CN108252876A - 风力发电机组表面缺陷智能检测装置 - Google Patents

风力发电机组表面缺陷智能检测装置 Download PDF

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    • 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

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Abstract

本发明提供了一种风力发电机组表面缺陷智能检测装置，其包括支架、通过府及水平角度旋转调节器安装在支架上的摄像机和具有图像处理、分析、计算、识别缺陷特征信息、输出缺陷检测报告及对摄像机拍摄进行控制拍摄的可编程软件检测模块，摄像机上设有测距仪和用于实现摄像机与可编程软件检测模块之间图像、视频、控制命令的传递及交换的无线通讯模块。本发明具有数字图像处理软件，对采集的图像和视频做图像分析和处理，提取缺陷图像，实现风力发电机组的叶片、塔筒、机舱、轮毂外表面缺陷问题智能化检测。较传统的吊篮、空中飞人、望远镜检测等手段，具有人身和设备安全、减少停机时间，提高检测效率等优越性。

Description

风力发电机组表面缺陷智能检测装置
技术领域
本发明涉及大型风力发电机机组技术领域，具体涉及一种风力发电机组表面缺陷智能检测装置。
背景技术
目前，世界范围的不可再生能源趋于枯竭，绿色能源的开发利用越来越被各个国家所重视。近年来，我国风电产业得到了长足的发展，装机量连年攀升。
风力发电机组受气自身特性的影响，其通常安装在戈壁滩、山头、海边等环境较为恶劣的地区，受风机本身质量和环境的影响，受环境和风力发电机组本身质量的影响，风力发电机组叶片本体、塔筒、机舱和轮毂表面容易出现裂纹、风化、侵蚀的现象，最终导致风力发电机组叶片断裂、倒机、塔筒断裂、机舱罩和轮毂受损等现象，危机人身安全。
针对上述风力发电机组表面缺陷，传统的检测手段是检测员乘用吊篮升到风力发电机机组外表面进行检测，检测耗时长，且存在检测员容易从吊篮上掉落的安全隐患；另一种是通过望远镜进行观察检测，此检测手段不能远距离检测，且检测不全面，同时受检测员的视觉误差的影响，检测结果不准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力发电机组表面缺陷智能检测装置，该智能检测装置不会给检测员带来安全隐患，可对风力发电机组进行全面检测，且检测结果准确。
为实现上述目的，本发明的风力发电机组表面缺陷智能检测装置所采用的技术方案是：所述风力发电机组表面缺陷智能检测装置包括支架、通过府仰角调节器及水平角度旋转调节器安装在支架上的摄像机和具有图像处理、分析、计算、识别缺陷特征信息、输出缺陷检测报告及对摄像机拍摄进行控制拍摄的可编程软件检测模块，所述摄像机上设有用于测量风力发电机组与摄像机之间距离和角度的测距仪和用于实现摄像机与可编程软件检测模块之间图像、视频、控制命令的传递及交换的无线通讯模块。
所述支架上设有用于使俯仰调节器和水平角度旋转调节器实现自动调节的控制器，控制器与可编程软件检测模块控制连接。
所述府仰角调节器的调节范围为-35～90度，所述水平角度旋转调节器的调节范围为0～360度。
所述支架上悬伸有辅助支架，所述可编程软件检测模块安装固定在辅助支架上。
所述支架的高度为0.2m～2.0m。
所述无线通信模块为WIFI。
所述可编程软件检测模块为电脑。
本发明的有益效果是：摄像机拍摄风力发电机组图像，图像经过无限通讯模块传递可编程软件检测模块，可编程软件检测模块所接受的图像是否为摄像机正确拍摄的图像，若图像不是正确拍摄的图像，则可编程软件检测模块发出让摄像机重新拍摄图像的指令，调整摄像机的俯仰角、水平角度，使风力发电机组完全清晰的出现在摄像机的拍摄范围内，重新拍摄图像；若图像是正确拍摄的图像，则可编程软件检测模块进行图像处理、分析、计算、识别缺陷特征信息并输出缺陷检测报告，从而实现了对风力发电机组表面缺陷全面精确智能检测，且在检测过程中检测员无安全隐患。
附图说明
图1是本发明一种风力发电机组表面缺陷智能检测装置的结构示意图；
图2为图1中可编程软件检测模块的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明一种风力发电机组表面缺陷智能检测装置的具体实施例子，如图1所示，所述风力发电机组表面缺陷智能检测装置包括支架1、辅助支架3、摄像机2、测距仪5、无限通讯模块4和可编程软件检测模块3。摄像机2通过府仰角调节器7和水平角度旋转调节器9安装在支架上，摄像机2拍摄风力发电机组的叶片范围是从距离地面高度35m～160m为直径的圆内，摄像机2拍摄风力发电机组的塔筒范围是从距离地面高度0～150m，府仰角调节器7的调节范围为-35～90度，水平角度旋转调节器9的调节范围为0～360度，通过府仰角调节器7和水平角度旋转调节器9调节摄像机2的俯仰角及水平角度可使风力发电机组全部出现在摄像机2的拍摄范围内，以对风力发电机组进行全面拍摄，确保检测精度。
支架1上还设有用于使俯仰调节器7和水平角度旋转调节器9实现自动调节的控制器8，控制器8与可编程软件检测模块3控制连接，这样可以实现自动和手动调节摄像机的仰角及水平角度。需要说明的是：俯仰调节器、水平角度旋转调节器和控制器及控制器与编程软件检测模块的控制连接均为现有技术，在这里不再赘述。
支架的结构形式及材料不受限制，其只要能将摄像机、摄像机上的无线通讯模块和测距仪、俯仰调节器、水平角度旋转调节器、控制器、可支持光学系统、成像系统、无线通信系统、可编程软件检测模块立稳于地面即可。
测距仪5设置在摄像机2上，通过测距仪2可以直管的测量出风力发电机组与摄像机2之间距离和角度，摄像机2可以在离现场机组300米范围内的地面清晰的拍摄风力发电机机组的叶片本体、塔筒、机舱罩、轮毂的图像和视频，摄像机2与风力发电机组之间的距离在50米～450米范围时，测量精度在0.9mm以内，此时摄像机2可以清晰的拍摄整个风力发电机机组外面图像及视频。
辅助支架6悬伸设在支架1上，支架1的高度为0.20.2m～2.0m，可编程软件检测模块3安装固定在辅助支架6上，这样便于检测员操作。可编程软件检测模块3具有图像处理、分析、计算、识别缺陷特征信息、输出缺陷检测报告及对摄像机拍摄进行控制拍摄的功能，本实施例中，可编程软件检测模块3为电脑。无线通讯模块4`安装摄像机2上，无线通讯模块4用于实现摄像机2与可编程软件检测模块3之间图像、视频、控制命令的传递和交换。本实施例中，无线通讯模块3采用WIFI。
可编程软件检测模块3的控制流程图，如图2所示，此控制流程图为程序单次（一个执行循环周期）执行过程，其中301为读取拍摄图像、302为判断所拍摄的图像是否正确拍摄的图像、303为数字图像存储、304为图片拍摄完成、305为图像拼接处理、306为图像拼接完成、307为形成风机发电机组部件完整的一面、308为手动模式、309为人工标定缺陷图片（“孔洞、裂缝、雷击、腐蚀、砂眼、破损”等缺陷信息并自动计算几何特征值生存检测报告）、310为自动模式、311为提取图像特征信息、312为特征信息对比（与数据库其它图像对比）、313为识别缺陷特征、314为缺陷计算、315为特征分析、316为缺陷识别（缺陷计算、特征分析）是否完成、317为输出检测报告、318为报出图像读取错误、319为删除图像、320为重新拍摄图像、321为不执行、322为结束。
程序入口从301开始，首先执行302模块，然后执行303判断模块； 如303模块结果判断为“否”即执行318模块，3018执行完毕后执行319模块，进而执行320模块，返回执行302模块；如303模块结果判断为“是”即执行304模块，304执行完毕后判断305 模块；如305模块结果判断为“否”，即返回执行302模块；如305模块结果判断为“是”，即执行306模块，进而执行判断307模块；如307模块结果判断为“否”，即返回执行306模块；如307模块结果判断为“是”，即执行308模块，进而执行309判断模块；如309模块结果判断为“是”，即执行310模块，执行完毕310后执行322结束；如309模块结果判断为“否”，即执行311判断模块；如311模块结果判断为“否”，即执行321模块，执行完毕321后执行322结束；如311模块结果判断为“是”，即顺序执行312、313、314、315模块，之后执行判断316模块；如316模块结果判断为“否”，即返回执行314模块；如316模块结果判断为“是”，即执行317模块，当317执行完毕之后执行322结束。
综上，本发明能有效检测和识别风电机组轮毂、机舱罩、塔筒、叶片等机组外表面缺陷特征信息并自动生成缺陷报告；本发明具有检测方便灵活，较传统的吊篮、空中飞人、望远镜检测等手段，具有人身和设备安全、减少停机时间，提高检测效率等优越性；本发明具有数字图像处理软件，对采集的图像和视频做图像分析和处理，提取缺陷图像，实现机组叶片、塔筒、机舱、轮毂外表面缺陷问题智能化检测。
在其它实施例中，所述无限通讯模块可为蓝牙或摄像机集成于一体的通讯模块。
在其它实施例中，所述可编程软件模块可固定安装在支架上；所述可编程软件模块可为可编程人机界面。

