CN104730081A - 一种用于风电桨叶的故障检测系统 - Google Patents
一种用于风电桨叶的故障检测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104730081A CN104730081A CN201510135988.7A CN201510135988A CN104730081A CN 104730081 A CN104730081 A CN 104730081A CN 201510135988 A CN201510135988 A CN 201510135988A CN 104730081 A CN104730081 A CN 104730081A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wind power
- detection system
- wind
- power blade
- blade
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于风电桨叶的故障检测系统,包括无人机,以及设置于无人机上的视频采集装置和第一信号发射接收装置,无人机通过第一信号发射接收装置与中心服务器进行数据交互,中心服务器设有依次连接的第二信号发射接收装置、数据采集装置、图像故障信号识别装置;还包括风电机组,以及设置于风电机组上的相互连接的第三信号发射接收装置和第二风速仪,风电机组通过第三信号发射接收装置与中心服务器进行数据交互。本发明的优越效果是:采用无人机安装视频采集装置实时监控并掌握风电桨叶在各种条件下的桨叶状态,有针对性的检查和维护,减少了检修人员的工作量,同时保证了风电场在盛风情况下稳定运行,提高了经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及风电设备检测技术领域,具体涉及一种用于风电桨叶的故障检测系统。
背景技术
风机桨叶是整个风力发电机系统最为关键的零部件之一,是将风能转化为驱动发电机旋转动能的关键。大型风机桨叶的旋转直径已达到120m,风力发电站大多建在风量大、海拔高、环境恶劣的地区,桨叶时刻被空气中的介质所侵蚀,风机桨叶的故障率占风电机组的三分之一。对于桨叶异常的发现若不及时会产生故障生长,即损伤扩展;主要故障类型有裂纹、鼓包、点蚀、砂眼、磨损等。
目前,对于桨叶的检测维护主要有两种方式:一是不做任何日常维护,事后维修。该运行方式普遍应用于国内风电场,由于没有配备专业的检查、维修人员,以及缺少设备和手段,在桨叶出现明显故障时方能引起工作人员注意,进行相应的维修、补救措施。这种方式致使许多叶片处在带病工作状态,随着运行时间的增加,问题积累逐渐增多,由于桨叶的故障导致风机一年内多次停机。风电场的事故大多在盛风发电期,严重事故需要停止发电,给风电场带来了巨大的经济损失。二是定期维护。风电场与专门从事维修的公司签定维修合同,维修公司按照合同要求定期、不定期的对风场叶片进行检查,记录并报告叶片的状态,作出评价,制定维修方案。安排在风较小的季节对风机进行定期检查,维护维修人员使用吊篮或空中维修平台进行检查、维护、维修。这种检测方法同样存在弊端:(1)定期维修的成本较高且部分维修是介入式的,会对设备本身的工作状态产生不利影响;(2)虽然在实际工作中增加了特巡情况,如大风前后特巡、雷击后特巡等工作,以弥补周期性检查的空白期,但这些特巡也主要是根据气候条件开展,而不是根据风机的实际运行状况进行的连续实时监测,风机设备仍有可能在设备检修间隔期发生故障。同时上述两种维修方式中的人工巡检一般使用照相机加望远镜的方式进行图像采集,巡检人员在风机下方,等待风机停止时,仰视拍摄和观察,捕捉难度大,且不全面。
公开号为CN103969331A的中国专利公开了一种风力发电机叶片检测装置,包括:声发射检测装置以及数据分析装置;其中,所述声发射检测装置包括:声发射源、声发射传感器、信号调理电路、数字编码电路和WiFi发射器;而且所述数据分析装置包括WiFi接收器、声发射信号采集卡信号采集处理系统和显示系统;所述声发射源用于向待检测风力发电机叶片发射弹性波;所述声发射传感器用于检测所述弹性波所引起的待检测风力发电机叶片的机械振动,并且产生表示所述机械振动的电信号,而且将所述电信号传递给所述信号调理电路;所述信号调理电路用于对所述电信号进行数字信号处理,并且将经数字信号处理之后的电信号传递给所述数字编码电路;所述数字编码电路用于对经数字信号处理之后的电信号进行编码以得到编码数据,并且将所述编码数据传递给所述WiFi发射器;所述WiFi发射器用于通过WiFi连接将所述编码数据传递给所述数据分析装置的所述WiFi接收器;所述WiFi接收器用于接收所述编码数据并将所述编码数据传递给所述声发射信号采集卡信号采集处理系统;所述声发射信号采集卡信号采集处理系统用于从所述编码数据中提取出表示所述弹性波所引起的检测待检测风力发电机叶片的机械振动的信息;所述显示系统用于显示所述信息。该风力发电机叶片检测装置制造成本高,后期维护难度大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种用于风电桨叶的故障检测系统。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种用于风电桨叶的故障检测系统,包括无人机,以及设置于无人机上的相互连接的视频采集装置和第一信号发射接收装置,所述无人机通过第一信号发射接收装置与中心服务器进行数据交互,所述中心服务器设有依次连接的第二信号发射接收装置、数据采集装置、图像故障信号识别装置;所述故障检测系统还包括风电机组,以及设置于风电机组上的相互连接的第三信号发射接收装置和第二风速仪,所述风电机组通过第三信号发射接收装置与中心服务器进行数据交互。
