与料位之间的转换关系，所述第一算法对应的转换系数与第二算法对应的转换系数不同；
9、或者，所述第一算法涉及的参量与所述第二算法涉及的参量不完全相同，或者，所述第一算法涉及的计算公式与所述第二算法涉及的计算公式不完全相同。
10、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，本发明提供的无源核子料位计的测量方法还包括根据所述正常物料的料位和所述挂壁物料的料位得到总料位：
11、所述正常物料的料位与所述挂壁物料的料位直接相加得到所述总料位；
12、或者，所述正常物料的料位与所述挂壁物料的料位中的至少一者乘以修正系数后相加得到所述总料位；
13、或者，所述正常物料的料位与所述挂壁物料的料位相加后再加上修正值得到所述总料位。
14、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述挂壁辐射算法为基于所述第一核辐射数据的历史记录的极限值、平均值、变化率中的一种或多种进行运算或判定的算法；
15、或者，所述挂壁辐射算法为利用所述第一核辐射数据的历史记录进行拟合得到的函数。
16、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，利用所述挂壁辐射算法获得第二核辐射数据的方式包括：
17、预设一测量周期，统计每个测量周期内的第一核辐射数据的最小值；取一个或多个测量周期对应的第一核辐射数据的最小值，并对其作运算，得到所述反映挂壁物料特征的第二核辐射数据；
18、或者，预设一测量周期，将最近的一个或多个测量周期内的第一核辐射数据的最小值作为所述第二核辐射数据；
19、或者，预设一测量周期，统计所述测量周期内的第一核辐射数据的最大值和最小值，基于单个周期内最大值和最小值作减法运算，得到第二核辐射数据；
20、或者，预设一测量周期，统计所述测量周期内的第一核辐射数据的最大值和最小值，以所述最大值作为确定运算条件的依据，并按照所确定的运算条件对所述最小值执行运算，得到第二核辐射数据；
21、或者，预设一测量周期，构建第一核辐射数据的时间曲线，计算所述测量周期内的曲线斜率，根据其中的最小斜率确定所述第二核辐射数据；
22、或者，基于所述第一核辐射数据的历史测量数据，建立拟合函数，计算得出当前所述第一核辐射数据对应的拟合函数对应的数据，作为所述第二核辐射数据。
23、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，通过以下方式运算得到所述反映挂壁物料特征的第二核辐射数据：
24、预设一测量周期；
25、通过试验确定所述第一核辐射数据为最小值时的所述目标容器内挂壁物料的占比系数 k，或者通过试验确定所述第一核辐射数据为最小值时的所述目标容器内正常物料的核辐射数据 c normal；
26、计算最近的多个测量周期对应的第一核辐射数据的最小值的平均值 c min-avg；
27、通过以下公式计算所述第二核辐射数据 c2：
28、 c2= k× c min-avg；或者， c2= c min-avg－ c normal。
29、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述无源核子料位计中预建立挂壁物料核辐射值与容器工作时间之间的数学模型；
30、所述无源核子料位计将所述第一核辐射数据对应的当前容器工作时间在所述数学模型中对应的挂壁物料核辐射值当作或运算成所述第二核辐射数据。
31、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述无源核子料位计配置有人机交互界面，其配置为输入第二核辐射数据，并将其发送至所述无源核子料位计。
32、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述外部装置或所述无源核子料位计配置的人机界面输入反映挂壁物料的非第二核辐射数据的数据，所述无源核子料位计依据预设算法，将所述非第二核辐射数据的数据运算成所述第二核辐射数据。
33、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，在满足预设的触发条件下，所述无源核子料位计根据自身预设的挂壁辐射算法获得反映挂壁物料特征的第二核辐射数据。
34、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述触发条件包括：预设参数符合预设要求、工艺流程中与目标容器相关的容器内料位数据符合预设要求、所述无源核子料位计自我预设的触发条件算法的运算结果满足预设要求、获取外部装置发送触发指令或所述无源核子料位计人机界面输入触发指令。
35、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，通过以下方式判断是否满足所述触发条件：
36、检测所述目标容器或工艺流程中与所述目标容器相关其他容器内的环境参数，所述环境参数包括温度、水分、压强中的一种或多种；
37、统计所述环境参数的数值或变化量；
38、若所述环境参数的数值或变化量大于或等于预设的第一阈值，则满足所述触发条件，否则不满足所述触发条件。
39、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，通过以下方式判断是否满足所述触发条件：
40、检测工艺流程中与所述目标容器相关的其他容器的料位；
41、统计所述其他容器的料位或料位变化；
42、若所述其他容器的料位或料位变化符合预设条件，则满足触发条件。
43、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述自我预设的触发条件算法为基于所述第一核辐射数据的历史记录的极限值、平均值、变化率中的一种或多种进行运算或判定的算法。
44、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，通过以下方式判断是否满足所述触发条件：
45、统计每个测量周期内的第一核辐射数据的最大值，并计算其减去同一测量周期内第一核辐射数据最小值的核辐射变化量；
