DE102019118581A1 - Measuring device and method for creating a tank table - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Messgerät (11) und ein entsprechendes Verfahren zur Erstellung einer Tanktabelle (V(L)) eines Füllgut-Behälters (2). Das Messgerät (11) basiert auf einer 3D-Kamera (12), die ausgelegt ist, um anhand einer oder mehrerer Aufnahmen vom unteren Teilbereich der Innenwand des Behälters (2) eine Matrix an Distanzwerten (dα,γ) aufzunehmen und zusammen mit korrespondierenden Positionsdaten ([α; γ]) in einer Auswerte-Schaltung abzuspeichern. Mittels der Auswerte-Schaltung wird aus den Distanzwerten (dα,γ) sowie den korrespondierenden Positionsdaten ([α; γ]) ein dreidimensionales Modell vom entsprechenden Teilbereich (3) generiert, um auf Basis des Modells die Tanktabelle (V(L)) zu erstellen. Durch die 3D-Kamera (12) wird es erfindungsgemäß ermöglicht, viele Distanzwerten (dα,γ) parallel aufzunehmen, so dass das dreidimensionalen Modell ohne großen Zeitaufwand generiert werden kann. Somit kann innerhalb kurzer Zeit eine hochauflösende Tanktabelle (V(L)) erstellt werden. Gleichzeitig kann das Messgerät (11) durch den Einsatz einer 3D-Kamera (12) kompakt und dadurch beispielsweise als integraler Bestandteil eines Füllstandsmessgerätes (1) ausgelegt werden.The invention relates to a measuring device (11) and a corresponding method for creating a tank table (V (L)) for a product container (2). The measuring device (11) is based on a 3D camera (12) which is designed to record a matrix of distance values (dα, γ) based on one or more recordings of the lower portion of the inner wall of the container (2) and together with corresponding position data ([α; γ]) to be stored in an evaluation circuit. Using the evaluation circuit, a three-dimensional model of the corresponding sub-area (3) is generated from the distance values (dα, γ) and the corresponding position data ([α; γ]) in order to determine the tank table (V (L)) on the basis of the model create. The 3D camera (12) makes it possible according to the invention to record many distance values (dα, γ) in parallel, so that the three-dimensional model can be generated without a great deal of time. This means that a high-resolution tank table (V (L)) can be created within a short period of time. At the same time, by using a 3D camera (12), the measuring device (11) can be designed to be compact and thus, for example, as an integral part of a level measuring device (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Messgerät und ein Verfahren zur Erstellung einer Tanktabelle.The invention relates to a measuring device and a method for creating a tank table.
In der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte verwendet, die zur Erfassung oder zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung der Prozessvariablen wird in den jeweiligen Feldgeräten entsprechende Sensorik eingesetzt. Hierdurch lassen sich die einzelnen Prozessvariablen, wie Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert, Redoxpotential oder Leitfähigkeit erfassen. Verschiedenste solcher Feldgeräte-Typen werden von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.In process automation technology, field devices are often used that are used to record or influence process variables. Appropriate sensors are used in the respective field devices to record the process variables. This enables the individual process variables such as level, flow, pressure, temperature, pH value, redox potential or conductivity to be recorded. A wide variety of such field device types are manufactured and sold by the Endress + Hauser company.
