一种天线罩自动除雨雪装置及方法与流程

本发明涉及雷达技术领域，特别涉及一种天线罩自动除雨雪装置及方法。

背景技术：

天气雷达是用于警戒和预报天气系统的主要探测工具之一，某些特定用途的天气雷达，比如测云仪，主要用于观测云的宏观特性，如云底和云顶的高度等，需要雷达天线垂直顶空固定探测，这种形式的雷达天线一般会安装天线罩。但是在下雨时，天线罩表面会形成积水、水流或水膜，导致电磁波无法穿过，影响雷达天线探测；在下雪时，天线罩表面会形成积雪，随积雪厚度增加，不仅会导致电磁波衰减大，天线不能正常工作，而且沉重的积雪可能会压垮雷达天线甚至整个雷达，造成巨大损失。

但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：

(1)除雨雪装置的设置影响天线的电磁波，使天线无法正常工作；(2)功耗大、加热不均匀；(3)需要专人看守，无法自动除雪。

技术实现要素：

本发明提供了一种天线罩自动除雨雪装置及方法，解决了现有技术中天线罩除雨雪装置影响雷达天线正常工作，功耗大，加热不均匀，不能自动除雨雪的技术问题，达到了不影响雷达天线正常工作，降低功耗，加热均匀，自动除雨雪的技术效果。

为解决上述问题，一方面，本申请实施例提供了一种天线罩自动除雨雪装置，应用于天线罩，所述天线罩罩在雷达天线上，所述除雨雪装置包括：支撑杆，所述支撑杆为中空结构，由导热材料制成；主体，所述主体通过m根所述支撑杆固定在天馈线的副面的背面，所述主体包括：雨雪传感器，所述雨雪传感器设置在所述主体的顶面，且位于所述天线罩的外侧，用于检测所述天线罩外侧的雨雪信息；温度传感器，所述温度传感器设置在所述主体的侧面，且位于所述天线罩内部，用于检测所述天线罩内的温度信息；控制模块，所述控制模块设置在所述主体的侧面，与所述雨雪传感器、所述温度传感器连接，接收所述雨雪信息、所述温度信息；扰流风扇，所述扰流风扇设置在所述主体的侧面，与所述控制模块连接；电加热片，所述电加热片设置在所述中空结构内，与所述控制模块连接，所述控制模块控制所述电加热片、所述扰流风扇是否工作；m≥1，且正整数。

优选的，所述除雨雪装置还包括：继电器，所述电加热片通过继电器与所述控制模块连接，所述控制模块通过所述继电器控制所述加热片工作。

优选的，所述顶面的形状为圆锥形，所述天线罩的形状为圆锥形。

优选的，所述天线罩的外表面涂覆有疏水材料。

优选的，所述除雨雪装置还包括：电源模块，所述电源模块设置所述主体上，与所述雨雪传感器、所述温度传感器、所述扰流风扇、所述控制模块电连接。

另一方面，本申请实施例提供了一种天线罩自动除雨雪方法，应用于所述的除雨雪装置，所述除雨雪方法包括：步骤s100：启动雷达后，获得第一雨雪信息、第一温度信息；步骤s200：根据所述第一雨雪信息，判断天线罩外是否在下雨或雪；步骤s300：当所述天线罩外在下雨或雪时，根据所述第一温度信息判断是下雨还是下雪；步骤s400：当所述天线罩外在下雪时，控制电加热片、扰流风扇工作；步骤s500：当所述天线罩外在下雨时，控制所述电加热片、所述扰流风扇不工作。

优选的，步骤300包括：判断所述第一温度信息是否小于第一预设温度；当小于所述第一预设温度时，判定所述天线罩外在下雪；否则，判定所述天线罩外在下雨。

优选的，步骤s400包括：在所述电加热片加热过程中，实时获得第二温度信息；判断所述第二温度信息是否大于第二预设温度；当大于所述第二预设温度时，控制所述电加热片、所述扰流风扇关闭；实时获得第三温度信息；判断所述第三温度信息是否小于第三预设温度；当小于所述第三预设温度时，所述控制模块控制所述电加热片、所述扰流风扇工作。

