[发明专利]基于模型修正或重建的叶片跟踪检测方法

说明书

本发明公开了一种基于模型修正或重建的叶片跟踪检测方法，方法为，预先设定无人机风机模型，并在所述风机模型上设置预设飞行路线；无人机根据飞行路线飞行，实时获取风机数据，同时进行风机模型数据的校正；根据校正后的风机模型数据更新所述预设飞行路线；依据更新的预设飞行路线，无人机在完成一个叶片的正面检测后继续对下一叶片的正面进行检测，直至完成所有叶片的正面检测，而后转入叶片的背面检测，获得与叶片形状更加匹配的飞行路线。

技术领域

本发明属于风力发电设备技术领域，具体涉及一种基于模型修正或重建的叶片跟踪检测方法。

背景技术

风力发电机不论在转运、安装还是运行过程中都容易出现损伤。尤其在运行过程中遭遇冰雹、雨雪等天气时损伤风险会急剧增加。出现损伤的叶片如不能及时被发现，损伤将持续加剧，进而导致整个叶片的损毁，严重的还将引起风力发电机机舱故障，失去发电能力。为尽可能早地确定叶片上是否存在损伤，现有技术中常采用人工进行定期查看的方式来实现。即通过受过专业训练的操作人员攀爬至叶片表面进行查看才能确定叶片表面是否存在损伤。

目前也有企业开始逐步利用携带相机的无人机飞行至叶片位置，对叶片进行扫描查看，以获取叶片表面的健康状态，从而了降低人工检修带来的风险挑战。采用人工攀爬至叶片表面进行查看的方式确定叶片表面是否存在损伤，需要耗费较长时间以培训操作人员。操作人员在攀爬至叶片上进行查看定损时也会花费较长时间，通常情况下一天只能查看一至两台风机，效率非常低。面对上百台风机的风电场，采用人工的确定方式明显无法满足叶片损伤检测的需求。增加用于检测风机叶片的操作人员尽管能够提高检测速度，但同时也加重了风电场的运营成本。

在利用无人机巡检时，现有技术中大多需要人工操控，并且距离叶片非常远的距离进行巡检，即便脱离人的操控之后也由于飞行路线精度低，不仅不能保证完全覆盖风机叶片，而且也很难得到清晰的图像数据。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供基于模型修正或重建的叶片检测方法。

具体方案如下：

基于模型修正或重建的叶片跟踪检测方法，包括如下步骤，

S1）：预先设定无人机风机模型，并在所述风机模型上设置预设飞行路线；

S2）：无人机根据飞行路线飞行，实时获取风机数据，同时进行风机模型数据的校正；

S3）：根据校正后的风机模型数据更新所述预设飞行路线；

S4): 依据更新的预设飞行路线，无人机在完成一个叶片的正面检测后继续对下一叶片的正面进行检测，直至完成所有叶片的正面检测，而后转入叶片的背面检测。

无人机按照预设路线飞行的同时，无人机通过面阵毫米波雷达采集风机的点云数据，并依据风机的点云数据修正所述风机模型。

风机中设置有GPS，无人机获取风机中GPS坐标数据，并通过GPS坐标数据进行位置移动。

对一个叶片的正面或背面飞行检测的方法为，

M1）：无人机按照预设飞行路线自叶片下侧飞行，同时通过面阵毫米波雷达扫描雷达视野内的有关风机的点云数据，对预先给定的风机模型中的对应叶片下侧面进行修正或重建；

M2）：基于修正或重建后的叶片下侧面继续修正或重建当前叶片的上侧面，然后基于修正或重建的上侧面，调整上侧面上用来构成飞行路线的点以调整飞行路线；

M3）：在无人机进行巡检上侧面时继续对上侧面进行扫描并修正或重建。

本发明公开了一种基于模型修正或重建的叶片检测方法，所述方法先给定一个适当的风机模型，便能够在实际的飞行检测过程中自动校正飞行路线，并实现精确飞行。在扫描检测当前的叶片时既可以根据风机自身的结构特点修正或重建出下一叶片或下一侧面的图像数据，也可以继续通过扫描的方式构建出更加精确的图像数据，最终获得与叶片形状更加匹配的飞行路线。

附图说明