Zur Füllstandsmessung von Füllgütern in Behältern haben sich berührungslose Messverfahren etabliert, da sie robust und wartungsarm sind. Dabei werden unter dem Begriff „Behälter“ im Rahmen der Erfindung auch nicht komplett umschlossene Behältnisse, wie beispielsweise Becken verstanden. Ein weiterer Vorteil berührungsloser Messverfahren besteht in der Fähigkeit, den Füllstand quasi kontinuierlich messen zu können. Im Bereich der kontinuierlichen Füllstandsmessung werden daher überwiegend Radarbasierte Messverfahren eingesetzt (im Kontext dieser Patentanmeldung definiert sich „Radar“ als Signale bzw. elektromagnetische Wellen mit Frequenzen zwischen 0.03 GHz und 300 GHz). Die beiden gängigen Messprinzipien bilden hierbei das Puls-Laufzeit-Prinzip (auch unter dem Begriff „Pulsradar“ bekannt) sowie das FMCW-Prinzip („Frequency Modulated Continuous Wafe“).Contactless measuring methods have become established for measuring the level of products in containers, as they are robust and require little maintenance. In the context of the invention, the term “container” also includes containers that are not completely enclosed, such as basins. Another advantage of non-contact measuring methods is the ability to measure the level almost continuously. In the area of continuous level measurement, radar-based measurement methods are therefore predominantly used (in the context of this patent application, “radar” is defined as signals or electromagnetic waves with frequencies between 0.03 GHz and 300 GHz). The two common measuring principles are the pulse-transit time principle (also known under the term “pulse radar”) and the FMCW principle (“Frequency Modulated Continuous Wafe”).
Ein Füllstandsmessgerät, welches nach dem Puls-Laufzeit-Verfahren arbeitet, ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift
Je nach Prozessanlage ist es neben dem Füllstand primär relevant, das Volumen, welches das Füllgut momentan im Behälter einnimmt, zu kennen. Beispielsweise ist bei eichpflichtigen Treibstofftanks an erster Stelle das Volumen
Zur Erstellung der Tanktabelle ist es notwendig, die Geometrie des Behälter-Innenraums in Erfahrung zu bringen. Hierzu gibt es nach dem Stand der Technik verschiedene Möglichkeiten: Im einfachsten Fall ist die Geometrie des Behälter-Innenraums per se bekannt, so dass sich die Tanktabelle ausschließlich auf Basis der geometrischen Zusammenhänge berechnen lässt. Bei einem zylindrischen Tank mit einer runden Grundfläche A, deren Radius exakt 10 m beträgt, ergibt sich gemäß A = π*r2 und V = A*L entsprechend folgende Tanktabelle
Wie aus dieser beispielhaften Tanktabelle ersichtlich wird, hängt die Auflösung des messbaren Volumens
In der Praxis ist die Grundfläche A bzw. der Innen-Querschnitt des Behälters jedoch nicht genau bekannt, bzw. weicht von den Soll-Werten ab. In diesen Fällen kann die Tanktabelle zum Beispiel approximativ durch Vermessen der Behälter-Außenwand erstellt werden, wobei mithilfe der bekannten Behälter-Dicke der Radius der Behälter-Innenwand ermittelt wird. Auf Basis dessen wird die Tanktabelle erstellt. Hierbei wird der Durchmesser der Behälter-Außenwand manuell mittels eines Maßbandes bei verschiedenen Füllstands-Niveaus vermessen. Diese als „Strapping“ bekannte Methode ist unter anderem in der Normenreihe ISO 7507-4:2010 festgelegt.In practice, however, the base area A or the inner cross section of the container is not exactly known, or it deviates from the target values. In these cases, the tank table can be created approximately, for example, by measuring the outer wall of the container, the radius of the inner wall of the container being determined with the aid of the known container thickness. The tank table is created on the basis of this. Here, the diameter of the outer wall of the container is measured manually using a tape measure at various fill levels. This method, known as "strapping", is specified in the ISO 7507-4: 2010 series of standards.
Berührungslos kann die Tanktabelle mittels eines Lasertrackers erstellt werden: Hierzu wird der Lasertracker im Behälter-Inneren aufgestellt. Im Anschluss ermittelt der Lasertracker in einem vordefinierten Muster zusammen mit korrespondierenden Winkeleinstellungen entsprechende Distanzwerte vom Lasertracker zur Behälter-Innenwand.The tank table can be created without contact using a laser tracker: For this purpose, the laser tracker is set up inside the container. The laser tracker then determines corresponding distance values from the laser tracker to the inner wall of the container in a predefined pattern together with corresponding angle settings.