优选的，所述除雨雪方法还包括：获得第二雨雪信息；根据所述第二雨雪信息,判断所述雨雪传感器上是否有雨雪存在；当所述雨雪传感器上在第一预定时间段内均无雨雪，则判定所述天线罩外的下雨或下雪停止，控制所述电加热片、所述扰流风扇工作第二预定时间段。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1、本发明实施例提供了一种天线罩自动除雨雪装置，主体通过支撑杆设置在天馈线的副面背面，达到避免所述除雨雪装置影响所述雷达天线的电磁波的技术效果。雨雪传感器用于检测所述天线罩外侧的雨雪信息，温度传感器用于检测天线罩内的温度信息，控制模块接收所述雨雪信息、所述温度信息，根据所述雨雪信息、所述温度信息控制所述电加热片、所述扰流风扇工作与否，达到了降低功耗小，加热均匀，自动除雨雪的技术效果。

2、本发明实施例提供了一种天线罩自动除雨雪方法，应用于所述除雨雪装置，所述除雨雪方法包括：步骤s100：启动雷达后，获得第一雨雪信息、第一温度信息；步骤s200：根据所述第一雨雪信息，判断天线罩外是否在下雨或雪；步骤s300：当所述天线罩外在下雨或雪时，根据所述第一温度信息判断是下雨还是下雪；步骤s400：当所述天线罩外在下雪时，控制电加热片、扰流风扇工作；步骤s500：当所述天线罩外在下雨时，控制所述电加热片、所述扰流风扇不工作，达到了不影响雷达天线正常工作，降低功耗，加热均匀，自动除雨雪的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例中一种天线罩自动除雨雪装置的结构示意图；

图2为图1所示的天线罩自动除雨雪装置的主体的结构示意图；

图3为本发明实施例中一种天线罩自动除雨雪方法的流程图。

附图标记说明：主体10；雨雪传感器11；扰流风扇12；温度传感器13；控制模块14；电源模块15；天线罩20；支撑杆30；反射面40；副面50；馈源60。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种天线罩自动除雨雪装置及方法，解决了现有技术中天线罩除雨雪装置影响雷达天线正常工作，功耗大，加热不均匀，不能自动除雨雪的技术问题，达到了不影响雷达天线正常工作，降低功耗，加热均匀，自动除雨雪的技术效果。

本发明实施例中的技术方案，总体结构如下：

一种天线罩自动除雨雪装置，应用于天线罩，所述天线罩罩在雷达天线上，所述除雨雪装置包括：支撑杆，所述支撑杆为中空结构，由导热材料制成；主体，所述主体通过m根所述支撑杆固定在天馈线的副面的背面，所述主体包括：雨雪传感器，所述雨雪传感器设置在所述主体的顶面，且位于所述天线罩的外侧，用于检测所述天线罩外侧的雨雪信息；温度传感器，所述温度传感器设置在所述主体的侧面，且位于所述天线罩内部，用于检测所述天线罩内的温度信息；控制模块，所述控制模块设置在所述主体的侧面，与所述雨雪传感器、所述温度传感器连接，接收所述雨雪信息、所述温度信息；扰流风扇，所述扰流风扇设置在所述主体的侧面，与所述控制模块连接；电加热片，所述电加热片设置在所述中空结构内，与所述控制模块连接，所述控制模块控制所述电加热片、所述扰流风扇是否工作；m≥1，且正整数。通过上述装置解决了现有技术中天线罩除雨雪装置影响雷达天线正常工作，功耗大，加热不均匀，不能自动除雨雪的技术问题，达到了不影响雷达天线正常工作，降低功耗，加热均匀，自动除雨雪的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供了一种天线罩自动除雨雪装置，请参考附图1-3，应用于天线罩20，所述天线罩20罩在雷达天线上，所述除雨雪装置包括：

支撑杆30，所述支撑杆30为中空结构，由导热材料制成；

主体10，所述主体10通过m根所述支撑杆30固定在天馈线的副面50的背面；

具体而言，所述雷达天线为垂直顶空固定的探测雷达天线，所述天线罩20罩在所述雷达天线上，用于保护所述雷达天线。所述天线罩20的材质为玻璃钢，达到在不影响所述雷达天线电磁波的情况下对所述雷达天线提供防护的技术效果。