所述的技术方案优选为,所述图像故障信号识别装置与报警装置连接。
所述的技术方案优选为,所述视频采集装置设置于无人机的后端。
所述的技术方案优选为,所述视频采集装置为摄像机。
所述的技术方案优选为,所述无人机至少设有两个搭载平台,其中的一个搭载平台用于设置第一风速仪,所述第一风速仪与第一信号发射接收装置连接。
与现有技术相比,本发明的优越效果在于:通过采用无人机安装视频采集装置能实时监控并能随时掌握风电桨叶在各种恶劣气候条件下的桨叶状态,有针对性的进行检查和维护,减少了检修人员的工作量,同时保证了风电场在盛风情况下稳定的运行,提高了经济效益。所述用于风电桨叶的故障检测系统对于传统风电桨叶检修方式而言,减少了介入式设备对风机的干扰,同时也降低了维修成本,缩小了停机检修的时间,延长了风机的运行时间。
附图说明
图1为本发明一种用于风电桨叶的故障检测系统的工作状态示意图。
附图标识如下:
1-无人机、11-视频采集装置、12-第一信号发射接收装置、13-搭载平台、14-第一风速仪、2-中心服务器、21-第二信号发射接收装置、22-数据采集装置、23-图像故障识别装置、24-报警装置、3-风电机组、31-立柱、32-机舱组件、321-第三信号发射接收装置、322-第二风速仪、33-浆叶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
如附图1所示,本发明所述一种用于风电桨叶的故障检测系统,包括无人机1,以及设置于无人机1上的相互连接的视频采集装置11和第一信号发射接收装置12,所述无人机1通过第一信号发射接收装置12与中心服务器2进行数据交互。所述中心服务器2设有依次连接的第二信号发射接收装置21、数据采集装置22、图像故障信号识别装置23;所述故障检测系统还包括风电机组3,以及设置于风电机组3上的相互连接的第三信号发射接收装置321和第二风速仪322,所述风电机组3通过第三信号发射接收装置321与中心服务器2进行数据交互。
所述图像故障信号识别装置23与报警装置24连接。所述视频采集装置11采用摄像机,且所述视频采集装置11设置于无人机1的后端。所述无人机1设有两个搭载平台13,其中的一个搭载平台13设有第一风速仪14,所述第一风速仪14与第一信号发射接收装置12连接。所述第一风速仪14能测定无人机1所在环境的风速;所述第二风速仪322能测定风电机组1的桨叶33的转速、桨距角、偏航角信息。
如图1所示,所述风电机组3包括立柱31及设置于立柱31上端的机舱组件32,机舱组件32一侧设有桨叶33,机舱组件32的上端设有相互连接的第三信号发射接收装置321和第二风速仪322。
本发明通过无人机1在风电机组3的上方通过视频采集装置11不间断的录像,拍摄桨叶33运行过程中的视频信息,所述视频采集装置11将拍摄到的视频信息通过第一信号发射接收装置12传输至中心服务器2;所述中心服务器2的第二数据发射接收装置21接收到上述视频信息后将其传输至数据采集装置22,数据采集装置22将视频信息转化为一帧一帧的图片信息,所述数据采集装置22同时将转化后的图片信息通过光纤通道传送至图像故障信号识别装置23,所述图像故障信号识别装置23对图片进行灰度处理、骨架提取、边缘检测处理,并判断是否存在雷击、裂纹和鼓包故障。
另外,本发明所述故障检测系统能对设定的区域进行重点拍摄、信号传送及报警,如经过所述图像故障信号识别装置23检测,确定风电机组3的桨叶33存在上述任一故障,通过报警装置24报警,以方便操作人员作出相应的对策,从而决定继续运行所述风电机组或停用以及维修更换。
本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。
Claims (5)
1.一种用于风电桨叶的故障检测系统,其特征在于,包括无人机,以及设置于无人机上的相互连接的视频采集装置和第一信号发射接收装置,所述无人机通过第一信号发射接收装置与中心服务器进行数据交互,所述中心服务器设有依次连接的第二信号发射接收装置、数据采集装置、图像故障信号识别装置;所述故障检测系统还包括风电机组,以及设置于风电机组上的相互连接的第三信号发射接收装置和第二风速仪,所述风电机组通过第三信号发射接收装置与中心服务器进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的一种用于风电桨叶的故障检测系统,其特征在于,所述图像故障信号识别装置与报警装置连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于风电桨叶的故障检测系统,其特征在于,所述视频采集装置设置于无人机的后端。
4.根据权利要求1所述的一种用于风电桨叶的故障检测系统,其特征在于,所述无人机至少设有两个搭载平台,其中的一个搭载平台用于设置第一风速仪,所述第一风速仪与第一信号发射接收装置连接。
5.根据权利要求1或3所述的一种用于风电桨叶的故障检测系统,其特征在于,所述视频采集装置为摄像机。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510135988.7A CN104730081B (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种用于风电桨叶的故障检测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510135988.7A CN104730081B (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种用于风电桨叶的故障检测系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104730081A true CN104730081A (zh) | 2015-06-24 |
