本发明涉及覆冰检测，具体涉及覆冰检测装置、方法、计算机设备、存储介质及程序产品。
背景技术：
1、结冰是一种常见的自然现象，覆冰可给正常的生产生活带来严重危害。覆冰导致风电机组无法正常发电，输变电设备覆冰可导致电网无法安全稳定运行，机翼覆冰可导致飞机无法安全飞行等。
2、目前覆冰检测手段主要有力学法/称重法、图像法、光纤传感法等，力学法/称重法通过测量覆冰后被测物体的应变或重量的变化来计算覆冰厚度，图像法通过摄像头或者无人机获取覆冰图像，采用图像识别技术来计算覆冰厚度，光纤传感法是通过光栅传感器或分布式布里渊散射光纤传感获取被测物体的应力变化来计算覆冰厚度。
3、对于如风机叶片、飞机机翼等一些场景，对外形轮廓表面要求很高，目前覆冰监测传感器因难以布置导致适用性差，准确性低。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种覆冰检测装置、方法及相关装置，以解决适用性差，准确性低的问题。
2、第一方面，本发明提供了一种覆冰检测装置，该覆冰检测装置包括复阻抗测量单元和数据处理单元，复阻抗测量单元与数据处理单元连接，其中，复阻抗测量单元包括多个预设形状的电极，电极按照预设规则排列，选取至少两个电极作为一组电极对，复阻抗测量单元用于利用多组电极对分别在待检测位置上采集多个频段的复阻抗数据；数据处理单元用于对复阻抗数据进行处理，并基于复阻抗数据确定待检测位置上的覆冰检测信息。
3、在该实现方式中，本发明的覆冰检测装置具有多组电极对的复阻抗测量单元，利用多组电极对采集多组复阻抗数据，再基于数据处理单元确定覆冰检测信息，相对于双电极等方案，本发明通过电极数量和电极布局设计扩展了数据来源，提升了测量效果，提高了覆冰检测的准确性。
4、在一种可选的实施方式中，覆冰检测装置还包括温度测量单元，其中，温度测量单元用于在待检测位置上采集温度信息；数据处理单元用于将复阻抗数据和温度信息作为覆冰检测模型的输入数据，对复阻抗数据和温度信息进行处理，输出待检测位置上的覆冰检测信息，覆冰检测模型为级联机器学习模型。
5、在一种可选的实施方式中，电极包括激励电极和测量电极，每组电极对中包括至少一个激励电极和至少一个测量电极，电极对具有不同的特征参数，特征参数包括电极间距离、电极宽度和电极面积。
6、第二方面，本发明提供了一种覆冰检测方法，应用于上述的覆冰检测装置，该覆冰检测方法包括：利用多组电极对分别在待检测位置上采集多个频段的复阻抗数据，并分别对每个频段的复阻抗数据进行特征处理得到复阻抗特征值；利用温度测量单元在待检测位置上采集温度信息；利用温度信息对复阻抗特征值进行温度补偿，对待检测位置的覆冰情况进行检测，得到覆冰检测信息。
7、在该实现方式中，本发明的覆冰检测方法在覆冰检测装置的基础上，利用多组电极对的复阻抗测量单元采集多组复阻抗数据，再采集温度信息，进行覆冰检测，得到覆冰检测信息，本发明通过电极数量和电极布局设计扩展了数据来源，温度信息对复阻抗特征值进行了数据补充，提升了测量效果，提高了覆冰检测的准确性。
8、在一种可选的实施方式中，利用温度信息对复阻抗特征值进行温度补偿，对待检测位置的覆冰情况进行检测，得到覆冰检测信息包括：将复阻抗特征值和温度信息输入覆冰检测模型，对待检测位置的覆冰情况进行检测，输出覆冰检测信息；和/或利用复阻抗特征值和预设的电容冰厚拟合曲线，计算待检测位置的覆冰检测信息。
9、在一种可选的实施方式中，覆冰检测模型包括冰型分类器，利用温度信息对复阻抗特征值进行温度补偿，对待检测位置的覆冰情况进行检测，得到覆冰检测信息包括：将复阻抗特征值和温度信息输入冰型分类器；计算待检测位置的覆冰类型为预设覆冰类型的概率，输出概率最大的预设覆冰类型作为待检测位置的覆冰类型；其中，预设覆冰类型包括明冰、霜冰、混合冰、水、污染物和干燥。
10、在一种可选的实施方式中，覆冰检测模型还包括冰厚回归器，输出概率最大的预设覆冰类型作为待检测位置的覆冰类型之后还包括：获取覆冰类型对应的冰厚回归器；将复阻抗特征值和温度信息输入冰厚回归器，融合不同机器学习算法的冰厚结果，计算待检测位置的覆冰厚度值。
11、在该实现方式中，本发明应用了级联机器学习算法对覆冰状态进行判断，并使用冰型分类器和冰厚回归器分别判断冰型和冰厚，通过算法在覆冰测量的设计应用，使得覆冰测量具有了数据计算的鲁棒性、稳定性、准确性。