所述支撑杆30位于所述天线罩20内，所述支撑杆30的一端固定在所述雷达天线的反射面40上，另一端固定在所述主体10的下端。所述副面50设置在馈源60的正上方，所述主体10通过m根支撑杆30固定在所述副面50的背面，达到完全消除对所述雷达天线的电磁波的影响的技术效果。优选的，m＝3或4。

所述主体10包括：雨雪传感器11，所述雨雪传感器11设置在所述主体10的顶面，且位于所述天线罩20的外侧，用于检测所述天线罩20外侧的雨雪信息；

进一步的，所述顶面的形状为圆锥形，所述天线罩20的形状为圆锥形。

具体而言，所述主体10包括侧面、顶面，所述天线罩20的顶端设置一通孔，所述通孔的形状与所述侧面的形状相匹配，所述主体10的上端穿过所述通孔位于所述天线罩20外侧，即所述顶面位于所述天线罩20外侧。所述顶面的形状为圆锥形，所述雨雪传感器11设置在所述顶面的一侧，一方面便于检测天线罩20外的雨雪情况，另一方面不利于雨雪在所述雨雪传感器11上堆积。所述顶面、所述天线罩20的形状均为圆锥形，达到便于雨雪从所述顶面、所述天线罩20上滑下，避免雨雪在所述顶面、所述天线罩20上堆积的技术效果。

温度传感器13，所述温度传感器13设置在所述主体10的侧面，且位于所述天线罩20内部，用于检测所述天线罩20内的温度信息；

控制模块14，所述控制模块14设置在所述主体10的侧面，与所述雨雪传感器11、所述温度传感器13连接，接收所述雨雪信息、所述温度信息；

扰流风扇12，所述扰流风扇12设置在所述主体10的侧面，与所述控制模块14连接；

具体而言，所述控制模块14、所述温度传感器13、所述扰流风扇12均设置在所述主体10的侧面，且均位于所述天线罩20内。所述温度传感器13用于检测所述天线罩20内、所述天线罩20附近的温度，所述扰流风扇12用于加速所述天线罩20内的空气流动。所述控制模块14与所述雨雪传感器11、所述温度传感器13、所述扰流风扇12、所述电加热片连接，所述温度传感器13将检测到的温度信息传递给所述控制模块14，所述雨雪传感器11将检测到的雨雪信息传递给所述控制模块14。

电加热片，所述电加热片设置在所述中空结构内，与所述控制模块14连接，所述控制模块14控制所述电加热片、所述扰流风扇12是否工作。

具体而言，所述支撑杆30由导热良好的金属材料制成，所述支撑杆30为中空结构，所述电加热片设置在所述中空结构中，达到完全消除电加热片对所述雷达天线的电磁波的影响的技术效果。

所述电加热片工作产生的热量经过所述支撑杆30散发到所述天线罩20内的空气中，通过所述扰流风扇12的扰动，使所述热量均匀传递到所述天线罩20内，从而升高所述天线罩20内的空气温度，利用所述天线罩20内的高温空气对所述天线罩20进行加热，达到融化所述天线罩20外侧的冰雪，烘干所述天线罩20外侧的水分的技术效果。

所述控制模块14与所述雨雪传感器11、所述温度传感器13、所述扰流风扇12、所述电加热片连接，接收所述温度传感器13传递的温度信息和所述雨雪传感器11传递的雨雪信息，根据所述雨雪信息、所述温度信息控制所述电加热片、所述扰流风扇12工作，达到对所述天线罩20外的雨水或雪进行清除的技术效果。

本申请实施例将所述控制模块14、所述雨雪传感器11、所述温度传感器13、所述扰流风扇12均集成在所述主体10上，所述主体10安装在天馈线的副面50背面，完全消除所述除雨雪装置对所述雷达天线的电磁波的影响，达到了保证在清除所述天线罩20外侧雨雪的同时，不影响雷达天线的正常工作的技术效果。

进一步的，所述除雨雪装置还包括：继电器，所述电加热片通过继电器与所述控制模块14连接，所述控制模块14通过所述继电器控制所述电加热片工作。

进一步的，所述天线罩20的外表面涂覆有疏水材料，便于水从所述天线罩20的外表面落下，避免雨水在天线罩20外形成水膜。

进一步的，所述除雨雪装置还包括：电源模块15，所述电源模块15设置所述主体10上，与所述雨雪传感器11、所述温度传感器13、所述扰流风扇12、所述控制模块14电连接，用于为所述雨雪传感器11、所述温度传感器13、所述扰流风扇12、所述控制模块14提供电能。

