一种覆冰检测装置及系统的制作方法

本实用新型涉及工程智能检测领域，特别涉及一种覆冰检测装置及系统。

背景技术：

覆冰是指水(如雨滴)遇到冷空气后凝结在目标设备上，造成目标设备的损坏或无法正常使用，特别是线路覆冰，即雨滴在遇到冷空气后凝结在输电线路上，造成大面积电线被冰包住的现象，线路结冰是严重的供电系统自然灾害，可造成线路塔杆倾倒、断裂，严重可造成整个电网停电，或者影响列车通行(如可能会造成列车的弓网的收流质量下降)等现象，因此需要及时了解覆冰情况。而目前在检测目标对象的覆冰程度时，尤其是检测输电线路的覆冰程度时，需要测量人员使用游标卡尺人工测量线缆结冰后的直径，再根据线缆直径，才能计算得出冰层厚度，而该结果还需要测量人员记录后带回驻地再进行上报，费时费力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种覆冰检测装置及系统，该覆冰检测装置能够精确测量目标对象的覆冰程度，并将覆冰数据进行上传，即使在当前网络环境下暂时不能上传时也能够对该覆冰数据进行中转，通过其他设备进行上传(如其他覆冰检测装置)，提高了检测效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：一种覆冰检测装置，包括本体、结冰检测器、第一通信单元和第二通信单元；

所述结冰检测器与所述本体连接，以将采集的结冰数据发送至所述本体；

所述第一通信单元与所述本体连接，将从所述本体接收到的所述结冰数据进行上传；

所述第二通信单元与所述本体连接，接收并执行所述本体发送的中转命令，其中所述中转命令包括当所述第一通信单元无法上传所述结冰数据时对所述结冰数据进行中转。

作为优选，所述本体包括相互连接的处理器和存储器；

所述存储器与所述结冰检测器连接，存储所述结冰数据；

所述处理器分别与所述第一通信单元和所述第二通信单元连接，以将所述结冰数据发送至所述第一通信单元和/或所述第二通信单元。

作为优选，所述第一通信单元包括多个不同类型的通信组件，所述通信组件对应有各自的网络环境。

作为优选，所述第一通信单元通过第一开关与所述本体连接，以使所述本体通过所述第一开关控制所述第一通信单元。

作为优选，所述第二通信单元通过第二开关与所述本体连接，以使所述本体通过所述第二开关控制所述第二通信单元。

作为优选，所述覆冰检测装置还包括电源；

所述电源与所述本体连接，以为所述覆冰检测装置供电。

作为优选，所述覆冰检测装置还包括指示器；

所述指示器与所述本体连接，指示所述覆冰检测装置的运行状态。

作为优选，所述覆冰检测装置还包括调试接口；

所述调试接口与所述本体连接，以对所述覆冰检测装置进行调试。

本申请实施例还提供了一种覆冰检测系统，包括多个分布在不同位置的如上所述的覆冰检测装置，多个所述覆冰检测装置之间通过各自的第二通信单元连接，所述覆冰检测装置通过其第一通信单元上传其自身采集的所述结冰数据和/或其他所述覆冰检测装置采集的所述结冰数据。

作为优选，所述覆冰检测系统还包括云端和终端，所述云端分别与所述覆冰检测装置和所述终端连接，以从所述覆冰检测装置接收所述结冰数据，并将所述结冰数据发送至所述终端。

本实用新型的有益效果在于：该覆冰检测装置能够精确测量目标对象的覆冰程度，并将覆冰数据进行上传，即使在当前网络环境下暂时不能上传时也能够对该覆冰数据进行中转，通过其他设备进行上传(如临近的其他覆冰检测装置)，方便使用并提高了检测效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的覆冰检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的覆冰检测系统的结构示意图。

附图标记说明

1-本体 2-结冰检测器 3-第一通信单元

4-第二通信单元 5-电源 6-指示器

7-调试接口 8-第一覆冰检测装置 9-第二覆冰检测装置

10-第三覆冰检测装置 11-云端 12-终端

具体实施方式

此处参考附图描述本实用新型的各种方案以及特征。

应理解的是，可以对此处实用新型的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本实用新型的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与上面给出的对本实用新型的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本实用新型的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本实用新型的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本实用新型进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本实用新型的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本实用新型的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本实用新型的具体实施例；然而，应当理解，所实用新型的实施例仅仅是本实用新型的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本实用新型模糊不清。因此，本文所实用新型的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本实用新型。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本实用新型的相同或不同实施例中的一个或多个。

本实用新型实施例的一种覆冰检测装置，该覆冰检测装置能够应用在多种易被覆冰的目标对象上，如输电线路上，包括列车的输电线路上，能够高效的测量覆冰状态并将数据发送给用户，如图1所示，该覆冰检测装置包括本体1、结冰检测器2、第一通信单元3和第二通信单元4。

