TR201806365T4 - Bi̇r uçak yardimiyla rüzgar türbi̇ni̇ni̇n test amaçli opti̇k tespi̇ti̇ne i̇li̇şki̇n yöntem. - Google Patents

Bi̇r uçak yardimiyla rüzgar türbi̇ni̇ni̇n test amaçli opti̇k tespi̇ti̇ne i̇li̇şki̇n yöntem. Download PDF

Info

Publication number
TR201806365T4
TR201806365T4 TR2018/06365T TR201806365T TR201806365T4 TR 201806365 T4 TR201806365 T4 TR 201806365T4 TR 2018/06365 T TR2018/06365 T TR 2018/06365T TR 201806365 T TR201806365 T TR 201806365T TR 201806365 T4 TR201806365 T4 TR 201806365T4
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
rotor blade
vertical direction
rotor
wind turbine
aircraft
Prior art date
Application number
TR2018/06365T
Other languages
English (en)
Inventor
Zell Horst
Original Assignee
Rolawind Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=52130222&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=TR201806365(T4) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Rolawind Gmbh filed Critical Rolawind Gmbh
Publication of TR201806365T4 publication Critical patent/TR201806365T4/tr

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D17/00Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04Helicopters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08Arrangements of cameras
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/04Casings
    • G01J5/047Mobile mounting; Scanning arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/17Helicopters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/30UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/21Rotors for wind turbines
    • F05B2240/221Rotors for wind turbines with horizontal axis
    • F05B2240/2211Rotors for wind turbines with horizontal axis of the multibladed, low speed, e.g. "American farm" type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/83Testing, e.g. methods, components or tools therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

Özellikle, üzerine en az bir kameranın yerleştirildiği insanlı veya insansız döner kanatlı uçak (9) gibi bir hava taşıtı vasıtasıyla rüzgar türbinin (1) test amaçlı optik olarak tespit edilmesine ilişkin yöntem olup rüzgar türbini, optik olarak gerçekleştirilen ve aşağıdaki yöntem adımlarından oluşan tarama işleminde yüzeyleri taranan çoklu rotor kanatlarından (2) oluşmaktadır: birinci rotor kanadının (21) dikey yönde hizalanması, ardından birinci rotor kanadının (21) birinci kenarının (5) dikey yönde uçurulması ve taranması; ve son olarak, birinci rotor kanadının (21) ikinci kenarının (6) dikey yönde uçurulması ve taranması ve akabinde ikinci rotor kanadının (22) dikey yönde hizalanması ve ikinci rotor kanadının (22) birinci kenarının (5) dikey yönde uçurulması ve taranması ve daha sonra ise ikinci rotor kanadının (22) ikinci kenarının (6) dikey yönde hareket ettirilmesi ve taranmasıdır.

Description

TARIFNAME BIR UÇAK YARDIMIYLA RÜZGAR TÜRBINININ TEST AMAÇLI OPTIK TESPITINE ILISKIN YÖNTEM Bulus, tercihen insanli döner kanatli uçak ve özellikle de helikopter vasitasiyla veya özellikle insansiz döner kanatli uçak basta olmak üzere insansiz hava araci (örnegin, UAV, pilotsuz hava tasiti) basta olmak üzere tescilli bir uçak veya lisans ihtiyaci olan bir uçak vasitasiyla rüzgar türbinin test amaçli optik tespitiyle ilgilidir. Proseste rüzgar türbini, tamamen kurulu durumunda kalmalidir. yöntem anlatmaktadir ve bu kapsamda rüzgar türbinin rotor kanatlari, sirasiyla döndürülmekte ve helikopter vasitasiyla optik olarak kazanilmaktadir. Termal görüntüler basta olmak üzere kaydedilen görüntüler, rotor kanadinda olasi hasarlara karsi incelenmektedir.
Ancak, bu test yönteminin pratik uygulamasinda rüzgar türbinlerinin oldukça büyük olmasi gibi sorunlar basta olmak üzere uygulamayi zorlu hale getiren kosullarla karsilasilmaktadir. Çünkü, gelistirme, rotor çapi yaklasik 170 m olan rüzgar türbinlerine odaklanmakta olup boyuttaki artis öngörülmemektedir. Ayni zamanda 170 m'lik rotor çapi, ait Sekil 1, helikopterin tüm rüzgar türbinin önünde cepheden durusunu göstermektedir.
Rüzgar türbini, tek bir kayit isleminde eksiksiz kazaniliyormus gibi görünmektedir. Ancak, yaklasik 170 m çapa sahip rotorlarda rüzgar türbinini veya rotor kanadini tek bir kayit vasitasiyla eksiksiz kazanimi için daha fazla mesafe gerekli olabilmektedir. Ancak, mevcut kameralarin çözünürlügü, boyutu en fazla 1 veya 2 mm olan küçük veya hatta çok küçük hasarlarin açiga çikarilmasinda yeterli olmayabilir.
