CN116123984B - 一种冰雪监测传感器及其计算***与计算方法 - Google Patents
一种冰雪监测传感器及其计算***与计算方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种冰雪监测传感器及其计算***与计算方法,传感器包括:电极、第一绝缘层、第二绝缘层及屏蔽层;计算***包括现场***与运算***;现场***包括一个或多个上述的冰雪监测传感器、测量设备、供电设备、第一运算设备、储存设备及天线;运算***包括接收设备、第二运算设备与储存器、显示设备以及气象站。本发明的传感器成本低廉,监测实时且准确。相比于现有的人工巡逻监测结冰的方法,可以大幅度节约人力;本发明可以将冰雪监测放置于监测路段,监测精度更高,且由于冰雪监测传感器包括第一、第二绝缘层与屏蔽层,其精度可以不受外界环境条件影响,可广泛应用于传感器领域。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域,尤其是一种冰雪监测传感器及其计算***与计算方法。
背景技术
针对道路交通安全,目前有不少方案对路面结冰情况开发各种感知技术,然而现有技术大多存在传感***粗糙,结果不准确,且只能预警等缺陷。
因此,一种成本低、可靠度高、准确度高且可以实时监测的冰雪监测传感器方案显得尤为重要。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种成本低、可靠度高、准确度高且可以实时监测的冰雪监测传感器及其计算***与计算方法。
本发明实施例的一方面提供了一种冰雪监测传感器,包括:电极、第一绝缘层、第二绝缘层及屏蔽层;
所述电极完全内置于所述第一绝缘层中,所述屏蔽层完全包裹所述第一绝缘层,所述第二绝缘层完全包裹所述屏蔽层;
所述电极用于测量电阻,和/或电容以计算冰雪厚度;所述屏蔽层用于屏蔽外界信号对电极的干扰;所述第一绝缘层与所述第二绝缘层用于防止所述电极与大地形成回路。
优选地,所述第二绝缘层由耐磨型材料组成。
本发明实施例的另一方面还提供了一种冰雪监测计算***,包括:现场***与运算***;
所述现场***包括一个或多个上述的冰雪监测传感器、测量设备、供电设备、第一运算设备、储存设备及天线;
所述运算***包括接收设备、第二运算设备与储存器、显示设备以及气象站;
所述冰雪监测传感器放置于监测路段的路面或路肩上;所述测量设备,用于通过所述冰雪监测传感器测量电阻,和/或电容以计算冰雪厚度;所述第一运算设备,用于根据所述电阻,和/或电容计算设定时间段内的时均值,以及震荡幅度;所述储存设备,用于存储所述时均值与所述震荡幅度;所述天线用于将所述时均值与所述震荡幅度发送给所述接收设备;所述供电设备,用于为所述现场***供电;
所述接收设备,用于将所述时均值与所述震荡幅度储存于所述储存器,所述第二运算设备,用于在所述储存器中对所述时均值与所述震荡幅度中的至少之一进行运算,得到冰雪覆盖厚度;所述气象站,用于向所述显示设备提供实时气象数据;所述显示设备,用于显示所述冰雪覆盖厚度与所述冰雪覆盖厚度。
优选地,所述现场***还包括温度传感器;
所述测量设备,还用于通过所述温度传感器测量所述监测路段的监测温度;所述储存设备,还用于储存所述监测温度;所述天线还用于将所述监测温度发送给所述接收设备;
所述接收设备,还用于接收所述监测温度储存于所述储存器;所述第二运算设备,还用于在所述储存器中对所述时均值、所述震荡幅度以及所述监测温度中的至少之一进行运算,得到冰雪覆盖厚度。
优选地,所述第二运算设备,用于在所述储存器中对所述时均值与所述震荡幅度中的至少之一进行运算,得到冰雪覆盖厚度,包括:
所述第二运算设备,用于在所述储存器中对电阻的时均值、震荡幅度以及预设的拟合参数进行运算,得到冰雪覆盖厚度;
或,所述第二运算设备,用于在所述储存器中对电容的时均值、震荡幅度以及预设的拟合参数进行运算,得到冰雪覆盖厚度。
优选地,所述第二运算设备,还用于在所述储存器中对所述时均值、所述震荡幅度以及所述监测温度中的至少之一进行运算,得到冰雪覆盖厚度,包括:
当所述监测温度低于第一温度阈值时,所述第二运算设备,还用于在所述储存器中对电阻的时均值与所述监测温度进行运算,得到冰雪覆盖厚度,计算公式为:
当所述监测温度低于第一温度阈值时,所述第二运算设备,还用于在所述储存器中对电容时均值与所述监测温度进行运算,得到冰雪覆盖厚度,计算公式为:
所述第二运算设备,还用于在所述储存器中对所述时均值、所述震荡幅度以及所述监测温度进行运算,得到冰雪覆盖厚度;
其中,D表示冰雪覆盖厚度,R表示电阻的时均值,C表示电阻的时均值,M表示震荡幅度,a0、a1、b0、b1、c0、c1、d0、d1、e0、e1、f0及f1表示预设的拟合参数,T表示监测温度。
优选地,所述第二运算设备,还用于在所述储存器中对所述时均值、所述震荡幅度以及所述监测温度进行运算,得到冰雪覆盖厚度,包括:
当所述监测温度低于第二温度阈值时,所述第二运算设备还用于根据以下公式计算冰雪覆盖厚度:
当所述监测温度低于第一温度阈值且高于所述第二温度阈值时,所述第二运算设备还用于根据以下公式计算冰雪覆盖厚度:
其中,D表示冰雪覆盖厚度,C表示电容的时均值,R表示电阻的时均值,M表示震荡幅度,a0、a1、b0、b1、c0、c1、d0、d1、e0、e1、f0及f1表示预设的拟合参数,所述第一阈值温度高于所述第二阈值温度。
优选地,所述时均值为平均一分钟内计算得到的均值。
本发明实施例的另一方面还提供了一种冰雪监测计算方法,包括上述的一种冰雪监测计算***中的第二运算设备对冰雪覆盖厚度的计算步骤。
本发明实施例的另一方面还提供了一种电子设备,包括处理器以及存储器;
所述存储器用于存储程序;
所述处理器执行所述程序实现上述的一种冰雪监测计算方法。
本发明实施例的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有程序,所述程序被处理器执行实现上述的一种冰雪监测计算方法。
本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述的一种冰雪监测计算方法。
本发明提供了一种冰雪监测计算***,其中的传感器成本低廉,得益于目前天线,电阻电容测量芯片,运算设备的价格较低,本发明可以用较低成本解决问题。本发明的监测实时且准确。相比于目前主流的通过人工巡逻监测结冰的方法,可以大幅度节约人力。相对于基于光学等非侵入式监测方法,本发明可以将冰雪监测放置于监测路段,监测精度更高,且由于冰雪监测传感器包括第一、第二绝缘层与屏蔽层,其精度可以不受外界环境条件影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种冰雪监测传感器的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种冰雪监测计算***的***架构图;
图3为本发明实施例提供的一种神经网络计算冰雪覆盖厚度的示例图;
图4为本发明实施例提供的一种监测路段的示例截面图;
图5至图7为本发明实施例提供的电极安置的场景示例图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1,本发明实施例提供了一种冰雪监测传感器,其中图1中的(a)和 (b)分别为传感器不同方向的截面图,传感器具体包括:电极、第一绝缘层、第二绝缘层及屏蔽层;电极完全内置于第一绝缘层中,屏蔽层完全包裹第一绝缘层,第二绝缘层完全包裹屏蔽层;电极用于测量电阻,和/或电容以计算冰雪厚度;屏蔽层用于屏蔽外界信号对电极的干扰;第一绝缘层与第二绝缘层用于防止电极与大地形成回路。
一种可选的实施方式下,第二绝缘层可以由耐磨型材料组成。
具体的,电极设计要点可以包括:电极设计要避免外界影响,分为电磁方面和机械方面。
机械方面,电极前后端(露出路肩或路面端)需要装置耐磨的绝缘材料。
电磁方面,电极周围要装置耐磨的绝缘材料外,还可以在与混凝土接触的面装配绝缘网。
参照图2,本发明实施例提供了一种冰雪监测计算***,具体包括:现场***包括一个或多个上述的冰雪监测传感器、测量设备、供电设备、第一运算设备、储存设备及天线;
运算***包括接收设备、第二运算设备与储存器、显示设备以及气象站。
冰雪监测传感器放置于监测路段的路面或路肩上;测量设备,用于通过冰雪监测传感器测量电阻,和/或电容以计算冰雪厚度;第一运算设备,用于根据电阻,和/或电容计算设定时间段内的时均值,以及震荡幅度;储存设备,用于存储时均值与震荡幅度;天线用于将时均值与震荡幅度发送给接收设备;供电设备,用于为现场***供电。
接收设备,用于将时均值与震荡幅度储存于储存器,第二运算设备,用于在储存器中对时均值与震荡幅度中的至少之一进行运算,得到冰雪覆盖厚度;气象站,用于向显示设备提供实时气象数据;显示设备,用于显示冰雪覆盖厚度与冰雪覆盖厚度。
