CN113309673A - 风力发电机组的静态净空距离确定方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开风力发电机组的静态净空距离确定方法和装置，所述静态净空距离确定方法包括：获取安装在风力发电机组塔底的滑轨相机拍摄的图像，其中，所述图像至少包括风力发电机组的轮毂和竖直向下的叶片的叶尖；基于所述图像的参数以及风力发电机组的物理参数，在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点；基于塔筒标识点，确定风力发电机组的静态净空距离，其中，所述静态净空距离是指风力发电机组的某个叶片被锁定为竖直向下时的净空距离。

Description

风力发电机组的静态净空距离确定方法和装置

技术领域

本公开总体说来涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种适用于风机吊装和复检的风力发电机组的静态净空距离确定方法和装置。

背景技术

风力发电机组的静态净空是指风力发电机组的叶轮被锁定为Y形时所测量的净空，即，风力发电机组的某个叶片被锁定为竖直向下时的净空。通过测量静态净空，可以在风机吊装时为叶片吊装增加保障，并且可以在风机复检时预防叶片不平衡造成的重大事故的发生。然而，目前不存在专用于确定静态净空距离的方法和装置。

发明内容

因此，本公开的实施例提供一种风力发电机组的静态净空距离确定方法和装置，以便精确地确定静态净空距离。

在一个总的方面，提供一种风力发电机组的静态净空距离确定方法，所述静态净空距离确定方法包括：获取安装在风力发电机组塔底的滑轨相机拍摄的图像，其中，所述图像至少包括风力发电机组的轮毂和竖直向下的叶片的叶尖；基于所述图像的参数以及风力发电机组的物理参数，在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点；基于塔筒标识点，确定风力发电机组的静态净空距离，其中，所述静态净空距离是指风力发电机组的某个叶片被锁定为竖直向下时的净空距离。

可选地，所述滑轨相机以如下方式来设置：在所述滑轨相机拍摄的图像中轮毂位于图像的中心。

可选地，所述滑轨相机包括：相机；地面滑轨，相机可滑动地设置在地面滑轨上；滑轨磁体，设置在地面滑轨的一端，用于吸附到风力发电机组的塔筒；水平仪，用于检测相机的水平度；支腿，设置为接近地面滑轨的另一端，用于支撑地面滑轨。

可选地，基于所述图像的参数以及风力发电机组的物理参数，在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点的步骤包括：所述图像的参数包括布置在轮毂上的第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标和布置在第一个塔筒焊缝上的第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标，其中，第一虚拟标尺的实际长度与第二虚拟标尺的实际长度相等；所述物理参数包括轮毂高度、第一个塔筒焊缝的高度和竖直向下的叶片的叶尖高度。

可选地，基于所述图像的参数以及风力发电机组的物理参数，在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点的步骤包括：基于第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标、第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标、轮毂高度、第一个塔筒焊缝的高度和叶尖高度，确定塔筒标识点所在的线上的两个点的像素坐标，其中，塔筒标识点所在的线与第一虚拟标尺和第二虚拟标尺平行，塔筒标识点所在的线上的所述两个点为塔筒标识点所在的线分别与第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的连接线的交点和第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的连接线的交点；基于塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素坐标，得到塔筒标识点所在的线上的两个点的中点的像素坐标；将所述中点确定为塔筒标识点。

可选地，基于第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标、第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标、轮毂高度、第一个塔筒焊缝的高度和叶尖高度，确定塔筒标识点所在的线上的两个点的像素坐标的步骤包括：基于第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的像素长度，或者基于第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标，确定第二虚拟标尺的像素长度；基于第一虚拟标尺的像素长度或者第二虚拟标尺的像素长度、轮毂高度或第一个塔筒焊缝的高度、以及叶尖高度，确定塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素距离；基于塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素距离和塔筒标识点所在的线上的所述两个点的关系，确定塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素坐标。

可选地，基于第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的关系；基于第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的关系；根据第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的关系以及第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的关系，确定塔筒标识点所在的线上的所述两个点的关系。

可选地，基于塔筒标识点，确定风力发电机组的静态净空距离的步骤包括：确定塔筒标识点与竖直向下的叶片的叶尖之间的像素距离；确定单位像素对应的实际距离；基于所述像素距离以及单位像素对应的实际距离，确定风力发电机组的静态净空距离。

可选地，确定单位像素对应的实际距离的步骤包括：基于轮毂宽度及其相应的像素宽度、轮毂高度、竖直向下的叶片的叶尖高度，确定单位像素对应的实际距离。

在另一总的方面，提供一种风力发电机组的静态净空距离确定装置，所述静态净空距离确定装置包括：图像获取单元，被配置为：获取安装在风力发电机组塔底的滑轨相机拍摄的图像，其中，所述图像至少包括风力发电机组的轮毂和竖直向下的叶片的叶尖；塔筒标识点确定单元，被配置为：基于所述图像的参数以及风力发电机组的物理参数，在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点；静态净空距离确定单元，被配置为：基于塔筒标识点，确定风力发电机组的静态净空距离，其中，所述静态净空距离是指风力发电机组的某个叶片被锁定为竖直向下时的净空距离。

可选地，所述滑轨相机以如下方式来设置：在所述滑轨相机拍摄的图像中轮毂位于图像的中心。

可选地，所述滑轨相机包括：相机；地面滑轨，相机可滑动地设置在地面滑轨上；滑轨磁体，设置在地面滑轨的一端，用于吸附到风力发电机组的塔筒；水平仪，用于检测相机的水平度；支腿，设置为接近地面滑轨的另一端，用于支撑地面滑轨。

可选地，所述图像的参数包括布置在轮毂上的第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标和布置在第一个塔筒焊缝上的第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标，其中，第一虚拟标尺的实际长度与第二虚拟标尺的实际长度相等；所述物理参数包括轮毂高度、第一个塔筒焊缝的高度和竖直向下的叶片的叶尖高度。

可选地，塔筒标识点确定单元被配置为：基于第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标、第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标、轮毂高度、第一个塔筒焊缝的高度和叶尖高度，确定塔筒标识点所在的线上的两个点的像素坐标，其中，塔筒标识点所在的线与第一虚拟标尺和第二虚拟标尺平行，塔筒标识点所在的线上的所述两个点为塔筒标识点所在的线分别与第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的连接线的交点和第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的连接线的交点；基于塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素坐标，得到塔筒标识点所在的线上的两个点的中点的像素坐标；将所述中点确定为塔筒标识点。

可选地，塔筒标识点确定单元还被配置为：基于第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的像素长度，或者基于第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标，确定第二虚拟标尺的像素长度；基于第一虚拟标尺的像素长度或者第二虚拟标尺的像素长度、轮毂高度或第一个塔筒焊缝的高度、以及叶尖高度，确定塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素距离；基于塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素距离和塔筒标识点所在的线上的所述两个点的关系，确定塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素坐标。

可选地，塔筒标识点确定单元还被配置为：基于第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的关系；基于第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的关系；根据第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的关系以及第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的关系，确定塔筒标识点所在的线上的所述两个点的关系。

可选地，静态净空距离确定单元被配置为：确定塔筒标识点与竖直向下的叶片的叶尖之间的像素距离；确定单位像素对应的实际距离；基于所述像素距离以及单位像素对应的实际距离，确定风力发电机组的静态净空距离。

可选地，静态净空距离确定单元还被配置为：基于轮毂宽度及其相应的像素宽度、轮毂高度、竖直向下的叶片的叶尖高度，确定单位像素对应的实际距离。

在另一总的方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的静态净空距离确定方法。

在另一总的方面，提供一种计算装置，所述计算装置包括：处理器；和存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的静态净空距离确定方法。

根据本公开的实施例的静态净空距离确定方法和装置，能够基于安装在风力发电机组塔底的相机拍摄的图像，结合风力发电机组的物理参数，准确地确定塔筒标识点，并且基于确定的塔筒标识点精确地计算静态净空距离，从而解决了相关领域不存在确定静态净空距离的方法的问题。此外，根据本公开的实施例的静态净空距离确定方法和装置，通过精确地确定静态净空距离，能够在叶片吊装完成后确定叶片安装的一致性，进而提升发电量，并且能够在风机复检时确认叶片的磨损情况，避免由于叶片不平衡造成的安全事故。

附图说明

通过下面结合示出实施例的附图进行的描述，本公开的实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本公开的实施例的风力发电机组的静态净空距离确定方法的流程图；

图2是示出根据本公开的实施例的滑轨相机的示意图；

图3是示出根据本公开的实施例的滑轨相机拍摄的图像的示图；

图4是示出根据本公开的实施例的在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点的方法的流程图；

图5是示出根据本公开的实施例的在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点的示例的示图；

图6是示出根据本公开的实施例的风力发电机组的静态净空距离确定装置的框图；

图7是示出根据本公开的实施例的计算装置的框图。

具体实施方式

提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作的顺序仅是示例，并且不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必须以特定的顺序发生的操作之外，可如在理解本申请的公开之后将是清楚的那样被改变。此外，为了更加清楚和简明，本领域已知的特征的描述可被省略。

在此描述的特征可以以不同的形式来实现，而不应被解释为限于在此描述的示例。相反，已提供在此描述的示例，以仅示出实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式，所述许多可行方式在理解本申请的公开之后将是清楚的。

如在此使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项中的任何一个以及任何两个或更多个的任何组合。

尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不应被这些术语所限制。相反，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分进行区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

在说明书中，当元件(诸如，层、区域或基底)被描述为“在”另一元件上、“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件上、直接“连接到”或“结合到”另一元件，或者可存在介于其间的一个或多个其他元件。相反，当元件被描述为“直接在”另一元件上、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于其间的其他元件。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并不将用于限制公开。除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”说明存在叙述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

除非另有定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本公开所属领域的普通技术人员在理解本公开之后通常理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义，否则术语(诸如，在通用词典中定义的术语)应被解释为具有与它们在相关领域的上下文和本公开中的含义一致的含义，并且不应被理想化或过于形式化地解释。

此外，在示例的描述中，当认为公知的相关结构或功能的详细描述将引起对本公开的模糊解释时，将省略这样的详细描述。

根据本公开的实施例的风力发电机组的静态净空距离确定方法和装置可以用于风机吊装和复检。在叶片吊装时，可以通过静态净空距离确定方法和装置初步检查叶片安装后可能出现的问题，如三只叶片不平衡的问题，静态叶片和设计值差别比较大的问题等，从而为叶片吊装增加保障。在风机复检时，可以通过静态净空距离确定方法和装置检查叶片运行之后是否有受力不均而造成的叶片不平衡加剧、静态净空异常变化等问题，方便及时发现叶片运行时出现的问题，从而提前预防重大事故的发生。

下面参照图1至图7详细描述根据本公开的实施例的风力发电机组的静态净空距离确定方法和装置。

图1是示出根据本公开的实施例的风力发电机组的静态净空距离确定方法的流程图。根据本公开的实施例的风力发电机组的静态净空距离确定方法可以在具有足够运算能力的计算装置中实现。

参照图1，在步骤S101中，可获取安装在风力发电机组塔底的滑轨相机拍摄的图像。这里，为了精确地确定静态净空距离，滑轨相机拍摄的图像可至少包括风力发电机组的轮毂和竖直向下的叶片的叶尖。下面描述滑轨相机的构成及其设置方式。

图2是示出根据本公开的实施例的滑轨相机的示意图。

参照图2，滑轨相机可包括相机201、地面滑轨202、滑轨磁体203、水平仪204和支腿205。相机201可滑动地设置在地面滑轨202上。滑轨磁体203设置在地面滑轨202的一端，用于吸附到风力发电机组的塔筒。水平仪204用于检测相机201的水平度。通过基于水平仪204检测的水平度调节相机201，可以保持相机201与地面水平。当相机201与地面水平时，相机201拍摄的图像可以用于确定风力发电机组的静态净空距离。支腿205设置为接近地面滑轨202的另一端(即，未设置滑轨磁体203的一端)，用于支撑地面滑轨202。可选择地，支腿205可以设置为可伸缩形式。进一步讲，滑轨相机还可包括用于安装滑轨磁体203的磁铁座206，用于安装相机201和水平仪204的相机座207，用于固定相机座207的锁扣208，以及用于调节支腿205的位置和/或长度的手柄209。

为了基于相机201拍摄的图像来确定静态净空距离，需要以使滑轨相机拍摄的图像中轮毂位于图像的中心的方式来设置滑轨相机。图3是示出根据本公开的实施例的滑轨相机拍摄的图像的示图。在图3中，轮毂位于拍摄的图像的中心、这样，在滑轨相机拍摄的图像中，从图像中心点沿着垂直方向延伸的线即为塔筒中线，而塔筒标识点定位在塔筒中线上。根据本公开的实施例，通过使滑轨相机拍摄的图像中轮毂位于图像的中心的方式来设置滑轨相机，可以精确地定位塔筒中线，进而可以精确地确定塔筒标识点，最终能够精确地确定静态净空距离。

返回参照图1，在步骤S102中，可基于拍摄的图像的参数以及风力发电机组的物理参数，在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点。这里，图像的参数可包括布置在轮毂上的第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标和布置在第一个塔筒焊缝上的第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标，第一虚拟标尺的实际长度与第二虚拟标尺的实际长度相等。可选择地，第一虚拟标尺的实际长度可以为例如轮毂宽度。此外，风力发电机组的物理参数可包括轮毂高度(或塔筒高度)、第一个塔筒焊缝的高度和竖直向下的叶片的叶尖高度。下面参照图4和图5描述在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点的方法。

图4是示出根据本公开的实施例的在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点的方法的流程图。

参照图4，在步骤S401中，可基于第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标、第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标、轮毂高度、第一个塔筒焊缝的高度和叶尖高度，确定塔筒标识点所在的线上的两个点的像素坐标。这里，塔筒标识点所在的线与第一虚拟标尺和第二虚拟标尺平行，并且塔筒标识点所在的线上的两个点为塔筒标识点所在的线分别与第一虚拟标尺的第一端点(例如，左侧端点)与第二虚拟标尺的第一端点(例如，左侧端点)的连接线的交点和第一虚拟标尺的第二端点(例如，右侧端点)与第二虚拟标尺的第二端点(例如，右侧端点)的连接线的交点。

具体地讲，可基于第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的像素长度，或者可基于第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标，确定第二虚拟标尺的像素长度。然后，可基于第一虚拟标尺的像素长度或者第二虚拟标尺的像素长度、轮毂高度或第一个塔筒焊缝的高度、以及叶尖高度，确定塔筒标识点所在的线上的两个点的像素距离。最后，可基于塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素距离和塔筒标识点所在的线上的所述两个点的关系(即，塔筒标识点所在的线的表达式)，确定塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素坐标。

接下来，在步骤S402中，可基于塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素坐标，得到塔筒标识点所在的线上的两个点的中点的像素坐标。

在步骤S403中，可将塔筒标识点所在的线上的两个点的中点确定为塔筒标识点。

图5是示出根据本公开的实施例的在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点的示例的示图。以下结合图4和图5具体描述在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点的方法。

如图5所示，在滑轨相机拍摄的图像中，以水平方向为x轴，以竖直方向为y轴。A′B′为第一虚拟标尺，C′D′为第二虚拟标尺，G′H′为塔筒标识点所在的线。根据本公开的实施例，A′B′与轮毂边缘重合，C′D′与第一个塔筒焊缝重合。此外，定义OE为轮毂高度，OF为第一个塔筒焊缝的高度，OI为叶尖高度。这样，已知第一虚拟标尺的两个端点以及第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标为A′(x_a，y_a)、B′(x_b，y_b)、C′(x_c，y_c)、D′(x_d，y_d)，可通过等式(1)计算第一虚拟标尺的像素长度：

可通过等式(2)计算塔筒标识点所在的线上的两个点的像素距离：

然后，可基于A′B′C′D′的像素坐标得到G′H′的表达式(相当于塔筒标识点所在的线的两端点的关系)，再基于G′H'的表达式以及G'H'的像素距离确定G′和H'的像素坐标。

根据本公开的实施例，可基于第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的关系；基于第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的关系；根据第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的关系以及第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的关系，确定塔筒标识点所在的线上的两个点的关系。

具体地讲，基于A′B′C′D′的像素坐标得到G′H′的表达式，可以通过如下方式实现：

基于A′C′的坐标A′(x_a，y_a)、C′(x_c，y_c)得到A′C′的表达式：

基于B′D′的坐标B′(x_b，y_b)、D′(x_d，y_d)得到B′D′的表达式：

由于A′B'斜率为

因此结合等式(3)和等式(4)，可以得到G′H′的表达式：

y＝k_ghx+b_gh＝k_abx+b_gh (5)

在得到G′H′的表达式后，基于G′H′的表达式以及G′H′的像素距离，可以通过如下方式确定G′和H′的像素坐标。

设G′点(x_g，y_g)在直线A′C′上，y_g＝k_acx_g+b_ac，则有

b_gh＝y_g-k_ghx_g＝y_g-k_abx_g＝k_acx_g+b_ac-k_abx_g＝(k_ac-k_ab)x_g+b_ac

(6)

因此，G′H'的表达式可以表示为：

y＝k_abx+b_gh＝k_abx+y_g-k_ghx_g＝k_abx+k_acx_g+b_ac-k_abx_g (7)

然后，基于B′D′的表达式和G′H′的表达式(17)，可以得到B′D′和G′H′的交点H′的像素坐标。

基于G′和H′的像素坐标以及G′h′的像素距离c，可以得到如下方程：

其中，

通过上述方程可以得到x_g：

基于得到x_g和以上各个等式，可以依次得到y_g，x_h，y_h，从而确定G′和H′的像素坐标。

与等式(1)和(2)类似，也可计算第二虚拟标尺的像素长度，并计算塔筒标识点所在的线上的两个点的像素距离。

返回参照图1，在步骤S103中，可基于塔筒标识点，确定风力发电机组的静态净空距离。如上所述，静态净空距离是指风力发电机组的某个叶片被锁定为竖直向下时的净空距离。具体地讲，可首先确定塔筒标识点与竖直向下的叶片的叶尖之间的像素距离，然后确定单位像素对应的实际距离，最后基于塔筒标识点与竖直向下的叶片的叶尖之间的像素距离以及单位像素对应的实际距离，确定风力发电机组的静态净空距离。根据本公开的实施例，可基于轮毂宽度及其相应的像素宽度、轮毂高度、竖直向下的叶片的叶尖高度，确定单位像素对应的实际距离。

例如，假设轮毂宽度为L_x，轮毂的像素宽度为L_x'，轮毂高度为OE，叶尖高度为OI，则可通过如下等式确定单位像素对应的实际距离：

然后，可通过如下等式确定风力发电机组的静态净空距离：

其中，L_c表示风力发电机组的静态净空距离，L_c'表示塔筒标识点与竖直向下的叶片的叶尖之间的像素距离。

根据如上所述的风力发电机组的静态净空距离确定方法，能够在图像中准确地确定塔筒标识点，并且基于确定的塔筒标识点精确地计算静态净空距离，从而解决了相关领域不存在确定静态净空距离的方法的问题。此外，根据如上所述的风力发电机组的静态净空距离确定方法，通过精确地确定静态净空距离，能够在叶片吊装完成后确定叶片安装的一致性，进而提升发电量，并且能够在风机复检时确认叶片的磨损情况，避免由于叶片不平衡造成的安全事故。

图6是示出根据本公开的实施例的风力发电机组的静态净空距离确定装置的框图。根据本公开的实施例的风力发电机组的静态净空距离确定装置可以在具有足够运算能力的计算装置中实现。

参照图6，根据本公开的实施例的风力发电机组的静态净空距离确定装置600可包括图像获取单元610、塔筒标识点确定单元620和静态净空距离确定单元630。

图像获取单元610可获取安装在风力发电机组塔底的滑轨相机拍摄的图像。如上所述，获取的图像可至少包括风力发电机组的轮毂和竖直向下的叶片的叶尖。

可选择地，如上参照图2所描述，滑轨相机可包括相机、地面滑轨、滑轨磁体、水平仪和支腿。相机可滑动地设置在地面滑轨上，滑轨磁体设置在地面滑轨的一端，用于吸附到风力发电机组的塔筒，水平仪用于检测相机的水平度，支腿设置为接近地面滑轨的另一端，用于支撑地面滑轨。另一方面，可以以使滑轨相机拍摄的图像中轮毂位于图像的中心的方式来设置滑轨相机。

塔筒标识点确定单元520可基于获取的图像的参数以及风力发电机组的物理参数，在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点。这里，图像的参数可包括布置在轮毂上的第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标和布置在第一个塔筒焊缝上的第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标，并且第一虚拟标尺的实际长度与第二虚拟标尺的实际长度相等。风力发电机组的物理参数可包括轮毂高度、第一个塔筒焊缝的高度和竖直向下的叶片的叶尖高度。

塔筒标识点确定单元620可基于第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标、第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标、轮毂高度、第一个塔筒焊缝的高度和叶尖高度，确定塔筒标识点所在的线上的两个点的像素坐标。这里，塔筒标识点所在的线与第一虚拟标尺和第二虚拟标尺平行，而塔筒标识点所在的线上的两个点为塔筒标识点所在的线分别与第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的连接线的交点和第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的连接线的交点。可选择地，塔筒标识点确定单元620可基于塔筒标识点所在的线上的两个点的像素坐标，得到塔筒标识点所在的线上的两个点的中点的像素坐标，并将得到的中点确定为塔筒标识点。

塔筒标识点确定单元620还可基于第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的像素长度，或者基于第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标，确定第二虚拟标尺的像素长度，基于第一虚拟标尺的像素长度或者第二虚拟标尺的像素长度、轮毂高度或第一个塔筒焊缝的高度、以及叶尖高度，确定塔筒标识点所在的线上的两个点的像素距离，并且基于塔筒标识点所在的线上的两个点的像素距离和塔筒标识点所在的线上的所述两个点的关系，确定塔筒标识点所在的线上的两个点的像素坐标。

如上所述，塔筒标识点确定单元620可基于第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的关系，可基于第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的关系，并且可根据第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的关系以及第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的关系，确定塔筒标识点所在的线上的两个点的关系。

静态净空距离确定单元630可基于塔筒标识点，确定风力发电机组的静态净空距离。如上所述，静态净空距离是指风力发电机组的某个叶片被锁定为竖直向下时的净空距离。进一步讲，静态净空距离确定单元630可确定塔筒标识点与竖直向下的叶片的叶尖之间的像素距离，确定单位像素对应的实际距离，并且基于像素距离以及单位像素对应的实际距离，确定风力发电机组的静态净空距离。可选择地，静态净空距离确定单元630可基于轮毂宽度及其相应的像素宽度、轮毂高度、竖直向下的叶片的叶尖高度，确定单位像素对应的实际距离。

图7是示出根据本公开的实施例的计算装置的框图。

参照图7，根据本公开的实施例的计算装置700可包括可处理器710和存储器720。处理器710可包括(但不限于)中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)、微型计算机、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SoC)、微处理器、专用集成电路(ASIC)等。存储器720可存储将由处理器710执行的计算机程序。存储器720包括高速随机存取存储器和/或非易失性计算机可读存储介质。当处理器710执行存储器720中存储的计算机程序时，可实现如上所述的静态净空距离确定方法。

根据本公开的实施例的风力发电机组的静态净空距离确定方法可被编写为计算机程序并被存储在计算机可读存储介质上。当所述计算机程序被处理器执行时，可实现如上所述的风力发电机组的静态净空距离确定方法。计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器(ROM)、随机存取可编程只读存储器(PROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存、非易失性存储器、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、蓝光或光盘存储器、硬盘驱动器(HDD)、固态硬盘(SSD)、卡式存储器(诸如，多媒体卡、安全数字(SD)卡或极速数字(XD)卡)、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及任何其他装置，所述任何其他装置被配置为以非暂时性方式存储计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构并将所述计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构提供给处理器或计算机使得处理器或计算机能执行所述计算机程序。在一个示例中，计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统上，使得计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构通过一个或多个处理器或计算机以分布式方式存储、访问和执行。

根据本公开的实施例的静态净空距离确定方法和装置，能够基于安装在风力发电机组塔底的相机拍摄的图像，结合风力发电机组的物理参数，准确地确定塔筒标识点，并且基于确定的塔筒标识点精确地计算静态净空距离，从而解决了相关领域不存在确定静态净空距离的方法的问题。此外，根据本公开的实施例的静态净空距离确定方法和装置，通过精确地确定静态净空距离，能够在叶片吊装完成后确定叶片安装的一致性，进而提升发电量，并且能够在风机复检时确认叶片的磨损情况，避免由于叶片不平衡造成的安全事故。

虽然已表示和描述了本公开的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本公开的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (12)