Bu baglamda helikopterde rotor kanadi itibariyle belirli maksimum mesafenin geçilmesi kaçinilmaz olup bireysel resimlerin dikis yöntemi vasitasiyla bir araya getirilmesi gerekmektedir. Iste bu noktada kayitlarin faydali olabilmesini saglamak amaciyla helikopterin rotor kanadina göre belirli bir pozisyonu varsaymasi gerektigi için bireysel görüntülerin çoklu olarak kaydedilmesi gerekmektedir. Ancak, helikopterin kullanim saatlerinin pahali olmasi ve bu nedenle, helikopter kullaniminin optimizasyonu gerekli oldugu için maliyet problemiyle karsilasilmaktadir. Dl dokümani, rotor kanadinin insansiz döner kanatli uçakla izlenmesine iliskin benzeri bir yöntem göstermektedir.
Mevcut bulus, baslangiçta belirtilen uçak ve uçaga yerlestirilmis termal görüntüleme kamerasi ve tercihen özel olarak sogutulmus kisa dalgali termal görüntüleme kamerasi vasitasiyla rüzgar türbinin test amaçli optik teSpitine iliskin bir yöntem önermektedir.
Rüzgar türbini, çoklu rotor kanatlarindan olusmakta olup yüzeyi, yöntem kapsaminda taranmaktadir. Tarama islevi, özellikle termal görüntüleme kamerasi vasitasiyla optik olarak gerçeklestirilmektedir. Yöntem, asagida belirtilen adimlardan olusmaktadir: birinci rotor kanadinin dikey pozisyonda hizalanmasi; ardindan birinci rotor kanadinin birinci kenarinin dikey yönde uçurulmasi ve taranmasi; akabinde birinci rotor kanadinin ikinci kanadinin dikey yönde uçurulmasi ve taranmasi. Her durumda birinci ve ikinci kenar, rotor kanadinin basinç tarafini veya gerilim tarafini ifade etmektedir ve bu nedenle, ilk önce hangi tarafin tespit edildigi önemli degildir. Daha sonra ikinci rotor kanadi, dikey pozisyonda hizalanmaktadir. Ardindan, ikinci rotor kanadinin birinci kenari dikey yönde uçurulmakta ve taranmakta ve bu islemi takiben, yine ikinci rotor kanadinin ikinci kenari, dikey yönde uçurulmakta ve taranmaktadir. Bu noktada dikey yöndeki hizalama, rotor kanadinin rotor kanadi ekseninin özellikle göbek kismi itibariyle dikey yukari yönü gösterecek sekilde dikey olarak hizalanmasini ifade etmektedir. Rotor ekseni, rüzgar türbinin nasel konumuna göre yatay olarak hizalanmaktadir ve göbek boyunca inerkezi olarak islev göstermektedir. Daha sonra, rotor kanat eksenleri, bu rotor ekseni boyunca hizalanmakta ve rotor ekseni etrafinda dönmektedir. Kanat ayari, rotor kanadinin rotor kanadi ekseni etrafinda bükülmesiyle gerçeklestirilmektedir.
Dis ortamdan rotor kanatlarina gelen termal demetler basta olmak üzere isik demetlerinin enerjisi, üç bilesene ayrilmaktadir: Yansima: gelen bilesenler yansitilmaktadir. Yansitilan isik demetleri, rotor kanadinin iç kisminda önemli hasara sebebiyet vermemektedir, ancak termal görüntü kaydinin önem derecesini degistirmektedir.
Emme: gelen bilesenler, yüzey tarafindan emilinekte ve parçalanmaktadir.
Iletim: gelen bilesenler, yüzey boyunca yayilmaktadir ve rotor kanadinin iç kisimlarina ulasabilmekte veya rotor kanadi boyunca geçis yapabilmektedir.
Yerel isinmanin rotor kanadinin iç parçalarinda ölçülebiliyor olmasi nedeniyle ve bunun sonucunda da iç hasar tespit edilebilir oldugu için rotor kanatlarinin degerlendirilmesinde iletim bileseni özellikle büyük öneme sahiptir. Bu durum, yerel isinmayi hedeflenen sekilde olusturabilmek için rotor kanadina disaridan veya içeriden hedeflenen sekilde termal akinin uygulandigi durumlarda özellikle önemlidir. Söz konusu termal radyasyonun rotor kanadinin yüzeyine dikey olarak gelmesi halinde iletim bileseni, maksimum seviyededir.
Yani, uygun olmayan konumlardan alinan kayitlarin çok az öneme sahip oldugu veya önemsiz oldugu tespit edilmistir. Taranacak yüzey ile kayit yönü arasindaki açinin çok düz olmasi, yaniltici yansitmalara sebebiyet verebilir. Yani, Peter Meinlschmidt ve Jochen Aderhold tarafindan 2006 yilinda yayinlanan “Thermographic inspection of rotor blades” (Rotor kanatlarinin termografik incelemesi) adli yayinda kurulu rüzgar türbinin zemin seviyesi itibariyle termal görüntüleme kayitlari kayit altina alinmaktadir; bu sekilde elde edilen kayitlar, dik kayit açisi ve sonucunda yansimalarin çok genis olmasi nedeniyle faydasizdir ve alinan isik dalgalarinin sadece çok az bir kismi, rotor kanadinin iç kismi tarafindan üretilmektedir.