CN104730081B CN104730081B (zh) | 2018-07-10 |
Family
ID=53454179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510135988.7A Active CN104730081B (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种用于风电桨叶的故障检测系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104730081B (zh) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105201755A (zh) * | 2015-10-14 | 2015-12-30 | 大唐(赤峰)新能源有限公司 | 一种风电浆叶表面故障的识别装置 |
CN105203315A (zh) * | 2015-10-20 | 2015-12-30 | 华北电力大学(保定) | 一种设在巡检车上的风机浆叶监测装置 |
CN105631765A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-01 | 新疆金风科技股份有限公司 | 基于风电机组功率的无人机调度方法、装置及系统 |
CN105717934A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-06-29 | 华北电力大学(保定) | 自主无人机巡检风机叶片系统及方法 |
CN106527211A (zh) * | 2015-09-14 | 2017-03-22 | 天津捷金金属制品有限公司 | 一种风力发电场用的数据采集装置 |
CN106527213A (zh) * | 2015-09-14 | 2017-03-22 | 天津捷金金属制品有限公司 | 一种快速获取风力发电场数据的信息采集装置 |
CN108150355A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-12 | 华润新能源(临武)风能有限公司 | 滤波器的控制方法和滤波器的控制装置 |
TWI627351B (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 財團法人金屬工業研究發展中心 | 利用無人飛行載具對風機葉面攝影之行徑產生方法、內儲程式之電腦程式產品及內儲程式之電腦可讀取記錄媒體 |
DE102017111250A1 (de) | 2017-05-23 | 2018-11-29 | Vse Ag | Shearografievorrichtung und Verfahren zur zerstörungsfreien Materialprüfung mittels Shearografie |
CN109470712A (zh) * | 2018-12-23 | 2019-03-15 | 北京汉文景科技有限公司 | 一种风电叶片检测系统 |
CN109613001A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-04-12 | 常州信息职业技术学院 | 一种基于视觉传达的信号接收处理装置 |
CN109899244A (zh) * | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 北京普华亿能风电技术有限公司 | 一种风力发电机故障判断系统及方法 |
CN112378605A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-19 | 大唐(赤峰)新能源有限公司 | 一种基于emd分解自学习的风电机组叶片故障识别方法 |
CN112581648A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-03-30 | 华能安阳能源有限责任公司 | 一种风力发电机叶片动态巡检系统及方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011064565A2 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | Cyberhawk Innovations Limited | Unmanned aerial vehicle |
WO2011113402A1 (de) * | 2010-03-15 | 2011-09-22 | Horst Zell | Verfahren zur überprüfung des baulichen zustands von windkraftanlagen |
CN102589524A (zh) * | 2011-01-13 | 2012-07-18 | 华北电网有限公司北京超高压公司 | 一种电力线路巡检方法 |
CN102628425A (zh) * | 2011-02-04 | 2012-08-08 | 通用电气公司 | 用于风力涡轮机检查的方法和系统 |
CN102798635A (zh) * | 2011-05-25 | 2012-11-28 | 西门子公司 | 用于检查风轮机的部件的方法 |
CN203299134U (zh) * | 2013-05-06 | 2013-11-20 | 中国计量学院 | 基于四轴飞行器的风力发电机叶片表面裂纹检测装置 |
