[发明专利]风力发电机组叶片图像的处理方法、设备和系统

说明书

本发明提供风力发电机组叶片图像的处理方法、设备和系统，所述处理方法包括：包括：在风力发电机组叶轮旋转的状态下，从机舱上的摄像设备实时获取图像序列；筛选预定数量的目标样本图像，将各个目标样本图像中叶片所在区域叠加后形成的外接区域确定为目标区域；从获取的图像序列中的多个图像中筛选目标图像；将筛选出的目标图像数据发送至风电场的通信网络。根据本发明的实施例的风力发电机组的叶片图像的处理方法、设备和系统，从摄像设备拍摄的图像中筛选目标图像，仅发送目标图像用于叶片损伤监测，可减少回传数据量，减少中控网络压力，利用现有风场环网即可完成图像数据回传，增加系统可靠性。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机组叶片图像的处理方法、设备和系统。

背景技术

叶片是风力发电机组中将自然界的风能转换为电能的核心部件，也是衡量风力发电机组设计和技术水平的主要依据。叶片损伤主要包括叶片结冰、雷击、自然开裂、折断和掉落等。及时发现叶片损伤并进行修缮不仅能延长风机叶片的使用寿命还能避免一些严重事故的发生。比如因叶片结冰运行中造成的冰块脱落伤人事件；叶片被雷击或自然开裂之后没有及时修复造成叶片折断，叶片折断或掉落之后没有及时发现带着残损的叶片，或者缺失一个叶片的情况下运行造成风机更严重的二次损伤等。

目前常用的叶片损伤监测手段包括人工巡检、无人机检测和视频监测。人工巡检是指由工人开车检查每一个风机，检测比较粗糙不能发现细小的问题。无人机检测是指使用无人机检测，使用带有摄像机的无人机针对每一个叶片进行详细检查，缺点费用很高。视频监测是指使用网络摄像头直接将叶片视频传输到中控监视风机叶片状态。

然而，现有技术中每个风场的风力发电机组数量少则20台，多则100台以上，风电场环网的通信带宽通常为千兆左右，用于传送每台风力发电机组的实时运行信息和监控信息。利用网络摄像头直接将每台风机的叶片视频传送到风电场环网中，会因为数据量过大导致网络拥塞，不能完成视频传输，甚至风场正常数据也会受到影响。

因此，亟需一种风力发电机组叶片图像的处理方法来减少叶片视频监测需要的数据量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电机组叶片图像的处理方法、设备和系统，以解决现有的叶片损伤视频监测方法传输的数据量过大的问题。

本发明的一方面提供一种风力发电机组叶片图像的处理方法，包括：在风力发电机组叶轮旋转的状态下，从机舱上的摄像设备实时获取图像序列；从获取的图像序列中的多个图像中筛选预定数量的目标样本图像，将各个目标样本图像中叶片所在区域叠加后形成的外接区域确定为目标区域；从获取的图像序列中的多个图像中筛选目标图像，其中，目标图像是指在所述目标区域中检测出的叶片边长最大的图像；将筛选出的目标图像数据发送至风电场的通信网络。

可选地，从获取的图像序列中的多个图像中筛选预定数量的目标样本图像的步骤包括：对每个图像进行边缘检测；扫描边缘检测后的边界点，根据扫描的边界点拟合边界；若拟合的边界形成两条相交直线，则确定为目标样本图像。

可选地，从获取的图像序列中的多个图像中筛选目标图像的步骤包括：确定是否在图像的目标区域检测出叶片；如果在图像的目标区域中检测出叶片，则根据拟合的边界确定叶片前缘和叶片后缘的边长；将图像中叶片前缘与叶片后缘边长之和最长的图像确定为目标图像。

可选地，在风机发电机组叶轮的每个旋转周期内，所述目标图像最多为三个。

本发明的另一方面提供一种风力发电机组的叶片图像的处理设备，包括：获取单元，在风力发电机组叶轮旋转的状态下，从机舱上的摄像设备实时获取图像序列；目标区域确定单元，从获取图像序列中的多个图像中筛选预定数量的目标样本图像，将各个目标样本图像中叶片所在区域叠加后形成的外接区域确定为目标区域；筛选单元，从获取图像序列中的多个图像中筛选目标图像，其中，目标图像是指在其目标区域中检测出的叶片边长最大的图像；发送单元，将筛选出的目标图像数据发送至风电场的通信网络。