Bu nedenle, bulusun özü, rotor kanadinin dikey olarak hizalanmasi ve akabinde, rotor kanadinin her iki kenarinin dikey yönde uçurulmasi ve optik olarak taranmasiyla ilgilidir.
Bu islem, hava tasiti olarak insanli veya insansiz döner kanatli uçagin kullanimi halinde özellikle avantaj saglamaktadir. Yani, rotor kanadinin uçurulmasi, döner kanatli uçagin tüm rotor kanatlarinin kolektif kanat ayari vasitasiyla kontrol edilmektedir ki bu sayede, döner kanatli uçagin düzgün bir sekilde yükselmesi veya alçalmasi saglanmaktadir.
Aksine, belirli bir açida hizalanan rotor kanadi, döner kanatli uçakta yatay hareket bileseni gerektirmektedir ki bu islemin kontrol edilmesi zordur. Özellikle, pilot açisindan uçusun belirli bir açida mümkün oldugu kadar düzgün ve problemsiz gerçeklestirilmesi zordur.
Yatay olarak hizalanmis rotor kanadinin kazanimi, ayni zamanda rotor kanadinin arka kenar, yani, kule tarafi itibariyle ileriye uçurulmasini da gerektirinektedir. Ancak, kulenin döner kanatli uçaga yaklasmasi nedeniyle bu istenilmeyen bir durumdur. Alternatif olarak, rotor kanadi, yatay hizalamada alttan veya yukaridan yaklasilabilecek sekilde yerlestirilebilir. Ancak, bu durumda fotograflarin helikopter kanadi boyunca çekilmesi gerekmektedir (asagidan yaklasina durumunda); ayrica, kameranin bir baska adimla diger kenari çekecek sekilde asagi dogru hizalanmasi gerekebilmektedir ki bu islem, iki farkli kameranin kullanimini veya kameranin döndürülmesini gerektirebilmektedir. Bu nedenle, dikey hizalamaya iliskin alternatifler, dikey hizalamayla kullanilamaz hale getirilen önemli dezavantajlari da beraberinde getirmektedir.
Yani, bulus kapsaminda açiklanan hizalamada rotor kanadinin veya kameranin zaman alici yeniden düzenlenmesine ihtiyaç duyulinaksizin ilk önce bir rotor kanadinin uçurulinasi ve akabinde diger rotor kanadinin uçurulmasi vasitasiyla rotor kanadinin her iki kenarinin da kazanimi mümkündür. Akabinde, sonraki rotor kanadi, dikey olarak yukari yönü gösterecek sekilde hizalanmaktadir ve uçurularak süreçte optik olarak kazanilmaktadir. Bu sayede maliyetten tasarruf saglamak (uçus süresi kisalmaktadir) ve rüzgar türbinlerinin yüksek kalitede optik tespitini elde etmek mümkündür.
Tercihen, rotor kanadi, her iki kenardan uçurulmaktadir ve en fazla 75° ila 105° arasi olacak sekilde yaklasik 80° ila 100° arasi dik kayit açisinda taranmaktadir. Kizilötesi demetler gibi emilen ölçüm demetlerinin yüzey bölgelerinde optimize edilmesi nedeniyle bu açilar tercih edilmektedir. Ayrica, 55° ila 125° arasi kayit açilari da kabul edilmektedir. 90°7ye yakin olan kayit açisi, yukarida belirtilen açi araliklarindan hariç tutulabilir.
Bunun nedeni ise açinin çok düz olmasi halinde kayit yönüyle ve taranacak rotor kanadi yüzeyiyle birlesmesi ve özellikle 35°,den yüksek açilarda (kayit açisi, 65°,den az veya 125°3den fazla) bu ölçüm demetlerinin büyük kismi, yüzeyden yansitilacaktir (yansima) ve malzemeye nüfus etmeyecektir. Çok düz açilarda ise yüzey, ortam isigi yansitildiginda çok büyük bir ayna olarak görünecektir. Bu baglamda yüzeylerin mümkün oldugu kadar dik konumda taranmasi gerekmektedir. 90°,ye çok yakin kayit açisinin kullanimi, özellikle termal görüntüleme kamerasinda yansima etkilerine sebebiyet vermektedir. Bu baglamda en fazla 88° veya en az 92°, tercihen en fazla 85° veya en az 95° ve daha fazla etkinlik için tercihen 80° veya en az 100° kayit açisi tercih edilebilir. Yukarida belirtilenlerden farkli açi araliklari, bu açi araliklariyla birlestirilebilir.
Rotor kanadinin basinç tarafi ve gerilim tarafi, yani, rotor kanadinin iki genis yüzü, kule ve rüzgar türbinin rotor eksenine göre düzenlenen bir düzlemde hizalanmaktadir. Bu düzlem, rotor kanadi ekseninin bulundugu düzlemdir. Özellikle, arka kenar ile birlikte rotor kanadi, kule yönünde hizalanirken söz konusu kanadin ön kenari, kuleden uzakta hizalanmaktadir.