CN103940823A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-07-23 | 河海大学常州校区 | 基于飞行器的铁塔缺陷检测系统及飞行器定位方法 |
DE102013103343A1 (de) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft Mbh | Verfahren zum Erstellen von optischen Aufnahmen sowie System zur Erstellung von optischen Aufnahmen |
CN104215640A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-12-17 | 南京航空航天大学 | 基于无人直升机的风电叶片缺陷损伤检查方法及检查系统 |
US20150043769A1 (en) * | 2013-03-15 | 2015-02-12 | Digital Wind Systems, Inc. | Method and apparatus for remote feature measurement in distorted images |
CN204536215U (zh) * | 2015-03-26 | 2015-08-05 | 大唐(赤峰)新能源有限公司 | 一种用于风电桨叶的故障检测系统 |
-
2015
- 2015-03-26 CN CN201510135988.7A patent/CN104730081B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011064565A2 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | Cyberhawk Innovations Limited | Unmanned aerial vehicle |
WO2011113402A1 (de) * | 2010-03-15 | 2011-09-22 | Horst Zell | Verfahren zur überprüfung des baulichen zustands von windkraftanlagen |
CN102589524A (zh) * | 2011-01-13 | 2012-07-18 | 华北电网有限公司北京超高压公司 | 一种电力线路巡检方法 |
CN102628425A (zh) * | 2011-02-04 | 2012-08-08 | 通用电气公司 | 用于风力涡轮机检查的方法和系统 |
CN102798635A (zh) * | 2011-05-25 | 2012-11-28 | 西门子公司 | 用于检查风轮机的部件的方法 |
US20150043769A1 (en) * | 2013-03-15 | 2015-02-12 | Digital Wind Systems, Inc. | Method and apparatus for remote feature measurement in distorted images |
DE102013103343A1 (de) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft Mbh | Verfahren zum Erstellen von optischen Aufnahmen sowie System zur Erstellung von optischen Aufnahmen |
CN203299134U (zh) * | 2013-05-06 | 2013-11-20 | 中国计量学院 | 基于四轴飞行器的风力发电机叶片表面裂纹检测装置 |
CN103940823A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-07-23 | 河海大学常州校区 | 基于飞行器的铁塔缺陷检测系统及飞行器定位方法 |
CN104215640A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-12-17 | 南京航空航天大学 | 基于无人直升机的风电叶片缺陷损伤检查方法及检查系统 |
CN204536215U (zh) * | 2015-03-26 | 2015-08-05 | 大唐(赤峰)新能源有限公司 | 一种用于风电桨叶的故障检测系统 |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106527211A (zh) * | 2015-09-14 | 2017-03-22 | 天津捷金金属制品有限公司 | 一种风力发电场用的数据采集装置 |
CN106527213A (zh) * | 2015-09-14 | 2017-03-22 | 天津捷金金属制品有限公司 | 一种快速获取风力发电场数据的信息采集装置 |
CN105201755B (zh) * | 2015-10-14 | 2018-11-09 | 大唐(赤峰)新能源有限公司 | 一种风电桨叶表面故障的识别装置 |
CN105201755A (zh) * | 2015-10-14 | 2015-12-30 | 大唐(赤峰)新能源有限公司 | 一种风电浆叶表面故障的识别装置 |
CN105203315A (zh) * | 2015-10-20 | 2015-12-30 | 华北电力大学(保定) | 一种设在巡检车上的风机浆叶监测装置 |
