[發明專利]圖像式結冰探測器及結冰探測方法

有效

• 申請號: 201810399710.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108128466B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 史獻林;白穆
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: B64D15/20
• 分類號: B64D15/20;B64D15/22
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 朱立鳴

一種結冰探測器包括：至少一個結冰探測元件，該結冰探測元件中埋設有加熱元件，并設置有溫度傳感器；至少一個圖像獲取組件，該圖像獲取組件被設置成，對準結冰探測元件，用于對結冰探測元件的表面進行圖像采集；以及至少一個控制器，所述控制器通過有線或無線的方式與所述加熱元件、所述溫度傳感器和所述圖像獲取組件相連接，且所述控制器被設置成，控制所述圖像獲取組件采集第一圖像和第二圖像，并通過比較所述第一圖像和所述第二圖像來確定是否存在結冰條件。還公開了用該結冰探測器進行的結冰探測方法。該結冰探測器及其探測方法能夠提高對結冰情況探測的精度，并降低誤報警率。

技術領域

本發明涉及一種圖像式結冰探測器，該結冰探測器能夠齊平地安裝在結冰表面上，并通過捕捉結冰圖像來發出結冰信號。本發明還涉及一種結冰探測方法。

背景技術

結冰探測具有廣泛的應用領域。例如，在北方冬季，需要對公路路面、風力發電機的葉片等部位、輸電線路等需要進行結冰探測，以避免結冰對這些設施產生不利影響。此外，結冰探測對于飛機的飛行也有著十分重要的作用。在飛機飛行過程中，需要對諸如飛機機翼、尾翼、發動機氣道等多個部位進行結冰探測，以防止這些部位結冰對飛行過程產生不利影響甚至導致安全事故。

目前，尤其是在飛機領域，已經開發出了多種用于結冰探測的裝置，以幫助飛行員或飛機上的其他工作人員及時采取措施來避免結冰對飛機飛行產生的危害。

就結冰探測而言，目前主要采取以下的幾種方式：

一種是所謂的“結冰探測”，即，將物體暴露在結冰條件中，當物體結冰時，設置在物體上的傳感器可感測到該結冰情況，并且根據物體上的結冰情況間接地判斷出氣流中存在結冰條件。執行此種方式的探測器被稱為“結冰探測器”。

還有一種是所謂的“結冰條件探測”，其中將物體暴露在具有結冰條件的環境中，例如暴露在具備結冰條件的氣流中，設置在物體上的傳感器感測該氣流本身的參數，比如溫度、含濕量等，這些參數可反映氣流的結冰條件，因而可根據這些參數來直接判斷氣流中是否存在結冰條件。執行此種方式的探測器被稱為“結冰條件探測器”。

常用的結冰探測器中包括基于磁致伸縮材料的振動原理的探測器、光電結冰探測器、超聲波結冰探測器等。

此外，還有一種圖像式結冰探測器，其能夠捕捉飛機機翼等結冰表面上的結冰情況圖像，并基于所捕捉到的圖像來發出結冰信號。

在結冰探測領域，目前仍存在對結冰探測器進行改進的需求，以使該結冰探測器能夠應用于更廣泛的領域，并能夠進一步提高探測精度，減少誤報警的風險。

發明內容

本發明是為解決以上現有技術所存在的問題而做出的，其目的是提供一種改進的圖像式結冰探測器，其能夠提高對結冰情況探測的精度，并降低誤報警率。

本發明的結冰探測器包括：

至少一個結冰探測元件，結冰探測元件中設置有溫度傳感器；

至少一個圖像獲取組件，圖像獲取組件被設置成，對準結冰探測元件，用于對結冰探測元件的表面進行圖像采集；以及

至少一個控制器，控制器通過有線或無線的方式與溫度傳感器和圖像獲取組件相連接，且控制器被設置成，控制圖像獲取組件采集第一圖像和第二圖像，并能夠通過比較第一圖像和第二圖像來：i) 調整獲取第一圖像和/或第二圖像的時間間隔，以及ii) 確定是否存在結冰條件。

通過具有如上所述結構的結冰探測器，基于圖像對比來判定是否存在結冰條件，從而在簡化操作的同時提高探測精度，降低誤報警率。進一步地，上述結冰探測器的控制器還能夠根據比較結果來調整獲取第一和/或第二圖像的時間間隔，例如當兩個圖像相比較得到的差異性的值接近但還未達到結冰報警條件時，可縮短該時間間隔，可進一步地確保準確地探測到結冰條件，此外，還可在剛開始啟動結冰探測時以較長的時間間隔來獲取圖像，從而節省結冰探測器的能耗。