46、若连续预设数量n1的测量周期对应的核辐射变化量均小于或等于预设的第二阈值，则满足所述触发条件，否则不满足所述触发条件。
47、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，通过以下方式判断是否满足所述触发条件：
48、若所述无源核子料位计接收到外部装置或所述无源核子料位计自身配置的人机交互装置发送的预设的触发指令，则满足所述触发条件。
49、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述外部装置判断物料挂壁现象的手段包括微波分层测量、机器视觉、分析无源核子料位计历史测量数据、接触式探测中的一种或多种方式。
50、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，本发明实施例提供的无源核子料位计的测量方法还包括：在无源核子料位计满足预设触发条件时，所述无源核子料位计依据预设分析判断逻辑，或触发指令中的指令，调整生成挂壁物料的第二核辐射数据或料位的算法。
51、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，在满足所述触发条件的前提下，通过以下方式调整生成挂壁物料的第二核辐射数据或料位的算法：
52、若核辐射变化量小于或等于所述第二阈值且连续的测量周期的数量达到预设的第三阈值，或最近一个测量周期对应的核辐射变化量小于或等于预设的第四阈值，或最近连续数量n2的测量周期对应的核辐射变化值的平均值小于或等于预设的第五阈值，其中，第三阈值大于n1，第四阈值小于第二阈值，第五阈值小于第二阈值，数量n2≤n1，则调整所述挂壁辐射算法以使所述第二核辐射数据的计算值增大。
53、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述预设的触发指令包括指令参数，所述指令参数具有不同的参数值；
54、根据不同的参数值，所述无源核子料位计还依据所述触发条件调整生成挂壁物料的第二核辐射数据或料位的算法。
55、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述外部装置被配置为判断所述目标容器内是否出现物料挂壁现象，若是，则向所述无源核子料位计发送所述触发指令；
56、或者，所述外部装置被配置为检测所述目标容器内的挂壁物料，并根据挂壁程度的不同而向所述无源核子料位计发送具有不同参数值的触发指令。
57、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，通过以下方式计算所述正常物料的第三核辐射数据：
58、 c3= c1－ c2－ c empty，其中， c3为第三核辐射数据， c1为第一核辐射数据， c2为第二核辐射数据， c empty为无源核子料位计在容器内空仓时测量得到的核辐射数据；
59、或者， c3= c1－ c2，其中， c3为第三核辐射数据， c1为扣减容器内空仓时的核辐射后的第一核辐射数据， c2为第二核辐射数据。
60、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，通过以下方式计算所述正常物料的料位值：
61、 l normal=h× c3/( c normal-full－ c empty)，其中， l normal为正常物料料位值，h为目标容器的高度， c3为第三核辐射数据， c normal-full为无源核子料位计在容器内正常物料满仓时测量得到的核辐射数据， c empty为无源核子料位计在容器内空仓时测量得到的核辐射数据。
62、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述无源核子料位计利用自身预设的挂壁辐射算法，获得反映挂壁物料特征的第二核辐射数据，以替换所述无源核子料位计接收外部装置或所述无源核子料位计人机界面传送的反映挂壁物料特征的第二核辐射数据。
63、根据本发明的另一方面，提供了一种无源核子料位计，利用如上所述的测量方法实现非接触式测量。
64、根据本发明的再一方面，提供了一种非接触式测量系统，包括如上所述的无源核子料位计及一外部装置，所述外部装置被配置为向所述无源核子料位计发送反映挂壁物料特征的核辐射数据，和/或向所述无源核子料位计发送预设的触发指令，以触发所述无源核子料位计根据预设的算法计算反映挂壁物料特征的核辐射数据。
65、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，本发明提供的非接触式测量系统还包括一告警装置，其被配置为在所述反映挂壁物料特征的核辐射数据达到预设阈值时，发出提示信息。
66、本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：
67、a. 基于反映挂壁物料的核辐射数据，对无源核子料位计测量到的核辐射数据进行有效区分，有效区分出其中挂壁物料的核辐射和正常物料的核辐射，并准确计算出正常物料料位，实现容器挂壁情况下无源核子料位计的准确料位测量；
68、b. 准确生成挂壁物料的料位，并在挂壁物料对容器设备运行造成恶劣影响前可以作出挂壁风险报警。
1.一种无源核子料位计的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，还包括根据预设的第一算法将所述第三核辐射数据转换成正常物料的料位，和/或根据预设的第二算法将所述第二核辐射数据转换成挂壁物料的料位，其中，所述第一算法与第二算法为不同的算法。
3.根据权利要求2所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，所述第一算法和第二算法均基于容器空仓时的核辐射数据、容器满仓时的核辐射数据、容器高度来确定核辐射变量与料位之间的转换关系，或者基于容器空仓时的核辐射数据、核辐射场算法来确定核辐射变量与料位之间的转换关系，所述第一算法对应的转换系数与第二算法对应的转换系数不同；
4.根据权利要求2所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，还包括根据所述正常物料的料位和所述挂壁物料的料位得到总料位：
