CN114688976B - 风电机组的测距设备标定方法、装置、系统及设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种风电机组的测距设备标定方法、装置、系统及设备。该风电机组的测距设备标定方法包括：获取风电机组的第一预设参数和测距设备的第二预设参数，第一预设参数用于指示风电机组与测距设备之间的相对位置关系及风电机组的塔筒结构，第二预设参数用于指示测距设备的位置和测距设备发射出的目标光束的位置；基于第一预设参数和第二预设参数，确定测距设备发射出的目标光束在参考平面的目标参考标点；根据目标参考标点与虚拟标点，对测距设备进行标定，虚拟标点为显示在测距设备内的摄像装置中的标点。采用本申请提供的风电机组的测距设备标定方法，能够有效提高风电机组的运行安全性。

Description

风电机组的测距设备标定方法、装置、系统及设备

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风电机组的测距设备标定方法、装置、系统及设备。

背景技术

塔架净空值是保证风电机组安全运行的重要参数，为了保证风电机组安全运行，需要对塔架净空值进行监测。

现阶段，通常可以利用测距设备(如激光测距设备)实现塔架净空值的监测。具体的，可以将测距设备安装至风电机组上，利用测距设备测量测距设备到叶尖的距离，以基于该距离计算出塔架净空值。但是，在将测距设备安装至风电机组上之后，直接利用测距设备测量距离，可能会导致测距设备测量的距离不准确，导致计算出的净空值不准确，从而会影响到风电机组运行的安全性。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种风电机组的测距设备标定方法、装置、系统及设备，能够实现对风电机组的测距设备的标定，提高风电机组的运行安全性。

本申请的技术方案如下：

第一方面，提供一种风电机组的测距设备标定方法，测距设备安装于风电机组的机舱底部的机舱罩上，该方法可以包括：

获取风电机组的第一预设参数和测距设备的第二预设参数，第一预设参数用于指示风电机组与测距设备之间的相对位置关系及风电机组的塔筒结构，第二预设参数用于指示测距设备的位置和测距设备发射出的目标光束的位置；

基于第一预设参数和第二预设参数，确定测距设备发射出的目标光束在参考平面的目标参考标点；

根据目标参考标点与虚拟标点，对测距设备进行标定，虚拟标点为显示在测距设备内的摄像装置中的标点。

第二方面，提供一种风电机组的测距设备标定装置，测距设备安装于风电机组的机舱底部的机舱罩上，该装置可以包括：

第一获取模块，用于获取风电机组的第一预设参数和测距设备的第二预设参数，第一预设参数用于指示风电机组与测距设备之间的相对位置关系及风电机组的塔筒结构，第二预设参数用于指示测距设备的位置和测距设备发射出的目标光束的位置；

第一确定模块，用于基于第一预设参数和第二预设参数，确定测距设备发射出的目标光束在参考平面的目标参考标点；

标定模块，用于根据目标参考标点与虚拟标点，对测距设备进行标定，虚拟标点为显示在测距设备内的摄像装置中的标点。

第三方面，提供一种风电机组的测距设备标定系统，包括测距设备和控制器；

测距设备安装于风电机组的机舱底部的机舱罩上，测距设备内设置有摄像装置；

测距设备，用于发射出目标光束；以及，用于显示虚拟标点，虚拟标点为摄像装置中的标点；

所述控制器，用于执行如第一方面的任一项实施例中所示的风电机组的测距设备标定方法。

第四方面，提供一种电子设备，该电子设备可以包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如第一方面的任一项实施例中所示的方法。

第五方面，提供一种存储介质，当存储介质中的指令由信息处理装置或者服务器的处理器执行时，以使信息处理装置或者服务器实现以实现如第一方面的任一项实施例中所示的方法。

本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

本申请实施例通过基于获取到用于指示风电机组与测距设备之间的相对位置关系及风电机组的塔筒结构的第一预设参数，以及用于指示测距设备的位置和测距设备发射出的目标光束的位置的第二预设参数，确定测距设备发射出的目标光束在参考平面的目标参考标点，再根据目标参考标点与虚拟标点，对测距设备进行标定，其中，虚拟标点为显示在测距设备内的摄像装置中的标点。如此，可以实现对风电机组的测距设备的标定。而且，通过对风电机组的测距设备的标定，还可以提高测距设备的准确性，从而可以提高基于标定后的测距设备测量的距离的准确性，提高基于该距离计算出的塔架净空值的准确性，进而可以有效提高风电机组的运行安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本申请实施例提供的一种风电机组的测距设备标定系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种测距设备的安装位置示意图；

图3是本申请实施例提供的一种测距设备的安装位置示意图；

图4是本申请实施例提供的一种测距设备的安装位置示意图；

图5是本申请实施例提供的一种测距设备的发射的光束位置示意图；

图6是本申请实施例提供的一种风电机组的测距设备标定方法的流程流程图；

图7是本申请实施例提供的一种第一距离和第二距离的示意图；

图8是本申请实施例提供的一种风电机组的测距设备标定装置的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域普通人员更好地理解本申请的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

基于背景技术可知，现有技术中在将测距设备安装至风电机组上之后，直接利用测距设备测量距离，可能会导致测距设备测量的距离准确性较低，基于测距设备测量的距离计算出的净空值的准确性也较低，从而会导致风电机组的安全性较低。

基于上述发现，本申请实施例提供了一种风电机组的测距设备标定方法、装置、系统、设备，可以通过基于获取到的用于指示风电机组与测距设备之间的相对位置关系及风电机组的塔筒结构的第一预设参数，以及用于指示测距设备的位置和测距设备发射出的目标光束的位置的第二预设参数，确定测距设备发射出的目标光束在参考平面的目标参考标点，再根据目标参考标点与虚拟标点，对测距设备进行标定，其中，虚拟标点为显示在测距设备内的摄像装置中的标点。如此，可以实现对风电机组的测距设备的标定。而且，通过对风电机组的测距设备的标定，还可以提高测距设备的准确性，从而可以提高基于标定后的测距设备测量的距离的准确性，提高基于该距离计算出的塔架净空值的准确性，进而可以有效提高风电机组的运行安全性。

下面结合附图对本申请实施例提供的风电机组的测距设备标定方法、装置、系统、设备进行说明。

图1示出了本申请实施例提供的一种风电机组的测距设备标定系统的结构示意图。

如图1所示，风电机组的测距设备标定系统100可以包括测距设备110和控制器120。

测距设备110(如可以是激光雷达)可以安装于风电机组的机舱底部的机舱罩上，且测距设备110内设置有摄像装置(如摄像头)。测距设备110在风电机组的安装位置，可以参见图2至图4所示的测距设备110的安装位置的俯视图、左视图、主视图，图2中，X轴为主轴方向，Y轴为测距设备110的安装平面垂直于主轴的方向，(X_lidar,Y_lidar)为测距设备110的安装坐标，X_lidar为测距设备110在平行于主轴方向与塔心的距离，Y_lidar为测距设备110与主轴的距离。

测距设备110可以用于发射出目标光束；以及，用于显示虚拟标点，该虚拟标点可以为摄像装置中的标点。图5以测距设备110发射出的光束为3束为例，示出了测距设备110发射出的光束位置示意图，如图5所示，测距设备110发射出的3条光束按照各自对应的固定角度斜打向叶片平行方向，每束光束对应的固定角度(如图5中θ₁、θ₂、θ₃)可以保证3条光束在叶尖位置的净空值分别为各自对应的预设净空值，如光束1、光束2、光束3各自对应的预设净空值C_real可以分别为4米、6米、8米，即光束1与叶尖平面的交点与塔筒的距离为4米，光束2与叶尖平面的交点与塔筒的距离为6米，光束3与叶尖平面的交点与塔筒的距离为8米。

其中，光束1对应的预设净空值可以作为安全阈值保护，即实测的光束1对应的真实净空值小于或等于该预设净空值(如前述的4米)时，则会触发风电机组停机，光束2和光束3光束的相关数据可以用于计算真实净空值。或者，测距设备110发射出的3条光束也可以均用于计算净空值，在实际计算出的净空值小于净空值阈值时，触发风电机组停机，其中，净空值阈值可以是根据实际情况设置的净空值的最小允许值。或者，测距设备110发射出的3条光束也可以均用于计算净空值，在实际计算出的净空值小于净空值阈值时，触发风电机组停机，其中，净空值阈值可以是根据实际情况设置的净空值的最小允许值。

控制器120，可以用于基于获取到的用于指示风电机组与测距设备之间的相对位置关系及风电机组的塔筒结构的第一预设参数，以及用于指示测距设备的位置和测距设备发射出的目标光束的位置的第二预设参数，确定测距设备发射出的目标光束在参考平面的目标参考标点，根据目标参考标点与虚拟标点，对测距设备进行标定。即控制器120可以用于执行本申请实施例提供的风电机组的测距设备标定方法，该风电机组的测距设备标定方法将在如下实施例中进行详细说明，为简洁起见，在此先不赘述。

图6是本申请实施例提供的一种风电机组的测距设备标定方法的流程示意图，该风电机组的测距设备标定方法的执行主体可以是风电机组的控制器，或者其他电子设备。如图6所示，该方法可以包括如下步骤：

S610，获取风电机组的第一预设参数和测距设备的第二预设参数。

其中，第一预设参数可以用于指示风电机组与测距设备之间的相对位置关系及风电机组的塔筒结构。第二预设参数可以用于指示测距设备的位置和测距设备发射出的目标光束的位置。

在对风电机组的测距设备进行标定时，可以先获取第一预设参数和第二预设参数，该第一预设参数用于指示风电机组与测距设备之间的相对位置关系及风电机组的塔筒结构的预设参数；该第二预设参数用于指示测距设备的位置和测距设备发射出的目标光束的位置的预设参数。其中，目标光束可以是测距设备发射出的光束中的任意一束，如可以是图5所示光束1、光束2、光束3中的任意一束。

S620，基于第一预设参数和第二预设参数，确定测距设备发射出的目标光束在参考平面的目标参考标点。

在获取到风电机组的第一预设参数和测距设备第二预设参数之后，可以根据第一预设参数和第二预设参数，确定测距设备发射出的目标光束在参考平面的落点，即目标参考标点，如该目标参考平面可以是测距设备发射出的目标光束在地面的落点。

S630，根据目标参考标点与虚拟标点，对测距设备进行标定。

其中，虚拟标点可以是显示在测距设备内的摄像装置中的标点，如可以摄像装置中的十字标点。

在基于第一预设参数和第二预设参数，确定出测距设备发射出的目标光束在参考平面的目标参考标点之后，可以根据该目标参考标点，以及显示在测距设备内的摄像装置中的虚拟标点，对测距设备进行标定。如，可以在目标参考标点放置一个真实标靶，再根据真实标靶调整测距设备的姿态，实现测距设备的虚拟标点调整，以根据真实标靶和虚拟标点，对测距设备进行标定。

可以理解的是，摄像装置可以是在测距设备出厂前安装并标定好的，该摄像装置可以作为测距设备的标配件，无需拆换，避免摄像装置的替换导致的误差。具体的，在测距设备出厂前可以采用红外光观测法对测距装置发出的光束的位置进行标定，并可以根据光束的位置标定虚拟标点，使虚拟标点与测距装置发出的光束呈特定的位置关系，以使虚拟标点可以表征测距设备发出的光束在参考平面的虚拟落点。

本申请实施例通过基于获取到用于指示风电机组与测距设备之间的相对位置关系及风电机组的塔筒结构的第一预设参数，以及用于指示测距设备的位置和测距设备发射出的目标光束的位置的第二预设参数，确定测距设备发射出的目标光束在参考平面的目标参考标点，再根据目标参考标点与虚拟标点，对测距设备进行标定，其中，虚拟标点为显示在测距设备内的摄像装置中的标点。如此，可以实现对风电机组的测距设备的标定。而且，通过对风电机组的测距设备的标定，还可以提高测距设备的准确性，从而可以提高基于标定后的测距设备测量的距离的准确性，提高基于该距离计算出的塔架净空值的准确性，进而可以有效提高风电机组的运行安全性。

在一些实施例中，上述步骤S620的具体实现方式可以如下：

基于第一预设参数和第二预设参数，计算目标光束的俯仰角；

基于俯仰角、第一预设参数和第二预设参数，计算目标光束在参考平面的落点坐标；

基于落点坐标，计算第一距离；

根据第一距离确定目标参考标点。

其中，第一距离可以为目标光束在参考平面的落点，沿风电机组的塔筒的塔心方向与塔筒壁的直线距离。如图7所示，图7中A表示第一距离。

在确定测距设备发射出的目标光束在参考平面的目标参考标点时，可以先基于第一预设参数和第二预设参数，计算目标光束的俯仰角，由于俯仰角是基于第一预设参数和第二预设参数计算得到的，故而，该俯仰角可以用于表示目标光束的理论俯仰角。在计算出目标光束的俯仰角之后，可以基于该俯仰角，以及前述第一预设参数和第二预设参数，计算目标光束在参考平面的落点坐标，即目标光束与参考平面的交点的理论坐标。在计算出目标光束在参考平面的落点坐标之后，可以基于该落点坐标计算目标光束在参考平面的落点，沿风电机组的塔筒的塔心方向与塔筒壁的直线距离，即第一距离。再基于该第一距离确定测距设备发射出的目标光束在参考平面的参考标点，即目标参考标点。

作为一个示例，上述第一预设参数可以包括风电机组的塔筒的塔底与测距设备的安装平面的距离(即第三距离)H、风电机组的叶尖与测距设备的安装平面的距离(即第四距离)H_TIP、塔筒的底端半径R_b和顶端半径R_t。第二预设参数可以包括测距设备沿平行于主轴方向与塔心的距离(即第五距离)X_liadr、测距设备与主轴的距离(即第六距离)Y_lidar，以及目标光束的预设净空值D_CL1。

相应的，上述步骤S620的具体实现方式可以如下：

基于第三距离、第四距离、底端半径和顶端半径，计算叶尖所在的水平线上的塔筒半径；

基于预设净空值、塔筒半径、第四距离、第五距离，计算目标光束的俯仰角；

基于目标光束的俯仰角、第五距离、第三距离、第六距离，计算目标光束在参考平面的落点坐标；

基于落点坐标、底端半径，计算第一距离。

可以先根据第三距离、第四距离、底端半径和顶端半径，计算叶尖所在的水平线上的塔筒半径，如可以根据公式(1)计算叶尖所在的水平线上的塔筒半径R_TIP：

其中，R_b为塔筒的底端半径，R_t为塔筒的顶端半径，H为风电机组的塔筒的塔底与测距设备的安装平面的第三距离，H_TIP为风电机组的叶尖与测距设备的安装平面的第四距离。

在计算出叶尖所在的水平线上的塔筒半径R_TIP之后，可以根据基于目标光束的预设净空值D_CL1、塔筒半径R_TIP、第四距离H_TIP、第五距离X_liadr，计算目标光束的俯仰角θ₁，如可以根据公式(2)计算目标光束的俯仰角θ₁：

其中，D_CL1为目标光束的预设净空值，H_TIP为风电机组的叶尖与测距设备的安装平面的第四距离，X_liadr为测距设备沿平行于主轴方向与塔心的第五距离。

在计算出目标光束的俯仰角θ₁之后，基于目标光束的俯仰角θ₁、第五距离X_liadr、第三距离H、第六距离Y_lidar，计算目标光束在参考平面的落点坐标，该落点坐标可以包括横坐标和纵坐标，如可以根据公式(3)计算目标光束在参考平面的落点坐标：

X_S1＝X_lidar+H tanθ₁ (3)

Y_S1＝Y_lidar

其中，X_S1为目标光束在参考平面的落点坐标的横坐标，Y_S1为目标光束在参考平面的落点坐标的纵坐标，X_liadr为测距设备沿平行于主轴方向与塔心的第五距离，H为风电机组的塔筒的塔底与测距设备的安装平面的第三距离，Y_lidar为测距设备与主轴的第六距离。

在计算出目标光束在参考平面的落点坐标之后，可以基于该落点坐标计算第一距离A，如可以根据公式(4)计算第一距离A：

其中，X_S1为目标光束在参考平面的落点坐标的横坐标，Y_S1为目标光束在参考平面的落点坐标的纵坐标，R_b为塔筒的底端半径。

由于Y_S1＝Y_lidar，所以目标参考标点应该在直线y＝Y_lidar上，若在该直线上测量得到的某个点到塔心的距离与第一距离A的误差在预设误差范围内，则可以认为该点为目标参考标点。

这样，通过第一预设参数和第二预设参数计算落点坐标，基于落点坐标确定第一距离，再基于第一距离确定目标参考标点，可以使得确定出的目标参考标点更准确，从而可以为测距设备的标定提供更准确的参考依据，进一步提高测距设备的标定方法的准确性。

在一些实施例中，还可以对目标参考标点进行验证，相应的，在上述根据第一距离确定目标参考标点之后，还可以执行如下步骤：

根据第一距离确定第一参考标点；

基于第一距离，计算第二距离；

在第二距离与实测距离的偏差值属于第一预设偏差范围的情况下，将第一参考标点确定为目标参考标点。

其中，第一参考标点可以是在根据第一距离确定的目标光束在参考平面的理论落点上放置的真实标靶的位置。

第二距离可以为计算出的目标光束在参考平面的落点，沿风电机组的主轴方向与塔筒壁的理论直线距离，如图7中B所示。主轴方向可以为与风电机组的叶轮扫掠面垂直的方向。

实测距离可以用于指示第一参考标点沿风电机组的主轴方向与塔筒壁的直线距离，即实际测量得到的第二距离B的测量值。

第一预设偏差范围可以是预先设置的第二距离与实测距离的偏差值的允许范围。

在计算出第一距离之后，可以根据该第一距离确定第一参考标点，并可以在该第一参考标点放置一个真实标靶，该真实标靶的位置实际上可以认为是第一参考标点。而且，还可以根据第一距离，计算目标光束在参考平面的落点，沿风电机组的主轴方向与塔筒壁的直线距离，即第二距离，具体的，可以根据公式(4)计算第二距离B：

其中，X_S1为目标光束在参考平面的落点坐标的横坐标，Y_S1为目标光束在参考平面的落点坐标的纵坐标，R_b为塔筒的底端半径。

在计算出第二距离之后，可以获取第二距离的实测距离，如可以将测量得到的第一参考标点处的真实标靶，沿风电机组的主轴方向与塔筒壁的直线距离，确定为第二距离的实测距离。然后，可以计算第二距离和实测距离的偏差值，并将该偏差值与第一预设偏差范围进行比较，判断该偏差值是否属于第一预设偏差范围，以利用第二距离验证第一参考标点的。在第二距离与实测距离的偏差值属于第一预设偏差范围的情况下，可以认为根据第一距离确定的第一参考标点是准确的，验证通过，将第一参考标点确定为目标参考标点。反之，则可以认为第一参考标点确定有误，验证失败，需要重新确定第一参考标点。

这样，在根据第一距离确定第一参考标点之后，利用第二距离对第一参考标点进行验证，验证通过后，才将第一参考标点确定为目标参考标点。如此，通过基于第二距离的验证，不仅可以提高目标参考标点的准确性，为测距设备的标定提供更准确的参考依据；而且，还可以避免由于目标参考标点确定的不够准确导致目标光束的实际净空值出现较大误差的情况，从而可以进一步提高风电机组的测距设备标定方法的准确性，进一步提高风电机组的运行安全性。

在一些实施例中，上述步骤S630的具体实现方式可以如下：

根据目标参考标点调整虚拟标点，以使虚拟标点与目标参考标点重合。

在根据目标参考标点与虚拟标点，对测距设备进行标定时，可以以目标参考标点为依据，根据目标参考标点调整虚拟标点，如可以通过调整测距设备的姿态调整虚拟标点，以使目标参考标点和显示在测距设备内部的摄像装置中的虚拟标点重合。在目标参考标点和虚拟标点重合的情况下，则可以认为标定成功。可以理解的是，由于目标参考标点处可以放置真实标靶，故而，根据目标参考标点调整虚拟标点实际上可以根据目标参考标点出的真实标靶调整虚拟标点。

这样，以目标参考标点为标准调整虚拟标点，以在二者重合时确定测距设备标定成功，如此，可以进一步提高风电机组的测距设备标定方法的准确性，进一步提高风电机组的运行安全性。

在一些实施例中，可以通过目标光束的俯仰角真实值和预设俯仰角，对风电机组的测距设备的标定结果进行验证。相应的，上述步骤根据目标参考标点调整虚拟标点，以使虚拟标点与目标参考标点重合之后，还可以执行如下步骤：

