[發明專利]防冰攝像機加熱策略軟件實現方案

在審

• 申請號: 201911271127.6
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN111381620A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 黃良;馬曉紅;楊濤;吳建蓉;張迅;文屹;詹樂貴;朱彬
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G05D23/32
• 分類號: G05D23/32;H05B3/84;G03B17/55
• 代理公司: 淮安睿合知識產權代理事務所(普通合伙) 32372
• 代理人: 湯小東

1.防冰攝像機加熱策略軟件實現方案，其特征在于：其步驟如下：

步驟一：首先主機通過RS485給子機提供電源，向子機下發攝像機電源開關命令通知子機開啟或關閉攝像機電源，(主控取圖時，向子機RS485下發指令開啟攝像機電源，向攝像機RS485下發指令與攝像機進行通信取圖，取圖結束下發電源關閉指令，子機關閉攝像機電源)。以及主機向子機下發氣象溫濕度數據用于決定加熱玻璃是否加熱以及加熱功率；

步驟二：將子機讀取加熱玻璃溫度(PT1000)以及主機的氣象溫濕度數據，計算并控制加熱策略，并且根據主機下發的命令負責控制攝像機的電源開關；

步驟三：子機開始發送數據包時，判斷發送對象是否正在進行數據接收，則等待計數加一，繼續發送并判斷，當等待計數小于等于N次時發送對象接收數據完畢，則等待計數清零并發送當前數據包；當發送對象正在接收數據且等待計數大于N次時，則結束本次發送；

步驟四：子機接收數據，依次將數據包的數據幀頭、地址幀、CRC校驗碼、指令所對應的數據段長度進行判斷，若其中一項不正確則重新接收數據包，若正確，則依照順序驗證，直到驗證完數據段長度，之后按照命令進行處理，并向發送方返回應答幀。其中，若子機一直未接收到數據包，也一直處于監聽狀態。

2.根據權利要求1所述的防冰攝像機加熱策略軟件實現方案，其特征在于：所述攝像機鏡頭前需加裝一塊加熱玻璃，通過控制板控制加熱玻璃的加熱功率，達成溫度-20℃以上，濕度0～100％范圍內保證攝像機鏡頭前的穩定狀態。

3.根據權利要求1所述的防冰攝像機加熱策略軟件實現方案，其特征在于：所述加熱策略軟件能夠對一定范圍內的數據偏移進行自動修正，對超出范圍的數據偏差做特殊處理，在數據有所偏移或溫濕度數據接收產生錯誤時依然可以實現防冰防霧防凝露的需求。

4.根據權利要求1所述的防冰攝像機加熱策略軟件實現方案，其特征在于：所述加熱策略內部需添加露點溫度計算方式，計算露點的公式就是用飽和水汽壓的公式反推，計算當前水汽壓值的公式為e＝W_H*E＝W_H*(6.112*exp(17.67*W_T/(W_T+243.92)))，溫濕度條件下的露點溫度計算公式為Td＝(B*(lg(e/Eo)))/(A–(lg(e/Eo)))，將計算水汽壓值的公式的結果e帶入溫濕度條件下的露點溫度計算公式中，即可獲得當前溫濕度條件下的露點溫度。

5.根據權利要求1所述的防冰攝像機加熱策略軟件實現方案，其特征在于：所述攝像機鏡頭溫度降低或升高，功率應當曲線緩慢增強或減弱，為了實現系統低功耗，考慮用PID算法控制發熱功率，PID控制算法為公式△u＝Kp*e(n)+Ki*[e(1)+e(2)+……+e(n)]+Kd*[e(n)-e(n-1)]。

6.根據權利要求5所述的防冰攝像機加熱策略軟件實現方案，其特征在于：所述PID算法控制加熱功率的應用思路為，系統上電，隨即獲取最后的氣象溫濕度，計算露點溫度，獲取環境溫濕度、露點溫度以及加熱玻璃溫度PTemp，判斷條件是否滿足，環境溫度≤0℃且相對濕度≥80％，若滿足上述條件，則取0℃和露點溫度中的最大值作為目標溫度，若不滿足，則取露點溫度作為目標溫度，最終目標溫度Tar_Temp＝目標溫度+冗余量2.5℃，最終目標溫度Tar_Temp＝目標溫度+冗余量2.5℃，計算當前偏差值iError＝最終目標溫度Tar_Temp-當前加熱玻璃溫度PTemp，增量iIncPid由當前偏差iError、上次偏差LastErr、累計偏差SumErr代入算法獲得，該值即為當前需要加熱達到的溫度差，將上次偏差值賦予前次偏差，將本次偏差值賦予上次偏差，用于下次計算，將增量iIncPid代入功率計算公式，獲得當前加熱功率，間隔10s，再由獲取最后的氣象溫濕度，計算露點溫度開始循環。

7.根據權利要求6所述的防冰攝像機加熱策略軟件實現方案，其特征在于：所述計算加熱功率所用到的公式為：P＝m*c*△T/t。