[发明专利]基于摄像测量的风电叶片机械故障在线检测系统及其方法

摘要

本发明公开了一种基于摄像测量的风电叶片机械故障在线检测系统，包括叶片全局运动测量系统、长焦相机随动测量系统、可选用的无人机站叶片局部损伤检测系统、信息处理分析和控制系统、野外综合支持与保障系统。还公开了基于上述系统的检测方法，先进行相机标定，再由全局测量系统采集旋转叶片的图像，获取叶片的全场位移和应变信息，并提取旋转叶片轮廓；然后控制长焦随动相机跟踪拍摄，获取叶片感兴趣局部区域在不同位置不同受力状态下的高分辨图像，根据叶片上特征点位移和图像变化进行人工或半自动故障检测分析。本发明检测过程稳定，实现了对大尺度风电叶片的全局与局部表面的高精度检测，检测效率高、功能丰富、容易控制，节省了大量人力。

主权项

1.一种基于摄像测量的风电叶片机械故障在线检测系统，其以摄像测量为主要技术手段，在风电发电机组正常运行状态下，实现对风电叶片损伤非接触、动态在线的、高精度故障检测及健康监测，其特征在于，包括以下系统：叶片全局运动测量系统：其设置于地面，包括两个独立的全局相机测量平台，每一个全局相机测量平台具有由一台或若干台相机组成的相机阵列，两个全局相机测量平台的间距和交会角根据任务需求灵活布置，用于对风电叶片进行三维运动测量和图像边缘轮廓测量，并获得叶片各感兴趣点的三维运动轨迹；长焦相机随动测量系统：其设置于地面，包括随动云台和安装在随动云台上的长焦相机；随动云台受控于信息处理分析和控制系统可跟随叶片不同局部区域而转动，长焦相机拍摄叶片感兴趣局部区域的高分辨率图像，可观察叶片表面裂纹、损伤、脱毡等异常情况，同时也可利用数字图像相关等方法测量叶片局部表面变形情况；信息处理分析和控制系统：包括计算机和传输线缆，用于全局运动测量系统、长焦相机随动测量系统以及无人机站叶片局部损伤检测系统的数据同步、传输、处理与分析，同时根据任务需求完成对于长焦相机随动测量系统和无人机站的控制；野外综合支持与保障系统：包括若干辆越野车，用于摄影测量设备的运输和电力保障。