1.一种风力发电机组的静态净空距离确定方法，其特征在于，所述静态净空距离确定方法包括：

获取安装在风力发电机组塔底的滑轨相机拍摄的图像，其中，所述图像至少包括风力发电机组的轮毂和竖直向下的叶片的叶尖；

基于所述图像的参数以及风力发电机组的物理参数，在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点；

基于塔筒标识点，确定风力发电机组的静态净空距离，其中，所述静态净空距离是指风力发电机组的某个叶片被锁定为竖直向下时的净空距离。

2.如权利要求1所述的静态净空距离确定方法，其特征在于，所述滑轨相机以如下方式来设置：在所述滑轨相机拍摄的图像中轮毂位于图像的中心。

3.如权利要求1所述的静态净空距离确定方法，其特征在于，所述滑轨相机包括：

相机；

地面滑轨，相机可滑动地设置在地面滑轨上；

滑轨磁体，设置在地面滑轨的一端，用于吸附到风力发电机组的塔筒；

水平仪，用于检测相机的水平度；

支腿，设置为接近地面滑轨的另一端，用于支撑地面滑轨。

4.如权利要求1所述的静态净空距离确定方法，其特征在于，基于所述图像的参数以及风力发电机组的物理参数，在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点的步骤包括：

所述图像的参数包括布置在轮毂上的第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标和布置在第一个塔筒焊缝上的第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标，其中，第一虚拟标尺的实际长度与第二虚拟标尺的实际长度相等；

所述物理参数包括轮毂高度、第一个塔筒焊缝的高度和竖直向下的叶片的叶尖高度。

5.如权利要求4所述的静态净空距离确定方法，其特征在于，基于所述图像的参数以及风力发电机组的物理参数，在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点的步骤包括：

基于第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标、第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标、轮毂高度、第一个塔筒焊缝的高度和叶尖高度，确定塔筒标识点所在的线上的两个点的像素坐标，其中，塔筒标识点所在的线与第一虚拟标尺和第二虚拟标尺平行，塔筒标识点所在的线上的所述两个点为塔筒标识点所在的线分别与第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的连接线的交点和第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的连接线的交点；

基于塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素坐标，得到塔筒标识点所在的线上的两个点的中点的像素坐标；

将所述中点确定为塔筒标识点。

6.如权利要求5所述的静态净空距离确定方法，其特征在于，基于第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标、第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标、轮毂高度、第一个塔筒焊缝的高度和叶尖高度，确定塔筒标识点所在的线上的两个点的像素坐标的步骤包括：

基于第一虚拟标尺的两个端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的像素长度，或者基于第二虚拟标尺的两个端点的像素坐标，确定第二虚拟标尺的像素长度；

基于第一虚拟标尺的像素长度或者第二虚拟标尺的像素长度、轮毂高度或第一个塔筒焊缝的高度、以及叶尖高度，确定塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素距离；

基于塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素距离和塔筒标识点所在的线上的所述两个点的关系，确定塔筒标识点所在的线上的所述两个点的像素坐标。

7.如权利要求6所述的静态净空距离确定方法，其特征在于，基于第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的关系；基于第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的像素坐标，确定第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的关系；根据第一虚拟标尺的第一端点与第二虚拟标尺的第一端点的关系以及第一虚拟标尺的第二端点与第二虚拟标尺的第二端点的关系，确定塔筒标识点所在的线上的所述两个点的关系。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的静态净空距离确定方法，其特征在于，基于塔筒标识点，确定风力发电机组的静态净空距离的步骤包括：

确定塔筒标识点与竖直向下的叶片的叶尖之间的像素距离；

确定单位像素对应的实际距离；

基于所述像素距离以及单位像素对应的实际距离，确定风力发电机组的静态净空距离。

9.如权利要求8所述的静态净空距离确定方法，其特征在于，确定单位像素对应的实际距离的步骤包括：

基于轮毂宽度及其相应的像素宽度、轮毂高度、竖直向下的叶片的叶尖高度，确定单位像素对应的实际距离。

10.一种风力发电机组的静态净空距离确定装置，其特征在于，所述静态净空距离确定装置包括：

图像获取单元，被配置为：获取安装在风力发电机组塔底的滑轨相机拍摄的图像，其中，所述图像至少包括风力发电机组的轮毂和竖直向下的叶片的叶尖；

塔筒标识点确定单元，被配置为：基于所述图像的参数以及风力发电机组的物理参数，在拍摄的图像中确定风力发电机组的塔筒标识点；

静态净空距离确定单元，被配置为基于塔筒标识点，确定风力发电机组的静态净空距离，其中，所述静态净空距离是指风力发电机组的某个叶片被锁定为竖直向下时的净空距离。

11.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至9中任意一项所述的静态净空距离确定方法。

12.一种计算装置，其特征在于，所述计算装置包括：

处理器；和

存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至9中任意一项所述的静态净空距离确定方法。

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