Anhand der gemessenen Distanzwerte und der dazugehörigen Winkeleinstellungen des Lasertrackers wird ein kartesisches 3D-Modell von zumindest dem unteren Teilbereich der Behälter-Innenwand erstellt. Auf Basis des 3D-Modells kann wiederum die Tanktabelle berechnet werden. Die maximale Auflösung, mit der die Tanktabelle (
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Messgerät und ein Verfahren zur einfachen und schnellen Erstellung einer genauen Tanktabelle bereitzustellen.The invention is therefore based on the object of providing a measuring device and a method for the simple and rapid creation of an accurate tank table.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Messgerät zur Erstellung einer Tanktabelle eines Füllgut-Behälters, das folgende Komponenten umfasst:
- - Eine 3D-Kamera, die ausgelegt ist, um
- o zumindest von einem Teilbereich der Innenwand des Behälters eine Matrix an Distanzwerten aufzunehmen und zusammen mit korrespondierenden Positionsdaten in
- - einer Auswerte-Schaltung abzuspeichern, wobei die Auswerte-Schaltung ausgelegt ist, um
- o aus den Distanzwerten sowie den korrespondierenden Positionsdaten ein dreidimensionales Modell von zumindest dem Teilbereich zu erstellen, und um
- o auf Basis des dreidimensionalen Modells die Tanktabelle zu erstellen.
- - A 3D camera that is designed to
- o to record a matrix of distance values from at least a partial area of the inner wall of the container and, together with corresponding position data, in
- - To store an evaluation circuit, the evaluation circuit being designed to
- o to create a three-dimensional model of at least the partial area from the distance values and the corresponding position data, and to
- o create the tank table based on the three-dimensional model.
Im Rahmen dieser Anmeldung fällt unter den Begriff „3D-Kamera“ prinzipiell jedes System, mittels dem in einem ausgewählten Bildbereich eine Matrix an Distanzwerten aufgenommen werden kann, wobei die 3D-Kamera die Distanzwerte zusammen mit Positionsdaten des jeweiligen Distanzwertes abspeichert. Die Position kann dabei beispielsweise als Pixel-Index des Distanzwertes im Bildbereich oder als Winkel-Koordinate in Bezug zum Messgerät definiert sein. Demnach können als 3D-Kamera beispielsweise sogenannte ToF-Kameras {„Time of Flight“) eingesetzt werden, die entsprechende halbleiterbasierte Sensoren (auch bekannt als PMD-Sensoren, „Photonic Mixing Device“) umfassen. Dieselbe Funktionalität kann beispielsweise auch mittels einer LIDAR-Kamera {„Light Detection And Ranging“) erreicht werden. Dementsprechend kann die 3D-Kamera des Messgerätes beispielsweise als Time-of-Flight-Kamera oder als LIDAR-Kamera ausgelegt ist.In the context of this application, the term “3D camera” basically includes any system by means of which a matrix of distance values can be recorded in a selected image area, the 3D camera storing the distance values together with position data of the respective distance value. The position can be defined, for example, as a pixel index of the distance value in the image area or as an angle coordinate in relation to the measuring device. Accordingly, so-called ToF cameras (“Time of Flight”), for example, can be used as 3D cameras, which include corresponding semiconductor-based sensors (also known as PMD sensors, “Photonic Mixing Device”). The same functionality can also be achieved, for example, by means of a LIDAR camera ("Light Detection And Ranging"). Accordingly, the 3D camera of the measuring device can be designed, for example, as a time-of-flight camera or as a LIDAR camera.