结冰检测器2与本体1连接，以将采集的结冰数据发送至本体1。本体1是覆冰检测装置的主要部件，其中安装有多个核心模块，如随后提及的处理器和存储器等设备，本体1可以协调其他各个模块，以实现覆冰检测装置的整体作用。结冰检测器2可以检测目标对象的覆冰状态，如结冰的厚度、面积等数据，该结冰检测器2可以为结冰传感器等设备，以便于进行覆冰的检测，此外结冰检测器2将采集的结冰数据发送至本体1，有本体1对结冰数据进行处理，如将附加的信息加入到结冰数据中，例如结冰的时间、地点等信息，使得处理后的结冰数据更加完整。结冰检测器2与本体1之间也可以设置检测器开关(如MOS管)以便本体1通过检测器开关控制结冰传感器在使用时开启，或在休眠时关闭等。

第一通信单元3与本体1连接，将从本体1接收到的结冰数据进行上传。具体来说，本体1将结冰数据或处理后的结冰数据发送给第一通信单元3，第一通信单元3可以通过有线或无线的方式将结冰数据进行上传以便用户获知。如可以通过无线的方式将结冰数据上传到云端11，在由云端11将该结冰数据发送到用户持有的终端12(如手机、电脑等)上，以使用户随时可以使用APP查看到结冰数据。

第二通信单元4与本体1连接，接收并执行本体1发送的中转命令，其中中转命令包括当第一通信单元3无法上传结冰数据时对结冰数据进行中转。具体来说，第二通信单元4可以在本体1的命令下工作，结构并执行本体1发送的控制命令，其中包括中转命令，该中转命令是指将结冰数据进行中转，以通过中转的方式间接的将结冰数据发送给用户。在本实施例中，中转命令包括当第一通信单元3无法上传结冰数据时对结冰数据进行中转，扩展来说，覆冰检测装置所安装的位置可能并不具有无线通信基础，如在列车输电线路上由于位置的偏远而没有网络信号，第一通信单元3并不能将该结冰数据发送给用户，此时对结冰数据进行中转，而第二通信单元4执行中转命令后可以将结冰数据发送给其他设备实现中转结冰数据，如发送给临近的其他覆冰检测装置，或者其他有线的数据传输线路等中介，再由中介将结冰数据发送给用户。从而实现了快速高效的采集和获取覆冰数据，便于用户及时对异常位置的目标对象进行处理。

在本实用新型的一个实施例中，本体1包括相互连接的处理器和存储器。处理器可以使用低功耗的MCU便于减小体积和节省电力，如采用ST公司的L系列超低功耗MCU，在一个实施例中，处理器在待机模式下要求能够到达2uA以下以满足需要。处理器能够对获取的结冰数据进行处理，如上文中提及的将附加数据加载到原有的结冰数据中形成新的结冰数据等，当然也可以将结冰数据其他处理，如接收或转发该结冰数据，或者对结冰数据进行分析，以保证结冰数据的完整性或合法性。存储器可以采用非易失性存储器(non volatile memory，缩写为NVM)，该非易失性存储器在电流关掉后，所存储的数据不会消失，从而能够保证数据的安全。处理器可以从存储器中调用结冰数据，以便对其进行处理。

存储器与结冰检测器2连接，存储结冰数据。在一个实施例中，结冰检测器2可以将采集到的结冰数据直接存储在存储器中，再由处理器进行处理，存储器可以存储当前的结冰数据也可以存储历史结冰数据，例如如果通信条件并不具备，没有及时将结冰数据上传或中转，此时存储器可以将当前的结冰数据和历史结冰数据同时存储，以在随后具备通信条件后再将上述数据进行上传或中转。当然，存储器可以根据自身存储能力而选择丢弃距当前时间较长的数据。

处理器分别与第一通信单元3和第二通信单元4连接，以将结冰数据发送至第一通信单元3和/或第二通信单元4。具体来说，处理器可以将结冰检测器2采集的结冰数据或经过处理后的结冰数据首先发送给第一通信单元3，如果第一通信单元3具备通信条件，如覆冰检测装置所处的网络环境较佳，则第一通信单元3可以将结冰数据进行上传，如上传至云端11。如果第一通信单元3不具备通信条件，则处理器可以将结冰数据转而发送给第二通信单元4，由第二通信单元4将结冰数据进行中转，从而间接的将结冰数据发送给用户。结合图2举例说明，如第一覆冰检测装置8不具有上传结冰数据的能力(如相应的上传网络没有覆盖到第一覆冰检测装置8所处的位置)，则由第一覆冰检测装置8的第二通信单元4将第一结冰数据发送给临近的第二覆冰检测装置9，再由临近的第二覆冰检测装置9将该第一结冰数据进行上传操作，但是如果第二覆冰检测装置9也不具备上传第一结冰数据的能力，则第二覆冰检测装置9会将第一结冰数据和/或其自身采集的第二结冰数据发送到临近的第三覆冰检测装置10，再由第三覆冰检测装置10进行上传操作。