具体的,传感器***主要由两方面组成:现场***与运算***。
现场***包括一对或多对电极,即本发明的冰雪监测传感器、测量设备、温度传感器、电源、电池、运算设备、储存设备、天线。
其中温度传感器可作为选装,增加测量精度。电源和电池可以同时存在,也可以只有电池或者只有电源。天线选用5G物联无线通信芯片,也可以选用有线传输的方法与运算设备连接。
运算***包括接收设备,用于接受传感器***天线传输而来的信号,运算设备与储存器,显示设备,以及气象站。一般在易结冰的道路桥梁都配有小型气象站,可以合用,也可以直接从气象部门获取气象数据。一般来说,运算设备要接受一个或不止一个传感器的信号,作为多段监控的手段。
在现场***内,通过测量设备测量每一对电极的电阻R、或者电容C,或同时测量二者RC,可以测量温度T。
通过运算设备将测量到的信号换算为时均值M和震荡幅度A,时均值可以指分钟级的计算,即一分钟一个平均值、幅度值。储存在储存设备内,通过天线发送给运算***的接收设备。接收设备接收后将信号由运算设备于储存器进行储存运算,并将结果报告给显示设备。
运算***中的运算设备的内部计算逻辑可以包括以下:
R计算:现场***仅测量电阻R;C计算:现场***仅测量电容C;RT计算:现场***测量电阻R和温度T;CT计算:现场***测量电容C和温度T;RC计算:现场***测量电阻R和电容C;RCT计算:现场***测量电阻R、电容C和温度T。
R计算下,通过电阻时均值RM换算冰层厚度D:
其中D为负值时,不结冰。式中a、b、c、d、e、f为拟合参数。
C计算与R计算同理,通过电阻时均值CM换算冰层厚度D:
其中D为负值时,不结冰。式中a、b、c、d、e、f为拟合参数。
RT计算:
含T计算更为精准,主要体现在修正了温度对冰、水物性的影响。
当T<1时:
当T>1时:不结冰。研究表明,测量温度低于1度时就有结冰可能性,因此当T>1时,不考虑结冰风险。
其中,a、b、c、d、e、f展开为a0和a1,b0和b1等等,作为温度T的修正系数。
当D为负值时,不结冰。CT计算和RT计算同理:
RC计算和RCT计算。
RC与RCT计算可以采用联立复杂关联式或神经网络进行计算。
复杂关联式的方法与上述类似,本发明采用的关联式如下:
当T<-8时:
当-8<T<1时:
当T>1时:不结冰。由于物性不同,在温度-8摄氏度进行分情况讨论,分为两个关联式计算厚度,a到f皆为拟合参数。
当D为负值时,不结冰。
参照图3,本发明实施例提供了一种神经网络计算冰雪覆盖厚度的示例图。神经网络可以包括:通过输入层输入到神经网络中,经过隐藏层运算得到D,即可判断冰层厚度。
本发明实施例还可以包括失效预警:
电阻及电容均值RM、CM及其振幅RA、CA可用于判断传感器是否失效,以下为失效工况:
RM<1e5 ohm, RM>1e10 ohm,RA>1e8 ohm,CM<1 pf,CM>1e3pf,CA>1e3pf,当符合其中一个工况条件时,即可以判断为失效预警。
上述内容皆基于冰讨论,本发明也可以用于测量雪层厚度与积水厚度,物理机理是冰与水的物性不同,而雪与冰存在结构、以及空隙率上的不同。例如水的相对介电常数一般在70左右,而冰的相对介电常数小于10,空气的相对介电常数可以看作1。不同厚度的结冰、积雪或积水所测得的信号不同,以此作为区别。
雪与冰的区别在于,积雪中有较高的空隙率,因此物理性质与冰不同。
为了更详细描述本发明,接下来将以具体实例说明本发明的实际应用过程。
针对路面,一般由路面和路肩构成,如图4所示。本发明实施例可以针对路面和路肩分别设计了两种传感器,安装方式不同,分别设置于道路的安装位置1(路肩上),位置2(路面)和位置3(路肩与路面夹角处)。
在安装位置1,如图5所示,其中图5中的(a)为路肩无覆盖的示例图,图5中的(b)为路肩有冰覆盖的示例图,可在路肩不同高度放置电极,电极由铜制造。当路面结冰时,冰面逐渐覆盖电极,电极间的阻抗特性发生变化,通过测量电极间阻抗可得知冰上表面与地面的距离,从而得知结冰厚度。
在安装位置2,如图6所示,其中图6中的(a)为一种传感器安装在路面的示例图,图6中的(b)和(c)分别为不同厚度冰覆盖的示例图,于路面放置一对电极。当路面无冰、有冰时,电极间的阻抗不同。结冰厚度不同时,电极间阻抗亦不相同。通过测量电极间阻抗可推测冰的厚度。也可以通过布置不止一对电极,可增加传感器精度。