Aksine, rotor kanadinin gerilim tarafi veya basinç tarafinin kuleye dogru hizalandigi farkli bir hizalaina seçildigi takdirde uçak, kuleye çok yaklasarak kule arkasinda düzenlenen dikey düzlemde (rotor kanadi görünüsünden) uçus yörüngesi gerektirebilmektedir. Aksine, bu bulus kapsaminda kule, uçus yörüngesi engeli teskil etmeden helikopterin soldan ve sagdan kuleye paralel uçmasi saglanmaktadir.
Tercihen, en az iki kez taranacak rotor yüzeyi üzerindeki bölgelere yönelik önlem alinmistir. Uçak, iki taramanin her biri kapsaminda rotor kanadina göre farkli konumlarda düzenlenmektedir. Alternatif` olarak, uçagin tek bir pozisyonu boyunca stereo görüntü tipi basta olmak üzere gerekli kayitlarin olusturulabilmesine olanak taniyan birbirinden farkli yerlere yerlestirilmis iki kamera kullanilabilir. Bu noktada, diger önceki kayda göre farklilik gösteren kayit açisidir. Kayit açisi, edinilecek rotor kanadi bölgesindeki yüzey tarafindan kapsanan düzleme göre kayit yönü açisiyla tanimlanmaktadir. Prensipte bu açi, yansimayla baglantili olarak mümkün oldugu kadar az hata olusturabilmek için rotor kanadinin yüzeyine göre yaklasik 90°”lik açiyla mümkün oldugu kadar dik olmalidir. Bu durumda, en fazla 15°, tercihen yaklasik 10°,lik açi sapmalari varyasyon kapsaminda kullanilabilir. Bu kapsamda, ideal kazanim, yaklasik 80° ve 100° arasi kayit açilarinda elde edilmektedir. Bu da önceki uçus yörüngesine kiyasla boylamasina dengelenen ayni taraftaki ikinci uçus esnasinda dikey uçus yörüngesi varsayan uçak vasitasiyla gerçeklestirilmektedir. Boylamasina yön, rotor ekseniyle tanimlanmaktadir. Burada her kenar, tercihen iki kez uçurulmakta olup birisi dikey yukari yönde ve digeri ise dikey asagi yönde olacak sekildedir. Her iki durumda da kayit açilari, birbirinden farkli olmaktadir. Bu nedenle, yansima etkilerinin tiltrelenmesi mümkündür. Nitekim, hasari temsil eden termal görüntü bozukluklari, her iki kayitta da esit seviyede ayirt edilebilir olmalidir. Her iki kayitta da tespit edilen, ancak her bir duruinda farkli pozisyonlarda mevcut olan termal görüntü bozukluklari, termal görüntülerde benzer sekilde yansitilabilen hava girdaplarini göstermektedir. Bu tür termal girdaplar, genellikle rüzgar veya uçagin özellikle de döner kanatli uçagin kendisi tarafindan olusturulmaktadir. Ayrica, egzoz gazi püskürtmesi, termal görüntü bozukluguna sebebiyet verebilir. Bu tür “hatali” olgular, ikinci kayitta tespit edilmeyebilmektedir.
Yöntem kapsaminda rotor kanadinin çoklu kismi kayitlari olusturulmaktadir. Dikis yöntemi vasitasiyla bu kismi kayitlar, toplam görüntü olusturmak üzere birlestirilebilir. Bu noktada dikis terimi, çoklu küçük görüntülerden büyük bir görüntünün elde edilmesini ifade etmektedir; bu islem, manuel olarak veya tercihen bilgisayar programi vasitasiyla otomatik olarak gerçeklestirilebilir.
Rüzgar türbinin optik tesptini hizlandirabilmek için birinci rotor kanadinin ikinci kenarini uçurduktan sonra özellikle otomatik üretilecek kontrol komutuna karsi önlem alinmakta olup ikinci rotor kanadini dikey pozisyonda hizalama islemi baslatilmaktadir. Özellikle, bu tür kontrol komutu, helikopter ile rüzgar türbinin kontrol ünitesi arasindaki veri baglantisi vasitasiyla olusturulabilir. Basit bir yöntem ise rüzgar türbininin kontrol ünitesine gönderilen SMS veya e-posta vasitasiyla kisa mesaj olusturma ve aktarma seklindedir.
Ayrica, deniz radyosu veya uydu baglantisi üzerinden mobil iletisim araciligiyla Internet baglantisi veya farkli kablosuz baglantilarin kullanimi da mümkündür. Örnekleme ile uçak yüksekligi, otomatik olarak kullanilabilir. Birisi yukari yönde ve digeri de asagi yönde olacak sekilde dikey uçus yörüngelerinden iki kez uçarak tüin rotor kanadinin üzerinden geçildigini tespit etmek mümkündür. Ardindan, kontrol komutu esas alinarak ikinci rotor kanadi dikey konuma getirilmektedir.
