[发明专利]一种风机巡检仿真验证系统及方法

说明书

本发明涉及一种风机巡检仿真验证系统及方法，该系统包括：机载处理单元、数据转换单元及数据处理单元；机载处理单元包括数据获取单元、识别单元及处理单元；数据获取单元包括获取无人机传感器数据及获取数据转换单元的数据；识别单元和处理单元识别获取到的数据转换单元的数据并进行处理；数据转换单元对接收的机载处理单元或数据处理单元的数据进行数据转换；数据处理单元包括模拟单元、图像采集单元、数据采集单元、视频流合成单元及缺陷分析单元。

技术领域

本发明涉风机的巡检仿真技术领域，具体涉及一种风机巡检仿真验证系统及方法。

背景技术

随着全球环保意识的提升，绿色清洁能源成为了全球大力发展的能源，其中风能是技术最为成熟、市场应用最为广泛的可再生能源之一，受到世界各国的普遍重视，并已在全球大规模开发利用。

风电的迅猛发展，给风电设备后期的检测与维护带来了极大的压力。据相关资料统计，对设计运行寿命为20年的风电场而言，全部的运维费用占其总收入的10％-15％，而海上风电场的运维费用在其总收入占比中更是高达1/5以上。基于此，无人机的风机叶片自动化巡检应运而生，但由于无人机离风机叶片较近，一旦出现算法或逻辑错误，存在无人机撞向风机叶片的重大风险。无人机在身及其带载设备成本接近10w元人民币，撞到叶片无人机势必将坠毁。造成叶片损坏的，同样将带来巨大的经济损失。另外在研发无人机自动巡检风机叶片的过程中风机将不能发电，且研发周期较长，将影响发电量。在算法开发中，在真实环境下无法观测无人机状态，与算法中的数据变化，不利于算法的开发。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术提出了一种风机巡检仿真验证系统及方法。

具体的，一种风机巡检仿真验证系统，包括机载处理单元、数据转换单元及数据处理单元；

机载处理单元包括数据获取单元、识别单元及处理单元；数据获取单元包括获取无人机传感器数据及获取数据转换单元的数据；识别单元和处理单元识别获取到的数据转换单元的数据并进行处理；

数据转换单元对接收的所述机载处理单元或数据处理单元的数据进行数据转换；

数据处理单元包括模拟单元、图像采集单元、数据采集单元、视频流合成单元及缺陷分析单元；所述模拟单元进行仿真模拟；图像采集单元实时采集仿真平台图像数据并实时传输至视频流合成单元；数据采集单元实时采集仿真平台数据并实时传输数据；视频流合成单元接收仿真平台输出的实时图像数据，组合成视频流，并将视频流进行推流；缺陷分析单元分析风机是否存在缺陷。

进一步地，模拟单元的仿真模拟实时显示。

进一步地，机载处理单元连接无人机本体开源接口；数据获取单元获取包括数据转换单元转换过的视频流、数据转换单元发送的数据信息及无人机传感器数据；识别单元识别并定位数据获取单元接收的视频流中包括三支叶片、塔筒及机舱的位置的数据；处理单元发布无人机传感器数据，订阅数据转换单元地址，接收视频流及数据信息；根据识别单元识别的位置信息进行坐标及经纬度的转换，规划航线，实现硬件在环的仿真飞行，进一步的调整识别算法，优化航线规划算法。

进一步地，缺陷分析单元分析风机是否存在缺陷包括对叶片缺陷包括油污、胶衣脱落、裂纹的缺陷进行分析，并将缺陷位置和类型自动生成缺陷报告，并进行显示。

进一步地，开源接口包括开源软件接口和/或开源硬件接口；数据转换是将数据转换成机载处理单元或数据处理单元能识别的数据格式。

进一步地，传感器数据包括无人机的飞行速度、加速度、角速度的速度信息，俯仰角、偏航角、横滚角的姿态信息以及包括GPS的位置信息。

进一步地，机载处理单元进行视频流获取并进行处理包括对三支叶片、塔筒、机舱等的姿态与位置识别，计算相对位置信息。获取图像信息以及无人机模型FPV视角的图像。