其中，所述除雨雪装置的除雨雪方法包括：

步骤s100：启动雷达后，获得所述第一雨雪信息、第一温度信息；

步骤s200：根据所述第一雨雪信息，判断天线罩20外是否在下雨雪；

具体而言，启动雷达后，所述控制模块14接收所述雨雪传感器11传递的所述第一雨雪信息和所述温度传感器13传递的第一温度信息。根据所述第一雨雪信息判断所述雨雪传感器11上是否有雨雪存在，从而判断所述天线罩20外是否在下雨或者下雪。即当所述第一雨雪信息显示所述雨雪传感器11上有雨或雪时，则表明所述天线罩20外在下雨或雪。

步骤s300：当所述天线罩20外在下雨或雪时，根据所述第一温度信息判断是下雨还是下雪；

进一步的，为了判断所述天线罩20外在下雨或是下雪，步骤s300包括：

步骤s310：判断所述第一温度信息是否小于第一预设温度；

步骤s320：当小于所述第一预设温度时，判定所述天线罩20外在下雪；

否则，判定所述天线罩20外在下雨。

具体而言，当所述天线罩20外在下雨或雪时，所述控制模块14判断所述第一温度信息是否小于第一预设温度，当所述第一温度信息小于所述第一预设温度时，则表明所述天线罩20外侧的温度过低，判定所述天线罩20外在下雪；当所述第一温度信息大于等于所述第一预设温度时，则判定所述天线罩20外在下雨。所述第一预设温度是预先在所述控制模块14中设定的温度值，所述第一预设温度可根据实验获得，也可根据用户需要设定。

步骤s400：当所述天线罩20外在下雪时，控制所述电加热片、所述扰流风扇12工作；

具体而言，当判定所述天线罩20外在下雪时，所述控制模块14控制所述电加热片加热，控制所述扰流风扇12工作，达到加热所述天线罩20，使所述天线罩20外的雪融化、滑落，从而达到对所述天线罩20除雪的技术效果。

进一步的，步骤s400包括：

步骤s410：在所述电加热片加热过程中，实时获得第二温度信息；

步骤s420：判断所述第二温度信息是否大于第二预设温度；

步骤s430：当大于所述第二预设温度时，控制所述电加热片、所述扰流风扇12关闭；

步骤s440：实时获得第三温度信息；

步骤s450：判断所述第三温度信息是否小于第三预设温度；

步骤s460：当小于所述第三预设温度时，所述控制模块14控制所述电加热片、所述扰流风扇12工作。

具体而言，当判定所述天线罩20外在下雪，所述控制模块14控制所述电加热片、所述扰流风扇12工作后，所述控制模块14实时获得所述温度传感器13传递的第二温度信息，并判断所述第二温度信息是否大于所述第二预设温度，当所述第二温度信息大于所述第二预设温度时，说明所述天线罩20内的空气温度过高，所述控制模块14控制所述电加热片、所述扰流风扇12关闭，停止对天线罩20内的空气进行加热。

所述电加热片、所述扰流风扇12关闭后，所述控制模块14实时获得所述温度传感器13传递来的第三温度信息，并判断所述第三温度信息是否小于所述第三预设温度。当所述第三温度信息小于所述第三预设温度时，说明所述天线罩20内的空气温度过低，所述控制模块14控制所述电加热片、所述扰流风扇12工作，继续对天线罩20内的空气进行加热。所述第二预设温度、所述第三预设温度均为预先在所述控制模块14内设定的温度值，可根据实验获得，也可根据用户需要设定。

本申请实施例将天线罩20内的空气温度控制在第三预设温度、第二预设温度之间，一方面可以对天线罩20外的冰雪进行融化，避免冰雪在天线罩20上堆积；另一方面避免天线罩20内的温度过高，造成电能的浪费。