Tercihen, rüzgar türbini ve uçak arasindaki yatay mesafe basta olmak üzere ilgili mesafe, otomatik olarak izlenmektedir. Görüntülerin ideal bir sekilde degerlendirilebilmesi için ideal mesafenin varsayilmasi gereklidir. Ilk olarak, rüzgar türbini, mümkün oldugu kadar fazla detayla donatilmalidir ki bu islem, yakin mesafe gerektirmektedir; ikinci asamada ise uçagin güvenligi saglanmalidir ki bu da belirli minimum mesafe gerektirmektedir. Bu mesafe ölçümü, kayit kalitesini ve uçus güvenligini saglamaktadir. Izleme islevi, lazer mesafe ölçme cihazi vasitasiyla gerçeklestirilebilir. Gerçek mesafenin önceden belirlenen mesafeye göre sapma göstermesi halinde pilotun sapmasini isaret eden uyari sinyalinin verilmesi mümkündür. Ayrica, genel bir ifadeyle mesafe ölçümü, bulus kapsamindaki yönteme göre önceden belirlenen uçus yörüngesinde otomatik olarak uçus yapan otomatik pilot için giris sinyali olusturabilir. Özellikle, bu bulus, rüzgar türbinlerinin en az üç adet rotor kanadi içermesi gibi tek sayida rotor kanadina sahip oldugu durumlarda uygulanabilmektedir. Bu tür durumlarda en az bir rotor kanadi, bir uçak ve özellikle de döner kanatli uçak tarafindan uçurulmasi zor bir pozisyonda bulunmaktadir. Bu tür rüzgar türbinleri, bahsedilen prosedür tarafindan mümkün oldugu kadar etkin izlenmektedir.
Bulus, asagida belirtilen sekiller esas alinarak daha detayli açiklanacaktir: Sekil 1 uçurulan ve helikopter tarafindan termografik olarak tespit edilen rüzgar türbininin gösterimi; Sekil 2 uçus prosedürü esnasinda helikopterin uçus yörüngesinin sematik gösterimi; Sekil 3 optik tespitli rotor kanadinin termal görüntüsünün sematik gösterimi, a)helik0pterin sebep oldugu bozuklukla, b)helikopterin sebep oldugu bozukluk olmaksizin; Sekil 4 helikopterin rotor kanadi üzerinden uçarken ki hizalamasinin sematik gösterimi.
Sekil 1, kule 4 ve nasel 3 ile birlikte bilinen rüzgar türbini 1,i göstermektedir. Sadece ikisi tespit edilebilen çoklu rotor kanatlari 2, göbege 13 baglanmistir. Genellikle, üç adet rotor kanadi mevcuttur. Rotor kanatlari 2 ve göbekten 13 olusan rotor, büyük ölçüde yatay olarak hizalanmis olan ve nasel konumuna göre kule 4 tarafindan tanimlanan dikey eksende dönebilen rotor ekseni A etrafinda dönmektedir. Rotor kanatlari 2, rotor kanadi ekseninde göbege 13 göre bükülebilmektedir. Inceleme amacina yönelik olarak rotor kanadi ekseni B, dikey yönde yukari noktayi gösterecek sekilde birinci rotor kanadi 21, dikey olarak hizalanmaktadir. Üzerinde termal görüntüleme kamerasinin bulundugu helikopter 9, rotor kanadinin 2 hem basinç tarafinda 5, hem de gerilim tarafinda sirasiyla uçmaktadir. Bu noktada her bir durumda dikey asagi yönde uçus ve dikey yukari yönde uçus saglanmaktadir.
Sekil Zide uçus yörüngesine iliskin daha fazla bilgi yer almaktadir. Rotor kanadinin 2, gerilim tarafiyla 5 tespit edilmesi mümkündür. Baslangiçta helikopter 9, kanat ucuyla yaklasik ayni hizada olacak sekilde kendisini konumlandirir ve daha sonra, rotor kanadi eksenine B yaklasik paralel yönde olacak sekilde göbek yönünün dikey asagi yönüne dogru uçar. Daha sonra rotor kanadi, helikopterden farkli açisal pozisyondan gözlenecek sekilde konumunu X-yönünde degistirmektedir. Akabinde helikopter, tekrar dikey olarak yukari dogru uçmaktadir. Uçus islemi esnasinda kamera, çoklu termal görüntü kaydetmektedir.
Müteakip olarak helikopter 9, rotor kanadinin kenarini degistirerek gerilim tarafindan basinç tarafina 5 dogru uçus yapmaktadir. Benzer sekilde dikey yönde üstten asagi dogru rotor kanadi üzerinden uçmakta ve ardindan, boyuna pozisyonu x degistirerek tepe noktaya tekrar uçmaktadir. Tekrar tepe noktaya ulastiginda daha yüksek, daha iyi park edilmis pozisyon tipi varsayabilmektedir. Daha sonra, sonraki rotor kanadinin dikey yukari yönü gösterecek sekilde konumlandirilmasina iliskin talebe istinaden radyo dalgalari veya SMS vasitasiyla rüzgar türbinin kontrol ünitesine sinyal iletilmektedir. Akabinde tüm rotor kanatlari uçuncaya ve optik kazanilincaya kadar sonraki rotor kanadi, yukarida anlatildigi gibi edinilmekte ve uçmaktadir.