获取第三距离真实值、第四距离真实值、第一距离真实值、第二距离真实值，以及目标光束对应的预设俯仰角；

基于第三距离真实值、第四距离真实值、第一距离真实值、第二距离真实值，计算目标光束的俯仰角真实值；

在俯仰角真实值与预设俯仰角的偏差属于第二预设偏差范围的情况下，确定测距设备标定成功。

其中，第三距离用于指示测距设备沿平行于主轴方向与塔心的距离，第四距离用于指示测距设备与主轴的距离，且真实值均由实际测量得到。

预设俯仰角可以指为预设设定目标光束在理想情况下的俯仰角，该预设俯仰角可以是测距设备出厂前就设定好的，属于测距设备的出厂参数。

第二预设偏差范围可以是预先设置的俯仰角真实值与预设俯仰角的偏差的允许范围。

在根据目标参考标点调整虚拟标点，使得虚拟标点与目标参考标点重合之后，还可以通过目标光束的俯仰角真实值和预设俯仰角，对风电机组的测距设备的标定结果进行验证。具体的，可以获取实际测量得到的测距设备的沿平行于主轴方向与塔心的距离(即第三距离真实值)、实际测量得到的测距设备与主轴的距离(即第四距离真实值)、实测测量得到的目标参考标点沿风电机组的塔筒的塔心方向与塔筒壁的直线距离(即第一距离真实值)，实测测量得到的目标参考标点沿风电机组的主轴方向与塔筒壁的直线距离(即第二距离真实值)，以及目标光束对应的预设俯仰角。可以理解的是，由于目标参考标点处可以放置有真实标靶，故而前述第一距离真实值实际上可以是测量得到的目标参考标点处的真实标靶，沿风电机组的塔筒的塔心方向与塔筒壁的直线距离；第二距离真实值可以是测量得到的目标参考标点处的真实标靶，沿风电机组的主轴方向与塔筒壁的直线距离。

然后，可以根据基于第三距离真实值、第四距离真实值、第一距离真实值、第二距离真实值，计算目标光束的俯仰角真实值，如可以根据公式(5)、(6)、(7)计算目标光束的俯仰角真实值θ_1R：

其中，X_S1R为计算出的测距设备的目标光束在参考平面上的目标参考标点的真实的X轴坐标，Y_S1R为计算出的测距设备的目标光束在参考平面上的目标参考标点的真实的Y轴坐标，H为风电机组的塔筒的塔底与测距设备的安装平面的第三距离,X_{lidar_R}为测量得到的测距设备在平行于主轴方向与塔心的真实的距离，A_R为实际测量得到的第一距离真实值，B_R为实际测量得到的第二距离真实值，R_b为塔筒的底端半径。

在计算出目标光束的俯仰角真实值θ_1R之后，可以将目标光束对应的预设俯仰角，与该俯仰角真实值θ_1R进行对比，以确定预设俯仰角与该俯仰角真实值θ_1R的角度偏差是否属于预设偏差范围，即第二预设偏差范围。在俯仰角真实值与预设俯仰角的偏差属于第二预设偏差范围的情况下，则可以认确定测距设备标定成功。否则，认为测距设备标定失败，需要重新标定。

可以理解的是，由于测距设备可以发出多束光束，每个光束对应有各自的预设角度，每两个光束之间也对应有预设夹角，即在标定成功的情况下，每个光束各自对应的角度、以及每两个光束之间的夹角均应该与对应的预设角度、预设夹角相符(如可以在角度偏差在一定范围内)。故而，在通过目标光束的俯仰角真实值，与预设俯仰角对测距设备的标定结果进行验证的基础上，还可以通过其他光束的俯仰角真实值与预设俯仰角、以及每两个光束之间的真实夹角与预设夹角对测距设备的标定结果进行验证。其中，计算其他光束的俯仰角真实值可以参见目标光束的俯仰角真实值的计算方法，或者，也可以基于目标光束的俯仰角真实值及对应的光束之间的预设夹角计算，如假设目标光束为光束1，则计算光束2的方法可以为：光束1的真实俯仰角θ_1R、光束1与光束2的预设夹角θ₁₂、预设补偿角度之和。

这样，在虚拟标点与目标参考标点重合的基础上，进一步通过目标光束的俯仰角真实值和预设俯仰角，对风电机组的测距设备的标定结果进行验证，在目标光束的俯仰角真实值和预设俯仰角的偏差属于第二预设偏差范围的情况下，确定标定成功。如此，可以进一步提高标定结果的准确性。

在一些实施例中，上述第一预设参数还可以包括塔筒的塔底与测距设备的安装平面的距离(即第五距离)、叶尖与安装平面的距离(即第六距离)、塔筒的底端半径和顶端半径；上述第二预设参数还可以包括目标光束的预设净空值。

相应的，上述基于第三距离真实值、第四距离真实值、第一距离真实值、第二距离真实值，计算目标光束的俯仰角真实值之后，还可以执行如下步骤：

基于第五距离、第六距离、塔筒的底端半径和顶端半径，计算风电机组的叶尖所在的水平线上的塔筒半径；

基于塔筒半径、第五距离真实值，计算净空补偿系数；

基于净空补偿系数、俯仰角真实值、第六距离，计算目标光束对应的净空理论值；

在预设净空值与净空理论值的偏差属于第三预设偏差范围的情况下，确定测距设备标定成功。

其中，第三预设偏差范围可以是预先设置的预设净空值与净空理论值的偏差的允许范围。

第五距离真实值可以是利用测距仪等测距装置，实际测量得到的塔筒的塔底与测距设备的安装平面的真实距离。

在计算出目标光束的俯仰角真实值θ_1R之后，还可以基于塔筒的塔底与测距设备的安装平面的第五距离、叶尖与安装平面的第六距离、塔筒的底端半径和顶端半径，计算风电机组的叶尖所在的水平线上的塔筒半径，如可以根据公式(1)计算叶尖所在的水平线上的塔筒半径R_TIP。再基于叶尖所在的水平线上的塔筒半径R_TIP和第五距离真实值，计算净空补偿系数，如可以根据公式(8)计算净空补偿系数β：