5.根据权利要求1所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，所述挂壁辐射算法为基于所述第一核辐射数据的历史记录的极限值、平均值、变化率中的一种或多种进行运算或判定的算法；
6.根据权利要求1所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，利用所述挂壁辐射算法获得第二核辐射数据的方式包括：
7.根据权利要求1所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，通过以下方式运算得到所述反映挂壁物料特征的第二核辐射数据：
8.根据权利要求1所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，所述无源核子料位计中预建立挂壁物料核辐射值与容器工作时间之间的数学模型；
9.根据权利要求1所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，所述无源核子料位计配置有人机交互界面，其配置为输入第二核辐射数据，并将其发送至所述无源核子料位计。
10.根据权利要求1所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，所述外部装置或所述无源核子料位计配置的人机界面输入反映挂壁物料的非第二核辐射数据的数据，所述无源核子料位计依据预设算法，将所述非第二核辐射数据的数据运算成所述第二核辐射数据。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，在满足预设的触发条件下，所述无源核子料位计根据自身预设的挂壁辐射算法获得反映挂壁物料特征的第二核辐射数据。
12.根据权利要求11所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，所述触发条件包括：预设参数符合预设要求、工艺流程中与目标容器相关的容器内料位数据符合预设要求、所述无源核子料位计自我预设的触发条件算法的运算结果满足预设要求、获取外部装置发送的触发指令或所述无源核子料位计人机界面输入触发指令。
13.根据权利要求11所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，通过以下方式判断是否满足所述触发条件：
14.根据权利要求11所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，通过以下方式判断是否满足所述触发条件：
15.根据权利要求12所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，所述自我预设的触发条件算法为基于所述第一核辐射数据的历史记录的极限值、平均值、变化率中的一种或多种进行运算或判定的算法。
16.根据权利要求11所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，通过以下方式判断是否满足所述触发条件：
17.根据权利要求11所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，通过以下方式判断是否满足所述触发条件：
18.根据权利要求17所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，所述外部装置判断物料挂壁现象的手段包括微波分层测量、机器视觉、分析无源核子料位计历史测量数据、接触式探测中的一种或多种方式。
19.根据权利要求17所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，还包括：在无源核子料位计满足预设触发条件时，所述无源核子料位计依据预设分析判断逻辑，或触发指令中的指令，调整生成挂壁物料的第二核辐射数据或料位的算法。
20.根据权利要求16所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，在满足所述触发条件的前提下，通过以下方式调整生成挂壁物料的第二核辐射数据或料位的算法：
21.根据权利要求17所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，所述预设的触发指令包括指令参数，所述指令参数具有不同的参数值；
22.根据权利要求21所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，所述外部装置被配置为判断所述目标容器内是否出现物料挂壁现象，若是，则向所述无源核子料位计发送所述触发指令；
23.根据权利要求1所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，通过以下方式计算所述正常物料的第三核辐射数据：
24.根据权利要求23所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，通过以下方式计算所述正常物料的料位值：
25.根据权利要求1-10中任一项或权利要求12-24中任一项所述的无源核子料位计的测量方法，其特征在于，所述无源核子料位计利用自身预设的挂壁辐射算法，获得反映挂壁物料特征的第二核辐射数据，以替换所述无源核子料位计接收外部装置或所述无源核子料位计人机界面传送的反映挂壁物料特征的第二核辐射数据。
26.一种无源核子料位计，其特征在于，利用如权利要求1至25中任一项所述的测量方法实现非接触式测量。
27.一种非接触式测量系统，其特征在于，包括如权利要求26所述的无源核子料位计及一外部装置，所述外部装置被配置为向所述无源核子料位计发送反映挂壁物料特征的核辐射数据，和/或向所述无源核子料位计发送预设的触发指令，以触发所述无源核子料位计根据预设的算法计算反映挂壁物料特征的核辐射数据。
28.根据权利要求27所述的非接触式测量系统，其特征在于，还包括一告警装置，其被配置为在所述反映挂壁物料特征的核辐射数据达到预设阈值时，发出提示信息。