Sekil 3, çoklu bireysel kayitlarin ll elle veya otomatik olarak dikis yöntemi vasitasiyla birlesiminden olusan rotor kanadinin 2 termal görüntüsünü göstermektedir. Ancak, sekil 3a7ya göre kayitlar, sekil 3b°ye göre gerçeklestirilen kayita kiyasla farkli yanal pozisyonda kaydedilmistir. Yani, ilk termal görüntü bozuklugu 101, sekil 3a”da tespit edilebilir ve bu bozukluk, sekil 3b”ye göre kayit kapsaminda tespit edilebilir. Ilk termal görüntü bozukluklari 101, sapma yapan kayit pozisyonuna ragmen her iki görüntüde de ayni konumda düzenlenmektedir. Bu kapsamda termal görüntü bozukluklarinin 101, gösterilen rotor kanadinda 2 çatlaklari ifade ettigi varsayiminda bulunabilir. Ayrica, hem sekil 3a,daki gösterim, hem de sekil 3b”deki gösterimde destek yapilarinin 12 tespit edilmesi mümkündür. Ek olarak, sekil 3a3da ikinci termal görüntü bozuklugu 102 tespit edilebilir.
Ancak, sekil 3b”deki örneklemede tespit edilemez. Ikinci gösterimde tespit edileineyecegi için hasar göstermemektedir. Bu da helikopterin egzoz gazi akisinin termal görüntüsü oldugunu ifade etmektedir.
Sekil 4, helikopterin 9 rotor kanadi üzerinden farkli boylamasina konumlarda uçusu esnasindaki hizalamasini göstermektedir. Baslangiçta helikopter 91, yaklasik 100°llik kayit açisi al olusacak sekilde rotor kanadi 2 üzerinden uçmaktadir (ölçege göre dogru olmayan yatay kesitte basitlestirilmis sekilde gösterilmistir). Ikinci asamada ise helikopter 92, yaklasik 80°”lik kayit açisi (12 olusacak sekilde rotor kanadi 2 üzerinden uçmaktadir Helikopter 9 ve rotor kanadi 2 arasindaki mesafe X, burada detaylariyla anlatilmayan lazer mesafe Ölçme cihazi vasitasiyla sürekli ölçülmektedir. Helikopterin rotor kanadina çok yaklasmasi halinde pilotu olasi kaza hakkinda uyaran güvenlik uyarisi verilmektedir (örnegin, akustik veya optik olarak). X mesafesinin çok fazla olmasi, olusturulan görüntülerin önemini azaltabilmektedir. Bu durum uyari isareti vasitasiyla pilota bildirilmektedir.
Referans isaretler Rüzgar türbini Rotor kanadi Gerilim tarafi Basinç tarafi Ön kenar Arka kenar kOOONOWU'l-bU-JNH Helikopter Bozukluk Bireysel kayit Destek yapisi Rotor ekseni Rotor kanadi ekseni Kayit açisi Yatay mesafe

Claims (1)

ISTEMLER
1. Özellikle, üzerine en az bir kameranin yerlestirildigi insanli veya insansiz döner kanatli uçak (9) gibi bir hava tasiti vasitasiyla rüzgar türbinin (1) test amaçli optik olarak tespit edilmesine iliskin yöntem olup rüzgar türbini, yöntem kapsaminda yüzeyi taranan çoklu rotor kanatlarindan (2) olusmaktadir ve söz konusu tarama islemi, optik olarak asagidaki adimlari uygulayarak gerçeklestirilmektedir: birinci r0t0r kanadinin (21) dikey yönde hizalanmasi, ardindan birinci rotor kanadinin (21) birinci kenarinin (5) dikey yönde uçurulmasi ve taranmasi; ardindan, birinci rotor kanadinin (21) ikinci kenarinin (6) dikey yönde uçurulmasi ve taranmasi, daha sonra ikinci rotor kanadinin (22) dikey yönde hizalanmasi, ikinci rotor kanadinin (22) birinci kenarinin (5) dikey yönde uçurulmasi ve taranmasi, daha sonra ise ikinci rotor kanadinin (22) ikinci kenarinin (6) dikey yönde hareket ettirilmesi ve taranmasidir. Önceki istemde açiklanan yöntem olup özelligi taranacak rotor kanadinin (2) rotor kanadi ekseninin (B) tarama islevi esnasinda dikey yukari yönü gösterecek sekilde hizalanmasidir. Önceki istemlerin birinde açiklanan yöntem olup özelligi taranacak rotor kanadinin (2), rotor kanadinin basinç tarafi (5) ve gerilim tarafinin (6) kule (4) ve rüzgar türbinin döner ekseni (A) arasinda uzatilan düzleme paralel olarak hizalanmasidir. Önceki istemlerin birinde açiklanan yöntem olup özelligi rotor yüzeyinde tespit edilecek bölgelerin (5, 6) en az iki kez taranmasi olup kamera veya kameralar ve/veya