Erfindungsgemäß werden mittels der 3D-Kamera im Gegensatz zu laserbasierter Distanzmessung parallel eine Vielzahl an Distanzwerten aufgenommen, so dass die Erstellung des dreidimensionalen Modells keinen großen Zeitaufwand erfordert. Somit kann innerhalb eines kurzen Zeitraums eine hochauflösende Tanktabelle erstellt werden. Gleichzeitig kann das Messgerät durch den Einsatz einer 3D-Kamera insgesamt kompakt und dadurch beispielsweise als integraler Bestandteil eines Füllstandsmessgerätes ausgelegt werden.According to the invention, in contrast to laser-based distance measurement, a large number of distance values are recorded in parallel using the 3D camera, so that the creation of the three-dimensional model does not require a great deal of time. This means that a high-resolution tank table can be created within a short period of time. At the same time, by using a 3D camera, the measuring device can be designed to be overall compact and thus, for example, as an integral part of a level measuring device.
Damit das dreidimensionale Model in Bezug zum Lot, und dadurch in Bezug zur Füllgut-Oberfläche gesetzt werden kann, kann das Messgerät beispielsweise mit einem entsprechenden Neigungssensor ausgestattet werden. Hierbei wird der Neigungssensor eingesetzt, um in Bezug zum Lot zumindest einen Winkel, unter dem die 3D-Kamera den Teilbereich aufnimmt, zu messen. Dadurch kann die Auswerte-Schaltung das dreidimensionale Model bei entsprechender Auslegung anhand des zumindest einen gemessenen Winkels in Bezug zum Lot setzen.So that the three-dimensional model can be set in relation to the perpendicular and thus in relation to the product surface, the measuring device can be equipped with a corresponding inclination sensor, for example. Here, the inclination sensor is used to measure at least one angle in relation to the perpendicular at which the 3D camera records the partial area. As a result, the evaluation circuit can set the three-dimensional model in relation to the perpendicular with the aid of the at least one measured angle, if designed accordingly.
Wenn das Messgerät so angeordnet ist, dass der Teilbereich einer einzelnen Aufnahme nicht den kompletten Behälterboden abdeckt, muss das Messgerät so ausgelegt sein, dass entsprechend mehrere aneinandergrenzende bzw. überlappende Teilbereichen aufgenommen werden, so dass zumindest der komplette Behälterboden und die Wandung des Behälters bis auf Höhe des maximalen Füllstandesabgebildet sind. Hierzu kann das Messgerät beispielsweise eine Aktor-Einheit umfassen, mittels der die 3D-Kamera um zumindest eine Achse, insbesondere zwei senkrecht zueinander verlaufenden Achsen schwenkbar ist. Dadurch können unter verschiedenen Winkeln entsprechend mehrere Matrizen von verschiedenen Teilbereichen aufgenommen werden. Die Auswertungs-Einheit ist korrespondierend hierzu so auszulegen, dass das dreidimensionale Modell auf Basis der mehreren Matrizen erstellt wird.If the measuring device is arranged in such a way that the partial area of an individual receptacle does not cover the entire container bottom, the measuring device must be designed in such a way that several adjacent or overlapping partial areas are picked up, so that at least the entire container bottom and the container wall except for Height of the maximum filling level are shown. For this purpose, the measuring device can include, for example, an actuator unit, by means of which the 3D camera can be pivoted about at least one axis, in particular two axes running perpendicular to one another. As a result, several matrices from different sub-areas can be recorded at different angles. The evaluation unit is to be designed accordingly so that the three-dimensional model is created on the basis of the multiple matrices.
Sofern das Volumen, welches das Füllgut im Behälter einnimmt, nicht im Messgerät oder Füllstandsmessgerät, sondern in einer übergeordneten Einheit berechnet werden soll, hat das Messgerät eine insbesondere drahtlose Kommunikationsschnittstelle zu umfassen, mittels der das dreidimensionale Modell und/oder die Tanktabelle an eine übergeordnete Einheit übermittelt werden kann.If the volume that the filling material occupies in the container is not to be calculated in the measuring device or level measuring device, but in a higher-level unit, the measuring device has to include a particularly wireless communication interface by means of which the three-dimensional model and / or the tank table can be sent to a higher-level unit can be transmitted.
