[发明专利]一种临界防冰保护的光纤结冰传感器、系统和方法

权利要求书

1.一种临界防冰保护的光纤结冰传感器，其特征在于，包括温度测量区域和结冰监测区域，所述温度测量区域设置在非监测部的迎风面上，所述结冰监测区域设置在监测部和/或非监测部的迎风面上，所述结冰监测区域的截面至少有一处与所述温度测量区域的截面相同，所述结冰监测区域和所述温度测量区域与前缘的相对位置相同，所述前缘为所述光纤结冰传感器迎风面的最前端；所述监测部和所述非监测部相互连接，所述监测部用于获取所述光纤结冰传感器安装位置处的监测信息，所述非监测部用于获取所述光纤结冰传感器迎风面上除所述监测部以外的监测信息，所述监测信息包括温度信息和结冰信息；

结冰监测区域用于获取非监测部表面的结冰信息，温度测量区域用于获取非监测部表面的温度信息。

2.如权利要求1所述的一种临界防冰保护的光纤结冰传感器，其特征在于，所述结冰监测区域和温度测量区域均沿所述光纤结冰传感器的周向延伸设置。

3.如权利要求1或2之一所述的一种临界防冰保护的光纤结冰传感器，其特征在于，所述温度测量区域包括多个测温点，所述测温点沿所述非监测部的周向分布。

4.一种防冰数据处理系统，其特征在于，包括监测系统、数据处理系统和防冰系统，所述监测系统与如权利要求1-3之一所述临界防冰保护的光纤结冰传感器连接，所述数据处理系统与所述监测系统和防冰系统连接。

5.如权利要求4所述一种防冰数据处理系统，其特征在于，所述监测系统包括结冰监测系统和测温系统，所述结冰监测系统与结冰监测区域连接，所述测温系统与温度测量区域连接。

6.如权利要求5所述一种防冰数据处理系统，其特征在于，所述防冰系统包括多个加热区，所述加热区沿所述光纤结冰传感器的周向设置，所述加热区的数量小于等于所述测温点的数量。

7.一种防冰控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S10：开启如权利要求4-6之一所述的防冰数据处理系统；

步骤S20：调整防冰功率，使得温度测量区域温度满足预设温度值，所述温度测量区域温度为所有测温点温度值的均值，所述防冰功率为防冰系统的功率；

步骤S30：进入结冰环境，结冰监测区域获取光纤结冰传感器表面的结冰信息，通过结冰信息控制所述防冰功率，控制所有测温点温度大于临界防冰温度，进入临界防冰状态。

8.如权利要求7所述一种防冰控制方法，其特征在于，步骤S30中控制所有测温点温度大于临界防冰温度的方法包括：当所述测温点温度小于等于临界防冰温度时，提升所述测温点的防冰功率，直至所有测温点温度均大于临界防冰温度。

9.如权利要求8所述一种防冰控制方法，其特征在于，判断测温点温度是否大于临界防冰温度之前还包括步骤S31：当测温点的时域温度变化量大于预设温度变化量时，提升所述测温点的防冰功率；当测温点的时域温度变化量小于预设温度变化量时，保持防冰功率。

10.如权利要求7-9之一所述一种防冰控制方法，其特征在于，所述结冰信息包括结冰厚度、结冰类型、覆冰面积，通过建立所述结冰厚度、所述结冰类型、所述覆冰面积与所述防冰功率之间的函数关系式，获得防冰功率，所述覆冰面积与所述防冰功率之间的函数关系式，获得防冰功率，所述函数关系式为P_de-icing=f（d_ice，c_ice，a_ice），其中，d_ice为结冰厚度、c_ice为结冰类型、a_ice为覆冰面积。