uçak (9), iki taramanin her birinde rotor kanadina göre farkli pozisyonlarda düzenlenmektedir. Önceki istemlerin birinde açiklanan yöntem olup özelligi tarama islevi esnasinda rotor kanatlari tarafindaki uçus isleminin ilk olarak bir dikey yönde ve akabinde zit dikey yönde gerçeklestirilmesidir. Önceki istemlerin birinde açiklanan yöntem olup özelligi rotor kanadinin (2) çoklu kismi kayitlarinin olusturulmasi ve söz konusu kismi kayitlarin özellikle dikis yöntemi vasitasiyla bütünsel kayit olarak birlestirilmesidir. Önceki istemlerin birinde açiklanan yöntem olup özelligi birinci rotor kanadinin ikinci kenarinin uçusundan sonra otomatik olarak kontrol komutunun üretilmesi ve bu kontrol komutuna bagli olarak ikinci rotor kanadinin dikey konumda hizalama isleminin baslatilmasidir. Önceki istemlerin birinde açiklanan yöntem olup özelligi yatay mesafe basta olmak üzere rüzgar türbini veya rotor kanadi ve uçak arasindaki mesafenin (x) otomatik olarak izlenmesidir.
TR2018/06365T 2013-12-02 2014-12-01 Bi̇r uçak yardimiyla rüzgar türbi̇ni̇ni̇n test amaçli opti̇k tespi̇ti̇ne i̇li̇şki̇n yöntem. TR201806365T4 (tr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013113326.6A DE102013113326A1 (de) 2013-12-02 2013-12-02 Verfahren zum optischen Erfassen einer Windkraftanlage zu Prüfzwecken mit Hilfe eines Luftfahrzeuges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR201806365T4 true TR201806365T4 (tr) 2018-06-21

Family

ID=52130222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2018/06365T TR201806365T4 (tr) 2013-12-02 2014-12-01 Bi̇r uçak yardimiyla rüzgar türbi̇ni̇ni̇n test amaçli opti̇k tespi̇ti̇ne i̇li̇şki̇n yöntem.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10054110B2 (tr)
EP (1) EP3077669B1 (tr)
DE (1) DE102013113326A1 (tr)
DK (1) DK3077669T3 (tr)
ES (1) ES2665564T3 (tr)
PL (1) PL3077669T3 (tr)
PT (1) PT3077669T (tr)
TR (1) TR201806365T4 (tr)
WO (1) WO2015082405A1 (tr)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11149717B2 (en) * 2016-06-30 2021-10-19 Skydio, Inc. Unmanned aerial vehicle wind turbine inspection systems and methods
DE102017104490A1 (de) 2017-03-03 2018-09-06 Innogy Se Inspektionsgerätsteuerungseinrichtung für ein Inspektionsgerät einer Windkraftanlage
US10329017B2 (en) * 2017-03-13 2019-06-25 General Electric Company System and method for integrating flight path and site operating data
DE102017205647A1 (de) 2017-03-14 2018-09-20 Bitmanagement Software GmbH Verfahren zum bestimmen eines pfades entlang eines objekts, system und verfahren zum automatischen inspizieren eines objekts
US10452078B2 (en) * 2017-05-10 2019-10-22 General Electric Company Self-localized mobile sensor network for autonomous robotic inspection
DE102017112931A1 (de) 2017-06-13 2018-12-13 Prüftechnik Dieter Busch Aktiengesellschaft Mobiles Transportmittel zum Transportieren von Datensammlern, Datensammelsystem und Datensammelverfahren
EP3453874A1 (en) * 2017-09-08 2019-03-13 Sulzer & Schmid Laboratories AG Method for analysis of sensor data related to a wind turbine
CN108757342B (zh) * 2018-06-04 2023-09-08 南通理工学院 一种用于风机叶片探伤的设备
CN108869196B (zh) * 2018-06-27 2020-08-28 上海扩博智能技术有限公司 通过无人机对风机后侧叶根区域检测方法及系统
US10569866B2 (en) 2018-07-02 2020-02-25 Bell Helicopter Textron Inc. Method and apparatus for proximity control between rotating and non-rotating aircraft components
DE102018122319A1 (de) * 2018-09-12 2020-03-12 Vaireco Gmbh Verfahren zum Erkennen einer Störung in einem System
WO2020156629A1 (en) 2019-01-28 2020-08-06 Helispeed Holdings Limited Method of inspection of wind turbine blades
CN110282143B (zh) * 2019-06-14 2022-09-27 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 一种海上风电场无人机巡检方法
CN110566415A (zh) * 2019-08-19 2019-12-13 华电电力科学研究院有限公司 一种风电机组叶片表面故障快速拍照车及拍照方法