Korrespondierend zu dem erfindungsgemäßen Messgerät wird die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, durch ein Verfahren zur Erstellung einer Tanktabelle eines Füllgut-Behälters mittels des Messgerätes nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungsvarianten gelöst. Hierzu umfasst das Verfahren zumindest folgende Verfahrensschritte:
- - Aufnahme einer Matrix an Distanzwerten von zumindest einem Teilbereich der Innenwand des Behälters,
- - Abspeichern der Distanzwerte zusammen mit korrespondierenden Positionsdaten,
- - Erstellung eines dreidimensionalen Modells des Teilbereichs aus den Distanzwerten und den korrespondierenden Positionsdaten, und
- - Erstellung der Tanktabelle auf Basis des dreidimensionalen Modells.
- - Recording of a matrix of distance values from at least a partial area of the inner wall of the container,
- - Saving the distance values together with the corresponding position data,
- - Creation of a three-dimensional model of the sub-area from the distance values and the corresponding position data, and
- - Creation of the tank table based on the three-dimensional model.
Das Verfahren kann dahingehend erweitert werden, dass ein oder mehrere Teilbereiche aus verschiedenen Positionen des Messgerätes aufgenommen werden. Dies macht beispielsweise Sinn, wenn in einer spezifischen Kamera-Position Hindernisse, wie Rührwerke oder Einlässe den optischen Pfad zwischen der 3D-Kamera und dem aufzunehmenden Teilbereich verdecken. Hierzu kann das Messgerät beispielsweise so ausgelegt werden, dass zumindest die 3D-Kamera innerhalb des Behälters entsprechend umpositioniert werden kann.The method can be expanded to include one or more partial areas from different positions of the measuring device. This makes sense, for example, if obstacles such as agitators or inlets in a specific camera position obscure the optical path between the 3D camera and the partial area to be recorded. For this purpose, the measuring device can be designed, for example, in such a way that at least the 3D camera can be repositioned accordingly within the container.
Anhand der nachfolgenden Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
-
1 : eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Messgerätes an einem Behälter, -
2 : eine Draufsicht in das Behälter-Innere aus der Perspektive des erfindungsgemäßen Messgerätes, und -
3 : eine Detailansicht zu einer möglichen Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Messgerätes.
-
1 : a schematic representation of a measuring device according to the invention on a container, -
2 : a plan view into the container interior from the perspective of the measuring device according to the invention, and -
3 : a detailed view of a possible embodiment of the measuring device according to the invention.
Zum allgemeinen Verständnis des erfindungsgemäßen Messgerätes
Das Füllstandsmessgerät
Sofern das Füllstandsmessgerät
Im Fall von FMCW-Radar sendet das Füllstandsmessgerät
Um anhand des gemessenen Füllstandes
Zusammen mit den zugehörigen Positionsdaten [
Da das dreidimensionale Modell die Innenwand des Behälters
Welche der Punkte des 3D-Modells auf jeweils einem Füllstands-Niveau Li liegen, kann beispielsweise durch in Bezug setzen der Punkte zum Lot ermittelt werden. Möglich ist dies beispielsweise, sofern das Messgerät
Durch Summation der Flächen A(Li), multipliziert mit den korrespondierenden Differenzen zwischen den Füllstands-Niveaus Li, kann durch die Auswerte-Schaltung des Messgerätes
Zur Erstellung der Tanktabelle
In der Regel ist das Füllstandsmessgerät
Das in
Darüber hinaus kann das Messgerät
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- FüllstandsmessgerätLevel measuring device
- 22
- Behältercontainer
- 33
- FüllgutFilling material
- 44th
- Teilbereich der Behälter-InnenwandPart of the inner wall of the container
- 55
- Übergeordnete EinheitParent unit
- 1111
- Messgerät zur Erstellung der TanktabelleMeasuring device for creating the tank table
- 1212
- 3D-Kamera3D camera
- 1313
- FlanschanschlussFlange connection
- dd
- Abstand zur Füllgut-OberflächeDistance to the product surface
- dα,γ d α, γ
- Distanzwerte, von der 3D-Kamera ermitteltDistance values, determined by the 3D camera
- hH
- EinbauhöheInstallation height
- LL.
- FüllstandLevel
- SR S R
- RadarsignalRadar signal
- VV
- Volumen des FüllgutesVolume of the product
- V(L)V (L)
- TanktabelleTank table
- α, γα, γ
- Positionsdaten in Bezug zur 3D-KameraPosition data in relation to the 3D camera
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102012104858 A1 [0004]DE 102012104858 A1 [0004]
- DE 102013108490 A1 [0004]DE 102013108490 A1 [0004]
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---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021113925A1 (en) | 2021-05-28 | 2022-12-01 | Vega Grieshaber Kg | Level or point level sensor with optical monitoring device |
CN115486682A (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-20 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | Control method and device of cooking equipment, cooking equipment and storage medium |
CN117908045A (en) * | 2024-01-22 | 2024-04-19 | 深圳市平方科技股份有限公司 | Anti-falling detection method for personnel on ship and related equipment |
DE102023100529A1 (en) | 2023-01-11 | 2024-07-11 | Vega Grieshaber Kg | Method for parameterizing a level measuring device, method for level measurement and level measuring device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4339441A1 (en) * | 1993-11-19 | 1995-05-24 | Incatronic Phoenix Mestechnik | Container filling level measuring system |
DE102012104858A1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-12-05 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Method for level measurement according to the transit time principle |
DE102013108490A1 (en) * | 2013-08-07 | 2015-02-12 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Dispersion correction for FMCW radar in a tube |
DE102016111570A1 (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | Vega Grieshaber Kg | Method for determining a linearization curve for determining the filling level in a container from a filling level and use of a mobile terminal for this purpose |
WO2018115741A1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | Engie | System and device for determining the value of a local deformation parameter of a liquid storage tank and use of said device |
DE102018113933A1 (en) * | 2018-06-12 | 2019-12-12 | Miele & Cie. Kg | Method and control unit for determining a parameter of a vessel and beverage dispensing unit |
-
2019
- 2019-07-09 DE DE102019118581.5A patent/DE102019118581A1/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4339441A1 (en) * | 1993-11-19 | 1995-05-24 | Incatronic Phoenix Mestechnik | Container filling level measuring system |
DE102012104858A1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-12-05 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Method for level measurement according to the transit time principle |
DE102013108490A1 (en) * | 2013-08-07 | 2015-02-12 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Dispersion correction for FMCW radar in a tube |
DE102016111570A1 (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | Vega Grieshaber Kg | Method for determining a linearization curve for determining the filling level in a container from a filling level and use of a mobile terminal for this purpose |
WO2018115741A1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | Engie | System and device for determining the value of a local deformation parameter of a liquid storage tank and use of said device |
DE102018113933A1 (en) * | 2018-06-12 | 2019-12-12 | Miele & Cie. Kg | Method and control unit for determining a parameter of a vessel and beverage dispensing unit |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Norm ISO 7507-4 2010-01-00. Petroleum and liquid petroleum products - Calibration of vertical cylindrical tanks - Part 4: Internal electro-optical distance-ranging method. S. 1-20, I-IV, Titelseite. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021113925A1 (en) | 2021-05-28 | 2022-12-01 | Vega Grieshaber Kg | Level or point level sensor with optical monitoring device |
CN115486682A (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-20 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | Control method and device of cooking equipment, cooking equipment and storage medium |
CN115486682B (en) * | 2021-06-18 | 2024-03-26 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | Control method and device of cooking equipment, cooking equipment and storage medium |
DE102023100529A1 (en) | 2023-01-11 | 2024-07-11 | Vega Grieshaber Kg | Method for parameterizing a level measuring device, method for level measurement and level measuring device |
CN117908045A (en) * | 2024-01-22 | 2024-04-19 | 深圳市平方科技股份有限公司 | Anti-falling detection method for personnel on ship and related equipment |
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