在安装位置3,如图7所示,其中图7中的(a)为另一种传感器安装在路面的示例图,图7中的(b)为路肩与路面有冰覆盖的示例图,于路肩和路面各放置一个电极,形成一对,测量电极间阻抗特性可推算有无结冰及结冰厚度。也可以通过布置不止一对电极,可增加传感器精度。
本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行本发明提供一种冰雪监测计算***中的第二运算设备对冰雪覆盖厚度的计算步骤。
在一些可选择的实施例中,在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如,取决于所涉及的功能/操作,连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外,在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供,目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的,其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
此外,虽然在功能性模块的背景下描述了本发明,但应当理解的是,除非另有相反说明,所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中,或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是,有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说,考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下,在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此,本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是,所公开的特定概念仅仅是说明性的,并不意在限制本发明的范围,本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用,或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种冰雪监测计算***,其特征在于,包括:现场***与运算***;
所述现场***包括一个或多个冰雪监测传感器、测量设备、供电设备、第一运算设备、储存设备及天线;
其中,所述冰雪监测传感器包括:电极、第一绝缘层、第二绝缘层及屏蔽层;所述电极完全内置于所述第一绝缘层中,所述屏蔽层完全包裹所述第一绝缘层,所述第二绝缘层完全包裹所述屏蔽层;所述电极用于测量电阻,和/或电容以计算冰雪厚度;所述屏蔽层用于屏蔽外界信号对电极的干扰;所述第一绝缘层与所述第二绝缘层用于防止所述电极与大地形成回路;所述第二绝缘层由耐磨型材料组成;
所述运算***包括接收设备、第二运算设备与储存器、显示设备以及气象站;
所述冰雪监测传感器放置于监测路段的路面或路肩上;所述测量设备,用于通过所述冰雪监测传感器测量电阻,和/或电容以计算冰雪厚度;所述第一运算设备,用于根据所述电阻,和/或电容计算设定时间段内的时均值,以及震荡幅度;所述储存设备,用于存储所述时均值与所述震荡幅度;所述天线用于将所述时均值与所述震荡幅度发送给所述接收设备;所述供电设备,用于为所述现场***供电;
所述接收设备,用于将所述时均值与所述震荡幅度储存于所述储存器,所述第二运算设备,用于在所述储存器中对所述时均值与所述震荡幅度中的至少之一进行运算,得到冰雪覆盖厚度;所述气象站,用于向所述显示设备提供实时气象数据;所述显示设备,用于显示所述冰雪覆盖厚度与所述冰雪覆盖厚度;
所述第二运算设备,还用于在所述储存器中对所述时均值、所述震荡幅度以及所述监测温度中的至少之一进行运算,得到冰雪覆盖厚度;
所述第二运算设备,还用于在所述储存器中对所述时均值、所述震荡幅度以及所述监测温度中的至少之一进行运算,得到冰雪覆盖厚度,包括以下:
当所述监测温度低于第一温度阈值时,所述第二运算设备,还用于在所述储存器中对电阻的时均值与所述监测温度进行运算,得到冰雪覆盖厚度,计算公式为:
当所述监测温度低于第一温度阈值时,所述第二运算设备,还用于在所述储存器中对电容时均值与所述监测温度进行运算,得到冰雪覆盖厚度,计算公式为:
所述第二运算设备,还用于在所述储存器中对所述时均值、所述震荡幅度以及所述监测温度进行运算,得到冰雪覆盖厚度;
其中,D表示冰雪覆盖厚度,R表示电阻的时均值,C表示电阻的时均值,M表示震荡幅度,a0、a1、b0、b1、c0、c1、d0、d1、e0、e1、f0及f1表示预设的拟合参数,T表示监测温度。
2.根据权利要求1所述的一种冰雪监测计算***,其特征在于,所述现场***还包括温度传感器;
所述测量设备,还用于通过所述温度传感器测量所述监测路段的监测温度;所述储存设备,还用于储存所述监测温度;所述天线还用于将所述监测温度发送给所述接收设备;
所述接收设备,还用于接收所述监测温度储存于所述储存器。
3.根据权利要求1所述的一种冰雪监测计算***,其特征在于,所述第二运算设备,用于在所述储存器中对所述时均值与所述震荡幅度中的至少之一进行运算,得到冰雪覆盖厚度,包括:
所述第二运算设备,用于在所述储存器中对电阻的时均值、震荡幅度以及预设的拟合参数进行运算,得到冰雪覆盖厚度;
或,所述第二运算设备,用于在所述储存器中对电容的时均值、震荡幅度以及预设的拟合参数进行运算,得到冰雪覆盖厚度。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种冰雪监测计算***,其特征在于,所述时均值为平均一分钟内计算得到的均值。
6.一种冰雪监测计算方法,其特征在于,包括如权利要求1至5中任一项所述的一种冰雪监测计算***中的第二运算设备对冰雪覆盖厚度的计算步骤。
7.一种电子设备,其特征在于,包括处理器以及存储器;
所述存储器用于存储程序;
所述处理器执行所述程序实现如权利要求6所述的方法。
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EP1637875A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-22 | Fondazione Torino Wireless | A multi-frequency capacitive measurement device and a method of operating the same |
US7439877B1 (en) * | 2007-05-18 | 2008-10-21 | Philip Onni Jarvinen | Total impedance and complex dielectric property ice detection system |
CN101221036A (zh) * | 2008-01-25 | 2008-07-16 | 太原理工大学 | 电容层析成像式冰厚检测装置及其检测方法 |
CN101859492B (zh) * | 2009-04-07 | 2012-07-04 | 武汉大学 | 高速公路气象监测*** |
RU2460968C1 (ru) * | 2011-03-22 | 2012-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") | Способ определения высоты снежного покрова на льду акваторий |
US20160084986A1 (en) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Pentair Thermal Management Llc | Snow and Ice Melting System and Sensors Therefor |
CN108680094A (zh) * | 2018-03-02 | 2018-10-19 | 西安工程大学 | 基于空气与冰电阻特性差异的覆冰传感器及覆冰检测方法 |
CN113917564A (zh) * | 2021-08-13 | 2022-01-11 | 江西方兴科技有限公司 | 多参数分析遥感式路面气象状况检测仪及检测方法 |
CN113654282B (zh) * | 2021-09-01 | 2024-03-19 | 深圳市派沃新能源科技股份有限公司 | 一种空气源热泵除霜***以及除霜判断方法 |
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