Claims (7)

1.风力发电机组表面缺陷智能检测装置，其特征在于：包括支架、通过府仰角调节器及水平角度旋转调节器安装在支架上的摄像机和具有图像处理、分析、计算、识别缺陷特征信息、输出缺陷检测报告及对摄像机拍摄进行控制拍摄的可编程软件检测模块，所述摄像机上设有用于测量风力发电机组与摄像机之间距离和角度的测距仪和用于实现摄像机与可编程软件检测模块之间图像、视频、控制命令的传递及交换的无线通讯模块。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组表面缺陷智能装置，其特征在于：所述支架上设有用于使俯仰调节器和水平角度旋转调节器实现自动调节的控制器，控制器与可编程软件检测模块控制连接。
3.根据权利要去2所述的风力发电机组表面缺陷智能装置，其特征在于：所述府仰角调节器的调节范围为-35～90度，所述水平角度旋转调节器的调节范围为0～360度。
4.根据权利要求1所述的风力发电机组表面缺陷智能检测装置，其特征在于：所述支架上悬伸有辅助支架，所述可编程软件检测模块安装固定在辅助支架上。
5.根据权利要去4所述的风力发电机组表面缺陷智能装置，其特征在于：所述支架的高度为0.2m～2.0m。
6.根据权利要求1所述的风力发电机组表面缺陷智能装置，其特征在于：所述无线通信模块为WIFI。
7.根据权利要求1所述的风力发电机组表面缺陷智能装置，其特征在于：所述可编程软件检测模块为电脑。
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