在本实用新型的一个实施例中，第一通信单元3包括多个不同类型的通信组件，通信组件对应有各自的网络环境。例如，第一通信单元3包括GPS组件和GPRS组件，分别能够通过GPS信号和GPRS信号进行网络通信，如果GPS信号较好则可以使用GPS组件进行结冰数据的上传，如果GPRS信号较好则可以使用GPRS组件进行结冰数据的上传，从而提高了第一通信单元3的通信能力。此外第一通信单元3与本体1之间可以采用串口通讯方式进行数据的交互提高通信质量。

在本实用新型的一个实施例中，第一通信单元3通过第一开关与本体1连接，以使本体1通过第一开关控制第一通信单元3。第一开关可以采用MOS管，本体1可以通过第一开关控制第一通信单元3在使用时开启，或在休眠时关闭等。

在本实用新型的一个实施例中，第二通信单元4通过第二开关与本体1连接，以使本体1通过第二开关控制第二通信单元4。第二开关也可以采用MOS管，本体1可以通过第二开关控制第二通信单元4在使用时开启，或在休眠时关闭等。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，覆冰检测装置还包括电源5，电源5与本体1连接，以为覆冰检测装置供电。电源5可以使用外部电力，也可以安装电池及相应的充放电电路，例如可以设置低温锂电池、充电接口、充电保护电路等。电源5为覆冰检测装置供电，包括可以为本体1和连接在本体1上的其他设备供电。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，覆冰检测装置还包括指示器6，指示器6与本体1连接，指示覆冰检测装置的运行状态。指示器6可以使用多个LED指示灯，包括运行指示灯、无线通讯指示灯、电池状态指示灯等等，以便对相应的状态进行指示，从而使用户可以及时了解整个覆冰检测装置包括其各个部件的运行状态。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，覆冰检测装置还包括调试接口7，调试接口7与本体1连接，以对覆冰检测装置进行调试。用户可以使用其他调试设备(如调试用笔记本电脑)连接在调试接口7上以对覆冰检测装置进行调试，如设置工作模式、设置传感器参数、设置覆冰检测装置运行参数等。方便用户对覆冰检测装置本身进行设置或维修等操作。

本实用新型实施例还提供了一种覆冰检测系统，如图2所示，包括多个分布在不同位置的如上述的覆冰检测装置，多个覆冰检测装置之间通过各自的第二通信单元4连接，覆冰检测装置通过其第一通信单元3上传其自身采集的结冰数据和/或其他覆冰检测装置采集的结冰数据。例如包括第一覆冰检测装置8、第二覆冰检测装置9和第三覆冰检测装置10，安装时可以将第一覆冰检测装置8、第二覆冰检测装置9和第三覆冰检测装置10分别安装在间距适当的不同位置保证任何一个覆冰检测装置能够与至少一个临近的其他覆冰检测装置通信。三个覆冰检测装置分别具有第二通信单元4，第一覆冰检测装置8通过其第二通信单元4与第二覆冰检测装置9的第二通信单元4连接，第二覆冰检测装置9通过其第二通信单元4与第三覆冰检测装置10的第二通信单元4连接。如果第一覆冰检测装置8能够使用上传其采集的第一结冰数据的上传网络时，可以将第一结冰数据上传，否则第一覆冰检测装置8通过其第二通信单元4将第一结冰数据中转给临近的第二覆冰检测装置9，由第二覆冰检测装置9将第一结冰数据和/或将其自身采集的第二结冰数据上传，但是如果第二覆冰检测装置9也不具有上传条件，则第二覆冰检测装置9将第一结冰数据和第二结冰数据中转至临近的第三覆冰检测装置10，由第三覆冰检测装置10上传。当然覆冰检测系统可具有更多的覆冰检测装置，这可以根据实际使用情况来安装，而工作方式也与上述方式类似，在此不再赘述。

在本申请的一个实施例中，结合图2，覆冰检测系统还包括云端11和终端12，云端11分别与覆冰检测装置和终端12连接，以从覆冰检测装置接收结冰数据，并将结冰数据发送至终端12。例如覆冰检测装置可以通过GPS信号或GPRS信号将结冰数据发送至云端11，云端11再将该结冰数据发送给用户所持有的终端12(如手机、电脑等设备)，使得用户可以随时使用APP查看相应的结冰数据，进而对出现异常情况的目标对象进行处理。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。