12、在一种可选的实施方式中，分别对每个频段的复阻抗数据进行特征处理得到复阻抗特征值包括：利用rc并联模型对复阻抗数据进行特征处理，计算得到第一复阻抗特征值，第一复阻抗特征值包括等效电容值和损耗角正切值；基于第一复阻抗特征值计算第二复阻抗特征值，第二复阻抗特征值包括低频电容值、高频电容值、弛豫时间、高低频电容差值、高低频电容比值、损耗峰数量、第一损耗峰峰值、第二损耗峰峰值和损耗峰峰值比。
13、在一种可选的实施方式中，复阻抗特征值包括电容值，利用复阻抗特征值和预设的电容冰厚拟合曲线，计算待检测位置的覆冰检测信息包括：构建多个电容冰厚拟合曲线，多个电容冰厚拟合曲线为预先建立的多个电极对的冰厚检测曲线；利用等效电容值和电容冰厚拟合曲线，确定待检测位置的覆冰厚度值。
14、在一种可选的实施方式中，利用等效电容值和电容冰厚拟合曲线，确定待检测位置的覆冰厚度值包括：根据电极间距从小到大对电极对进行排序，依次利用电极对和电极对的电容冰厚拟合曲线确定对应的厚度信息；判断厚度信息是否小于电极对的预设阈值，当厚度信息小于电极对的预设阈值，将厚度信息作为待检测位置的覆冰厚度值；否则，利用下一电极对计算厚度信息，直至得到待检测位置的覆冰厚度值。
15、在该实现方式中，本发明采用多级电容-冰厚拟合曲线查询的方式，进一步降低了冰厚测量的复杂度，同时保证了冰厚测量的信噪比。
16、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的覆冰检测方法。
17、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的覆冰检测方法。
18、第五方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的覆冰检测方法。
1.一种覆冰检测装置，其特征在于，所述覆冰检测装置包括复阻抗测量单元和数据处理单元，所述复阻抗测量单元与所述数据处理单元连接，其中，
2.根据权利要求1所述的覆冰检测装置，其特征在于，所述覆冰检测装置还包括温度测量单元，其中，
3.根据权利要求1所述的覆冰检测装置，其特征在于，所述电极包括激励电极和测量电极，每组所述电极对中包括至少一个所述激励电极和至少一个所述测量电极，所述电极对具有不同的特征参数，所述特征参数包括电极间距离、电极宽度和电极面积。
4.一种覆冰检测方法，应用于权利要求2所述的覆冰检测装置，其特征在于，所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的覆冰检测方法，其特征在于，所述利用所述温度信息对所述复阻抗特征值进行温度补偿，对所述待检测位置的覆冰情况进行检测，得到覆冰检测信息包括：
6.根据权利要求5所述的覆冰检测方法，其特征在于，所述覆冰检测模型包括冰型分类器，所述利用所述温度信息对所述复阻抗特征值进行温度补偿，对所述待检测位置的覆冰情况进行检测，得到覆冰检测信息包括：
7.根据权利要求6所述的覆冰检测方法，其特征在于，所述覆冰检测模型还包括冰厚回归器，所述输出概率最大的所述预设覆冰类型作为所述待检测位置的覆冰类型之后还包括：
8.根据权利要求5所述的覆冰检测方法，其特征在于，所述分别对每个频段的所述复阻抗数据进行特征处理得到复阻抗特征值包括：
9.根据权利要求8所述的覆冰检测方法，其特征在于，所述复阻抗特征值包括电容值，所述利用所述复阻抗特征值和预设的电容冰厚拟合曲线，计算所述待检测位置的覆冰检测信息包括：
10.根据权利要求9所述的覆冰检测方法，其特征在于，所述利用所述等效电容值和所述电容冰厚拟合曲线，确定所述待检测位置的覆冰厚度值包括：
11.根据权利要求10所述的覆冰检测方法，其特征在于，所述依次利用所述电极对和所述电极对的电容冰厚拟合曲线确定对应的厚度信息包括：
12.一种计算机设备，其特征在于，包括：
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求4至11中任一项所述的覆冰检测方法。
14.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求4至11中任一项所述的覆冰检测方法。