CN105631765A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-01 | 新疆金风科技股份有限公司 | 基于风电机组功率的无人机调度方法、装置及系统 |
CN105717934A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-06-29 | 华北电力大学(保定) | 自主无人机巡检风机叶片系统及方法 |
TWI627351B (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 財團法人金屬工業研究發展中心 | 利用無人飛行載具對風機葉面攝影之行徑產生方法、內儲程式之電腦程式產品及內儲程式之電腦可讀取記錄媒體 |
DE102017111250A1 (de) | 2017-05-23 | 2018-11-29 | Vse Ag | Shearografievorrichtung und Verfahren zur zerstörungsfreien Materialprüfung mittels Shearografie |
CN109899244A (zh) * | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 北京普华亿能风电技术有限公司 | 一种风力发电机故障判断系统及方法 |
CN109899244B (zh) * | 2017-12-08 | 2020-09-29 | 北京普华亿能风电技术有限公司 | 一种风力发电机故障判断系统及方法 |
CN108150355A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-12 | 华润新能源(临武)风能有限公司 | 滤波器的控制方法和滤波器的控制装置 |
CN108150355B (zh) * | 2017-12-29 | 2020-04-21 | 华润新能源(临武)风能有限公司 | 滤波器的控制方法和滤波器的控制装置 |
CN109613001A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-04-12 | 常州信息职业技术学院 | 一种基于视觉传达的信号接收处理装置 |
CN109470712A (zh) * | 2018-12-23 | 2019-03-15 | 北京汉文景科技有限公司 | 一种风电叶片检测系统 |
CN112378605A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-19 | 大唐(赤峰)新能源有限公司 | 一种基于emd分解自学习的风电机组叶片故障识别方法 |
CN112581648A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-03-30 | 华能安阳能源有限责任公司 | 一种风力发电机叶片动态巡检系统及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104730081B (zh) | 2018-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104730081A (zh) | 一种用于风电桨叶的故障检测系统 | |
CN204536215U (zh) | 一种用于风电桨叶的故障检测系统 | |
CN104215640A (zh) | 基于无人直升机的风电叶片缺陷损伤检查方法及检查系统 | |
CN102200186A (zh) | 风力发电机组齿轮箱远程在线状态监测与故障诊断系统 | |
CN208651052U (zh) | 风电机组在役检测装置 | |
CN103364072A (zh) | 风电机组叶片在线检测方法及装置 | |
CN102662114A (zh) | 基于图像处理的机车受电弓状态无线监测系统及其方法 | |
CN102539438A (zh) | 风力发电机组叶片实时状态监测与故障诊断系统及方法 | |
CN101086513A (zh) | 基于声发射原理的输电线路实时在线监测方法与装置 | |
CN103162805A (zh) | 一种具有视听功能的风力发电机组状态监测系统 | |
CN205047372U (zh) | 一种风电浆叶表面故障的识别装置 | |
CN205607881U (zh) | 一种基于无人机的风力机叶片巡检装置 | |
CN104696169B (zh) | 一种能识别桨叶表面故障的风机设备 | |
CN202453182U (zh) | 一种风电机组齿轮箱故障诊断装置 | |
CN104374373A (zh) | 基于受电弓图像分析的接触网状态监测系统 | |
CN205005190U (zh) | 一种风机巡检系统 | |
CN113808081A (zh) | 一种输电线路小尺寸金具缺陷检测系统 | |
CN105203315A (zh) | 一种设在巡检车上的风机浆叶监测装置 | |
CN103969331A (zh) | 风力发电机叶片检测装置 | |
CN105201755B (zh) | 一种风电桨叶表面故障的识别装置 | |
CN103869380A (zh) | 一种输电线路监测系统和方法 | |
CN204532711U (zh) | 一种能识别桨叶表面故障的风机设备 | |
CN115962102A (zh) | 风力发电设备智能检测监管系统及检测方法 | |
CN202510279U (zh) | 一种应用于风电场的远程监控系统 | |
CN204020916U (zh) | 一种转辙机表示缺口监测终端 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |