CN220101436U - 一种风电机组叶片状态实时监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风电机组叶片状态实时监测装置，属于机器视觉领域。其特征在于本装置由风机叶片信息采集模块、系统控制模块、实时检测模块三个部分组成，在现场图像实时准确采集和通信、恶劣环境下的设备架设和运行、叶片状态分析与运行地点动态监测等方面进行设计。与现有技术相比，本实用新型公开的装置具有实时性强、准确率高、结构简单、成本较低等特点，能够实时有效在恶劣环境下实时监测工作中的风电机组叶片状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风电机组叶片状态实时监测装置，具体涉及一种在实际的风电机组的应用环境中，检测风电机组在运行中叶片是否存在损伤的实时监测装置，以实现对风机叶片采集过程中的无损采集分析，属于机器视觉领域。
背景技术
风电机组的叶片是风力发电巡检中的重要部分，叶片作为风电机组的关键组件，其性能的优劣将直接影响整个系统的运行效率。由于风力发电机工作环境的复杂性，叶片很容易受到损伤。如果未能及时发现并修复表面损伤，如裂纹等，可能会导致对结构造成不可逆损坏，甚至会对塔架造成损坏。针对目前传统人工检测方法效率低、准确率低、危险系数高，同时，常见的检测方法也存在无法克服户外工作环境恶劣、实时图像难以准确检测及实时传输处理等问题。因此，设计一套适应于恶劣条件下的风电机组叶片状态实时监测装置，实现叶片图像精准采集分析，解决人工检测方法劳动量大、危险系数高、检测过程人为损伤，以及克服传统检测方式难以解决的实际问题，在本领域有一定的现实意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对目前传统人工检测方法效率低、准确率低、危险系数高，同时，常见的检测方法也存在无法克服户外工作环境恶劣、实时图像难以准确检测及实时传输处理等问题，设计一种适应于恶劣条件下的风电机组叶片状态实时监测装置，以实现对风机叶片采集过程中的无损采集分析。
本实用新型涉及的一种风电机组叶片状态实时监测装置，由风机叶片信息采集模块、系统控制模块、实时检测模块三个部分组成，风机叶片信息采集模块与系统控制模块相连接实现现场数据采集和传输，系统控制模块与实时检测模块相连接实现叶片状态的实时判断；风机叶片信息采集模块包含数据采集仓、工作控制仓、高速摄像机、GPS定位装置组成，高速摄像机安装在数据采集仓，数据采集仓安装在工作控制仓上方实现现场信息采集；系统控制模块包含系统控制装置、巡检控制系统、巡检行动装置、电源装置、无线数据发送装置组成，巡检控制系统与系统控制装置安装在工作控制仓并分别和电源装置相连接，巡检控制系统与巡检行动装置相连接实现巡检路径控制，巡检行动装置安装在工作控制仓下方并和电源装置相连接实现监测装置的移动巡检，系统控制装置与无线数据发送装置相连接；实时监测模块由无线接收装置、数据分析装置组成，无线接收装置与数据分析装置相连接；巡检控制系统、高速摄像机、GPS定位装置分别与系统控制装置相连接；无线数据发送装置通过无线通信信道与无线数据接收装置相连接。
数据采集仓由保护罩、玻璃墙壁、底座组成，底座为矩形平面与工作控制仓顶部紧密粘连；玻璃墙壁搭建在底座四周，根据图像采集需要调整与底座形成的角度；保护罩固定在玻璃墙壁上，顶盖为弧形。
高速摄像机搭建在数据采集仓的底座上，根据目标位置设置安装角度，以实现巡检至塔架任意方位均能够完整不失真的采集风电机组的仰视图像。
巡检行动装置包含支撑架、滑轮、导轨、巡检路基组成，支撑架由8支硬质杆组成，安装于工作控制仓下方、滑轮上方；滑轮由自动转向轴、滑轮驱动模块、硬质防滑轮组成，与支撑架相连接，分别搭建在导轨四个点的两侧；滑轮驱动模块经过支撑架与巡检控制系统相连接；导轨与巡检路基根据巡检目标路径进行搭建，导轨为T字形结构、安装在巡检路基上方。
本实用新型所述装置具有积极的效果：(1)基于本实用新型设计的装置与检测方法成本较低、结构简单，易于工作人员进行系统控制；(2)利用本装置在使用时能够有效提高风机叶片检测效率，大大降低人工检测的高风险性、减轻巡检人员工作量、有着广泛的作用和前景。
附图说明
图1是本实用新型设计的一种风电机组叶片状态实时监测装置的系统框图。
图2是本实用新型装置的设计示意图。
图3是本实用新型装置的巡检行动装置结构示意图。
图4是本实用新型装置的滑轮结构示意图。
图5是本实用新型装置的导轨和巡检路基结构示意图。
上述附图中的附图标记如下：
图2中标记：
1、高速摄像机；2、GPS定位装置；3、中央控制器；4、无线数据发送装置；5、支撑架；6、滑轮；7、导轨；8、巡检路基；9、保护罩；10、无线数据发送装置；11、无线数据接收装置
具体实施方式
下面结合附图阐述本实用新型的具体实施方式。