β＝R_TIP-X_{lidar_R} (8)

其中，X_{lidar_R}为测量得到的测距设备在平行于主轴方向与塔心的真实的距离。

在计算出净空补偿系数β之后，基于净空补偿系数β、俯仰角真实值θ_1R、第六距离，计算目标光束对应的净空理论值，如可以根据公式(9)计算目标光束对应的净空理论值D_CL1R：

D_CL1R＝H_TIP tanθ_1R+β (9)

在计算出目标光束对应的净空理论值D_CL1R之后，可以将目标光束对应的净空理论值D_CL1R，与该目标光束对应的预设净空值进行对比，以确定预设净空值与净空理论值D_CL1R的偏差是否属于预设偏差范围，即第三预设偏差范围。在预设净空值与净空理论值D_CL1R的偏差属于第三预设偏差范围的情况下，则可以确定测距设备标定成功。否则，认为测距设备标定失败，需要重新标定。

同样的，以目标光束为光束1为例，也可以根据光束1的净空理论值D_CL1R计算光束2的净空理论值D_CL2R、光束3的净空理论值D_CL3R，如公式(10)、(11)：

D_CL2R＝H_TIP tanθ_2R+β (10)

D_CL3R＝H_TIP tanθ_3R+β (11)

其中，H_TIP为风电机组的叶尖与测距设备的安装平面的第四距离，θ_2R为光束2的俯仰角真实值，β为净空补偿系数，θ_3R为光束3的俯仰角真实值。

这样，在目标光束的俯仰角真实值和预设俯仰角验证标定结果的基础上，进一步通过目标光束的预设净空值与净空理论值，对风电机组的测距设备的标定结果进行再次验证，在目标光束的预设净空值与净空理论值的偏差属于第三预设偏差范围的情况下，确定标定成功。如此，可以进一步提高标定结果的准确性。

在一些实施例中，上述基于第三距离真实值、第四距离真实值、第一距离真实值、第二距离真实值，计算目标光束的俯仰角真实值之后，还可以执行如下步骤：

获取测距设备到叶尖的第七距离，第七距离由测距设备测量得到；

基于净空补偿系数、俯仰角真实值、第七距离，计算目标光束对应的净空真实值；

在净空真实值与预设净空值的偏差属于第四预设偏差范围的情况下，确定测距设备标定成功。

其中，第四预设偏差范围可以是预先设置的预设净空值与净空真实值的偏差的允许范围。

在基于第三距离真实值、第四距离真实值、第一距离真实值、第二距离真实值，计算目标光束的俯仰角真实值之后，可以获取测距设备测量得到的测距设备到叶尖的距离，即第七距离。然后，可以根据净空补偿系数、俯仰角真实值、第七距离，计算出目标光束对应的净空真实值D_CL1m，如可以根据公式(12)计算

D_CL1m＝D₁ sinθ_1R+β (12)

其中，D₁为测距设备测量得到的测距设备到叶尖的第七距离，θ_1R为目标光束的俯仰角真实值，β为净空补偿系数。

在计算出目标光束对应的净空真实值D_CL1m之后，可以将目标光束对应的净空真实值D_CL1m，与该目标光束对应的预设净空值进行对比，以确定预设净空值与净空真实值D_CL1m的偏差是否属于预设偏差范围，即预设净空值与净空真实值D_CL1m的偏差是否属于第四预设偏差范围。在预设净空值与净空真实值D_CL1m的偏差属于第四预设偏差范围的情况下，则可以确定测距设备标定成功。否则，认为测距设备标定失败，需要重新标定。

可以理解的是，也可以计算其他光束对应的净空真实值，根据其他光束各组对应的净空真实值和预设净空值，确定测距设备是否标定成功，其中，计算其他光束对应的净空真实值与计算目标光束对应的净空真实值的方法类似，为简洁起见，在此不再赘述。

这样，在目标光束的俯仰角真实值和预设俯仰角验证标定结果的基础上，进一步通过目标光束的预设净空值与净空真实值，对风电机组的测距设备的标定结果进行再次验证，在目标光束的预设净空值与净空真实值的偏差属于第四预设偏差范围的情况下，确定标定成功。如此，可以进一步提高标定结果的准确性。

基于相同的发明构思，本申请还提供了一种风电机组的测距设备标定装置。具体结合图8进行详细说明。

图8是本申请实施例示出的一种风电机组的测距设备标定装置的结构示意图。如图8所示，该风电机组的测距设备标定装置800具体可以包括：

第一获取模块810，可以用于获取风电机组的第一预设参数和测距设备的第二预设参数，第一预设参数用于指示风电机组与测距设备之间的相对位置关系及风电机组的塔筒结构，第二预设参数用于指示测距设备的位置和测距设备发射出的目标光束的位置；

