1.一种非接触式液体高度检测系统,其特征在于,包括:多频段电容式传感器组件、多频段信号处理组件和数据处理组件;其中,所述多频段电容式传感器组件设置在液体容器的外壁上,所述多频段电容式传感器组件不与所述液体容器内的液体接触;所述多频段电容式传感器组件连接所述多频段信号处理组件;所述多频段信号处理组件连接所述数据处理组件;所述多频段电容式传感器组件用于采集不同频段的电容信号;所述多频段信号处理组件用于对所述不同频段的电容信号进行预设数据处理,得到目标数字信号;其中,所述预设数据处理包括信号放大处理、滤波处理和模数转换处理;所述数据处理组件用于根据所述目标数字信号分析得到液面高度信息;其中,所述数据处理组件中预先配置一个液位分析模型,所述液位分析模型通过机器学习的方式训练得到,所述液位分析模型的输入参数为包含高频数字信号和低频数字信号的目标数字信号,所述液位分析模型的输出参数为所述液面高度信息。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述多频段电容式传感器组件包括多个多频段电容传感器,其中,所述多频段电容传感器包括至少一个高频电极、至少一个低频电极、PCB板和绝缘材料;所述高频电极和所述低频电极的基材均包括弹簧钢材料;所述高频电极和所述低频电极均由弹簧钢材料卷绕并在端部形成螺旋状平面;所述高频电极和所述低频电极焊接于所述PCB板上,所述PCB板通过所述绝缘材料固定于所述液体容器的外壁上。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述高频电极在所述螺旋状平面的涂层采用石墨烯材料,所述低频电极在所述螺旋状平面的涂层采用碳纳米管材料。
4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述多频段电容传感器按照预设间隔,竖向排列设置在所述液体容器的外壁上。
5.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述高频电极的初始预压力大于所述低频电极的初始预压力;所述高频电极的螺旋直径小于所述低频电极的螺旋直径;其中,所述初始预压力为未按压电极时的弹簧压力。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:显示组件和报警组件;所述数据处理组件分别连接所述显示组件和所述报警组件;所述数据处理组件用于根据所述液面高度信息向所述显示组件发送显示控制信号,以使所述显示组件根据所述显示控制信号显示所述液面高度信息;所述数据处理组件用于在所述液面高度信息大于或等于预设高度阈值的情况下,向所述报警组件发送报警控制信号,以使所述报警组件根据所述报警控制信号进行预设报警处理。
7.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述多频段信号处理组件包括低频放大单元、高频放大单元、多频段滤波单元和模数转换单元;所述低频放大单元的一端连接所述低频电极,另一端连接所述多频段滤波单元;所述高频放大单元的一端连接所述高频电极,另一端连接所述多频段滤波单元;所述多频段滤波单元连接所述模数转换单元;所述低频放大单元用于对低频电容信号进行信号放大处理;所述高频放大单元用于对高频电容信号进行信号放大处理;所述多频段滤波单元用于对放大后的低频电容信号和高频电容信号进行滤波处理;所述模数转换单元用于将滤波后的低频电容信号和高频电容信号进行模数转换处理,得到所述目标数字信号;所述目标数字信号包括低频数字信号和高频数字信号。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述多频段电容式传感器组件包括三维电容传感器阵列,所述三维电容传感器阵列包括多个三维电容传感器;所述三维电容传感器阵列设置在所述液体容器的外壁上。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:温度补偿传感器;所述温度补偿传感器设置在所述液体容器的内壁,用于监测环境温度;所述温度补偿传感器和所述数据处理组件连接;所述数据处理组件用于根据所述环境温度和预设补偿算法计算得到信号补偿值;根据所述信号补偿值和所述目标数字信号分析得到液面高度信息。
10.一种液体容器,其特征在于,所述液体容器外壁安装有权利要求1至9中任一项所述的非接触式液体高度检测系统。
11.一种液面高度检测方法,其特征在于,应用于权利要求1至9中任一项所述的非接触式液体高度检测系统,所述方法包括:获取目标数字信号;其中,所述目标数字信号为对多频段电容式传感器组件采集的不同频段的电容信号进行预设数据处理后得到的数字信号;根据所述目标数字信号分析得到液面高度信息。
12.一种液面高度检测装置,其特征在于,应用于权利要求1至9中任一项所述的非接触式液体高度检测系统,所述装置包括:获取模块,用于获取目标数字信号;其中,所述目标数字信号为对多频段电容式传感器组件采集的不同频段的电容信号进行预设数据处理后得到的数字信号;分析模块,用于根据所述目标数字信号分析得到液面高度信息。