[发明专利]一种涡轮叶片基于六点定位的特征测量方法

说明书

本发明公开一种涡轮叶片基于六点定位的特征测量方法，应用于信息处理领域；解决的技术问题是涡轮叶片测量，采用的技术方案是基于六点定位的特征测量方法，包括（S1）基于六点定位在涡轮叶片的底部、上风高压侧和下风高压侧设置六个热成像摄像机；（S2）通过热成像技术对涡轮叶片进行室外采集，六个热成像摄像机采集六种原始涡轮叶片热像图；（S3）采用改进型深度学习算法进行数据预处理，得到一次处理涡轮叶片热像图；（S4）采用阈值判断的区域指导算法建立特征判定条件函数对一次处理涡轮叶片热像图进行特征判定，得到涡轮叶片的特征参数；本发明能够从多个点位测量涡轮叶片的破损情况且高精度地完成测量工作。

技术领域

本发明信息处理领域，且更确切地涉及一种涡轮叶片基于六点定位的特征测量方法。

背景技术

由于风力涡轮机叶片尺寸大、表面积大、形状复杂，即使在制造或维修设施内，也很难对其进行非破坏性检查。目视检查无法识别风力涡轮机叶片外皮表面以下的缺陷，通常由玻璃纤维材料制成。使用热的主动热成像检测技术对近表面缺陷有效，但由于材料厚度和表面发射率的变化，可能会产生误报和漏报。在工厂对叶片进行热应力或挠曲测试期间，剪切变形描记法可用于检测翼梁帽和叶片其他区域的纤维波，但该技术速度慢、成本高，通常仅在怀疑存在已知问题时才进行。角束超声波技术速度很慢，可能无法通过厚碳纤维圆石帽工作。因此，叶片通常安装在塔架上并投入使用，很可能存在潜在的制造缺陷。

传统测量检查员使用空中起重机或绳索通道，其费用昂贵和耗时，并将人员置于非常危险的工作环境中。现有技术中已经开发并测试了带有用于现场检查的无损检测传感器的叶片和塔架爬行器，但它们可能非常昂贵、运行缓慢、需要维修和维护，这些方法存在复杂的物流、对缺陷不敏感、可重复性差以及不允许精确测量缺陷尺寸、面积或位置的问题。因此，需要一种用于风力涡轮机叶片的快速、成本有效的无损检测系统和方法，以足够早地检测潜在的和传播的损伤，从而在需要从塔架上移除风力涡轮机叶片并在场外进行修复或用新叶片替换之前允许塔架上的修复。

发明内容

针对上述问题，本发明公开一种涡轮叶片基于六点定位的特征测量方法，采用可移动热成像摄像机采集图像，能够测量涡轮叶片的特征参数。

为了实现上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

一种涡轮叶片基于六点定位的特征测量方法，步骤包括：

（S1）用户观察风力涡轮发电机周边环境，根据涡轮叶片的底部、上风高压侧和下风高压侧设置六个热成像摄像机；

（S2）热成像摄像机通过热成像技术对涡轮叶片进行室外采集，六个热成像摄像机采集六种原始涡轮叶片热像图；

（S3）输入采集原始涡轮叶片热像图并采用改进型深度学习算法进行数据预处理，得到一次处理涡轮叶片热像图；

（S4）计算机处理中心接收一次处理涡轮叶片热像图，采用阈值判断的区域指导算法建立特征判定条件函数对一次处理涡轮叶片热像图进行特征判定，得到涡轮叶片的特征参数。

作为本发明的进一步技术方案，所述六个热成像摄像机采用六点定位的方法，包括：首先在涡轮叶片的底部前侧与后侧三十米处放置第一热成像摄像机与第二热成像摄像机；假设穿过第一热成像摄像机与第二热成像摄像机的线作为垂直线，则垂直线向西平移六十米出为涡轮叶片的下风高压侧，平移得到下风高压侧上的两台热成像摄像机为第三热成像摄像机与第四热成像摄像机；垂直线向东平移六十米出为涡轮叶片的上风高压侧，平移得到上风高压侧上的两台热成像摄像机为第五热成像摄像机与第六热成像摄像机；六台热成像摄像机定位在涡轮叶片的周边六点，同时对涡轮叶片进行室外采集；

作为本发明的进一步技术方案，所述第一热成像摄像机与第二热成像摄像机定位接收来自涡轮叶片的低水平热辐射；所述低水平热辐射是由于涡轮自叶片旋转运动的重力作用在涡轮叶片材料上的应力的热弹性，由于涡轮叶片内部摩擦和缺陷周围的塑性，来自机械应力缺陷显示在热成像摄像机产生的图像中。