[发明专利]一种基于组网摄影的大尺寸叶片运行振动测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于组网摄影的大尺寸叶片运行振动测量方法，其特征在于，包括：

以风机轮毂转动中心为坐标原点建立第一空间坐标系；

确定风机叶片上的标记点在第一空间坐标系中的理论轨迹；

通过摄像机组以多个局部拍摄视场对运行状态下的风机叶片进行同步实时拍摄；其中，每一个局部拍摄视场中均包含有风机叶片上标记点的部分运动轨迹；

根据多个局部拍摄视场的图像，确定叶片上的标记点在第一空间坐标系中运动完整一周的测量轨迹；

将叶片上的标记点的测量轨迹坐标与对应理论轨迹坐标相减以获得振动参数数据集。

2.根据权利要求1所述的基于组网摄影的大尺寸叶片运行振动测量方法，其特征在于，所述确定风机叶片上的标记点在第一空间坐标系中的理论轨迹包括：

以气动中心为坐标原点建立第二空间坐标系，并确定叶片标记点在第二空间坐标系中的坐标A_1ij(x_ij,y_ij,z_ij)；

在叶片根部建立第三空间坐标系，并计算叶片标记点在第三空间坐标系中的坐标A_θij(X_θij，Y_θij，Z_θij)；计算式如下：

A_θij＝R_θA_0ij，即

A_0ij＝A_1ij+P₀₁，即

其中，P₀₁(x₀₁，y₀₁，z₀₁)为平移矩阵；θ为风机叶片逆时针扭转角度；

计算叶片标记点在第一空间坐标系中的理论轨迹坐标A_wij(X_wij，Y_wij，Z_wij)；计算式如下：

其中，为平移矩阵；∠X，X₀为第一空间坐标系x轴与第三空间坐标系x轴之间的夹角；∠Y，Y₀为第一空间坐标系y轴与第三空间坐标系y轴之间的夹角；∠Z，Z₀为第一空间坐标系z轴与第三空间坐标系z轴之间的夹角。

3.根据权利要求1所述的基于组网摄影的大尺寸叶片运行振动测量方法，其特征在于，所述摄像机组包括第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机、第四摄像机；其中，第一摄像机与第三摄像机构成双目测量系统以采集靠近风机塔筒左侧的左侧视场的图像；第二摄像机与第四摄像机构成双目测量系统以采集靠近风机塔筒右侧的右侧视场的图像。

4.根据权利要求3所述的基于组网摄影的大尺寸叶片运行振动测量方法，其特征在于，所述风机塔筒上设置有反光标识；所述反光标识同时位于左侧视场和右侧视场中；

所述根据多个局部拍摄视场的图像，确定叶片上的标记点在第一空间坐标系中运动完整一周的测量轨迹包括：

将同一旋转周期内的左侧视场图像与右侧视场图像进行匹配；

以反光标识为坐标原点建立第四空间坐标系；确定左侧视场图像中叶片标记点在第四空间坐标系中的坐标，以及确定右侧视场图像中叶片标记点在第四空间坐标系中的坐标；

根据反光标识的位置和风机轮毂转动中心的位置，确定叶片标记点在第一空间坐标系中的坐标；

将左侧视场图像中叶片标记点坐标拟合成左侧180°轨迹，将右侧视场图像中叶片标记点坐标拟合成右侧180°轨迹；将同一周期内左侧180°轨迹和右侧180°轨迹叠加形成完整周期的测量轨迹。

5.根据权利要求1所述的基于组网摄影的大尺寸叶片运行振动测量方法，其特征在于，所述风机叶片在多个不同位置布置有编码标志以用于形成拍摄识别的标记点。

6.根据权利要求1所述的基于组网摄影的大尺寸叶片运行振动测量方法，其特征在于，摄像机组摄像采集频率根据叶片实时转速确定。