第一确定模块820，可以用于基于第一预设参数和第二预设参数，确定测距设备发射出的目标光束在参考平面的目标参考标点；

标定模块830，可以用于根据目标参考标点与虚拟标点，对测距设备进行标定，虚拟标点为显示在测距设备内的摄像装置中的标点。

在一些实施例中，确定模块820，可以包括：

第一计算单元，可以用于基于第一预设参数和第二预设参数，计算目标光束的俯仰角；

第二计算单元，可以用于基于俯仰角、第一预设参数和第二预设参数，计算目标光束在参考平面的落点坐标；

第三计算单元，可以用于基于落点坐标，计算第一距离；第一距离为目标光束在参考平面的落点，沿风电机组的塔筒的塔心方向与塔筒壁的直线距离；

第一确定单元，可以用于根据第一距离确定目标参考标点。

在一些实施例中，第一确定单元，可以包括：

第一子确定单元，可以用于根据第一距离确定第一参考标点；

第一子计算单元，可以用于基于第一距离，计算第二距离，第二距离为目标光束在参考平面的落点，沿风电机组的主轴方向与塔筒壁的直线距离；

第二子确定单元，可以用于在第二距离与实测距离的偏差值属于第一预设偏差范围的情况下，将第一参考标点确定为目标参考标点，实测距离用于指示第一参考标点，沿风电机组的主轴方向与塔筒壁的直线距离。

在一些实施例中，标定模块830，具体可以用于：

根据目标参考标点调整虚拟标点，以使虚拟标点与目标参考标点重合。

在一些实施例中，第二预设参数可以包括目标光束的预设俯仰角；

风电机组的测距设备标定装置800，还可以包括：

第二获取模块，可以用于获取第三距离真实值、第四距离真实值、第一距离真实值、第二距离真实值，以及目标光束对应的预设俯仰角，第三距离用于指示测距设备沿平行于主轴方向与塔心的距离，第四距离用于指示测距设备与主轴的距离，真实值由实际测量得到；

第一计算模块，可以用于基于第三距离真实值、第四距离真实值、第一距离真实值、第二距离真实值，计算目标光束的俯仰角真实值；

第二确定模块，可以用于在俯仰角真实值与预设俯仰角的偏差属于第二预设偏差范围的情况下，确定测距设备标定成功。

在一些实施例中，第一预设参数可以包括塔筒的塔底与测距设备的安装平面的第五距离、叶尖与安装平面的第六距离、塔筒的底端半径和顶端半径；第二预设参数可以包括目标光束的预设净空值；

风电机组的测距设备标定装置800，还可以包括：

第二计算模块，可以用于基于第五距离、第六距离、塔筒的底端半径和顶端半径，计算风电机组的叶尖所在的水平线上的塔筒半径；

第三计算模块，可以用于基于塔筒半径、第五距离真实值，计算净空补偿系数；

第四计算模块，可以用于基于净空补偿系数、俯仰角真实值、第六距离，计算目标光束对应的净空理论值；

第三确定模块，可以用于在预设净空值与净空理论值的偏差属于第三预设偏差范围的情况下，确定测距设备标定成功。

在一些实施例中，风电机组的测距设备标定装置800，还可以包括：

第三获取模块，可以用于获取测距设备到叶尖的第七距离，第七距离由测距设备测量得到；

第五计算模块，可以用于基于净空补偿系数、俯仰角真实值、第七距离，计算目标光束对应的净空真实值；

第四确定模块，可以用于在净空真实值与预设净空值的偏差属于第四预设偏差范围的情况下，确定测距设备标定成功。

本实施例提供的风电机组的测距设备标定装置可以用于执行上述图2-图7任一所述的风电机组的测距设备标定方法，其具体实现原理和技术效果类似，为简洁起见，在此不再赘述。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种电子设备，如图9所示，电子设备可以包括处理器901以及存储有计算机程序指令的存储器902。

具体地，上述处理器901可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器902可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器902可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器902可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器902可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器902是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器902包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

处理器901通过读取并执行存储器902中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种风电机组的测距设备标定方法。

在一个示例中，电子设备还可包括通信接口903和总线910。其中，如图9所示，处理器901、存储器902、通信接口903通过总线910连接并完成相互间的通信。

通信接口903，主要用于实现本发明实施例中各模块、设备、单元和/或设备之间的通信。

总线910包括硬件、软件或两者，将电子设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线610可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。

该电子设备可以执行本发明实施例中的风电机组的测距设备标定方法，从而实现图2至图8描述的风电机组的测距设备标定方法和装置。

另外，结合上述实施例中的风电机组的测距设备标定方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种风电机组的测距设备标定方法。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风电机组的测距设备标定方法，测距设备安装于风电机组的机舱底部的机舱罩上；其特征在于，所述方法包括：

获取所述风电机组的第一预设参数和所述测距设备的第二预设参数，所述第一预设参数用于指示所述风电机组与所述测距设备之间的相对位置关系及所述风电机组的塔筒结构，所述第二预设参数用于指示所述测距设备的位置和所述测距设备发射出的目标光束的位置；

基于所述第一预设参数和所述第二预设参数，确定所述测距设备发射出的所述目标光束在参考平面的目标参考标点；

根据所述目标参考标点与虚拟标点，对所述测距设备进行标定，所述虚拟标点为显示在所述测距设备内的摄像装置中的标点；

所述基于所述第一预设参数和所述第二预设参数，确定所述测距设备发射出的所述目标光束在参考平面的目标参考标点，包括：

基于所述第一预设参数和所述第二预设参数，计算所述目标光束的俯仰角；

基于所述俯仰角、所述第一预设参数和所述第二预设参数，计算所述目标光束在所述参考平面的落点坐标；

基于所述落点坐标，计算第一距离；所述第一距离为所述目标光束在所述参考平面的落点，沿所述风电机组的塔筒的塔心方向与所述塔筒壁的直线距离；

根据所述第一距离确定所述目标参考标点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一距离确定所述目标参考标点，包括：

根据所述第一距离确定第一参考标点；

基于所述第一距离，计算第二距离，所述第二距离为所述目标光束在所述参考平面的落点，沿所述风电机组的主轴方向与所述塔筒壁的直线距离；

在所述第二距离与实测距离的偏差值属于第一预设偏差范围的情况下，将所述第一参考标点确定为所述目标参考标点，所述实测距离用于指示所述第一参考标点，沿所述风电机组的主轴方向与所述塔筒壁的直线距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标参考标点与虚拟标点，对所述测距设备进行标定，包括：

根据所述目标参考标点调整所述虚拟标点，以使所述虚拟标点与所述目标参考标点重合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二预设参数包括所述目标光束的预设俯仰角；

所述根据所述目标参考标点调整所述虚拟标点，以使所述虚拟标点与所述目标参考标点重合之后，还包括：

获取第三距离真实值、第四距离真实值、第一距离真实值、第二距离真实值，以及所述目标光束对应的预设俯仰角，第三距离用于指示所述测距设备沿平行于主轴方向与塔心的距离，第四距离用于指示所述测距设备与所述主轴的距离，真实值由实际测量得到；

基于所述第三距离真实值、第四距离真实值、第一距离真实值、第二距离真实值，计算所述目标光束的俯仰角真实值；

在所述俯仰角真实值与所述预设俯仰角的偏差属于第二预设偏差范围的情况下，确定所述测距设备标定成功。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预设参数包括塔筒的塔底与所述测距设备的安装平面的第五距离、叶尖与所述安装平面的第六距离、塔筒的底端半径和顶端半径；所述第二预设参数包括所述目标光束的预设净空值；

所述基于所述第三距离真实值、第四距离真实值、第一距离真实值、第二距离真实值，计算所述目标光束的俯仰角真实值之后，还包括：

基于所述第五距离、所述第六距离、所述塔筒的底端半径和顶端半径，计算所述风电机组的叶尖所在的水平线上的塔筒半径；

基于所述塔筒半径、所述第五距离真实值，计算净空补偿系数；

基于所述净空补偿系数、所述俯仰角真实值、所述第六距离，计算所述目标光束对应的净空理论值；

在所述预设净空值与所述净空理论值的偏差属于第三预设偏差范围的情况下，确定所述测距设备标定成功。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第三距离真实值、第四距离真实值、第一距离真实值、第二距离真实值，计算所述目标光束的俯仰角真实值之后，还包括：

获取所述测距设备到所述叶尖的第七距离，所述第七距离由所述测距设备测量得到；

基于所述净空补偿系数、所述俯仰角真实值、所述第七距离，计算所述目标光束对应的净空真实值；

在所述净空真实值与所述预设净空值的偏差属于第四预设偏差范围的情况下，确定所述测距设备标定成功。

7.一种风电机组的测距设备标定装置，测距设备安装于风电机组的机舱底部的机舱罩上；其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取所述风电机组的第一预设参数和所述测距设备的第二预设参数，所述第一预设参数用于指示所述风电机组与所述测距设备之间的相对位置关系及所述风电机组的塔筒结构，所述第二预设参数用于指示所述测距设备的位置和所述测距设备发射出的目标光束的位置；

第一确定模块，用于基于所述第一预设参数和所述第二预设参数，确定所述测距设备发射出的所述目标光束在参考平面的目标参考标点；

标定模块，用于根据所述目标参考标点与虚拟标点，对所述测距设备进行标定，所述虚拟标点为显示在所述测距设备内的摄像装置中的标点；

所述第一确定模块，包括：

第一计算单元，用于基于所述第一预设参数和所述第二预设参数，计算所述目标光束的俯仰角；

第二计算单元，用于基于所述俯仰角、所述第一预设参数和所述第二预设参数，计算所述目标光束在所述参考平面的落点坐标；

第三计算单元，用于基于所述落点坐标，计算第一距离；所述第一距离为所述目标光束在所述参考平面的落点，沿所述风电机组的塔筒的塔心方向与所述塔筒壁的直线距离；

第一确定单元，用于根据所述第一距离确定所述目标参考标点。

8.一种风电机组的测距设备标定系统，其特征在于，包括测距设备和控制器；

所述测距设备安装于风电机组的机舱底部的机舱罩上，所述测距设备内设置有摄像装置；

所述测距设备，用于发射出目标光束；以及，用于显示虚拟标点，所述虚拟标点为所述摄像装置中的标点；

所述控制器，用于执行如权利要求1-6任意一项所述的风电机组的测距设备标定方法。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器，以及存储有计算机程序指令的存储器；

所述处理器读取并执行所述计算机程序指令，以实现如权利要求1-6任意一项所述的风电机组的测距设备标定方法。

10.一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程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的风电机组的测距设备标定方法。