步骤s500：当所述天线罩20外在下雨时，控制所述继电器、所述扰流风扇12不工作。

具体而言，当判定所述天线罩20外在下雨时，因雨水会沿所述天线罩20滑下，无需进行加热，因此，所述控制模块14控制所述继电器、所述扰流风扇12不动作。

进一步的，所述除雨雪方法还包括：

获得第二雨雪信息；

根据所述第二雨雪信息,判断所述雨雪传感器11上是否有雨雪存在；

当所述雨雪传感器11上在第一预定时间段内均无雨雪，则判定所述天线罩20外的下雨或下雪停止，控制所述电加热片、所述扰流风扇12工作第二预定时间段。

具体而言，当通过第一雨雪信息判定所述天线罩20外在下雨或雪后，所述控制模块14实时接收到所述雨雪传感器11发送的第二雨雪信息，并根据所述第二雨雪信息判定所述雨雪传感器11上是否有雨雪存在。当在所述第一预定时间段内，所述雨雪传感器11上均无雨雪，则判定所述天线罩20外的下雨或下雪停止，所述控制模块14控制所述电加热片、所述扰动电扇12工作所述第二预定时间段，烘干所述天线罩20外侧的水分。所述第一预定时间段、所述第二预定时间段为预选设定在所述控制模块14内的时间段数据，具体数值可根据用户需要设定。

实施例二

本发明实施例提供了一种天线罩自动除雨雪方法，请参考附图1-3，用于所述的除雪装置，所述除雨雪方法包括：

步骤s100：启动雷达后，获得所述第一雨雪信息、第一温度信息；

步骤s200：根据所述第一雨雪信息，判断天线罩20外是否在下雨或雪；

步骤s300：当天线罩20外在下雨或雪时，根据所述第一温度信息判断是下雨还是下雪；

步骤s400：当所述天线罩20外在下雪时，控制所述电加热片、所述扰流风扇12工作；

步骤s500：当所述天线罩20外在下雨时，控制所述继电器、所述扰流风扇12不工作。

进一步的，步骤s300包括：判断所述第一温度信息是否小于第一预设温度；当小于所述第一预设温度时，判定所述天线罩20外在下雪；否则，判定所述天线罩20外在下雨。

进一步的，步骤s400包括：在所述电加热片加热过程中，实时获得第二温度信息；判断所述第二温度信息是否大于第二预设温度；当大于所述第二预设温度时，控制所述电加热片、所述扰流风扇12关闭；实时获得第三温度信息；判断所述第三温度信息是否小于第三预设温度；当小于所述第三预设温度时，所述控制模块14控制所述电加热片、所述扰流风扇12工作。

进一步的，所述除雨雪方法还包括：获得第二雨雪信息；根据所述第二雨雪信息,判断所述雨雪传感器11上是否有雨雪存在；当所述雨雪传感器11上在第一预定时间段内均无雨雪，则判定所述天线罩20外的下雨或下雪停止，控制所述电加热片、所述扰流风扇12工作第二预定时间段。

前述实施例一中的天线罩自动除雨雪装置的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的一种天线罩自动除雨雪方法，通过前述对一种天线罩自动除雨雪装置的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种天线罩自动除雨雪方法的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1、本发明实施例提供了一种天线罩自动除雨雪装置，主体通过支撑杆设置在天馈线的副面背面，达到避免所述除雨雪装置影响所述雷达天线的电磁波的技术效果。雨雪传感器用于检测所述天线罩外侧的雨雪信息，温度传感器用于检测天线罩内的温度信息，控制模块接收所述雨雪信息、所述温度信息，根据所述雨雪信息、所述温度信息控制所述电加热片、所述扰流风扇工作与否，达到了降低功耗小，加热均匀，自动除雨雪的技术效果。

2、本发明实施例提供了一种天线罩自动除雨雪方法，应用于所述除雨雪装置，所述除雨雪方法包括：步骤s100：启动雷达后，获得第一雨雪信息、第一温度信息；步骤s200：根据所述第一雨雪信息，判断天线罩外是否在下雨或雪；步骤s300：当天线罩外在下雨或雪时，根据所述第一温度信息判断是下雨还是下雪；步骤s400：当所述天线罩外在下雪时，控制电加热片、扰流风扇工作；步骤s500：当所述天线罩外在下雨时，控制所述电加热片、所述扰流风扇不工作，达到了不影响雷达天线正常工作，降低功耗，加热均匀，自动除雨雪的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。