如图1所示的一种风电机组叶片状态实时监测装置，其特征在于所述装置由风机叶片信息采集模块、系统控制模块、实时检测模块三个部分组成，风机叶片信息采集模块与系统控制模块相连接实现现场数据采集和传输，系统控制模块与实时检测模块相连接实现叶片状态的实时判断；风机叶片信息采集模块包含数据采集仓、工作控制仓、高速摄像机、GPS定位装置组成，高速摄像机安装在数据采集仓，数据采集仓安装在工作控制仓上方实现现场信息采集；系统控制模块包含系统控制装置、巡检控制系统、巡检行动装置、电源装置、无线数据发送装置组成，巡检控制系统与系统控制装置安装在工作控制仓并分别和电源装置相连接，巡检控制系统与巡检行动装置相连接实现巡检路径控制，巡检行动装置安装在工作控制仓下方并和电源装置相连接实现监测装置的移动巡检，系统控制装置与无线数据发送装置相连接；实时监测模块由无线接收装置、数据分析装置组成，无线接收装置与数据分析装置相连接；巡检控制系统、高速摄像机、GPS定位装置分别与系统控制装置相连接；无线数据发送装置通过无线通信信道与无线数据接收装置相连接。上述设计针对目前传统人工检测方法效率低、准确率低、危险系数高，同时，常见的检测方法也存在无法克服户外工作环境恶劣、实时图像难以准确检测及实时传输处理等问题，在现实存在困难的关键点进行装置设计，有效实现对风机叶片采集过程中的无损采集分析。
如图2所示，在实际使用过程中的一种基于风机叶片图像采集与检测的巡检装置的示意图，巡检装置中数据采集由数据采集仓、工作控制仓、高速摄像机、GPS定位装置组成，高速摄像机安装在数据采集仓，数据采集仓安装在工作控制仓上方实现现场信息采集。所述数据采集仓由保护罩、玻璃墙壁、底座组成，底座为矩形平面与工作控制仓顶部紧密粘连；玻璃墙壁搭建在底座四周，根据图像采集需要调整与底座形成的角度；保护罩固定在玻璃墙壁上，顶盖为弧形避免粉尘，减少风阻，提升数据采集时的稳定性。巡检设备安装有万能转向轮与轨道，可远程控制巡检设备按照固定轨道完成数据采集。在叶片图像采集完成后，系统控制装置将实时的图像数据与GPS位置信息传输至地面工作站完成对叶片信息的实时采集与实时监测任务。
图3所示的是巡检设备的侧边示意图，巡检设备包含支撑架5、滑轮6、导轨7、巡检路基8组成，其中所述支撑架由8支硬质杆组成，安装于工作控制仓下方、滑轮上方；滑轮由自动转向轴、滑轮驱动模块、硬质防滑轮组成，与支撑架相连接，分别搭建在导轨四个点的两侧，所述的滑轮实现自由转向。
如图4所示，滑轮驱动模块经过支撑架与巡检控制系统相连接；导轨与巡检路基根据巡检目标路径进行搭建，导轨为T字形结构、安装在巡检路基上方。
图5为巡检装置轨道构造示意图。8个转向轮分别置于T字形导轨的两侧，目的在于使巡检机器人转向轮之间互相制约按照规定的T字形导轨巡检，T字形导轨的增加也避免巡检机器人在复杂的地形中形成过多能量损耗，提高巡检效率。巡检路基为硬质材料，用以克服荒漠、湿地等柔软地质状态下装置架设的稳定性。
以上说明仅仅是对本实用新型的解释，但并不是对本实用新型的限制，凡在不脱离本实用新型所述装置核心情况下做出的简单的变形或修改均归入本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种风电机组叶片状态实时监测装置，其特征在于所述装置由风机叶片信息采集模块、系统控制模块、实时检测模块三个部分组成，风机叶片信息采集模块与系统控制模块相连接实现现场数据采集和传输，系统控制模块与实时检测模块相连接实现叶片状态的实时判断；风机叶片信息采集模块包含数据采集仓、工作控制仓、高速摄像机、GPS定位装置组成，高速摄像机安装在数据采集仓，数据采集仓安装在工作控制仓上方实现现场信息采集；系统控制模块包含系统控制装置、巡检控制系统、巡检行动装置、电源装置、无线数据发送装置组成，巡检控制系统与系统控制装置安装在工作控制仓并分别和电源装置相连接，巡检控制系统与巡检行动装置相连接实现巡检路径控制，巡检行动装置安装在工作控制仓下方并和电源装置相连接实现监测装置的移动巡检，系统控制装置与无线数据发送装置相连接；实时监测模块由无线接收装置、数据分析装置组成，无线接收装置与数据分析装置相连接；巡检控制系统、高速摄像机、GPS定位装置分别与系统控制装置相连接；无线数据发送装置通过无线通信信道与无线数据接收装置相连接。
2.如权利要求1所述的一种风电机组叶片状态实时监测装置，其特征在于所述数据采集仓由保护罩、玻璃墙壁、底座组成，底座为矩形平面与工作控制仓顶部紧密粘连；玻璃墙壁搭建在底座四周，根据图像采集需要调整与底座形成的角度；保护罩固定在玻璃墙壁上，顶盖为弧形。
3.如权利要求1所述的一种风电机组叶片状态实时监测装置，其特征在于高速摄像机搭建在数据采集仓的底座上，根据目标位置设置安装角度，以实现巡检至塔架任意方位均能够完整不失真的采集风电机组的仰视图像。
4.如权利要求1所述的一种风电机组叶片状态实时监测装置，其特征在于巡检行动装置包含支撑架、滑轮、导轨、巡检路基组成，支撑架由8支硬质杆组成，安装于工作控制仓下方、滑轮上方；滑轮由自动转向轴、滑轮驱动模块、硬质防滑轮组成，与支撑架相连接，分别搭建在导轨四个点的两侧；滑轮驱动模块经过支撑架与巡检控制系统相连接；导轨与巡检路基根据巡检目标路径进行搭建，导轨为T字形结构、安装在巡检路基上方，巡检路基为硬质材料。
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