US11854411B2 (en) 2020-12-22 2023-12-26 Florida Power & Light Company Coordinating drone flights in an operating wind farm
WO2023062747A1 (ja) * 2021-10-13 2023-04-20 株式会社Acsl 無人航空機を用いて点検のために風力発電装置のブレードを撮像するためのシステム、方法、プログラム及びプログラムを記憶した記憶媒体

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008309098A (ja) 2007-06-15 2008-12-25 Ebara Corp ブレード洗浄装置付き風車
US20100103260A1 (en) 2008-10-27 2010-04-29 Williams Scot I Wind turbine inspection
DE102008053928A1 (de) 2008-10-30 2010-05-06 Dirk Hartmann Verfahren zur Inspektion von Rotorblättern an Windkraftanlagen
GB0920636D0 (en) 2009-11-25 2010-01-13 Cyberhawk Innovations Ltd Unmanned aerial vehicle
DE102010048400A1 (de) 2010-03-15 2011-09-15 Horst Zell Verfahren zur Überprüfung des baulichen Zustands von Windkraftanlagen
FR2965353B1 (fr) 2010-09-28 2013-08-23 Astrium Sas Procede et dispositif de controle non destructif de pales d'eoliennes
US8120522B2 (en) 2010-11-30 2012-02-21 General Electric Company System and method for inspecting a wind turbine blade
US20120136630A1 (en) 2011-02-04 2012-05-31 General Electric Company Method and system for wind turbine inspection
DE102011017564B4 (de) * 2011-04-26 2017-02-16 Airbus Defence and Space GmbH Verfahren und System zum Prüfen einer Oberfläche auf Materialfehler
EP2527649B1 (en) 2011-05-25 2013-12-18 Siemens Aktiengesellschaft Method to inspect components of a wind turbine
US8553233B2 (en) * 2011-06-30 2013-10-08 John W. Newman Method and apparatus for the remote nondestructive evaluation of an object using shearography image scale calibration
DE102011118833C5 (de) 2011-09-01 2018-01-04 Rolawind Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur themischen Überprüfung des Bauzustandes von Windkraftanlangen
KR101331845B1 (ko) 2012-06-25 2013-11-21 전자부품연구원 풍력 발전기의 블레이드 검사 로봇 및 검사 방법
CA2888017A1 (en) 2012-10-16 2014-04-24 Susanne KRAMPE Robot for inspecting rotor blades of wind energy installations

Also Published As

Publication number Publication date
DK3077669T3 (en) 2018-05-22
DE102013113326A1 (de) 2015-06-03
PT3077669T (pt) 2018-04-17
WO2015082405A1 (de) 2015-06-11
EP3077669A1 (de) 2016-10-12
US10054110B2 (en) 2018-08-21
EP3077669B1 (de) 2018-02-07
PL3077669T3 (pl) 2019-06-28
US20160305406A1 (en) 2016-10-20
ES2665564T3 (es) 2018-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TR201806365T4 (tr) Bi̇r uçak yardimiyla rüzgar türbi̇ni̇ni̇n test amaçli opti̇k tespi̇ti̇ne i̇li̇şki̇n yöntem.
DK2702382T3 (en) METHOD AND SYSTEM FOR INSPECTION OF A SURFACE ERROR FOR MATERIAL ERROR
US9996747B2 (en) System and method for ground based inspection of wind turbine blades
EP2304489B1 (en) Rotating prism scanning device and method for scanning
Ellenberg et al. Masonry crack detection application of an unmanned aerial vehicle
CN108490446B (zh) 一种光电三坐标搜索跟踪装置及方法
CN110603379B (zh) 用于风力设备检查工具的检查工具控制装置
DK178100B1 (en) Wind turbine inspection system and method
US10436642B2 (en) Lens scanning mode hyperspectral imaging system and rotor unmanned aerial vehicle
CN108037499B (zh) 一种光电毫米波三坐标搜索跟踪装置及方法
GB2511344A (en) Ice detection
CN104571140A (zh) 一种光伏组件巡检拍照控制系统
ES2808528T3 (es) Diagnóstico de palas de rotor
CN103675795A (zh) 激光雷达收发光轴自动匹配装置及方法
JP2017116453A (ja) 無人機を用いた構造物等の検査方法
JP2019073999A (ja) 飛翔体を用いた風力発電設備の検査システム及び検査方法
CN112577606B (zh) 一种双无人机搭载主动热成像的风机叶片巡检方法
EP4063985A1 (en) Aerial inspection system
Norman et al. Fundamental Test of a Hovering Rotor: Comprehensive Measurements for CFD Validation
CN1308900C (zh) 入坞导航系统中的中心线识别
GB2580639A (en) System and method for inspecting a moving structure
CN112867670A (zh) 无人航空器及检查方法
WO2021145141A1 (ja) 検査システム及び検査方法
WO2020153295A1 (ja) 追尾ずれ検出方法及び追尾ずれ検出システム
KR20240079583A (ko) 초음파카메라를 활용한 배관 점검용 무인비행장치